基于台区电压合格率函数的中压母线电压调控方法∗

传统的台区往往只存在低电压现象,但近年来呈现电压波动性较强的问题,不少台区电压还存在偏高现象.而中压母线的电压质量以固定的阈值进行调控,电压的中低压调控存在普遍的失配问题.为此提出一种考虑台区电压合格率函数的中压母线电压调控方法.首先建立台区的电压合格率函数模型,负荷率、抽头挡位等信息综合拟合,充分表征台区的电压质量特性;在此基础上,分别探讨和比较不考虑、考虑台区首端电压及考虑台区电压合格率函数的三种中压母线调控优化策略.最后通过算例进行验证,探讨在不增加设备的前提下,如何有效利用电网侧资源提高台区的电压质量水平.     

无功资源匮乏下的中压母线电压质量调控及评价方法

针对目前中压配网中存在无功补偿资源匮乏、电压调控方案僵化的现象,提出一种考虑调控效益的中压母线电压质量调控及评价方法:首先全面考虑同一母线下各用户在电压质量、用电量、用电稳定性方面的差异,确定用户优先级评估指标;通过改进熵权法确定指标权重,设计了用户优先级计算方法;其次,利用所有用户的优先级和调控后的电压质量改善分值加权求和,视为调控效益,用于评价某种调控方案对用户整体电压质量的改善情况。根据调控效益可对多种调控方案进行优劣排序。算例表明,根据该方法制订的中压母线电压调控方案,能利用有限的调控资源和手段最大程度地提高用户整体的电压质量。     

基于电压合格率评价函数的地区电压无功优化策略

传统的地区电网电压无功优化,只考虑保持各母线电压合格,母线下级电网则根据上级电压进行电压调控。但在实际运行中,中低压配电网的电压调控能力往往不足以保证其电压合格率,需要上级电网根据下级电网的实际需求调节其电压。本文提出了基于电压合格率评价函数的地区电压无功优化策略,通过依次建立低压配网台区、中压片区电压合格率模型,从而形成了低压台区、中压片区和地区电网的三级电压无功优化策略。逐级建立电压合格率评价函数,使得地区电压无功的优化策略中,很好地考虑了对下级电网的电压合格率的影响,解决了上下三级电网的电压无功的协调优化难题。仿真结果表明,该策略大大提高了地区电网的综合电压合格率,具有很高的经济效益。     

低压配网台区电压改善潜力评估方法

针对目前低压配网台区的电压评估指标不完善和评估过程粗略的问题,提出了考虑沿线电压特性的电压评估指标及相应的电压改善潜力定量评估方法。简要分析现有的电压改善措施并提出电压指标改善率的概念,通过潮流计算获取指标改善率的数值。利用改进序关系算法确定各电压指标改善率权重,进而通过加权计算得到整个台区电压改善率用于评估台区电压改善潜力。算例分析结果表明,所提方法能有效地预先评估台区电压改善潜力。     

电源接入变压器的电压及损耗分析

针对电源接入变压器中压侧和低压侧2种方案,并配合调节变压器分接头分析了各母线电压及损耗情况。分析后得出:调节分接头档位会直接影响变压器的损耗;电源接入中压侧时,各母线电压越靠近电源越高,将分接头调整至最优档位,电压仍偏高;而电源接入变压器低压侧时,母线电压过高的情况可得到明显缓解。以某风电场接入变压器为例,采用PSASP潮流计算软件对其母线电压和网损进行分析,证实了风电场接入变压器低压侧时,总损耗虽有所增加,但其电压水平明显低于接入变压器中压侧时的电压水平,成为风电场接入变压器的最优方案。该方案对于输电距离较长、容性无功过多导致电压水平偏高的地区电网有一定的借鉴意义。     

发电厂侧电压无功控制系统

采用与远方调度相结合的方式作电厂侧发电机电压无功控制系统，根据母线电压目标值计算出电厂母线的无功出力，在机组间合理分配无功，保持电厂母线电压在远方调度要求的目标值，提高了电网电压质量。     

配电网母线电压异常现象分析及处理方法探讨

配电网母线电压异常现象频繁发生,轻则影响用户供电质量,重则引发事故从而中断供电。针对中压配电网系统各种母线电压异常现象,结合某地区实际配电网运行案例,对各种电压异常现象特征及产生的原因进行了分析。提出了具体电压异常现象的处理原则及处理方法,能为配电网调控及运维人员及时、准确、快速处理配电网电压异常提供有效参考,对确保电网安全稳定运行具有现实的指导意义。     

基于综合权重理论和Fuzzy-TOPSIS综合评价的电网静态电压稳定性分析

随着电网建设规模的不断扩大与结构日益复杂,电网电压安全稳定问题日益突出。探讨了一种静态电压稳定性指标综合辨识方法。首先,针对以往单一评估指标而导致的评估结果差异性问题,釆用六种静态电压稳定性指标来表征节点电压稳定性。其次,对指标权重系数进行优化,分析指标权重不确定性因素,引入信息熵与层次分析法计算指标综合权重。同时以综合评价值最大和评价值偏离度最小为目标,构建拉格朗日函数优化权重系数;并采用Fuzzy-TOPSIS对计算结果进行排序。最后选用哈密地区部分电网作为案例,分别计算单一指标与所提的综合指标辨识系统稳定与薄弱母线,验证所提方法的有效性与客观性。所得结果可以为系统运行规划,无功补偿等提供依据。     

考虑电压概率分布与波动的中压配网电压特性评估研究

针对目前中压配网仅以电压合格率作为电压质量评价考核指标而导致有失客观性的问题,本文提出一种考虑电压概率分布特性与时域波动特性的中压配网电压特性评估方法。首先,应用概率统计方法设计衡量电压概率分布特性的电压曲线偏差指标,以及反映电压时域波动特性的电压曲线波指标;其次,设计基于理想解法的中压配网电压特性评估模型,该模型采用序关系法和熵权法相结合的组合赋权法来确定各评估指标权重,可实现兼顾传统的电压合格率、电压概率分布特性和时域波动特性的电压特性综合评估。实例表明,该评估方法实用有效,适用于指导中压配网电压特性评估和筛选工作。     

基于母线短路容量的状态脆弱性评估建模与仿真分析

对电网进行脆弱性评估对于提高智能电网的坚强性具有重要意义.母线短路容量是母线电压强度的标志,比较临界最小短路容量和实际短路容量可以快速评估母线的电压脆弱性,跟踪二者的变化可以明确区分造成电压失稳的根本原因,从而为基于电压的状态脆弱性评估提供更加明确的参考依据.建立了状态脆弱性评估模型,对电网中的负荷节点进行戴维南等值,再引入短路容量的节点电压指标作为状态脆弱性的评估指标.通过计算、分析IEEE-39节点系统的状态脆弱性,验证了这一模型的正确性.     

数据驱动的电能表运行状态在线监测方法

针对在运电能表运行状态存在监测空白点、业务管控存在专业壁垒导致相关电力数据获取难度大、现有监测方法单一等问题,提出覆盖低压侧、中压侧和关口侧数据驱动的电能表运行状态在线监测方法。在低压侧,通过分元器件比对方法定位失准电能表,为低压侧电能表运行状态在线监测提供了新的计算方法。在中压侧,考虑变压器外部特性,递推得到的变压器高压侧三相线电压,并以递推线电压与参考点线电压差值的平方和最小为优化目标,同时满足电压压降、相角偏移等电气节点约束条件,构建高供低计专变用户电能表在线监测优化模型,计算中压侧电能表运行误差。在高压侧,通过构建主变模型、母线层级与线路层级三个层级电量比对模型,运用交叉定位方法计算关口侧电能表运行误差。最后,通过实际算例,验证所提方法的正确有效性。     

变电站高压母线电压互感器故障调度处理方法的探讨

结合某大型电网近年来几起母线电压互感器(voltage transformers,VT)事故处理的实例,从母线VT二次回路的结构与原理入手,对变电站高压母线VT故障的调度处理方法进行分析和探讨,认为在双母线分列运行方式下,2条母线VT的二次侧不能并列运行。同时提出有关保护配置和调度事故处理原则的改进建议,即:母线VT的二次空气开关跳闸时,若变电站现场规程允许,可以立即试合一、二次空气开关;故障点未有效隔离时,严禁进行常规的母线隔离开关"先合后分"的倒母线操作;完善继电保护装置的功能等。     

基于多元线路特征因素融合的电压暂降严重程度评估

现有电压暂降严重程度评估方法未充分考虑多元线路特征因素对输电线路故障概率的影响,从而导致评估结果出现较大误差。由此,本文提出了基于多元线路特征因素融合的电压暂降严重程度评估方法。首先,基于线路历史故障数据,采用关联规则量化多元线路特征因素对线路故障的影响程度。然后,通过改进D-S证据理论融合多元线路特征因素建立准确的线路年故障概率模型;并采用基于最大熵模型的故障点法评估节点的电压暂降水平。最后,提出了一种同时考虑系统侧电压暂降严重程度和用户敏感设备耐受特性的综合电压暂降严重程度指标用于评估节点电压暂降严重程度。通过与某区域电网实际电能质量监测数据对比,本文所提方法的准确率可达到90%以上。同时通过与未充分考虑线路特征因素的评估案例对比,所提方法的准确率明显提高。因此,在进行电压暂降严重程度评估时,综合考虑线路特征因素可以有效的提高评估结果的准确率。     

中低压直流配电系统的分散式统一控制策略

中低压直流配电系统由中压直流母线、低压直流母线、直流变压器等组成,具有多电压等级、多直流母线、多变换器的特点,系统的运行方式与协调控制策略更加复杂。文中以中低压直流配电系统为研究对象,提出了一种基于直流母线电压信号的分散式统一控制策略。直流母线上的光伏发电单元、储能单元、燃料电池单元均采用分散式控制策略,根据直流母线电压调整各自的工作模式。直流变压器采用统一控制策略,集功率控制、中压与低压直流母线电压调节功能于一身,直流变压器根据中压与低压直流母线电压偏差的标幺值,自动调节传输功率的大小与方向,从而实现系统的全局功率均衡。最后,在MATLAB/Simulink中搭建了中低压直流配电系统的仿真模型,并对多种运行状态和场景进行了仿真分析,验证了所提控制策略的有效性。     

110kV变电站电压互感器烧损事故分析

某110 kV变电站一条35 kV线路L1相接地故障引起过电压,造成35 kV电压互感器三相短路,电压互感器柜着火,同时1号主变压器中压侧过流保护动作跳开351断路器,造成35 kV母线全停。通过现场调查取证,事故直接原因为线路施工人员作业时接地线挂接位置、数量不符合工作票要求。提出应加强施工人员安全教育,加强现场安全生产管理,严格落实安全生产责任制,以杜绝此类事故的再次发生。     

特高压输电线路端电压控制域的计算方法研究

采用特高压现有无穷大电势源等值法获取端电压二维控制域时,会得出投入容性无功补偿将降低特高压沿线电压这一“错误”结论,对此研究证明：变压器中压侧绕组等效阻抗为负是造成二维电压运行下限上移的主要原因。提出了一种新的等值电势源法,即将华中电网和华北电网分别等效成含内阻抗的电势源。采用该等值方法时,无功补偿装置的投切所引起的电压控制域的变化趋势与电压无功理论相符,同时还可以考虑线路输送功率变化时,由线路功率和两端母线电压共同形成的三维控制域。     

基于扩张状态观测器的混合式配电变压器直流母线电压控制

混合式配电变压器能够有效抑制电网谐波和稳定负载侧电压,在配电网末端具有重要意义.针对负载变化、电网电压波动或三相不平衡等情况下,混合式配电变压器直流母线电压不稳定导致的谐波补偿、维持负载电压稳定功能出现的问题,提出一种基于非线性扩张状态观测器的直流母线电压控制策略,将观测出的总扰动通过前馈的方式进行补偿,以提高直流母线电压的稳定性.同时,通过频域分析了所设计扩张状态观测器和电压控制器的稳定性.最后,在MATLAB/Simulink仿真与实验中,与比例-积分控制进行对比,证明了所设计控制器的响应速度更快,稳定性更好.     

影响光伏最大接入功率的PCC临界电压及计算方法

针对光伏电源接入中压配网的最大接入功率问题,在简化中压配网模型中分析了受母线电压及线路电流约束时光伏电源最大接入功率随配网PCC点电压变化的情况,并根据母线电压及线路电流随光伏接入功率变化的规律,推导影响光伏最大接入功率的PCC临界电压计算方法。经仿真验证,该方法准确性较高,适用范围较广。对光伏接入中压配网的规划和运行有一定参考价值。     

基于最优化原理的高压配电网建设规模评估

客观定量地评价地区电网的建设规模水平是电力市场改革与发展的迫切要求。文中基于地区高压配电网的实际情况，运用层次分析法原理，建立了反映电网建设规模的宏观控制指标体系;在给定最大负荷水平和供电区域面积的条件下，运用数学规划方法，以全网范围内单位面积所承担的电网建设与运行费用最小为目标函数，建立了优化模型以确定高压配电网建设规模的最优指标;提出了基于最经济原则和专家评价相结合的加权平均综合评估方法及其综合评价模型。     

阻抗隔离型中压并联式UPS控制策略研究

UPS作为高敏感、大容量负荷的电力保障设备,能在电网受到扰动或发生故障时为负荷提供安全可靠的供电。提出了一种适用于并联连接至中压配电网的阻抗隔离型UPS的控制设计思路。为使UPS外部输出特性兼具响应速度和抗扰性能,内部三相逆变器采用了基于电压控制型虚拟同步发电机技术的功率控制及电压电流双闭环控制,配合电网电压和频率偏差响应,保证负载电压稳定,并实现网侧接近单位功率因数运行;设计了电网故障的隔离及故障恢复后的准同步并网控制策略,实现UPS系统离并网过程的无缝切换。最后在PSCAD/EMTDC上搭建了UPS系统运行的仿真模型,验证了所研究拓扑及控制策略的有效性和可行性。