多态相分量法及其在电力系统三相不对称分析中的应用

电力系统中的三相不对称问题给对称分量法的应用带来了困难。使用相分量方法在分析电力系统三相不对称网络时更加方便。由于传统相分量法不能充分利用电力系统对称元件可解耦的特性，计算量较大，影响了广泛应用。基于相分量模型提出的多态相分量法，可以处理电力系统各种不对称的问题；使矩阵和向量作为计算元素，实现了三相计算和单相计算的统一；通过多态化矩阵变换，减少了计算量，实现了与对称分量法相同的计算效率。     

电力系统故障分析的相分量法研究

分析了对称分量法在三相不对称网络中存在的不足。研究了利用相分量计算电力系统不对称故障的方法，说明了该方法的实用价值。     

基于对称分量坐标的配电网谐波潮流计算模型

在对称分量解耦-补偿理论基础上对各种电力元件建立了谐波潮流计算时的模型,提出了基波-谐波部分解耦的潮流算法;建立了变压器三序模型,可以处理变压器的大多数联接形式;不但建立了三相不对称线路在对称分量坐标下的解耦-补偿模型,而且对三相不对称负荷在谐波潮流计算时的处理做了深入的研究,建立了实际可行的模型.该模型的建立为配电网谐波潮流部分解耦算法的实现奠定了基础.与性能良好的PQ解耦法结合,形成了实用的电力系统三相谐波潮流计算程序.     

含VSC-HVDC交直流混联电力系统三相谐波潮流统一算法

将基于电压源换流器的高压直流(voltage source converter based high voltage direct current,VSC-HVDC)输电系统谐波潮流算法从单相扩展到三相,提出含VSCHVDC交直流混联电力系统三相谐波潮流统一算法。为计及直流系统中换流变压器和VSC的不对称,分别建立它们的三相谐波模型,而平衡的交流系统采用对称分量谐波模型。交直流系统的对称与不对称部分之间以相-序分量转换方程为接口。交流侧的三相基波和谐波量以及直流侧的直流、基波和谐波量用牛顿法统一求解。该算法保持了VSCHVDC单相谐波潮流算法的高精度和相对于时域仿真法的计算速度优势,完善了VSC-HVCD的谐波模型,使其更加通用且符合实际情况,计及了不对称所引起的交、直流侧非特征谐波,是VSC-HVDC谐波分析频域法的进一步发展。     

电力系统不对称谐波潮流的一种实用计算方法

提出了一种电力系统不对称谐波（基波）潮流的分立迭代算法,该方法实现了基波潮流与谐波潮流的解耦。不对称基波潮流计算采用三相P-Q分解法,而不对称谐波潮流计算则采用解线性三相节点方程的方法。通过对某一实际电网的计算表明,这种不对称谐波（基波）潮流计算方法计算速度快、占用内存少、收敛可靠,可用于大规模系统谐波潮流的计算。     

改进的配电网三相潮流计算方法

配电网网络参数的不对称使得对称分量法解耦失效,配电网潮流计算元件模型需采用abc全耦合模型。针对配电网长辐射状网络结构可能导致的三相牛顿拉夫逊潮流初值选取难题,提出了一种初值选取方法。首先,将给定的配网三相系统除去合环支路后简化成单相系统,采用单相前推回代得出其潮流解;再利用单相潮流节点电压构造出三相对称电压,以此作为三相牛顿拉夫逊法的初值进行三相潮流计算,克服了配网潮流计算中前推回代与牛顿拉夫逊潮流算法各自的不足。IEEE33节点案例计算结果表明,该方法能够为配电网牛拉法提供合理初值并提高牛拉法收敛速度。     

电力系统三相不对称潮流计算

本文提出了关于电力系统三相不对称潮流分布的计算方法，其中包括电力系统中对称元件的数学模型和三相功率方程的牛顿一拉夫逊解法。     

解耦-补偿牛顿型三相潮流

首次将三相潮流计算中三相约束条件转化为单相正序约束条件，不仅简化了分析，而且 为直接采用单相潮流算法铺平了道路。将性能良好的牛顿-拉夫逊法、P-Q分解法与电力 网元件的三相解耦或三相解耦-补偿模型结合，形成了性能优良的解耦-补偿牛顿型三相潮 流算法——即解耦-补偿牛顿-拉夫逊法和解耦-补偿P-Q分解法。提出的三相潮流算法 不仅适合于不对称三相电力系统正常运行方式的分析，而且也适合于不对称三相电力系统非 正常运行方式，如稳态单相断线或开路的分析。算例表明，两种方法具有良好的收敛特性和 快速的计算速度，且非常适于并行计算。     

基于序分量的弱环配电网三相解耦潮流算法

为实现智能配电网对弱环三相潮流的高效计算要求,提出了一种基于序分量的弱环配电网三相解耦潮流算法,该算法采用序分量法进行配电网三相潮流建模,实现三序解耦;利用配电网三序解耦的特点,以及不对称线路的三序解耦–补偿模型,在序网络模型中基于道路的回路分析法提出一种改进的弱环配电网三序潮流计算方法。该算法充分结合了序分量计算的高效性和道路回路分析法处理弱环网的优势,提高了计算效率和计算速度,具有很好的收敛性和较强的环网处理能力,并且随着环路的闭合,该算法的迭代次数还会减少。通过测试算例验证了该算法的正确性和有效性,以及收敛性好、计算速度快和处理环网能力强的特点。     

基于面向对象技术的三相潮流计算

在电力系统中 ,由于许多电气设备三相参数的不对称及三相负荷的不对称 ,导致整个系统经常处于一种不平衡的运行状态中。这样 ,传统的潮流计算方法 (基于系统三相平衡 )就无法使用 ,而要利用三相潮流计算进行分析。介绍了一种基于电流注入形式的三相潮流计算方法 ,并简要介绍系统中各元件包括静止补偿器 (STATCOM)的三相潮流计算模型。还介绍了基于面向对象技术的三相潮流程序的设计思想 ,对程序中类的定义及关系进行讨论。     

A synchronous machine model for unbalanced analyses

This paper presents a new asymmetrical model of synchronous generators for power system transient stability simulations. The symmetrical component method has been used traditionally in the analysis of unbalanced faults in power systems. This is mainly because the synchronous generators, which play an important role in the power system, can be easily treated by the method. However, when analyzing a system that has elements with asymmetrical impedance, it may not be easy to use the symmetrical component method. In such cases, the simulations can be easily executed by using the phase coordinate method. However, there are few papers that derive a phase coordinate model of synchronous machines. This paper analyzes synchronous generators under asymmetrical conditions in detail by using the symmetrical component method, then derives a model of synchronous generators for the phase coordinate method. © 1997 Scripta Technica, Inc. Electr Eng Jpn 119(2): 46–59, 1997     

改进的相分量法求解电力系统复杂故障新算法

针对基于对称分量法的传统故障分析方法求解复杂故障尤其是参数不对称电力系统复杂故障时,序网连接复杂、难以求解的问题,提出了一种基于多端口理论与优化的相分量系统网络模型求解具有不对称参数的电力系统复杂故障的新算法。该方法利用矩阵的对角化变换对传统相分量法进行优化,以减小计算量,并与多端口理论相结合,推导出一种既适用于各种类型简单故障,又适用于多重复故障计算的计算机通用数学模型。模型简单实用,通用性强。对比编程计算结果与EMTPE仿真结果,证明该算法准确有效。     

基于零序电流的单相接地故障定位系统

基于对称分量法对配电网输电线路发生不对称接地故障时零序分量进行分析,提出基于零序电流的配电网故障定位方法.基于零序电流的故障定位方法适用于中性点不接地系统发生单相接地故障时的故障定位,阐述零序分量的原理与特点,介绍零序电流采集系统的基本构成及对于零序电流的滤波放大处理方法,分析零序电流相位的提取与计算,最后总结了零序分量在相位法故障定位的特点及应用前景.     

一种基于分解协调法的电力系统故障计算方法

基于分解协调法,采用相序参数变换技术和补偿法,提出了一种无需形成故障后子系统群数学模型,能充分利用对称元件在对称分量坐标系中可解耦的特性,并行或串行快速计算三相参数对称或不对称电力系统任意复杂故障的新方法。这种方法不但能适应因故障造成的网络拓扑结构变化,而且取消了故障类型和元件参数三相是否对称的限制,并进一步扩大了解题,并进一步扩大了解题规模,提高了故障计算的速度和效率。     

非线性电力系统中对称分量法的应用

运用对称分量法原理对经过Furrier变换后的三相不对称,非正弦电压和三相线性不平衡负载电流进行分解,并与其他功率理论方法如电流物理份量法和瞬时无功功率理论对系统的功率现象和定义进行分析和比较.通过比较可见在频域上,对于线性负载系统,应用对称分量法对所有三相四线电压不对称,负载不平衡的线性系统的分解与定义较其他的功率方...     

基于对称分量模型的电力系统短路故障计算方法

对称分量法及其序网联接技术是电力系统故障处理的传统方法，但目前存在着许多因素引起了网络参数的三相不对称，以至序网无法分离，序网联接技术失效。该文以相分量故障处理方法为依据，提出了一种相分量坐标下的故障向量变换法。采用多态计算技术，用矩阵变换代替传统的数值计算，用不同的矩阵参数表达各种对称和不对称短路故障的特点，以使用统一的公式计算短路故障，将该方法推广至对称分量坐标下，无需序网联接就可以实现对称分量坐标下短路的故障处理，简化了短路电流计算编程的难点，分析了组合故障等情况，给出了新方法的处理结果，用实例证明了该方法简单实用的优越性。     

规范化计算电力系统复杂故障的拓扑描述法

电力系统复杂故障分析计算是电力系统继电保护和故障诊断定位的基础。该文针对支路元件故障提出了拓扑描述分析法，对元件边界故障和内部故障进行区别分析，利用拓扑描述串处理复杂故障，简化了故障种类分析，保证了复杂故障描述的统一性．在相坐标下，对端子连接状态变化引起的相量关联变化进行处理，实现了支路元件方程在故障情况下的等效变换。该结果也可以转换到对称分量坐标，使所有故障计算问题在不同坐标下都能够使用相同的计算方法。该文给出的方法实现了通用规范的复杂故障计算，易于程序实现，还可以推广到其他应用，为电力系统不对称网络分析提供了新的思路。     

基于瞬时值的电力系统不对称故障分析方法研究

电力系统所发生的各类故障中,以不对称故障最为常见.不对称故障的分析主要采用相量对称分量法,而该方法在诸多方面存在局限性.文章首先介绍传统对称分量法,并引入动态分析的基本方法,阐述dq0坐标系和120坐标系的特点,建立动态分析模型,列写120坐标系下的网络方程,解出单相短路和两相短路两种典型不对称故障的电流基频分量初始值.最后通过具体算例的演示,比较两种解法的结果,结论是采用瞬时值法同步电机模型的精确性较高.     

新能源电源接入不平衡配电网的短路计算方法

当新能源机组接入三相不平衡的配电网后,由于配电网不平衡元件在正、负、零序条件下难以解耦,将使得以传统对称分量法为基础的电网短路电流存在难以准确计算等问题,需要以相分量故障分析方法为基础进行计算。同时,新能源电源在电网故障条件下将进行低电压穿越运行,受其接入方式、低电压穿越控制策略及机组Crowbar保护等因素的影响,其短路电流特性将不同于传统同步电机,需要建立不同类型的新能源电源短路计算相分量模型。因此,文中首先根据不同类型新能源机组的低电压穿越控制策略综合分析了现有新能源电源等值计算模型,并建立了相应的短路计算相分量模型,然后基于传统相分量故障分析法,根据故障条件建立故障后的相分量导纳矩阵和电压方程,进而提出了含不同类型新能源接入不平衡配电网的短路计算方法。最后,通过仿真案例对所提方法的有效性进行验证。