基于遗传算法的动态电压恢复器不对称暂降补偿方法

电压暂降作为一种电能质量问题,由于不对称故障的存在,使处理不对称电压暂降变得复杂。电压暂降除了幅值减小外,还往往伴随着相角跳变,这样更增加了补偿难度。电压暂降发生幅值不对称和相角不对称,都对电子变流设备有着严重的影响,因此需要将负荷电压的幅值恢复到容忍范围,同时保持三相电网电压对称。由于动态电压恢复器(DVR)受最大注入电压限制,需要建立一种方法使DVR的各相注入电压得到有效控制。针对动态电压恢复器(DVR)补偿电压约束下,不对称故障电压补偿,采用遗传算法对其注入电压实施控制,并以算例说明该方法的有效性。     

考虑补偿方法的单相DVR检测方法研究与仿真

定量分析计算电网电压暂降时DVR逆变单元与电网的功率交换情况,详细研究逆变单元在各种补偿策略下的输出电压和有功功率与故障前后电网电压、负载电压和参考相量的具体关系,并根据具体关系总结出5种补偿方法,通过Matlab平台对各种补偿方法进行仿真研究,最后根据不同的补偿方式进行单相DVR检测方法研究。     

基于幅值的电压暂降特征量检测方法

分析了现有的电压暂降检测方法,提出了基于幅值的电压暂降特征量检测新方法。该方法通过低通滤波器、根锁相和开平方等环节可快速推导出暂降基波电压的幅值,然后根据暂降基波电压幅值快速推导出相位跳变角。与DVR装置中广泛采用的瞬时电压dq分解法比较,该方法的延时明显减少,可以对电压暂降的特征量进行迅速、准确判断。MATLAB仿真结果证明了该方法的有效性。     

微网中基于储能系统的动态电压恢复器研究

引入动态电压恢复器(DVR)来提高微网的电能质量,为给DVR提供工作时所需能量,采用DC-DC斩波器将蓄电池储能系统(BESS)接于DVR中,讨论BESS在微网中的作用,BESS不仅可作为DVR的组成部分,而且可在微网孤岛模式时维持电压、频率恒定和迅速响应波动的负荷,在微网并网时进行功率平滑和削峰填谷。此外,还分析储能系统直流斩波部分的控制,比较d-q变换法与双d-q变换的正负序检测法两种d-q变换法DVR的检测方法。最后,在PSCAD/EMTDC平台上对所提出的微网系统进行仿真分析,结果表明双d-q变换的正负序检测法能快速无延迟地检测出跌落电压,基于BESS的DVR能迅速有效补偿微网的电压暂降,从而维持敏感负荷的电压恒定。     

配电网电压暂降检测算法的仿真比较

在分析有效值算法、瞬时dq变换法和αβ变换法3种电压暂降检测算法基本原理的基础上,应用Matlab/Simulink软件仿真平台,建立了配电网电压暂降的检测模型。针对电压暂降时有无相位跳变以及配电网含谐波源等情况,对3种检测算法的检测性能进行了仿真比较。仿真结果表明:3种检测算法都能检测电压暂降后基波有效值的大小。其中,αβ变换法具有检测响应速度快,检测精度高等特点,而瞬时dq变换法则具有更好的配电网谐波抗干扰能力。     

基于余弦相似度的电压暂降/暂升类型模式匹配方法

电压暂降分类是评估暂降对电气设备影响和故障类型判断的重要依据。基于现有电压暂降/暂升类型、不同类型暂降经变压器传播的机理,针对现有分类算法错误率较高的问题,提出了基于余弦相似度的电压暂降/暂升类型模式匹配新方法,并应用仿真数据和实测数据验证该方法的正确性。结果表明,该方法简单实用,正确率较高;针对多阶段暂降和多重暂降波形,应用所提方法匹配实时变化的暂降类型,为评估整个暂降事件中不同暂降类型对电气设备的影响提供了合理的参考依据。     

基于改进的特征量描述方法的电压暂降综合评估

考虑到电压暂降本身的复杂性和用电设备的多样性,对不同站点的电压暂降严重程度进行综合评估,采用线性分段方法将暂降持续时间按其幅值进行划分,改进电压暂降特征量的描述方法,基于该方法综合考虑系统侧能量指标及用户侧严重性综合指标,其中,用户侧指标采用4种敏感设备严重程度,并结合站点监测负荷的比例合成一个统一的基于该站点负荷分布的敏感设备评价指标,最后用熵权法结合系统侧和用户侧评估指标形成新的综合评估指标。对上海市某站点实际测量数据的分析结果表明,该评估方法可客观、有效地评估站点电压暂降风险,可用于实际暂降的综合评估。     

基于DVR的风电机组低电压穿越仿真研究

文章提出了基于三单相结构动态电压恢复器(DVR)的风力发电低电压穿越(LVRT)方案。当电网电压发生跌落时,通过串联接入DVR来产生补偿电压,从而维持风电机组定子端电压的恒定。该方案是风力发电与电能质量的有效结合,充分利用了DVR在较短的时间内较强的电压补偿能力。仿真结果表明,该方案有效地抑制了转子侧暂态电流的蹿升,并及时将电网电压恢复到额定值,表现出了良好的低电压穿越能力。     

动态电压恢复器电压跌落检测算法与控制技术综述

随着新能源技术的发展,电力系统网络结构将日趋复杂,区域性供电不平衡和负荷波动较大等问题将导致系统电压跌落现象频发,针对性的治理工作急需开展。动态电压恢复器(DVR)作为一种电压跌落治理设备,可迅速补偿电压凹陷,恢复负荷侧的电压波形,从而使用户端免受影响。本文从分析动态电压恢复器的国内外研究现状为出发点,对动态电压恢复器的电压跌落检测算法、电压补偿策略、动态电压跟踪控制方法和系统控制策略进行了详细分析和比较,为后续研究工作的深入奠定了基础。     

电网电压不对称故障下DVR在风电场中的应用

针对180 MW的风电场在电网电压不对称故障下,对整个风电场群组各电气量造成的影响,提出了将三、单相动态电压恢复器(DVR)串联在风电场35 k V等级上的解决方案。对电网电压不对称时DFIG数学模型的暂态特性进行了理论分析,并且利用DVR对风电场35 k V出口电压进行补偿,可使风电场群组的定子电压、转子电流和直流侧电压恢复至正常状态。采用正弦幅值积分器(SAI)作为电网电压的检测电路为DVR提供触发信号。在MATLAB/Simulink中建立了风电场和DVR仿真模型,仿真结果表明,在电网电压不对称故障时,投入DVR可以有效提升风电场不脱网运行能力。     

兼顾系统侧和用户侧的节点电压暂降严重程度综合评估方法

针对现有的节点电压暂降评估方法忽略了节点负荷对评估结果影响的问题,提出一种兼顾系统侧和用户侧的电压暂降严重程度综合评估方法。首先,利用层次分析法确定敏感负荷的暂降影响权重系数,提取系统侧指标;然后,根据熵权法加权综合典型敏感设备的故障率作为用户侧指标;最后,基于灰色关联分析法计算各节点评估指标构成的样本序列与参考序列的关联度大小,判断节点暂降严重程度。将该方法用于某城市电网的电压暂降评估,结果表明,该方法能合理修正负荷对暂降严重程度评估结果的影响,对节点暂降严重程度的排序更符合客观实际。     

微电网与配电网间串联变压器磁饱和抑制策略研究

作为电网电压跌落时的补偿设备,电压补偿器在交直流混合微电网中,通过串联变压器连接配电网和交流子网,进而补偿配电网电压暂降时的电压跌落;但其在输出补偿电压时,容易产生直流偏磁及磁饱和现象,会使串联补偿环节输出的补偿电压波形发生畸变,甚至会导致补偿失败,因此要在补偿时对该现象进行观测和抑制。针对此问题,该文提出了一种对变压器磁链的直接控制方式,将串联变压器的磁链作为状态变量进行控制,以抑制串联变压器中的磁饱和及直流偏磁现象,并通过Ansys Simplorer、Ansys Maxwell和Matlab软件进行联合仿真,对所提方法进行了验证。     

动态电压恢复器在双馈风电机组故障穿越中的应用

考虑到动态电压恢复器(dynamic voltage restore,DVR)能在短时间内恢复电压的特点,该文研究了DVR协助双馈机组(doubly fed induction generator,DFIG)成功穿越全电压故障的能力。首先,针对双馈机组,选择合适的DVR拓扑结构及其补偿策略,分析DVR的控制策略,并提出采用单环电压反馈控制的策略。最后,利用PSCAD/EMTDC专业仿真软件搭建详细的仿真平台,实验结果表明在DVR的保护下双馈机组能成功穿越低压、零压和高压故障,尤其是其瞬态性能大为改善。     

基于电压暂降的标准SARFI参数与ITIC曲线 分析保护装置对电压暂降的影响

利用自行设计的MATLAB-PSCAD控制接口将电磁暂态仿真和蒙特卡洛法结合起来,针对PSCAD中搭建加装反时限保护仿真模型,在MATLAB中运用蒙特卡洛法模拟电力系统短路故障,对基于电压暂降的标准SARFI参数与ITIC曲线分析保护装置对电压暂降的影响结果表明,敏感性负荷的停运时间将会增多,电压暂降的持续时间越长,电压暂降域与电压暂降的影响程度均会越大     

电压暂降及机场电网对电压暂降的应对措施

对电能质量问题中的电压暂降问题进行了简述,包括电压暂降的原因,对电力系统的危害等,并在此基础上介绍了首都机场电网应对电压暂降问题的措施。     

现代电网电气量的检测与分析综述

随着风光等新能源的接入,以往的保护策略无法满足现代电网的安全稳定运行的要求。因此,需要一种新的电气量检测方法,检测出现代电网中故障情况下和非故障情况下的电压暂降、电压波动和闪变、电压电流波形畸变的特征,并与保护协调配合,实现现代电网的安全稳定运行。在传统方法的基础上,分析总结了电压暂降、电压波动和闪变、电压电流波形畸变等电能质量方面国内外研究现状,为研究一种能够快速准确检测以上电能质量问题的检测技术提供理论基础。     

基于典型特征量的电压暂降严重程度评估方法

近年来,随着电网的发展和大量敏感型设备的投入使用,电压暂降问题已成为最主要的电能质量问题之一。对此,提出了一种电压暂降严重程度评估分级基准,可直观评估电压暂降自身的绝对严重程度。首先提取实测暂降数据典型特征量,其次运用最大熵原理结合非线性最小二乘法拟合出特征量的概率密度函数,进而确定概率分布函数,接着在概率分布函数上取25%、50%、75%、95%四个分位点作为电压暂降严重程度评估的四个基准值,从而建立了缓和、比较缓和、一般、严重、非常严重这五个电压暂降严重程度评估等级。最后以河南省某城市电压暂降事件的实测数据为例,评估单次电压暂降事件的严重程度。评估结果对电压暂降防治措施的制定具有重要意义。     

基于相似搜索与多开端重组的配电网两时间尺度无功协调控制

规模化的分布式电源接入配电网后造成了电压高间歇性波动,影响了无功补偿设备的调节效果。提出基于相似搜索与多开端重组的多目标无功优化算法,考虑了非平滑补偿设备的日投切次数限制,加入变化的次数成本约束,调节尺度为1 h;DG和SVG的实时平滑调节设备,调节尺度为5 min,进行超短期预测反馈调节,优化目标为电压偏差、网损和调控成本综合最优。求解算法采用改进的多目标粒子群算法,运用相似搜索技术,调用适用性最高的历史无功方案作为方案粒子加快算法的初期收敛速度;引用Pareto熵协调多目标间的适应度,同时依托Pareto解集存优能力,在算法收敛后期设计了多开端重组方法,进一步提高优化效果。经实际算例验证了该方法的有效性。     

基于无源控制策略的MMC-DVR控制系统

为了提高高压电网电压质量补偿效果,提出基于模块化多电平换流器（MMC）的动态电压调节器（DVR）系统的无源非线性控制方法。首先,介绍MMC-DVR的框图以及工作原理,根据基尔霍夫电压电流定律,分别构建abc静止与两相dq旋转坐标系下的数学模型;接着提出无源控制方法来解决问题;最终,在Matlab/Simulink软件实验平台上构建MMC-DVR系统,构建仿真验证无源非线性控制的可行性和优越性。与传统PID相比,无源策略能使系统迅速稳定,提高抗扰能力,采取阻尼注入,能快速、有效地对电压降落/升高和谐波进行补偿,并且无源非线性控制器控制规律简单,所需控制器数量少,可避免PI控制参数选择困难及繁复的缺点。     

基于Crowbar与动态电压恢复器提高风力机低电压穿越

针对双馈式风电机组,文章提出了Crowbar与动态电压恢复器组合电路实现DFIG低电压穿越。在电网故障时,通过采用DVR的完全补偿法控制策略来补偿电网故障电压,从而使风电机组定子端电压保持恒定;并且Crowbar在电网故障比较严重时投入与DVR同时作用,Crowbar以限制双馈电机转子侧的过电流。最后在PSCAD/EMTDC中构建仿真模型,仿真结果表明,在电网故障时,投入DVR与Crowbar电路,可将电网电压恢复到额定值,并及时有效地抑制了转子侧的过电流,进而提高了风电机组的低电压穿越能力。