考虑源荷不确定性的交直流配电台区日前优化调度

用户侧分布式光伏和电动汽车数量不断增加,其功率不确定性会引起台区负荷尖峰、电压越限等问题,给台区运行调度带来较大困难。将部分交流线路改造为直流线路、通过换流器将具有不同源荷特性的台区柔性互联,可实现分布式电源和负荷的互补消纳。提出考虑源荷不确定性的低压交直流配电台区日前优化调度方法,通过Beta分布和高斯分布刻画分布式光伏和电动汽车的不确定性,在此基础上,基于机会约束优化建立交直流台区优化调度模型,以提高台区运行经济效益、降低系统电压波动为目标,优化交直流配电台区的功率分布状态。模型通过量子粒子群算法进行求解。算例结果表明,所提方法能够有效降低交直流配电台区运行损耗,提高经济效益,平抑系统电压波动。     

配电台区三相不平衡治理控制策略研究

针对配电台区广泛存在的三相负荷不平衡问题,为保证并网电流波形的正弦度以及电能输出质量,这里提出一种配电台区三相不平衡治理控制策略,通过在配电变压器用户侧就地接入三相四线中点箝位型(NPC)三电平拓扑结构的不平衡治理装置,采集用户侧负荷电流信息,并利用对称分量法和叠加原理进行配电台区不平衡电流中的负序/零序电流补偿,保证配电台区负荷不平衡条件下并网电流的对称性。仿真和实验结果验证了该控制策略能有效抑制由不平衡负荷引起的入网电流畸变,获得高质量的并网电流波形。     

含分布式电源的多电压等级交直流混合配用电测试系统

交直流混合的配电网络为分布式电源及新型负荷的广泛接入提供条件,是未来配电网形态的重要发展方向。本文考虑分布式光伏、风电、电化学储能、交直流负荷的接入,考虑电力电子变压器、直流变压器、故障电流限制器等电力电子设备的应用,建立交直流混合的配用电测试系统,并依据设备的控制模式,给出系统典型的运行方式。所建立的测试系统具有一定适用性,可为交直流混合的配用电系统的稳态计算和相关研究提供基础。     

基于智能配变终端的变压器低压保护改进策略

目前配电网变压器多采取传统的保护配置模式,若长期处于过负荷、三相不平衡运行状态,极易造成损坏。因此,提出一种基于智能配变终端的配电变压器低压保护改进策略,通过分析配电变压器低压保护运行情况和配置现状,指出现有配电变压器保护配置模式存在着过载保护动作时间离散性大、三相不平衡尚无有效保护手段等问题。基于此,将低压线路电流划分为4个保护区间,采用循环限电和延时复电方式实现精确的配变低压过载保护;与此同时,通过实时计算获得配变三相不平衡度,对低压三相负荷实行动态管理和自动无功补偿,降低三相电流的不平衡度。该方法有效解决了配电变压器低压保护存在的问题,保障了低压用户的供电可靠性和电能质量。     

配电台区三相不平衡治理技术研究

针对农村配电台区因大量不平衡负载导致的电能质量下降问题,首先介绍了基于无源器件的配电台区不平衡治理方法,在此基础上,提出一种基于电力电子装置的有源不平衡治理控制技术.通过在配电台区低压侧就地接入三相四线有源不平衡治理装置,实时采集不平衡负载电流,并实现对其负序/零序分量的有效补偿.仿真和实验结果验证了所提不平衡治理技术能有效改善配电台区入网电流对称性,大幅提高配电台区电能质量.     

配电台区负荷不平衡与无功综合补偿方法研究

针对配电台区三相负载不平衡导致的配电台区电能质量及运行可靠性降低问题,提出一种基于对称分量变换原理的综合补偿负载不平衡与无功的方法,在现有台区无功补偿装置基础上建立了以晶闸管投切电容器(TSC)支路为基本结构的Δ-Y混合补偿回路。依据补偿后系统三相对称电流、无功电流为零的补偿思路,通过对负载电流、补偿电流进行对称分量变换及分析,建立符合配电台区及补偿回路特点的不平衡及无功综合补偿模型,只需测量补偿前各相负荷的有功及无功功率,即可快速准确计算补偿元件参数,实现不平衡负载及无功的综合补偿。通过仿真和实验,证明了该补偿方法的有效性、实用性和准确性。     

考虑源-网-荷-储协同的配电台区分布式光伏消纳能力评估

分布式光伏接入规模日益增长导致配电台区面临安全运行风险，挖掘配电台区多种柔性资源调控潜力并实现协同优化是消纳分布式光伏的重要手段。针对高比例光伏并网对配电台区安全运行的影响，分析了光伏逆变器、静止无功发生器、电动汽车和储能设备的调控潜力；提出了包含电压偏差指标、变压器负载率、线路负载率、弃光率和光伏消纳率的配电台区光伏消纳能力评估指标；建立了计及多种柔性资源调控潜力的源-网-荷-储协同优化模型，并基于粒子群算法进行求解，根据优化运行数据计算配电台区分布式光伏消纳能力。算例仿真结果表明，通过源-网-荷-储协同优化能够有效提升配电台区分布式光伏消纳能力，所提模型和方法可为配电台区光伏消纳能力评估提供理论依据。     

配电台区的三相负荷不平衡治理技术

针对配电台区三相不平衡问题产生的原因,设计出一种三相负荷不平衡治理方案实现平衡三相负荷的目的。介绍该方案首先需要在配电台区公变低压侧安装智能终端和用户侧安装换相开关,然后智能终端对采集的电流数据进行分析处理,选择换相开关动作方案,并通过GPRS远程信号发送给各换相开关,使得换相开关自动切换,从而降低三相负荷不平衡度。     

基于基波检测原理的配电台区有源补偿装置研究与应用

主要介绍了应用于低压配电网三相四线系统的配电网有源电力电子补偿装置,分析了直接检测基波有功电流分量的基本原理。利用此种控制方式的配电网有源补偿装置在谐波、无功方面的补偿特性,尤其在配电台区负荷不平衡情况下,通过在Matlab/Simulink环境下仿真,证明此种配电网有源补偿装置检测控制方法的可行性和对三相负载不平衡情况下的良好补偿特性。最后通过开发样机证明了此种理论在补偿配电台区无功及三相电流不平衡情况下的有效性。     

配电台区交直流混合配电网工程建设研究

随着分布式电源、电动汽车、储能设施在电力系统的广泛应用,部分低压配电台区接入的直流负荷和直流电源比重快速增加,基于配电台区构建交直流混合配电网的建设改造工程在电力建设中逐步推广。从交直流配电网关键技术出发,对直流设备、网架结构等方面进行了分析。全面梳理交直流混合配电网在关键设备和组网方式等方面的技术应用,对DC/AC换流器、DC/DC换流器、直流断路器等设备在交直流混合配电网中的功能定位和发展趋势进行了探讨。分析了交直流混合配电网的典型应用场景,比较了辐射型、两端型、环型结构在运行方式、供电可靠性、经济性上的区别,并基于重庆西部科学城设想场景,提出基于电力电子变压器的建设改造方案,开展交直流混合配电网示范应用,实现高质量可靠供电。     

光伏单相接入对低压配网的网损影响分析

近年来家庭光伏并网发电逐渐受到了国家的高度重视与政策鼓励。结合日益普遍的光伏单相接入低压配网形式,通过DIg SILENT仿真软件对IEEE33节点测试系统进行仿真试验,研究了光伏单相不同接入相别、接入容量、接入位置对配网网损及三相不平衡的影响规律,并从降低三相电流不平度的角度出发,提出光伏单相接入配网的合理化建议。仿真结果表明,所提建议能够对电流三相不平衡度起到改善的作用,从而缓解因三相电流不平衡所引发的网损问题,为未来大规模光伏接入及电网企业节能降损工作提供参考。     

配电台区电能质量问题的混合补偿的研究

针对配电台区普遍存在的无功不足和三相不平衡的问题,本文分析了无功功率和三相不平衡调节的原理。结合现有的纯动态补偿装置以及电容器补偿在配电台区应用的优缺点,本文以动态补偿设备运行容量最小为优化目标,提出了采用相间补偿电容、分相补偿电容与动态补偿的混合补偿方案和优化控制策略。通过混合补偿等值网络模型的建立和分析,获得了混合补偿的相关规律和容量配置方法。结合仿真模型验证了该混合补偿的优化控制策略可实现纯动态补偿的一致的补偿效果,同时整机损耗降低2/3的经济运行特性。最后工程应用验证了混合补偿装置配置方法的正确性和优化控制策略的可行性。     

城市直流配电工程拓扑结构的研究

本文简要介绍了城市直流配电系统的优势和特点,介绍了国内外研究的两端"点对点"柔性直流配电系统、辐射形直流配电网、"手拉手"直流配电网、珠海三端柔性直流配电网等几种城市直流配电系统拓扑结构。在总结以上直流配电系统拓扑结构优缺点的基础上,研究设计了一种多端、中低压、交直流混合、接入多种分布式能源的城市直流配电系统拓扑结构,并应用于贵州城市直流配电示范工程。对该拓扑结构的特点、电压等级、运行方式、效能和可扩展性进行了介绍,指出该拓扑结构对于研究直流配电系统分布式能源的就地消纳,交直流配电的能效对比、运行方式的灵活性方面具有显著优势。通过自主研发的智能配电网半实物仿真平台,实现任意柔性互联交直流配电网的模拟,解决了现在直流配电网作为示范工程应用研究重复建设问题。     

基于电力电子变压器的交直流混合配电网日前经济运行策略研究

多端口电力电子变压器(Power Electronic Transformer, PET)可以在交直流混合配电网建立功率柔性调节的通路,实现多个交直流混合配电区域间电能互联互济。提出一种基于多端口PET的交直流混合配电网日前经济运行策略。首先基于交直流混合配电网典型拓扑,分析含PET交直流配网的灵活调控能力;然后根据PET运行过程中的物理约束,分析多端口PET各端口功率流动关系,建立混合配网中PET的能量流动模型;最后以交直流混合配网运行成本最低为目标函数,以系统功率平衡、潮流越限和设备运行上下限的约束为约束条件,建立交直流混合配电网日前经济运行模型,提出了基于CPLEX求解器的模型求解方法。以我国某地区交直流混合配电网示范工程为例,建立了该示范工程的混合配网日前经济运行模型,并进行了求解。算例结果表明,所提运行策略可以有效地降低系统运行成本,提高可再生能源消纳水平。     

面向交直流混合配电应用的10kV-3MV·A四端口电力电子变压器

电力电子变压器是交直流混合配电系统中实现交直流电能变换与管控的核心设备,该文以应用于苏州同里交直流混合配电系统中10kV-3MV·A四端口电力电子变压器样机为对象,考虑示范工程中多电压等级的交直流设备接入需求,针对交直流混合配电接入的复杂应用场景,在电力电子变压器样机的电路拓扑设计和分布式控制技术方面开展研究,提出一种适用于多端口、直流真双极的电路拓扑及其端口协调控制策略.示范工程现场测试结果验证了该文中电力电子变压器样机设计能够满足交直流混合配电系统复杂应用需求,对于电力电子变压器在交直流混合配电网中推广应用及发展具有重要意义.     

基于筛选电压数据的配电低压用户相别辨识方法

目前配电网低压台区相位关系存在记录不准确或更新不及时的问题,不利于低压台区的运行与管理。提出一种基于筛选电压数据的配电台区低压用户相别自动辨识和校验方法。首先,获取最近一段时间内配电变压器三相电压及该台区所有用户电压的历史数据,计算变压器电压在不同时刻的三相不平衡率,筛选出不平衡率最大的时刻,并由这些时刻对应的电压值构成变压器三相电压及用户电压的新时间序列;然后,计算各电压新序列之间的动态时间弯曲距离,采用改进的K均值聚类算法实现用户相别的自动辨识;最后,采用变压器各相总电能与用户智能电表数据对用户相别辨识结果进行校验。仿真结果和工程实例验证了所提方法的有效性。     

10 kV配电变压器雷电过电压频率特性研究

在电力系统的实际运行过程中,配电网的绝缘水平较低,当雷电过电压冲击时,易造成配电变压器的损伤.为研究配电变压器雷电过电压频率特性,根据实际配电台区系统运行情况,搭建配电变压器T模型、电耦合模型及综合模型,并利用ATP-EMTP仿真软件建立与实际配电台区系统接近的10 kV配电系统.通过分析配电变压器电路T模型、电耦合模型及综合模型在不同频率的雷电过电压作用下的频率特性,确定了各配电变压器模型的频率适用范围,为后续进一步研究变压器过电压抑制防护措施提供了理论指导.     

基于IDTT-B配电终端的智能配电台区设计

针对配电台区自动化程度低、运行状况无法远程监测等问题,设计基于IDTT-B配电终端的智能配电台区,为运行管理单位实现配电台区的精细化管理提供科学、先进的技术手段。论文详细阐述了智能配电台区的建设,包括对原有配电台区的升级改造、采用基于IDTT-B配电终端的新型智能配电台区建设、通讯网络的建设、主站建设等,重点介绍了IDTT-B配电终端的开发设计,该终端集配变监测、电能质量监测、温湿度测量、低压开关通讯等多种功能于一体,集成度高,支持远程控制、远程通讯和远程软件升级,投资小,性价比高。最后,介绍了基于IDTT-B配电终端的智能配电台区的技术特点、总体性能及应用场合。新型智能配电台区建设对于我国全面建成统一坚强智能电网具有重要意义。     

基于RT-LAB的柔性直流配电网建模与仿真分析

基于实时数字仿真系统RT-LAB建立典型"手拉手"拓扑,含分布式能源光伏、锂电池以及交直流负载的直流配电网实时仿真数学模型。利用该模型对柔性直流配电系统的启停控制、指令控制等运行方式进行暂态响应特性仿真分析。RT-LAB实时仿真技术显著增强柔性直流配电网系统仿真的时效性和实用性。配网启动逻辑设计及软开关技术、逐级功率提升法的应用,有效减小了直流配电系统启动电流冲击及接入操作过电压。系统建模满足直流配电系统运行要求,对其启动控制及运行工况的仿真分析,为柔性直流配电工程建设进一步研究提供参考。     

配电变压器负荷不平衡有源补偿技术应用研究

随着配网建设的推进和用电负荷的广泛接入,配电变压器负荷三相不平衡问题日益突出,本文研究有源三相不平衡补偿装置在配电台区的应用技术。首先指出了负荷三相不平衡带来的问题,并从理论上分析了该装置提高台区电能质量、降低配变和线路损耗的原理;然后基于贵州电科院"电网节能降损技术实验室"平台,模拟实际配变、线路及负荷情况,验证了该装置能在调节负荷不平衡的同时补偿无功,实验中还通过控制变量法得出影响装置降损效果的两个关键因数:装置接入点至变压器之间低压线路长度、装置自身效率,进而提出有源补偿装置应用于台区三相不平衡治理的技术改进方向;最后,在贵阳供电局安装了两台有源补偿装置,现场运行结果验证了理论分析和实验测试结果的正确性。