配电系统电压跌落幅值估算分析

电力市场的快速发展及敏感负荷的逐年增多，要求发展相关的评估指标和方法，来衡量整个配电网络或者评估不同馈线之间的暂态电能质量优劣。然而实际系统中不能保证对每一个点都进行实时监测，因此必须根据己知的不完整监测数据来准确地估计其余各未知点的电压跌落幅值。为了解决该问题，提出了“电压跌落幅值估算”的概念，并且基于最小二乘原理发展了实用的幅值估算算法，该算法通过判断故障相位，搜索故障路径，估计出未知点的电压跌落幅值。理论分析和仿真表明，该算法的提出为配电系统电压跌落的状态评估和数据统计提供了有力的保障。     

基于PSCAD/EMTDC的电压跌落评估方法

电压跌落概率评估的结果可以用于预测系统性能及测试各种用于解决电压骤降影响的设备和技术对系统性能的改善作用。现在很多对电压跌落的评估仅仅使用简单的技术对电压跌落进行估计,相对来说很少采用随机评估方法来得到电压跌落的最大幅值和持续时间期望值。首先利用蒙特卡罗方法对故障率进行随机评估,然后再利用PSCAD/EMTDC电磁仿真程序对电压跌落进行仿真评估,针对评估结果采取措施后,再评估,如此循环,最终达到优化整个电网的目的。     

一种基于派克变换的电压跌落检测改进离散算法

以派克变换为基础,提出一种数字化的实时检测电压跌落的新算法,用复化积分提高检测直流分量的计算精度,该方法不仅能实时检测电压跌落的幅值、持续时间和相位跳变信息,还能实时提供动态电压恢复器所需的电压补偿指令信号。采用Matlab对电压跌落检测算法进行仿真。仿真结果表明该方法检测结果稳定,具有很高的计算精度。     

一种基于派克变换的电压跌落检测改进离散算法

以派克变换为基础,提出一种数字化的实时检测电压跌落的新算法,用复化积分提高检测直流分量的计算精度,该方法不仅能实时检测电压跌落的幅值、持续时间和相位跳变信息,还能实时提供动态电压恢复器所需的电压补偿指令信号.采用Matlab对电压跌落检测算法进行仿真.仿真结果表明该方法检测结果稳定,具有很高的计算精度.     

高压直流输电系统换相失败实时监测研究

换相失败故障是基于晶闸管电网换相技术中最常见的问题之一,随着我国直流输电线路规模的日益增加,对于导致换相失败因素的分析以及对换相过程实时监测等问题的研究是十分有必要的。首先根据高压直流输电系统中换流器工作原理分析换相失败产生的机理;在此基础上研究导致换相失败的因素及其各自的特点;然后提出对换相失败问题的实时监测方法;最后在PSCAD/EMTDC软件中建立HVDC系统分析模型对其换相实时监测系统进行仿真验证。通过研究可知,在影响换相失败的因素中交流电压是导致换相失败发生最主要的因素,其中交流电压幅值跌落和电压波形畸变都可能导致换相失败的发生。通过对换相过程进行实时监测,可以看到换相过程是否正常进行,以及换相失败发生的时刻,为换流器控制保护和换相失败预防提供依据。     

DSTATCOM用于减缓电压跌落的双矢量控制器设计

利用叠加原理和等值电路模型,对并联型电压源换流器用于减缓电压跌落进行了理论分析;建立了采用LC滤波器的并联型补偿装置的数学模型,设计了同步旋转坐标系下的双矢量控制器,即外环电压控制器和内环电流控制器;借助PSCAD/EMTDC软件建立了系统的仿真模型,对配电静止同步补偿器(DSTATCOM)用于减缓电压跌落进行了仿真研究。针对不对称电压跌落,利用延迟信号抵消法提取电压和电流的正序及负序分量,采用正序和负序2组比例积分控制器分别对正序分量和负序分量进行闭环反馈控制,实现了对不平衡电压跌落的无静差补偿,并通过仿真分析进行了初步验证。     

一种用于高温超导储能系统的电压跌落检测方法

针对高温超导储能系统应用于电压跌落补偿时,要求实时检测电压是否跌落,本文分析了电压跌落的类型,在参考以往检测方法的基础上,提出了一种用于三相电的电压跌落检测方法,该方法首先判断电压是否对称,当三相电压对称时,采用基于αβ变换的电压跌落检测方法;当电压不对称时,用单相电压构造虚拟三相来分别判断各相电压是否跌落。最后用MATLAB进行了仿真,验证了该检测方法的有效性。     

配电系统电压稳定性的研究

配电系统也存在电压稳定性的问题。在考虑了节点电压后,从支路电流法的迭代公式出发,得到了配电系统电压稳定指数的表达式。对于1 个具有N 个节点的开环配电系统,其电压稳定指数应由N - 1 条支路分别用上述表达式求出的各电压稳定指数中最大的值来确定。为验证上述方法的正确性,用上述方法对多个配电系统进行计算,并与Jasmon 方法的计算结果进行比较。计算结果表明:上述方法可用于N 节点配电系统电压稳定指数的计算,计算出的电压稳定指数合理、可行,为实时进行配网电压稳定性的评估提供了一种有效的方法。     

含高比例分布式电源的直流配电系统故障恢复过电压机理及其抑制

针对直流配电系统故障恢复过程中出现的过电压问题,本文研究了该过电压的产生机理及其抑制方法。首先介绍了典型直流配电系统的拓扑结构,给出两种核心换流装备(两电平VSC和DC/DC换流器)在双极短接故障下的电流及电压故障特征。基于故障点隔离后的健全区系统等效电路,研究了故障恢复过电压机理及影响因素,揭示了故障存续期间各换流器电压跌落速度不一致是导致故障恢复过电压的根本原因。在此基础上,以保障换流器电压跌落速度相同和直流断路器开断容量为约束,提出各换流器出口限流参数匹配设计原则,同时兼顾限制故障电流和抑制故障恢复过电压效果。最后在PSCAD/EMTDC进行了仿真验证。     

改进的单相两点跌落电压检测新方法

分析了目前常用的电压跌落单相瞬时电压dq变换检测法,在此基础上提出两种能实时准确获得电网电压幅值信息的算法:单相两点检测法和αβ-dq变换两点检测法.此两种方法计算简洁、实用性高,适用于DVR等电能质量补偿装置的跌落电压快速实时检测.理论分析了电网电压含有谐波和电网频率波动两种情况下,单相两点检测法的性能,并用PSCAD进行相应的仿真.理论分析和仿真结果均表明,在单相电压发生骤降的情况下,改进优化后的电压检测法能有效获取电网电压实时信息,更快速地检测出跌落电压,具有令人满意的动态响应速度和检测精度.     

含风力发电机组的配电网潮流计算

将每一台风力发电机组的有功出力视为风速的函数,将其无功出力视为有功功率和节点电压的函数,建立了基于异步发电机等值电路的风力发电机组P-Q(V)稳态模型,提出了确定并联电容器组初始安装容量、安装组数和实时投切组数的方法。将运用C 语言编制的程序嵌入已有的前推回推法潮流计算程序,实现了考虑风力发电机组的配电网潮流计算。采用改造后计及分布式电源的配电网潮流计算程序对33节点系统进行仿真计算,结果表明了该方法和程序的有效性和实用性。     

谐振接地配电网对地绝缘参数双端谐振测量新方法

为解决谐振接地配电网对地绝缘参数测量过程中电压互感器漏阻抗和中性点对地支路阻尼电阻导致的测量误差问题,提出了谐振接地配电网对地绝缘参数双端谐振测量新方法。采用双电压互感器,通过消弧线圈内部电压互感器或零序电压互感器向配电网注入变频恒流特征信号,并从另一电压互感器测量返回的特征频率电压信号,对含阻尼电阻的零序谐振回路进行等效变换,搜索准确的系统谐振频率,实现了系统对地电容和对地泄漏电导的精确测算。该测量方法的电流注入与电压测量单元共同直接作用于对地绝缘参数支路,从原理上消除了电压互感器漏阻抗和系统阻尼电阻的影响,大幅提升了对地绝缘参数测量精度。在PSCAD/EMTDC仿真环境及某变电站10 kV侧对提出的对地绝缘参数实时测量技术进行了仿真分析与现场实验验证。分析结果表明,该方法测量精度高,不影响配电网正常供电且参数测量过程安全快捷、操作简便。     

电力信息系统网络数据的实时流量监控分析

针对当前电力信息系统流量数据监控准确性差、供电不稳定性,易发生流量拥塞等难题,提出一种新型的电力信息系统网络数据流量监控方法,首先采用非线性特征分解方法进行网络流量数据重组,然后采用自适应频谱检测方法实现电力信息系统网络流量数据的谱分析,提取流量数据的谱特征量,最后利用匹配滤波检测器对异常流量进行盲分离处理,实现流量有效监控。仿真结果表明,文中方法使得电力信息系统网络数据流量监控具有实时性和准确性,提高了网络供电的稳定性。     

适于微电网可控开关无缝切换的无源网络优化设计

含可再生能源的分布式发电系统在配电网和微电网中的渗透率正日益提高,供电可靠性得到提高。但配电网和微电网中大量敏感负荷对电压质量的要求日渐严格,要求外部电网故障时微电网工作状态能"无缝切换"。针对现有微电网与外部电网连接的可控开关方案在无缝切换过程中存在的问题,文中提出了一种适于微电网可控开关无缝切换的无源网络优化设计方案。在外部电网发生电压暂降时刻实现微电网向孤岛模式的无缝切换,确保敏感负荷的可靠运行,同时也有效实现微电网公共连接点电能质量问题的综合治理。通过数学建模和数值计算确定了无源网络的优化设计方法,建立了典型算例的PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真验证了该方法的有效性。     

三相四线制系统中基于等功率法的谐波检测

有源电力滤波器(APF)补偿性能的好坏很大程度上取决于系统的谐波检测算法。介绍了三相四线制系统中的3种谐波检测法,即以瞬时无功功率理论为基础的d-q法、有功分离法和基于功率平衡的等功率法,重点阐述了等功率法。在系统电压畸变和无畸变、负荷对称和不对称4种组合情况下利用PSCAD/EMTDC软件对系统的谐波检测进行仿真,在此基础上对3种检测法在补偿效果、实时性等方面作详细比较,分析各自特性。比较可知,等功率法不需要大量的计算,程序设计简单,且在补偿效果、实时性、直流侧电压利用率方面均取得其他2种方法难以比拟的效果,且易于硬件实现。实验结果表明,等功率法实用价值高。     

多端柔性直流输配系统控制策略研究

多端柔性直流输配电系统能够实现多电源供电、多落点受电、孤岛供电以及有利于分布式能源和风电并网的优点,比双端系统更为灵活、可靠性更高。针对多端直流输配电系统的控制系统结构以及暂态故障时直流电压与系统潮流控制存在问题,分别提出了主从控制与电压跌落控制相结合的控制方法,有效的解决了多端系统中换流端口出现故障而引起的系统波动的问题,最后利用PSCAD软件对一个四端系统进行仿真,其仿真结果验证了该控制策略的正确性和有效性。     

基于PSCAD/EMTDC辽南电网黑启动方案研究

研究了辽宁电网在经受大扰动或故障而发生大面积停电事故后,辽南电网利用网内自启动能力水电机组启动没有自启动能力的电厂,最终实现整个电力系统恢复正常运行状态的过程,利用PSCAD仿真程序建立黑启动暂态仿真模型,对黑启动方案进行仿真计算,提出了黑启动方案的路径,并通过对黑启动过程中发电机自励磁、过电压、谐振、频率和电压稳定等问题进行了计算和分析,得出太平哨电厂作为黑启动电源条件为启动2台机组,并论证了太平哨电厂作为辽南电网黑启动电源是可行的。     

基于PSCAD的城市轨道交通牵引供电系统建模与仿真研究

阐述了城市配电网中轨道交通牵引供电系统建模与仿真技术研究的研究背景和意义,然后基于PSCAD软件,从配电系统侧（外部电源）、主变电所、环网电缆、牵引变电所、牵引负荷、牵引接触网、回流钢轨、滤波器等8个方面初步构建了一个城市轨道交通牵引供电系统仿真模型。最后从内电感、外电感以及总电感三个指标出发,研究了一种牵引线路电感的计算方法。     

中低压配电网统一数据采集与监控系统设计和实现

介绍了中低压配电网数据采集与监控系统的现状和存在的问题。结合中低压配电网运行管理水平提升的实际需求,提出了中低压配电网统一数据采集与监控系统结构设计方案;依据确定的系统设计思想,给出了系统智能数据采集、数据通信和传输系统、实时数据处理、用户用电信息管理与监控、智能配电台区管理与监控等5个功能的实现方案;提出了系统安全设计以及与已有系统的接口方案。     

基于Mobitex技术的10 kV配电管理系统设计

10 kV配电网是面向用户的电力网络, 10 kV配电网的安全运行,决定着用户用电的安全性、可靠性和用电质量。通过在Mobitex无线网络监测和采集配电网运行参数的基础上,采用三相不对称网络分析理论和潮流计算方法,基于380V低压监测数据,分析计算10 kV网络运行状态,为配电网监测和管理提供可靠数据,实现电能量管理、线损计算、三相不平衡分析、电压合格率分析等功能,提高10 kV配电网运行可靠性。