低压配电网三相不平衡运行的影响及治理措施

我国低压配电系统大都采用三相四线制Y/Yno（Y/Y）接线方式,由于单相负载的不均衡性等原因,造成配电变压器处于三相不平衡运行状态.从电能质量的角度分析不平衡运行所造成的三相电压不平衡及其危害,详细分析和推导三相不平衡所带来的配变损耗和线路损耗,并针对低压配网的三相不平衡问题提出了管理和技术上的治理措施.     

220kV变压器空载合闸暂态过电压分析

针对变压器空载合闸过程中可能产生严重过电压这一问题,通过EMTP/ATP搭建220kV变压器空载合闸模型,研究了三相振荡过电压、不同期合闸振荡过电压、三相谐振过电压以及非全相运行谐振过电压,同时就影响变压器空载合闸过电压的因素进行了分析,包括变压器连接型式和电压频率.结果表明,发生谐振时,无论是变压器高压侧还是低压侧产生的过电压都最为严重,低压侧过电压严重超过其绝缘耐压,并且低压侧过压倍数普遍大于高压侧,而变压器星形且中性点接地的连接方式能显著抑制过电压水平,同时工作频率越大,低压侧过电压越严重.     

低压配网三相负荷不平衡危害研究

针对现有的低压配网三相负荷不平衡危害分析评估指标不明确、治理措施效果单一的问题,本文基于低压配网简化理论计算模型,提出了三相负荷不平衡的评估方法,选取电流不平衡度、配变负载率、低压网线损率、电压偏差和电压不平衡度等作为主要评估指标,定量分析评估了不同条件下三相负荷不平衡对低压配网配变运行、功率损耗和电能质量的不良影响,并在加强低压配网负荷管理的基础上,在控制算法或系统结构上改进现有的低压配网三相负荷不平衡治理技术,提出多目标优化自动换相开关和分布式协调控制SVG两种三相负荷不平衡调节装置,并在Matlab/Simulink数字仿真软件下进行暂态电磁仿真实验。仿真结果表明,基于协调控制SVG补偿系统,配变低压端电流只含有十分小的零序分量及谐波分量,说明补偿系统对三相不平衡负荷电流具有较好的补偿;各接入点的电压,由于补偿系统中部分SVG的逆向潮流,对不平衡电流有效地吸收,因此在接入点电压中未发现明显的相电压跌落,证明了该实验装置的有效性。该研究可用于工程实际,改进的治理技术可综合解决三相负荷不平衡导致的配变不平衡运行、线损、电压偏差、电压不平衡等问题。     

不平衡负荷对馈线和变压器三相电压的影响

本文介绍了引起电力系统三相不平衡的主要原因和三相不平衡所造成的危害,以及当电力系统出现不平衡负荷时,如何建立馈线和变压器的数学模型来反映不平衡负荷对三相电压的影响,对配电馈线三相不同潮流应用做了分析说明,具有一定的应用价值。     

基于储能技术的不平衡负载下光伏并网控制系统研究

低压供电网络一般是三相生产用电与单相负载的混合用电,在实际运行中,容易出现三相负载不平衡问题.针对分布式光伏电站用户侧三相负载不平衡现象,将储能变流技术加入光伏并网系统,提出一种基于三相四线制的储能功率变换系统,并对其工作原理以及相应的控制策略进行分析,使其能够实现对不平衡分量补偿的同时,调节负载侧有功功率的平衡.并在MATLAB软件上进行仿真分析,结果验证了电路拓扑结构的正确性和控制方案的可行性.     

带零线电流判据的零线断线检测新方法北大核心

当三相低压供电系统零线断线时,用户侧的中性点位移电压将发生偏移,可能烧毁大量用户设备。利用负载电压或中性点位移电压识别零线断线的方法在输电线路较长以及三相负载不平衡度较大时会误检。为了解决上述问题,理论分析了三相配电系统正常运行和零线断线时中性点位移电压、零线电流和负载不平衡度的特征关系。基于零线断线时中性点出现位移电压但没有零线电流的特征,提出了带零线电流闭锁判据的识别零线断线新方法,提高了零线断线检测的准确率,实例计算结果说明了方法的有效性。     

带零线电流判据的零线断线检测新方法

当三相低压供电系统零线断线时,用户侧的中性点位移电压将发生偏移,可能烧毁大量用户设备。利用负载电压或中性点位移电压识别零线断线的方法在输电线路较长以及三相负载不平衡度较大时会误检。为了解决上述问题,理论分析了三相配电系统正常运行和零线断线时中性点位移电压、零线电流和负载不平衡度的特征关系。基于零线断线时中性点出现位移电压但没有零线电流的特征,提出了带零线电流闭锁判据的识别零线断线新方法,提高了零线断线检测的准确率,实例计算结果说明了方法的有效性。     

基于细分迭代法的负序电压责任分摊计算

国标中以负序电压不平衡度评估公共连接点三相电压不平衡,仅是考察整个母线电压的不平衡情况,不能确定系统和用户侧分别引起电压不平衡的责任大小。为量化系统和用户单独在母线引起的电压不平衡责任中的负序电压责任,定义了系统侧、用户侧及各个用户的负序电压责任指标,基于正负零序分量解耦条件,分别针对单一不平衡源和多不平衡源情况建立复数域部分线性回归模型,并提出细分迭代法对模型进行求解,进而可实现系统和用户负序电压责任指标分摊计算。以仅含有一个不平衡源、同一位置两个不平衡源和不同位置的两个不平衡源,并考虑供电侧是否对称的情况仿真算例,验证了研究问题所提方法的准确性和可行性。     

变电站电压无功和谐波综合控制分析

为避免投入电容器补偿无功不足时造成变压器低压侧谐波电流放大,提出了基于变压器低压侧电压总谐波畸变率(THDU)、低压侧母线电压和功率因数的电压无功谐波综合控制策略的27区法,并具体描述了综合控制策略的实现方案。通过在PSCAD/EMTDC环境下对各种运行方式的仿真分析,验证了该控制策略的有效性和合理性,在调整电压和无功的同时有效地抑制了谐波放大。     

10／0．4kV变压器低压侧短路电流的近似计算及应用

通过分析有名值法的计算过程,推导出一种近似计算10／0．4kV低压侧三相短路电流的计算方法,即：在10／0．4kV配变电所工程设计时,若高压侧部分相关资料不易获取,可利用二次侧额定电流与变压器短路电压即可计算出低压侧的三相短路电流。通过实例校验,结果表明,该近似算法可以用来校验相关导体和保护设备的合理选择。     

三相电压不平衡对变压器空载试验的影响研究

以型号为S7-50/35/0.4的三相三柱式电力变压器为对象进行空载试验研究,分析了三相电压不平衡率与空载试验参数的关系。采用3组单相调压器与1组三相调压器分别模拟三相试验电压平衡与不平衡的状态,使用4种不同的空载试验方式,对变压器空载电流与空载损耗进行试验研究。结果发现：三相试验电压不平衡严重影响变压器空载电流与空载损耗的测量准确性;在试验变压器不连接中性点的情况下,三相试验电压不平衡率低于1.36%时,空载电流百分数测量相对误差在-5.63%以内,空载损耗测量相对误差在-2.85%以内。     

利用广义诺顿定理调整输电线路参数不对称性的方法

为了降低高压输电线路上的不对称电压,维持电网的稳定运行,提出基于三相高压输电线路的诺顿等值电路.将不对称的线路参数看作诺顿等值电路的等效导纳,通过调节末端变电站中静止无功补偿设备的投切量,使其端口电压接近三相对称,从而达到降低线路上不对称电压的目的.理论计算结果及Matlab仿真分析表明,该方法可以使得线路末端电压的不平衡度降到最低,从而改善整条线路的不对称状况.     

四桥臂三相逆变器的控制策略研究

四桥臂三相逆变器的结构,其三相负载可以是平衡的或不平衡的、线性的或非线性的.由于第4桥臂的加入,其控制变得更加复杂.针对国内外四桥臂三相逆变器各种控制方法的优缺点,消除四桥臂三相逆变器在带不平衡和非线性负载时的三相输出电压不平衡,讨论使用对称分量法对其进行控制.仿真和样机实验结果表明,这种思路是可行的.     

微电网电压不平衡的分层补偿控制策略

微电网是消纳分布式电源的有效手段之一,然而也带来了其自身的电压控制的难题,特别是公共连接点处的三相电压不平衡问题比较突出,为此提出一种微电网公共连接点电压双极补偿控制方法,上层控制发送与电压的正序和负序分量有关的控制信号,采用双电流环的控制器可得到电流给定值;下层控制通过双电流环控制器实施.针对PCC点三相电压不平衡的问题,应用dq旋转坐标分解原理,提出一种基于改进解耦的双同步坐标系锁相环(IDDSRF-PLL)的控制方法,能够实现正负序分量的独立控制,并通过控制给定模型的正负序电流和电压不平衡补偿控制器得到三相平衡电压,使得公共连接点母线电压的二倍频波动部分为零,从而实现了对三相电压不平衡的补偿控制.利用MATLAB/Simulink对微电网接入电网进行建模仿真,结果表明,分层控制方法能够较好的实现对微电网的电压控制.     

基于虚拟仪器技术的逆变器监测系统设计

针对电能质量监测中实时监测和数据传输问题,本文设计了一种基于虚拟仪器技术的逆变器电源监测系统。该系统采用NI的USB-6009数据采集卡,实现了逆变器工作状况的实时监测,并利用虚拟仪器技术,以LabVIEW为平台编程实现了电压电流的数据分析和存储,完成了电压偏差、频率偏差、电源功率、三相不平衡度、总谐波畸变率和各次谐波质量分数等电能质量指标的计算和分析,并以数据库技术进行数据的存储和访问,结果表明,该研究可以实时监测逆变器的工作状况,实现了实时电能质量采集和故障数据的存储,有效地保障逆变器的正常工作,较好地完成了设计目标,为进一步分析电能质量奠定了基础。     

接有冲击性负荷的微电网电能质量分析

微电网通过连接分布式电源与大电网,可有效降低分布式发电对电网的冲击,提高供电可靠性. 但由于微电网网架相对脆弱,随着冲击性负荷的大量接入,电网谐波、电压不平衡等因素对微网电能质量影响越来越明显. 建立了风光储交流微电网并网系统,并以炼钢电弧炉作为典型冲击性负荷模型,重点分析了弧长变化较大的熔化期对微电网造成的三相不平衡、电压波动、谐波等电能质量问题. 结果表明,冲击性负荷接入对并网方式下的微电网系统电能质量有很大影响.     

SVC技术在电弧炉负荷变电站中应用设计

SVC是新一代动态无功补偿器(Static Var Compensator,简称SVC)装置,是无功补偿器领域的新技术代表。在电网中相当于一个可变的无功电源,其无功电流可以灵活控制,自动补偿系统所需无功功率。特别是对电弧炉等大功率非线性、快速、冲击性负荷,可能导致的供电网络电压不平衡、电压波动和闪变等问题,动态无功功率的控制能够解决这些问题。     

新型三相四线制APF直流电压控制策略

针对三相四线制有源滤波器(APF)直流母线电压控制的特点,为了克服并网运行时产生的直流母线电压波动和直流侧上、下电容之间电压不平衡等问题,根据系统主电路数学模型建立稳压环和均压环,提出基于二阶低通滤波器的新型电压控制策略,给出设计方法.理论分析证明：与传统的PI控制器相比,采用该控制策略可以实现对电压环更好的控制性能和控制效果.通过仿真和实验验证了该控制方法在三相四线制有源滤波器系统中的正确性和优越性.     

一种无锁相环的ip－iq法的谐波检测方法

有源电力滤波器是对电力系统中谐波和无功功率补偿的重要装置,其关键环节之一就是能够实时准确地检测出谐波电流。在介绍传统的基于三相瞬时无功功率的i_p-i_q法基本原理的基础上,指出其检测到的基波电流出现误差的原因是由于电网的电压与其正序电压存在相位差。针对该问题提出一种无锁相环的i_p-i_q法,通过对称分量法提取电网电压的正序电压,最后用MATLAB仿真软件搭建仿真模型进行验证。     

供电电压跌落和不对称的检测及其补偿策略

针对三相电压的跌落和不对称问题,提出一种dq变换和加权最小二乘估算相结合的电压检测方法.与常规的检测方法相比,该方法能够迅速准确地检测出三相电压的各相序分量的情况,在此基础上研究了针对电压各相序分量的补偿策略.最后,通过仿真验证了所提出的检测和补偿策略的有效性.