基于改进HHT的主动配电网电能质量检测方法

分布式能源在配电网中不断并网,传统配电网向主动配电网(Active Distribution Network,ADN)的转变是发展的必然趋势。ADN中分布式电源(Distributed Generation,DG)的大量接入,导致配电网的电能质量和供电可靠性受到影响,因此ADN中多重电能质量问题亟待研究。提出了改进HHT(Hilbert-Huang Transform)电能质量检测方法,可有效改善HHT方法在ADN电能质量检测中的端点效应。该方法将原始信号左右两端分别延拓后,再进行HHT分析,得到扰动量的频率和幅值。将改进HHT方法应用到ADN电能质量检测上,采用改进HHT方法对ADN中的电压暂降、谐波、间谐波、闪变等多重电能质量问题进行检测分析,并通过仿真试验验证了该方法是准确有效的。     

面向主动配电网的统一电能质量控制器补偿策略研究

主动配电网在充分发挥多种清洁能源优势的同时,不得不面对电能质量问题日益突出的困境。统一电能质量控制器(UPQC)可综合治理主动配电网中的电压质量和电流质量问题,是解决该问题的重要突破口。首先对UPQC系统进行解耦控制,将dq坐标下的数学模型转换到αβ坐标系下实现全解耦,得到串联侧和并联侧变流器的传递函数,然后分别设计了串联侧和并联侧的控制器,最后建立了UPQC系统整体的仿真模型。通过仿真验证了在电压跌落/暂升、负载电流畸变和无功电流、及综合电能质量存在的情况下,文中所设计的控制器具有较好的补偿效果。     

“主动配电网和微网技术研究”专题征稿启事

正随着社会对电力系统能源效率和电能质量的要求进一步提高,分布式能源(distributed energy resources,DER)的大量接入,未来输配电网之间将产生双向功率流,负荷和电源将具有双重不确定性,客户将具有消费者和生产者的双重身份,传统配电网的规划设计方法和运行控制模式已无法适应新的发展需求。主动配电网(active distribution network,ADN)以及微电网的应用是国际上较为清晰的技术     

主动配电系统可行技术的研究

传统配电网的规划设计方法和运行控制模式无法适应高渗透率分布式能源(distributed energy resources,DER)的接入。基于信息与通信技术及高级量测设备的主动配电网(active distribution network,ADN)为高渗透率DER的接入提供了一种解决方案。概要分析DER接入对传统配电网的影响,以此说明发展ADN的必要性;介绍ADN的基本概念、相关的研究动态、传统配电网与主动配电网的差异及研究成果;基于技术经济可行性的观点,总结适应ADN发展的可行技术。随着各种可行技术的进步,ADN 不仅可以平衡配电层级的功率,还可平衡配电层级与上级电网之间的功率,ADN将成为局部区域能源交换的基础设施。     

“主动配电网和微网技术研究”专题征稿启事

正随着社会对电力系统能源效率和电能质量的要求进一步提高,分布式能源(distributed energy resources,DER)的大量接入,未来输配电网之间将产生双向功率流,负荷和电源将具有双重不确定性,客户将具有消费者和生产者的双重身份,传统配电网的规划设计方法和运行控制模式已无法适应新的发展需求。主动配电网(active distribution network,ADN)以及微电网的应用是国际上较为清晰的技术发展方向,前者多应用于公共配电网,后者多应用于其他客户电网。近年来国内外在这两个领域有许多课题研究和成果。为了共享这些研究成果,《中国电机工程学报》编辑部邀请中国电力科学研究院     

“主动配电网和微网技术研究”专题征稿启事

正随着社会对电力系统能源效率和电能质量的要求进一步提高,分布式能源(distributed energy resources,DER)的大量接入,未来输配电网之间将产生双向功率流,负荷和电源将具有双重不确定性,客户将具有消费者和生产者的双重身份,传统配电网的规划设计方法和运行控制模式已无法适应新的发展需求。主动配电网(active distribution network,ADN)以及微电网的应用是国际上较为清晰的技术发展方向,前者多应用于公共配电网,后者多应用于其他客户电网。近年来国内外在这两个领域有许多课题研究和成果。为了共享这些研究成果,《中国电机工程学报》编辑部邀请中国电力科学研究院范明天教授作为特约主编,主持"主动配电网和微网技术研究"专题,拟以专栏形式于2014年内开始分期出版(正刊)。     

规模化电动汽车接入主动配电网研究进展综述

随着电动汽车的快速发展,规模化电动汽车接入主动配电网会产生极大的扰动,如何维持及增强电网稳定性具有重要意义。详细阐述了国内外规模化电动汽车接入主动配电网的研究进度,基于电能质量、电网调频、电压稳定性、配电网经济性4个方面进行评述,并对我国电动汽车规模化入网的发展提出可行性建议。     

统一电能质量调节器的研究发展综述

微电网渗透率的不断提高给配电网带来了越发严重的电能质量问题。统一电能质量调节器(Unified Power Quality Conditioner, UPQC)作为一种综合电能质量治理装置,成为近年来的电能质量治理研究热点之一。主要对UPQC的拓扑结构、检测方法、控制策略进行了归纳与分析。阐述了当前UPQC国内外研究发展概况,对其技术发展趋势做了预测展望,为后续研究提供一定的参考与借鉴。随着研究的不断推进,UPQC将会更好地治理含微电网的配电网电能质量。     

分布式电源接入对电网的影响分析

针对分布式电源应用趋势越来越明显但在接入系统方面却缺乏相应技术分析与论证的问题,重点研究了各类分布式电源接入后对电网运行的影响结果。首先,从运行模式和接口方式对分布式电源进行分析,以便于分类研究不同的影响结果;其次,分析分布式电源接入电网的方式,构建配电网典型模型,以作为分布式电源接入影响性分析的基础;最后通过接入后模型的理论计算,研究分布式电源接入电网对稳态特性和电能质量、保护等方面带来的影响,从而为配电网规划技术原则的修改提供理论基础。     

分布式光伏电源接入对配电网电能质量的影响

光伏发电作为具有发展前景的清洁能源之一,随着其发电技术的不断发展,光伏发电并网的容量不断增大,分布式光伏对配电网电能质量的影响日益增强。利用PSCAD建立仿真模型进行仿真计算,分析分布式光伏的接入位置、接入容量等因素对配电网电压质量及谐波的影响规律,并提出电能质量问题相应的改善措施。     

微电网技术应用于主动配电网的分析与展望

为了适应大规模分布式清洁能源并入配电网,可采用先进电网技术将分布式能源集成为微电网后接入至主动配电网,从而使电网运营在最佳模式。在对主动配电网以及微电网相关概念加以叙述的基础上,首先从并入至主动配电网的微电网结构、规划设计和控制方式等角度入手,详细论述了微电网技术是如何应用于主动配电网的,随后全方位分析了微电网并入主动配电网后给电网可靠性、电能质量以及管理、经济、环境和社会等层面带来的效用,最后探讨了该技术未来在主动配电网领域中的应用。     

一种新型结构的UPQC及仿真实现

统一电能质量调节器(unified power quality conditioner,UPQC)是一种用于提高电网电能质量的装置。UPQC能够对其所接入电网的电压和电流扰动进行分别或同时补偿,以提高输配电网的稳定性并降低扰动对负载的冲击。本文提出一种基于背靠背H桥新型结构的无串联变压器UPQC装置,通过灵活的增加背靠背H桥模块可扩展其运行电压等级,以适用于不同电压等级和容量的输配电网的需求。PSCAD/EMTDC的仿真分析,验证了针对这种新型UPQC所提出的并、串联侧控制算法的正确性。     

满足电能质量限值的分布式光伏极限峰值容量计算

随着分布式光伏在中低压配电网分散性大量接入,配电网电能质量问题日益突出,配电网馈线可接入分布式光伏极限容量成为了焦点问题。文中探求分布式光伏接入中低压配电网对电能质量的影响因素和影响程度,提出了基于电流注入法满足电能质量限值的极限峰值容量优化计算模型。该模型以多个电能质量指标的国家标准作为优化限值约束,对新建或扩容等多种情况均能有效给出分布式电源接入极限峰值容量。通过IEEE 33节点系统和实际配电网LCX系统的算例分析,验证了模型计算结果的有效性和实用性。针对10kV典型线路,依据不同分区的不同线型给出了满足电能质量限值的分布式光伏安全可接入极限容量,为供电企业校核分布式光伏接入并网申请时提供参考。     

主动配电网背景下无功电压控制方法研究综述

介绍了主动配电网(ADN)背景下分布式电源(DG)接入对配电网电压分布和电压稳定性影响,从电网结构优化调压措施、电网设备的调压措施、电力系统无功优化调度调压措施等方面阐述了ADN无功电压控制方法。基于当前研究现状,总结了现有关于ADN无功电压控制研究存在的不足,并指出了在未来亟待解决的几个问题。     

综合电能质量补偿装置及其应用

介绍了综合电能质量补偿装置(UPQC)的概念及工作原理,提出了一种以广义瞬时无功功率理论为基础改进的检测方法,该方法克服了以往一些检测方法的缺陷,并能快速、准确地检测出电网电压的降落、升高、不对称以及谐波等各种干扰。给出了UPQC在配电网中应用的实例,仿真及实验结果表明:UPQC可以有效地抑制电网所受的各种干扰。     

高功率密度分布式光伏接入配电网多目标电能质量治理方法

高功率密度分布式光伏的接入会引起配电网瞬时功率越限、电压越限、闪变等问题,同时光伏逆变器等电力电子设备规模化无序接入配电网造成的谐波污染,常引起不同节点之间谐波叠加和特定次数的谐波谐振,使配电网的电能质量问题更加多样。为此在配电网相应节点配置复合储能装置,成为解决这类电能质量问题的有效措施。本文提出了一种利用包括蓄电池和超级电容器在内的复合储能装置治理高功率密度分布式光伏接入配电网所引起的多样性电能质量问题的方法。首先,提出了节点电压偏差和电流总谐波畸变率等多目标电能质量治理约束指标;其次,在此基础上,构建了高功率密度分布式光伏接入配电网的复合储能选址定容优化模型,并采用改进多目标粒子群算法对该模型进行求解。最后,以IEEE 33节点配电系统为例进行仿真验证,结果表明该方法在高功率密度分布式光伏接入的配电网电能质量治理问题中具有良好的效果。     

三相四线制下UPQC的研究

目前对统一电能质量控制器（UPQC）的研究主要集中在三相三线制系统中。然而,采用三相三线制主电路的UPQC无法消除零线电流,导致零线电流流入电网而造成污染。文章设计了一种三相四线制统一电能质量控制器（UPQC）,主电路采用引出直流侧中点三桥臂的结构方式,解决了负载的零线电流问题。详细介绍了它的工作原理、补偿分量的检测方法和UPQC的控制方法。利用MATLAB对该系统进行了仿真,结果表明该三相四线UPQC能够对电网侧和负载侧的电能质量进行综合补偿,且具有良好的补偿性能。     

分布式电源接入对电网的影响分析

阐述了光伏发电开发的必要性,分析了分布式电源接入对电网运行的主要影响,包括配电网的继电保护、可靠性,电能质量、网损等方面,为分布式电源接入电网的深入分析提供了参考。     

主动配电网的6个主动与技术实现

提出了主动配电网(active distribution networks,ADN)的6个主动,即电网公司侧的主动规划、主动管理、主动控制与主动服务及用户侧的主动响应和分布式可再生能源发电侧的主动参与。在电网公司侧,强调对分布式可再生能源进行主动规划、对分布式发电进行主动管理和控制、对上级电网和用户提供主动服务。电网公司的主动规划、主动管理和主动控制可以在确保电网安全稳定运行的条件下,增强对分布式可再生能源发电的消纳能力;主动服务可以为配电网创新商业模式、扩展业务领域提供新的机遇。在用户侧,强调广大用户在力所能及的范围内,承担节能减排的责任,积极响应各种不同形式的需求侧激励措施。在分布式可再生能源发电侧,应充分考虑分布式发电机组对电网的影响,强调发电机组应积极采用有功功率控制和无功电压调节技术,主动参与电网的调度运行。基于上述分析讨论了主动配电网的技术实现,包括规划运行一体化的规划技术、充分考虑高渗透率光伏发电接入的运行控制技术、鼓励用户积极参与节能减排的需求侧响应技术和分布式可再生能源的功率控制技术。     

考虑虚拟电厂的分布式电源优化配置研究

为了分析大量分布式电源接入对配电网电能质量的影响,构建了考虑虚拟电厂的分布式电源配置电能质量优化模型,并提出一种PSO-DE优化算法进行求解。首先,对含有虚拟电厂电源的配电网进行了建模,分析了虚拟电厂电源接入对配电网的影响;接着,针对不利影响建立了包含电压偏差和畸变率综合最小为目标的电能质量优化模型;然后,改进传统粒子群算法,针对所建模型求解,提出一种基于粒子群算法和差分进化算法相结合的PSO-DE优化算法,通过分布式光伏接入配电网选址定容优化配置的实际算例对其进行测试验证;最后,考虑虚拟电厂电源接入配电网,使用IEEE37节点测试算例进行仿真分析。结果表明,所提模型和算法能够有效分析含有虚拟电厂的配电网分布式电源接入选址定容,为大量分布式电源接入电网的规划和运行提供科学依据。