低压电网三相负荷动态补偿系统的设计

低压电网三相负荷动态补偿系统由三相不平衡调补装置、智能换相开关和监控主站组成。三相不平衡调补装置和智能换相开关实时采集配电台区的负荷数据,并通过GPRS上传至监控主站。系统分两级调整三相不平衡负荷,①通过智能算法计算最优换相策略,并通过远程控制换相开关动作实现粗调,②通过三相不平衡调补装置自动判断台区的负荷情况,改变电容补偿量以及电容补偿方式实现细调。     

无功补偿装置中智能型复合开关的研究

介绍一种用于低压无功补偿装置中的智能型复合开关,它采用双向晶闸管与磁保持继电器并联的工作结构.当电压过零时触发晶闸管,电流为零时关断晶闸管.充分利用了无触头开关动作可靠、磁保持继电器损耗小的特点,使复合开关具有无涌流、无噪声、无电弧重燃、功耗小及动作可靠的优点.     

基于换相开关的三相不平衡治理

低压配电台区三相不平衡现象日益严重,给电网的稳定运行带来了许多不利影响.利用固态智能换相开关无触点、导通和关断能力强的特点,代替传统机械开关,并基于固态智能换相开关提出了分布式固态智能换相开关一体机的概念,利用粒子群算法建立了三相不平衡优化模型.经过MATLAB仿真验证,治理方案在保证了供电稳定性的同时拥有较好的三相不平衡治理效果,并且解决了数据采集与换相命令之间的远程通信问题,对于三相不平衡的治理有着重要作用.     

基于智能终端和换相开关的台区三相不平衡治理方法研究

提出了智能终端结合换相开关的台区三相不平衡治理方法。构建了台区换相开关布局优化模型,提出了基于差分进化算法的计算台区换相开关最优布局的优化方法。基于模型、台区历史运行数据以及超短期功率预测数据,提出了计及负荷波动性的台区三相不平衡动态优化方法。最后,利用某测试台区历史运行数据对换相开关布局优化方法进行模拟验证,验证结果表明基于台区换相开关布局优化模型计算得到的最优布局,可以满足台区三相不平衡治理的要求。此外,考虑参与换相的开关数量、换相周期和换相开关寿命,在测试台区中进行了5种场景下的三相不平衡动态优化实验,实验结果表明：在最优布局条件下的换相开关动态优化策略,可以在降低换相动作次数的前提下,将台区的平均三相不平衡度降到治理目标之下,并且减少动作次数接近使用寿命上限的换相开关参与换相。验证了智能终端+换相开关动态优化台区三相不平衡的适用性。     

三相不平衡预计算控制策略

对于低压配电网中存在的三相不平衡问题,本文提出一种基于预计算算法仿真的三相不平衡控制策略。该算法是根据预计算算法结果,通过变压器出口侧的智能换相终端去控制用户侧的智能换相开关动作,有效避免了智能换相开关频繁换相,提高了换相的可靠性。通过实验,验证了算法的可行性,使三相不平衡线路尽量接近三相平衡状态,减小零序电流,减少配网损耗,使系统能够在更加经济的状态下运行,具有很好的推广应用价值。     

低压台区三相不平衡治理的换相优化方法

低压台区广泛存在三相负荷不平衡的现象,配置换相开关是一种有效的治理手段,对换相开关全天的动作策略进行优化应兼顾三相不平衡的治理效果及设备动作次数的限制.本文提出一种低压台区三相不平衡治理的换相优化方法,首先利用台区内负荷曲线的预测结果,基于模糊C均值聚类算法进行控制时段划分,其次对每一个控制时段采用遗传算法进行换相开关...     

基于换相开关的配电变压器三相不平衡治理研究

针对配电变压器三相不平衡现象,提出了一种基于换相开关的三相不平衡治理方案。为配电变压器低压台区设计了实时负荷调整策略,重点研究了优化算法的目标函数,使换相开关以较少的换相次数降低三相不平衡度、线路损耗及变压器损耗。改进粒子群算法的惯性权重、粒子速度和位置更新公式,并完成换相模型求解,得到最优换相方案。用MATLAB仿真验证了改进粒子群算法的优越性及优化后换相方案对降低配电变压器三相不平衡度的有效性。     

基于改进鸽群算法的台区三相负荷不平衡相序调整方法

针对低压配电台区三相负荷不平衡现象,研究了一种基于换相开关的负荷相序调整方法。运用负荷不平衡换相控制策略,建立以配电变压器低压侧三相电流不平衡度最小为目标的优化换相数学模型;引入自适应参数和柯西扰动对原始鸽群算法（pigeon-inspired optimization,PIO）进行改进,用改进鸽群算法求解最优换相方案。Matlab仿真验证了改进鸽群优化算法的优越性及其求解优化换相方案的有效性,可以显著降低台区三相负荷的不平衡程度。     

电网三相不平衡的度量与治理综述

近年来,电网中的各类电能质量问题愈加受到重视,对于三相不平衡问题,国内外学者做了大量研究工作,需要系统地分析和整理。三相不平衡由电网中的负序和零序分量引起,国际电工委员会(IEC)提出以负序和正序分量之比值来度量不平衡。由于序分量获取困难,工程中常以量测电压、电流有效值来度量三相不平衡,这类方法形式不统一,且与序分量度量形式不对应,统一的不平衡度量方法亟待构建。三相不平衡主要通过电容型补偿、电力电子变流器型补偿和换相补偿治理。电容型补偿可以实现连续调节但是无法降低线损;换相只能离散投切,无法连续调节。未来应当结合换相与附加补偿手段来治理三相不平衡,获得更好的补偿效果。     

考虑相位不平衡的智能换相开关控制策略

随着低压配电网中的用电规模逐渐扩大,日趋严重的三相不平衡导致损耗增加和设备安全问题。换相开关是解决该问题的根本方式,然而目前的换相开关方案仅考虑幅值不平衡,故其计算结果不够全面和准确。提出了一种智能换相开关策略。该策略的电流不平衡同时考虑幅值和相位,并将电流不平衡度和换相开关动作次数作为多目标函数,且对基于向量基因遗传算法的变异概率做出改进,以便于快速求解出最优换相开关组合。最后通过Matlab/Simulink实验,验证控制策略的有效性。实验结果表明,该智能换相开关策略可以有效改善配电台区的三相不平衡。     

三相智能复合开关在低压无功补偿中的应用

介绍一种用于低压无功补偿装置中的智能复合开关(共补).采用品闸管和磁保持继电器并联,晶闸管和继电器分时导通,充分利用了继电器功耗小,晶闸管响应快、动作可靠的特点,解决了无功补偿中电容投切产生的涌流大、功耗大等问题.     

考虑三相有功不平衡度的无功电压集中控制策略

我国低压配电网中的负荷过重且分配不均,近年来,大量光伏的接入更进一步加剧了三相不平衡和低电压问题。针对三相不平衡问题,换相开关能通过调整负荷的方式从根本上进行解决;而大量光伏逆变器也可作为有效的无功调节资源,但目前其无功电压调节潜力尚未被开发利用。因此,以换相开关和光伏逆变器为主要调控设备,文中提出了考虑三相有功不平衡度的无功电压集中控制策略,其中,所提换相开关的控制策略综合考虑了配变低压侧三相有功功率偏差度和换相开关动作次数,所搭建的光伏逆变器无功优化模型以线路损耗最小化为目标,经仿真验证,所提换相开关控制策略可有效降低三相不平衡度、提升电压,光伏逆变器的无功优化模型可进一步降低线路损耗、改善电压。     

一种电能表磁保持继电器拉闸方式的软件消弧设计

磁保持继电器在电能表中起着自动接通和切断作用,在电力行业起到重要的作用。但大电流拉闸可能导致磁保持继电器触点的损伤,多次损伤后导致继电器触点烧蚀粘连无法正常断开,严重时会酿成火灾。结合电能表的运行原理和负载的实际状况采用软件消弧设计实现电流过零拉闸,达到在大电流拉闸时保护磁保持继电器的目的。经对比试验验证,该拉闸方式对磁保持继电器触点有着更好的保护,将损伤降到一个相对较低的水平。     

基于改进鸽群算法的台区三相负荷不平衡相序调整方法

针对低压配电台区三相负荷不平衡现象,研究了一种基于换相开关的负荷相序调整方法。运用负荷不平衡换相控制策略,建立以配电变压器低压侧三相电流不平衡度最小为目标的优化换相数学模型;引入自适应参数和柯西扰动对原始鸽群算法（pigeon-inspired optimization,PIO）进行改进,用改进鸽群算法求解最优换相方案。Matlab仿真验证了改进鸽群优化算法的优越性及其求解优化换相方案的有效性,可以显著降低台区三相负荷的不平衡程度。     

Development of a novel commutation method that sharply reduces commutation failure of matrix converters

This paper proposes the safest novel commutation method for a matrix converter. There are two conventional commutation methods which depend on the polarity of the input line voltage (it is called “voltage commutation”) and depend on the polarity of the output current (it is called “current commutation”). However, problem of the voltage commutation is that commutation failure occurs around zero of the input line voltage. It is difficult to detect its polarity due to depending on offset and delay of the sensor. Similarly, the current commutation failure occurs around zero of the load current. A cause of these detection errors are a detection delay and an offset of a sensor. The proposed commutation method combines the input voltage commutation and the load current commutation. Therefore, the proposed commutation method can decrease the commutation failure without high accuracy sensor. In addition, a voltage error compensation based on the proposed commutation method is proposed in this paper. The proposed method can simply compensate for the commutation error of the output voltage and the input current at the same time. The effects of the proposed method are confirmed by experimental results with a 750 W induction motor and a R‐L load. Those results confirm that the proposed commutation can decrease commutation failure. Moreover, the total harmonics distortion of the input current and the output current are 2.6 point and 0.9 point lower than that of the condition without the compensation at 100% output power. © 2009 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 168(4): 49–57, 2009; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20826     

基于无缝切换技术的三相不平衡换相开关研究与设计

应用三相不平衡换相开关可缓解低压配电网中三相电流不平衡现象,但目前分换相开关的相序切换原理过于简单,存在换相过程断电时间长、电压和电流畸变严重等问题,限制了其广泛应用。为此,提出了一种以功率因数校正电路与逆变器电路为基础,由初始阶段、当前相跟踪阶段、切换相跟踪阶段以及换相完成阶段4个阶段组成的整体换相方案。首先通过功率因数校正电路与逆变电路使得将要相互切换的两相的电压调整为同幅、同频与同相,然后电力电子开关完成换相动作,最终实现相间的无缝切换。仿真与实验结果表明,所提出的方案保证了换相过程的不间断供电,同时改善了电压和电流的畸变问题。