基于PSCAD/EMTDC的配电系统电压跌落问题分析及其抑制措施研究

随着各种敏感设备在工业中的广泛应用,用户对电能质量的要求越来越高,电压跌落便是威胁电能质量的重要因素,已经成为影响许多用电设备安全正常运行最严重的动态电能质量问题之一.如何提高配电系统的电能质量,抑制系统电压跌落对敏感电力用户的干扰已成为急需解决的问题.建立了电压跌落的电磁暂态仿真模型;分析了线路故障造成电压跌落的情况;比较了不同故障地点对用户端电压跌落的影响.最后提出了抑制电压跌落的系统侧和用户侧应采取的相关措施.     

直流配电电能质量研究综述

直流配电的电能质量研究直接影响到当前直流配电理论技术的发展。首先论述了直流配电系统的配电电压等级和网络结构,然后详细分析了当前直流配电系统中存在的电压波动、闪变和谐波等电能质量问题。接着重点阐述了迄今为止国内外相关的直流配电电能质量标准,以及适用于直流配电电能质量的评估体系和方法。之后总结归纳了当前国内外对直流配电系统中电能质量问题的治理方案。最后对目前直流配电电能质量的研究方向进行了探讨,为今后直流配电电能质量的研究提供参考。     

复杂配电系统电压跌落状态估计可观性分析

电压跌落状态估计算法(SSE算法)是一种基于单电源辐射状网络结构的二阶曲线拟合算法.但是目前众多分布式发电接入及小电厂并网发电使得配电网络结构呈现复杂化、多电源化,传统电压跌落状态估计算法无法直接使用.针对该问题,提出了电压跌落状态估计可观性的概念,并且从故障电流叠加的角度出发,构造了电压跌落状态估计可观性的数学模型,合理地解决了部分故障路段不可观的问题,使得SSE算法可以应用到多电源复杂配电系统中.     

配电系统电压跌落问题的研究

电压跌落问题已成为影响配电系统电能质量的一个重要因素.如何提高配电系统的动态电能质量,抑制系统电压跌落对敏感电力用户的干扰已成为急需解决的问题.随着高压大功率开关器件的出现,基于电力电子技术的动态电能质量调节技术已成为解决上述问题的有效手段.实时检测技术和动态补偿技术是动态电能质量调节技术中最关键的两个环节,它们实现的效果好坏从根本上决定了动态电能质量调节技术能否取得令人满意的效果.本文对目前常用的检测手段和动态补偿方法的原理及优缺点进行了系统的阐述和深入的分析.最后,还介绍了现今已推出的几种动态电能质量调节装置,并对其性能做了详细的比较.     

基于实时监测数据校验的配电系统电压跌落仿真系统研究

提出了在将实时监测与仿真计算进行有效结合的基础上对配电系统中由故障引起的电压跌落问题进行分析评估的系统设计方法,以在提高仿真计算精确度的同时减小对现场监测设备数量的需求。给出了该系统的总体框架,详细说明了实时监测数据导入PSCAD、利用供电管理部门提供的实时网络拓扑和运行参数自动生成PSCAD仿真程序以及利用实时监测数据对仿真程序进行校验的方法。最后通过实例说明了该系统的功能。所提出的混合仿真系统研究为配电系统电压跌落问题提供了较好的理论基础和技术手段。     

楼宇直流配电系统关键技术研究综述

随着新能源和电力电子装置的大量应用,楼宇直流配电系统相比于传统交流系统具有技术与经济上的优势。首先对国内外楼宇直流配电领域的相关新技术和发展现状进行了梳理。然后从技术角度对楼宇直流配电系统的拓扑结构、负载与电源、电压等级与经济性、优化管理系统以及对应的保护技术等方面进行了分析归纳总结。最后从楼宇直流配电系统的发展方向以及与能源互联网的配合进行了展望。     

基于改进d-q-0变换的UPQC中串联变流器研究

用于配电系统中的三相四线制统一电能质量控制器(Unified Power Quality Conditioner,简称UPQC)是为了解决敏感用户端供电电压的电能质量问题和用户侧电能质量问题而研制的一种功能全面的有源电力滤波器(APF).重点研究了UPQC中串联部分电压畸变的检测方法以及控制策略,并通过实验对常见的电压跌落进行补偿.结果表明检测方法是正确、有效的.     

复杂配电系统电压跌落状态估计可观性分析

电压跌落状态估计算法(SSE算法)是一种基于单电源辐射状网络结构的二阶曲线拟合算法。但是目前众多分布式发电接入及小电厂并网发电使得配电网络结构呈现复杂化、多电源化,传统电压跌落状态估计算法无法直接使用。针对该问题,提出了电压跌落状态估计可观性的概念,并且从故障电流叠加的角度出发,构造了电压跌落状态估计可观性的数学模型,合理地解决了部分故障路段不可观的问题,使得SSE算法可以应用到多电源复杂配电系统中。     

配电系统电压跌落问题的研究

电压跌落问题已成为影响配电系统电能质量的一个重要因素。如何提高配电系统的动态电能质量,抑制系统电压跌落对敏感电力用户的干扰已成为急需解决的问题。随着高压大功率开关器件的出现,基于电力电子技术的动态电能质量调节技术已成为解决上述问题的有效手段。实时检测技术和动态补偿技术是动态电能质量调节技术中最关键的两个环节,它们实现的效果好坏从根本上决定了动态电能质量调节技术能否取得令人满意的效果。本文对目前常用的检测手段和动态补偿方法的原理及优缺点进行了系统的阐述和深入的分析。最后,还介绍了现今已推出的几种动态电能质量     

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。     

电压暂降特征值统计分析及暂降传播特性

进行电压暂降评估及其对敏感设备影响的分析,制定电压暂降有效缓解措施,均应建立在对电压暂降特征值充分了解的基础上,但目前有关描述电压暂降特征量典型取值范围及其分布特征方面的研究还较少。该文就暂降特征值统计分析、分类研究、传播计算及负荷侧暂降计算四个问题进行了研究,旨在为电网及敏感设备暂降评估与治理等研究奠定基础。首先基于我国多个地区电能质量监测系统记录的大量电压暂降事件及其实测波形的统计与分析,给出了电压暂降幅值、持续时间、暂降起始点、相位跳变四个特征量的分布特征、范围;然后在原有电压暂降分类基础上,将相位跳变考虑其中,提出了更一般化的电压暂降分类方法,并研究了变压器对不同类型暂降相位跳变的影响;最后为方便计算负荷及相关节点暂降,提出了变压器、线路叠加计算及多变压器、负荷联结方式等效计算方法,完善了电压暂降的传播特性研究。     

计及电压暂降和保护性能的配网可靠性算法

提出一种计及电压暂降和保护性能的配电网可靠性算法。运用蒙特卡洛法模拟故障的各种信息;采用故障电流补偿法计算系统故障后各节点电压;根据系统故障后线路保护的动作性能确定各负荷节点的电压暂降持续时间,从而进一步判断敏感负荷是否停运;将故障点法与临界距离法相结合,提出一种计算电压暂降域的方法。最后比较了计及电压暂降和保护性能前后的配电网可靠性指标变化。该算法采用的模型是RBTS测试系统的第6母线,运用上述算法计算了它的暂降域和可靠性指标。     

Classification of sags gathered in distribution substations based on multiway principal component analysis

Voltage sags, whether they occur in transmission or distribution systems, may severely damage the loads connected to the power system. As these problems could cost a great deal financially, electric utilities are very interested in finding the origins of sags, that is, whether they have been originated in the transmission network (high voltage (HV)) or in the distribution system (medium voltage (MV)). In addition to the needs of utilities and regulators, many researchers have been prompted to develop reliable methods to properly classify sags. Several of these methods, based on classifying meaningful features extracted from data and waveforms, have been proposed in the literature. Unlike those methods, though, we propose a systematic transformation of data, based on multiway principal component analysis (MPCA), to develop a new voltage sag classification procedure. Sampled voltage and current waveforms of previously registered sags are used together with the MPCA technique to obtain a lower dimensional model. This model is then used to project new sags and classify them according to their origin in the power system. Different classification criteria and parameters are examined to maximize the classification rates of not yet seen sags. Applying the proposed method to real sags recorded in substations demonstrates its applicability and power.     

计及电压暂降的配网可靠性评估

该文对计及电压暂降的配网可靠性算法进行了研究,运用改进的支路电流法进行配电网故障前的潮流计算;计算了各种故障下的故障电压和距离的关系;提出一种基于SCBEMA曲线判断敏感负荷是否停运的判据,给出了不同种类用户的电压暂降幅值和持续时间概率曲线;在进行计及电压暂降的配网可靠性指标计算时,用贝叶斯网络计算常规的可靠性指标,结合敏感负荷的停运计算暂降时的指标。该论文所采用的模型是IEEE RTS—6母线测试系统的第5条母线,运用上述方法计算了它的故障域和计及电压暂降时的可靠性指标。     

配电系统电压衰减的概率评估方法

提出了一种用于配电系统电压衰减的概率评估方法。该方法的研究基础是对在配电网发生故障时,母线上的残余电压进行解析分析,并以线路的故障率为基础,应用概率方法估计母线电压在给定时间内下降至指定阈值以下的次数,从而为供电系统的供电安全和供电质量的分析提供依据。对所给实例进行仿真研究,并与常用方法(如故障位置法)进行比较。分析表明,本文方法所得结果可避免故障位置及数量的不确定性的影响,能使用于各种类型的配电网络、故障模式以及沿线路的不同故障分布。     

Voltage sag mitigation in an Indian distribution system using dynamic voltage restorer

Now a day’s most power quality problems in distribution systems are related to voltage sags. Hence, diverse solutions have been tried to compensate these voltage sags to circumvent financial losses due to voltage sag at industries. Dynamic voltage restorers (DVRs) are now becoming more recognized in industries to diminish the impact of voltage sags to sensitive loads. The DVR, which is placed in series with a sensitive load, must be able to react speedily to a voltage sag if end users of sensitive equipment are to experience no voltage sags. This paper discusses the use of series reactive injection as a voltage regulator. The proposed approach is to develop analytical aspects and to illustrate these by an example of a real Indian distribution system. Voltage sag can be eliminated by continuously injecting very small voltage profile to the system. The scheme combines the method of instantaneous symmetrical components and complex Fourier transform relations. The proposed technique, based on half-cycle averaging, can mitigate voltage sag at desired locations in distribution systems. The proposed methodology is applied in a 4 bus system and a real Indian distribution system.     

基于模式识别的配电网故障区段定位

提出了一种用电压暂降模式识别定位配电网故障区段的方法.首先用故障分析建立电压暂降数据库.当短路故障发生时,将测量点的电压暂降与数据库中的电压暂降匹配,找到所有可能的故障区段.然后,对所有可能的故障区段进行降序排序,然后根据排序依次检验是否为故障区段.通过对一个11kV典型测试配电网进行单相接地短路故障仿真,结果验证了本文所提方法的有效性和准确性.     

An evaluation method of voltage sag using a risk assessment model in power distribution systems

In this paper we explore a new method for evaluating the impact of voltage sags in the power distribution systems. The proposed method incorporates the generalization of the evaluation method as well as the effects of voltage sags on customers. To generalize the evaluation method, historical reliability data will be used. We take into account the impact of voltage sags on customers using a representative power acceptability curve and a fuzzy model. The final result of the evaluation model yields on a yearly basis the magnitude of customers’ risk caused by voltage sags. The evaluation methodology is divided into the analytic and probabilistic method. The time sequential Monte Carlo simulation is used as probabilistic method. The proposed method is tested using the modified Roy Billinton Test System (RBTS) form and the reliability data of Korea Electric Power Corporation (KEPCO) system. Through the case study, we verify that the proposed method evaluate the actual impact of voltage sags and can be effectively applied to the real system using the historical reliability data as the conventional reliability indices in power distribution systems.     

基于电能质量实时监测系统的电压暂降研究

电压暂降是当前业界所面临的代价最大的电能质量问题之一,针对所研究的配电网,建立了可用于监测电压暂降的分布式电能质量在线监测系统。介绍了监测系统的构成、性能参数及监测点的配置方法。应用UNI-PEDE对监测到的各次电压暂降的下凹深度及持续时间进行了统计分析,并根据监测及配电网运行记录对电压暂降发生原因作了分析。研究了电压暂降对研究区域内电力用户的影响,用SARFI-ITIC图对影响用户的电压暂降和短时间中断事件进行了分析。研究结果有助于进一步改善电压暂降并为用户侧解决方案提供依据。     

线路故障引起电压凹陷的频次最大熵评估

实际电力系统中,线路故障点受诸多因素影响,具有随机不确定性。针对其随机规律难以直接计算的问题,提出利用最大熵原理评估线路故障引起的电压凹陷频次新方法。该方法综合考虑不同线路故障类型,首先利用解析式法确定线路故障区间,然后直接以故障区间样本数据的统计矩作约束条件,通过最大化熵,提取线路故障点的客观概率分布,并结合线路故障率评估得到母线电压凹陷的频次。文中阐述新方法的应用背景及实现原理,并对IEEE-30节点标准测试系统进行仿真分析,与传统故障点法比较,新方法不受舍入误差影响,仿真结果证明该方法的准确性、适应性及推广性。