含四桥臂H桥变流器的不对称配电网综合补偿方法

为解决配电网电力电子设备存在的功能单一、利用率低、造价高及协同难等问题,提出含四桥臂H桥变流器的不对称配电网综合补偿方法。在静止无功发生器的中性点增设级联H桥对地支路的新型综合补偿装置结构,为接地故障和三相对地参数不对称的补偿电流提供流通回路,考虑配电网三相对地参数不对称和三相负荷不平衡的影响,将有功和无功功率补偿、三相不平衡负荷补偿和三相对地参数不对称电流以及接地故障电流补偿等功能集成至同一套补偿装置。在分析各功能的原理及相互作用机理的基础上,提出基于分序解耦控制的多目标协同控制策略,以及三相对地参数不对称电流补偿与接地故障电流补偿的切换方法。正常运行时,综合补偿装置动态补偿配电网有功功率和无功功率、三相不平衡负荷及三相对地参数不对称电流;接地故障时,三相对地参数不对称电流补偿切换至接地故障电流补偿。仿真结果验证了所提方法的有效性。     

无功和三相负荷不平衡的序分量法补偿控制

将静止同步补偿器(Static Synchronous Compensator,STATCOM)并入电网来补偿无功功率和配电网三相负荷不平衡。通过对称分量法和叠加原理,对配电网三相负荷不平衡情况下正序、负序等效电路进行分析,提出一种新的正、负序补偿电流叠加补偿控制方法。正序控制环采用δ-θ控制,实现配电网无功功率补偿和保持STATCOM直流侧电压稳定;负序控制环采用φ-θ控制,实现STATCOM补偿三相负荷不平衡产生的负序电流,使电网侧三相负荷保持平衡。仿真和实验结果表明,该方法可以有效地补偿电网无功功率和三相负荷不平衡。     

三相不平衡运行对电网的影响及无功补偿方法研究

在低压配电网中由于存在的大量电感性负荷及三相负荷用电的不同时性,尤其是单相大容量负荷的使用,造成配电网处在不平衡状态下运行,这将给配电网带来很大危害,如造成电网功率因数低、增加配电网线路和设备的损耗,影响电网电能质量等。因此,研究三相不平衡电网运行的补偿理论和算法,实现配电网三相负荷平衡化。降低线路损耗和提高电能质量,都具有相当重要的经济意义和社会效益。     

基于基波检测原理的配电台区有源补偿装置研究与应用

主要介绍了应用于低压配电网三相四线系统的配电网有源电力电子补偿装置,分析了直接检测基波有功电流分量的基本原理。利用此种控制方式的配电网有源补偿装置在谐波、无功方面的补偿特性,尤其在配电台区负荷不平衡情况下,通过在Matlab/Simulink环境下仿真,证明此种配电网有源补偿装置检测控制方法的可行性和对三相负载不平衡情况下的良好补偿特性。最后通过开发样机证明了此种理论在补偿配电台区无功及三相电流不平衡情况下的有效性。     

台区三相不平衡运行监测和治理分析

从当前台区三相不平衡监测和治理问题出发,开展了台区三相不平衡产生的根源及其对台区线损的影响分析。随后,针对台区三相不平衡监测,分析了仅关注配电变压器低压出口三相不平衡度和电量不平衡度2个常见做法存在的不足,并通过构建典型场景,测算了2个监测误区在反映台区线损率上的影响。针对各地常采用的三相不平衡集中补偿措施,分析了其在补偿三相不平衡度、降低损耗方面的局限性,并通过典型配电变压器和配电线路阻抗分析进行了验证。最后,针对上述分析的问题,提出了针对性的建议措施,为电网企业、配电网运营商开展低压电网三相平衡监测和治理提供了思路和参考。     

电压不平衡下正序有功有源装置补偿特性研究北大核心

介绍了应用于低压配电网三相四线系统的电力电子动态有源补偿装置,分析了基波正序电流分量检测方法的基本原理,利用此种控制方式的配电网有源补偿装置在谐波、无功、三相不平衡方面的补偿特性。在Matlab/Simulink环境下仿真证明此种检测方法的可行性和对三相负载不平衡情况下的良好补偿特性,尤其是在三相电压不平衡的情况下,最后通过开发样机证明了此种理论在补偿配电台区无功情况下的有效性。     

含高渗透率光伏的农村配电网三相不平衡治理

针对高渗透率光伏的农村配电网的三相不平衡问题展开研究。首先,分析了当前农村配电网三相不平衡问题的严重程度及其危害,研究了当前三相不平衡问题的典型治理方法;然后,针对农村配电网的特点及用户的用电习惯,提出了一种集中控制和分散控制相结合、基于动作优先级的控制策略,应用分布式储能多点接入,基于本地电网信息和区域信息交互的对比逻辑,实现对分布式储能工作模式的合理切换,进而实现对农村配电网三相不平衡问题的治理;最后,在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型,验证了提出的基于动作优先级的控制策略对于治理三相不平衡问题的有效性,以及该策略对于减少所需电能质量治理装置容量的有效性。     

配电网消除谐波的研究

介绍了谐波在配电网中的危害,对比分析了投入磁通补偿型零序滤波装置后的优点,通过实践和研究工作。磁通补偿型零序滤波装置能治理谐波污染、补偿无功功率、平衡三相电流,是改善低压配电网电能质量的有效手段。     

配电网三相不平衡治理综述

介绍了传统配电网三相不平衡问题的研究现状。阐述了不同控制算法的适用条件及其各自的优缺点,对比分析了现有治理措施的实用性、可靠性和经济性;给出了未来环境下配电网三相不平衡治理的新思路,即不再利用传统的负荷投切或是附加补偿装置,而是通过控制电动汽车和家用储能设备的有序充放电,并通过优化调度方案便可实现系统的三相不平衡治理。     

三相不平衡电流补偿控制器的设计

针对当前三相不平衡所造成的危害,建立三相四线制接线形式下的不平衡无功补偿模型,设计基于主控芯片Freescale 56F807的补偿控制器,采集数据,对不平衡情况进行补偿,结果表明,该补偿控制器可以使三相不平衡情况得到有效的改善,依据相应的补偿控制策略,获得较好的电能质量,并且达到较好的节电效果。     

三相不平衡电流补偿控制器的设计

针对当前三相不平衡所造成的危害,建立三相四线制接线形式下的不平衡无功补偿模型,设计基于主控芯片Freescale56F807的补偿控制器,采集数据,对不平衡情况进行补偿,结果表明,该补偿控制器可以使三相不平衡情况得到有效的改善,依据相应的补偿控制策略,获得较好的电能质量,并且达到较好的节电效果.     

三相不平衡治理技术研究及装置研制

为应对电力系统中易产生的三相不平衡问题,研制了一种基于电力电子技术的三相不平衡治理装置.该装置通过计算各相电流的不平衡度控制变换电路和自身电容,实现系统不平衡电流的重新调整与均衡分配,控制晶闸管输出补偿电流,实现对三相不平衡电流的补偿.试验结果表明,装置能均衡三相交流供电系统内的不平衡电流,并可通过产生容性电流和感性电流,起到无功补偿作用,具有一定的应用价值.     

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。     

D-STATCOM不平衡负荷补偿电流的3种设计方案

介绍了用于不平衡负荷补偿的三相三角形连接的配电网静止同步补偿器（D-STATCOM）中补偿电流的3种设计方案，即电纳补偿原理、最大相电流最小化设计和无零序设计方案。从所需的最大补偿相电流和补偿电流零序分量等性能指标和工程意义与实现要求等方面对3种设计方案进行了比较。在负荷严重不平衡的情况下，补偿装置三相分担的负荷不均衡会限制装置的补偿能力，也容易导致一相或两相过流。最大相电流最小化设计，可以尽量实现三相电流大小均衡，从而提高设备利用率，扩大不平衡负荷补偿范围。无零序设计方案的效果与最大相电流最小化设计方案接近。     

基于柔性接地技术的配电网三相不平衡过电压抑制方法

配电网三相对地参数不平衡会产生三相不平衡电压,一般采用投切电容器或电抗器补偿三相不平衡参数,抑制不平衡电压,但该方法补偿的精度和速度有限,难以彻底而迅速地实现三相不平衡过电压抑制。因此,在前期发明的柔性接地技术(专利201110006701.2)基础上,提出配电网三相不平衡过电压抑制新方法。通过PWM有源逆变向配电网注入零序电流补偿三相对地不平衡电流,实现对零序电压的控制,从而抑制三相不平衡过电压。仿真分析结果表明,所提方法可有效抑制三相不平衡过电压,能够将中性点位移电压限制为零。     

基于配电变压器无功补偿技术的研究

配电网普遍采用的无功补偿方式分为高压集中补偿和低压分散补偿,考虑到两种补偿方式的不足,提出一种基于配电变压器的一体化静止无功补偿(STATCOM)技术。该技术通过将补偿装置接到高压绕组抽头,充分利用配电变压器的富余容量,实现对变压器和负荷的动态无功补偿,并引入虚拟三相对称系统保证检测电流的精度。通过仿真分析,验证一体化STATCOM技术可实现配电网三相不平衡状态下无功功率的动态跟踪补偿,改善变压器输出电能质量。     

串联型配电网三相电压不平衡补偿器的研究

针对配电网三相电压不平衡问题,提出一种采用串联型电能质量调节器补偿配电网三相电压不平衡控制方法。通过构造辅助瞬时功率,检测出非线性负载下三相电压不平衡配电网公共接入点(PCC)电压基波正序分量;通过接入点实际电压与检测正序电压的差值,得出串联变压器需要补偿的电压参考值;以参考电压为目标,对电压型变流器进行正弦脉冲控制,使串联变压器上产生相应的电压抵消电源中负序、零序分量及谐波电压分量。仿真和实验结果表明该方法能有效补偿配电网三相电压不平衡并消除谐波电压。     

基于瞬时对称分量法的三相四线制D-STATCOM控制研究

配电网中三相负载不对称,会导致三相电流电压不对称。基于瞬时对称分量法对三相电压和电流量进行分解,提出了一种新的正序、负序和零序电流直接控制方法,应用于三相四线制配电网并联型D-STATCOM(配电网静止同步无功发生器)。正序电流控制使D-STATCOM发出电网中需要补偿的无功电流和谐波电流;负序、零序电流由abc坐标系转换到dq0同步旋转坐标系与期望值0做差进行控制,用以补偿三相负荷不平衡。仿真结果表明,所提出的控制方法可以使D-STATCOM有效补偿配电网三相负荷不平衡,提高配电网功率因数,同时消除非线性负荷引起的电流畸变。     

新型三相不平衡负荷无功补偿算法

针对三相不平衡负荷会对电网安全运行造成巨大危害,建立了三相四线制下不平衡无功补偿算法。该算法简单实用,在仅知补偿前三相有功功率及无功功率的情况下就可确定各相所需补偿值,而且补偿后电网损耗大大降低。通过设计实验方案,搭建物理实验平台,最终用实验数据的分析和仿真验证了该算法。实验结果表明该算法可对三相不平衡负荷,同时实现无功功率补偿和负荷平衡化,获得较好的电能质量,并达到较好的节电效果。     

基于改进人工蜂群算法的SVG综合补偿容量优化研究

基于SVG的三相不平衡和无功补偿综合治理可以有效提高低压配电网电能质量。针对SVG补偿容量的动态分配问题,提出了基于改进人工蜂群算法的SVG补偿容量优化配置方法。首先提出基于补偿度的SVG容量动态分配优化模型;然后引入改进的Tent混沌映射序列提高传统人工蜂群算法的收敛性能,并通过改进的人工蜂群算法求解最优SVG容量分配方案,实时调整三相不平衡和无功的补偿度;最后通过Simulink仿真验证所提方法的合理性和有效性。结果表明所提出的基于改进人工蜂群算法的SVG容量动态分配控制方法可以有效综合治理配电网的三相不平衡和无功补偿问题。