非线性负荷接入高压-超高压系统评估方法对比

随着电力系统“双高化”的发展,非线性负荷或设备的容量越来越大,它们接入高压-超高压系统的需求越来越高。非线性负荷接入电网会向电网中注入谐波电流,造成电压波形畸变。为了评估非线性负荷的接入是否会对系统造成不可接受的电压谐波失真,国际电工委员会（IEC）制定的 IEC/TR 61000-3-6: 2008技术性文件和英国2020年颁布的G5/5工程导则给出了相应的评估方法。介绍了2个标准中非线性负荷接入高压-超高压系统的评估方法并进行对比分析,为电能质量谐波国标修订提供不同的视角和思考。     

高铁污染性负荷接入电网规划模型

高铁牵引负荷合理接入对电网和铁道部门具有重大的意义。从铁路部门和电网的双方利益主体出发,从规划的角度,建立了高铁污染性负荷接入电网规划模型。在分析高铁负荷对电网供电需求基础上,建立了高铁负荷接入电网影响分析模型及电力系统向高铁负荷供电的可靠性评估模型,并给出了高铁牵引负荷接入电网PCC点推荐最小短路容量。最后提出了高铁接入规划流程框图,结合贵州某实际高铁建设工程,对提出的规划模型进行了实例研究。     

英国电气协会G5/5工程导则评述

谐波管理标准化是保障电网电能质量、稳定运行的重要环节。随着电网的建设发展与用电负荷特性的变化,谐波标准需要更新修订。英国电气协会的G5工程导则曾对我国标准制定有很大影响,文章介绍了2020年颁布的新版本G5/5工程导则,即《英国谐波电压畸变和谐波源、谐振装置接入输电系统与配电网的评估》,重点分析了非线性设备及谐振类装置的三级接入评估流程,并与G5/4导则进行比较,详细讨论了两者的变化趋势。希望该文研究内容为开展非线性设备及谐振类装置的接入评估提供新方法,为国标修订提供新思路。     

公用电网谐波限值及非线性负荷接入的评估

简要介绍公用电网谐波各种不同类型的限值，并着重指出，电网谐波规划值应该低于兼容值，两者之间必须具有适当的差值，为确保供电系统和设备的安全，电网电压谐波畸变率不能超过规划值。非线性负荷接入供电系统前必须经过谐波评估，并重点介绍各类负荷评估过程中应注意的问题。     

基于电场耦合法的高压输电线路谐波检测方法的研究与设计

新能源发电离不开逆变器等电力电子设备,随着电力电子设备大量接入电网,致使电网电能质量下降,引起电压谐波超标,而输电线路电网电压谐波测量目前只能在变电站内部借助于PT/CVT柜进行间接测量,由于受PT/CVT本身滤波特性及系统接线方式的影响导致电压谐波测量精度降低,严重影响了对电网电压谐波的准确真实判断,为此设计了一种基于电场强度法的测量高压输电线路电压谐波信号的新方法,该方法通过电场耦合原理直接获得电压谐波信号,并运用快速傅里叶变换（FFT）加Hanning窗算法对谐波测量数据进行分析处理,解决了2-32次及3-31次谐波准确测量问题,实现了对谐波含量的直接测量,经实际测试测量精度满足国家标准B级GB/T19862要求,谐波检测仪为高压输电线路谐波的直接检测提供了一种简便快捷的方法,具有很好的实用价值。     

高压并联电容器装置运行可靠性的运维改进措施

高压并联电容器装置是目前国内应用最多的一种性价比较高的无功补偿设备,主要用来改善电网功率因数,提高供电电压质量。在当前国内经济发展,电力负荷日趋多样化,谐波源用户、风电、新能源用户大量接入的背景下,高压并联电容器可靠运行尤显重要。本文从无功补偿配置技术导则落实、施工质量、设计规范、电网谐波影响、故障维护、电容器专用保护、防鸟害、小动物等方面进行分析,发现影响电容器运行可靠性的问题,针对问题制定运维改进措施,提高设备运行可靠性。     

高渗透率风电接入下地区高压电网转供模型

中等规模风电通常经35 k V及以上电压等级系统直接并入地区电网,具有非均匀接入特性及不确定性,易导致地区电网出现局部消纳困难与局部负荷重载并存的现象,造成阻塞风险甚至消纳困境。基于高压配电网的拓扑重构能力,提出以110 kV变电单元组的可行拓扑状态为控制对象的高压配电网机会约束转供模型,利用风电-负荷误差的概率密度函数对随机变量进行多状态建模,以源荷功率均衡分布为目标,构建不确定性条件下以拓扑重构为手段的高压电网运行优化技术。实际算例测试表明,所提方法能有效疏导高渗透率风电非均匀接入后地区高压电网的消纳矛盾,并有助于提升高压电网资产的利用效率以平抑阻塞风险。     

计及电能质量约束的高铁负荷接入主网规划

由于大量工程项目规划阶段未预先考虑可能引起的电能质量问题,非线性污染性负荷的大规模接入易引起系统严重的电能质量问题。本文从铁路部门及电网的利益主体出发,以双方电能质量指标为约束条件,考虑主网变电站间隔投资成本,提出了一种在规划阶段适用于主网的高铁负荷接入方法。结合高铁牵引负荷的功率不确定概率模型,利用蒙特卡洛法及直流潮流法,建立了高铁负荷概率潮流分析模型。针对高铁负荷特性,以双方电能质量指标为约束条件,建立了以投资费用最小为目标的高铁接入电网机会规划约束模型,并采用线性递减粒子群算法对该模型进行求解。最后,以贵州某实际高铁建设工程对该线路接入电网规划方案进行了实例研究。仿真结果表明,某些供电距离较短、短路容量较大的110 k V变电站能够满足高铁供电要求。     

基于PSCAD/EMTDC的电气化铁路接入电网的电能质量评估方法

目前电气化铁路接入电网对电能质量影响的建模过程复杂,仿真场景不够全面,针对这一现状,本文提出一种基于PSCAD/EMTDC的电气化铁路接入电网的电能质量评估方法。首先,本文提出一种基于PSCAD/EMTDC的电气化铁路接入电网的仿真模型,其中包含以负荷+谐波源方式表征电力机车的功率特性和谐波特性的等效电力机车模型,该模型以机车出厂测试报告或实测数据为依据,达到简化建模过程的目的;其次,为了使分析过程更全面,提出了结合电力机车的车型、工况、数量组合三个维度的仿真场景设置方案;最后,以深茂铁路为例,对广东省某牵引站带不同电力机车场景进行详细的电能质量评估,有效分析了电气化铁路接入对电网电能质量的影响。     

德大电气化铁路接入对山东电网电能质量的影响

通过分析德大电气化铁路负荷特点,计算各牵引站注入供电系统公共连接点的谐波电流,应用ETAP软件仿真计算德大电气化铁路接入引起的公共连接点电压畸变及三相不平衡,对德大电气化铁路接入对山东电网电能质量的影响作出评估。     

"6⋅21"日环食对光伏发电及电网运行影响分析

中国正处在新能源与特高压交直流电网高速发展时期,日食等极端事件易引发广域新能源出力波动,进而对电网安全稳定运行产生重大影响。文中针对2020年6月21日中国地区发生的日环食过程进行剖析,采用数值天气预报叠加事件影响的方法,提出了极端天文、天气事件对新能源间歇性与电网运行影响的预测方法。基于有效预测结果制定了相应预案措施,分析了日环食发生过程中电网的运行状态,并提出了有效预测此类事件对中国高比例可再生能源电网安全稳定运行的若干启示。     

10kV系统动态电压恢复器的仿真研究

动态电压恢复器作为一种新型电能质量调节设备,它能够快速而有效地有效抑制电网电压波动,保护了敏感负载。文章针对10kV系统中的动态电压恢复器进行了仿真分析,利用移相式整流变压器从备用10kV电网获取能量,同时保证电流无谐波。级联式多电平逆变器使用载波移相调制技术串联接入电网,经过仿真分析发现,在电压跌落时刻,动态电压恢复器能及时补偿电压,保证负载电压的稳定。     

应用于微电网的新型潮流控制器

电力弹簧在接有新能源的微电网中能够有效稳定母线电压,为关键负荷提供稳定的供能,根据这个特性,为了降低新能源的波动性对电网造成的冲击,提出一种新型的潮流控制器,由电力弹簧和基于电力电子器件的可调节变压器组成,可调节变压器嵌入在在电网的降压变压器中,使非关键负荷由新能源供能,关键负荷由电网供能,当新能源供能充足时,新型潮流控制器调节潮流,使非关键负荷和关键负荷均由新能源供能,因此降低负荷对电网的需求。介绍潮流控制器的原理和实现方法,实验结果证明了方案的正确性。     

基于PSASP的廊坊电网静态电压稳定性分析

廊坊电网位于华北电网的京津唐地区,是典型的负荷中心,随着负荷和系统规模的增加,电压稳定问题逐渐严重,因此对廊坊电网进行电压稳定性分析具有重大的现实意义。首先介绍了电力系统综合分析程序PSASP电压稳定分析模块的算法原理;然后基于PSASP对廊坊电网进行了静态电压稳定性分析,指出了廊坊电网中的薄弱母线、薄弱区域;计算了廊坊电网主要传输线路的静稳极限;对计算结果进行了分析,得出一些有意义的结论。计算结果为廊坊电网的运行和调度、对系统的电压稳定性监控提供了依据。     

高压直流输电装备核心技术研发及工程化

为推动大范围电力资源的优化配置,促进我国可再生能源的高效开发利用,提高电网运行的经济性和灵活性,实现坚强智能化的电网建设,需要大量的高端电力装备作为支撑。因此积极开展高压直流输电装备核心技术的自主研发及其工程化应用,是提升我国电力装备制造水平、实现我国电网协调发展的重要手段。介绍了多个高压直流输电核心装备的技术开发及其工程化应用相关成果,其中高压/特高压直流换流阀是形成坚强电网骨干网架的核心装备,柔性直流输电系统是构建智能电网的重要保障,换流阀试验技术是保证高压直流输电核心装备和电网安全可靠运行的前提。研发所取得的显著成果及其示范应用,为构建坚强智能电网,提供了有力的技术和工程手段。对提高我国电力行业的整体技术水平,也具有显著的促进作用。     

非并网风力发电系统的电压协调控制

在非并网风力发电系统中,当风能突然增加或负载突然减少时,系统的功率平衡将被打破,从而造成直流电网中出现电压尖峰和电压升高,可能造成系统中功率器件的损坏。文中通过改变负载电流、输电线电压或注入电网电流等参考值,从而改变从直流电网吸收或向直流电网注入的电流值,抑制了电压尖峰和电压升高。仿真分析结果表明该控制方法能够起到很好的抑制作用。     

基于运行韧性评价的配电网电压暂降治理评估

随着中国生产制造水平的提升,配电网中敏感负荷日趋增加,电压暂降及短时中断造成的经济损失日趋严重,而当前的可靠性及韧性的评价方法无法评价短时间尺度下配电网持续供电的能力,也难以反映电压暂降的影响程度,因而无法提供量化指标为电压暂降治理作规划参考。文中在挖掘电网以往评估方法内涵的基础上,针对含敏感负荷的配电网,考虑网架结构、负荷水平、治理措施经济性等因素,提出了运行韧性评估方法与评估流程,定义了配电网运行韧性指标,可为电压暂降治理方案评价提供量化参考。通过具体算例分析对比了不同网架结构、不同治理手段下含敏感负荷配电网的可靠性指标与运行韧性指标,结果表明运行韧性指标能够更明显和有效地反映电压暂降治理的技术经济性。     

哈大高铁客运专线对黑龙江省电网的影响分析

从谐波分量和负序分量的角度分析了哈大高铁客运专线对黑龙江省电网的影响.对超出国家标准规定的由双城一次变电所供电时产生的三次谐波电流,提出采用静态无功补偿器（SVC）的电能质量治理方案.经实际应用验证表明,SVC投运后三相电压不平衡度小于1.3％,功率因数大于0.95,满足规定要求.     

交直流混合系统电压稳定问题综述

采用交直流输电已成为必然趋势,但高压直流输电(HVDC)也给系统带来了不良的负荷特性,使得换流站交流母线的电压稳定问题成为困扰直流输电系统正常运行的一个重要问题,特别在受端系统较弱时更是如此。为了寻找更好的方法来评价交直流系统电压稳定性,对交直流系统静态电压稳定性分析方法进行归纳,评价了它们的优缺点,提出从交直流系统潮流计算方法和电压崩溃点计算方法两方面来改进分析方法。在交直流系统动态电压稳定性分析中,对建模的现状和存在的问题以及动态负荷对电压稳定的影响方面进行了描述,明确了建模要考虑动态负荷,既能描述换流器换相失败的动态特性,又要能用于求解大规模交直流系统。最后从交流系统和直流系统两方面讨论了防止电压失稳的措施。