议修订《功率因数调整电费办法》

介绍重新修订《功率因数调整电费办法》的必要性、可行性和重新修订的四个基本要素,介绍用电企业提出的改进供电侧电压质量监测方法和制订《电压质量调整电费办法》建议的核心内容。两个《办法》将给电力需求侧无功电压管理增添新的活力。     

关于修订《功率因数调整电费办法》的论证报告

现时电力系统的安全、优质和经济效益依赖于电力需求侧无功就地平衡。文章论证修订20世纪80年代出台的《功率因数调整电费办法》（简称《办法》）的必要性和可行性：指出修改《办法》使其在新形势下具有激励活力,将能挖掘电网降损及发供电设备潜力,把无功电压的管理从粗放模式逐步转变为集约模式;对修订《办法》提出如下建议：合理地提升减少电费比例;提高功率因数考核标准;考核实时功率因数;扩大考核范围。     

无功补偿对电网的经济效益和无功电价问题

无功电力的电价政策对合理配置电力系统无功补偿,改善系统电压质量,降低电网损耗等有着深远的影响。为了改善电压质量,无功补偿的重要性已为大家所公认,但对无功电价问题,即按功率因数调整电费的办法,还未给予足够的重视。这不仅是经济问题,而且又是涉及到系统规划和系统运行的技术问题。本文拟就无功补偿的经济效益和现行的“功率因数调整电费的办法”(简称“办法”),进行一些技术性的分析和探讨,并对电力部1980年“关于颁发《电力系统电压和无功电力管理条例》(试行)的通知”,要求用户提高用电功率因数问题,提出相应的“调整电费”的建仪,     

需求侧无功电价政策建议

对多个国家和地区的现行需求侧无功电价政策进行了归纳概括,并采用无功调整电费示意图将国内《功率因数调整电费办法》与国外相关政策进行了全方位比较,发现国内现行需求侧无功电价政策存在功率因数考核标准低、对不达标用户收费过低和无功计费周期长等缺点。最后,针对这些不足提出了若干修订建议,包括逐步将功率因数考核标准提高至0.95、将无功功率考核周期缩短至半小时、提高无功调整电费收费力度和取消功率因数奖励制度等。     

电网降损节能面临的四大关键问题

在电网结构不变前提下,实施电网降损节能的根本办法就是实现电网无功优化运行。而要实现电网无功优化运行,就必须解决降损节能工作所面临4大关键问题:重新修订《功率因数调整电费办法》、开展电网无功优化运行、做好电网无功动态补偿及开展无功电力市场。文章对这4大关键问题及其相互关系和实现的具体措施进行了较详细阐述。     

我国电网降损节能方面的几个关键问题

在电网结构不变前提下,实施电网降损节能的根本办法是实现电网无功优化运行。实现无功优化运行,必须解决降损节能工作所面临的4个关键问题,即重新修订"功率因数调整电费办法"、电网无功优化运行、电网无功动态补偿及开展无功电力市场。介绍这4个关键问题之间的相互关系及具体解决措施。     

电网降损节能面临四大关键问题

在电网结构不变前提下,实现无功优化运行,必须解决降损节能工作所面临的四大关键问题。介绍了重新修订"功率因数调整电费办法"、电网无功优化运行、稳步做好电网无功动态补偿及开展无功电力市场这四大关键问题之间的相互关系及具体措施。     

加强无功管理降低技术线损

截止2005年底,甘肃电网总体上感性无功补偿基本满足要求,但容性无功补偿严重不足,因而造成每年约有80×108kvar·h的无功电量从330 kV电网流向220、110 kV电网,无功窜流造成的线损不容忽视.针对如此现状,甘肃省电力公司制定颁布了《甘肃省电力公司电力网电能损耗管理办法》、修订了《甘肃电网电压质量和无功电力管理及考核办法》,成立了线损管理工作小组,定期协调线损管理工作中遇到的问题,同时对各供电单位对线损无功电压的管理进行梳理,初步建立了规范、有序、责任明确的无功电压线损管理体系.     

关于重新修订《功率因数调整电费办法》的建议

我国电网长期流动着方向为500 kV-220 kV- 110 kV-10 kV-0．4 kV的大功率无功潮流,其原因是用户的实时功率因数太低,解决的办法是重新修订《功率因数调整电费办法》(以下简称《办法》)。现行的月度功率因数电量法没有考核用户的实时功率因数和现行的功率因数考核标准太低是现行《办法》存在的2个弊端。提出了在现行《办法》基础上改为考核用户的实时功率因数或者废除《办法》而直接采取收取无功电费法2个建议。     

关于《功率因数调整电费办法》的分析与修订建议

分析了《功率因数调整电费办法》不支持用电企业进一步提升无功自给水平、不支持用电企业采用动态无功补偿、影响安全优质经济运行的过时内容,提出了兼顾供用双方利益的修订建议。     

兼顾接入地区无功需求的风电场无功控制策略

越来越多的风电并入电网后,对接入地区的电压影响也越来越大,为此,系统要求风电场能够对接入地区提供电压/无功支撑。文中提出了一种兼顾风电接入地区电压/无功需求的风电场无功控制方法。该方法以接入变电站低压侧电压作为控制电压,将风电场无功控制区分为正常控制区、异常控制区、紧急控制区和脱网控制区,并给出3种控制模式,即异常控制模式、紧急控制模式和故障控制模式。利用某一时段的控制电压平均值作为选择无功控制区的依据,并综合相邻2个时段的平均控制电压差值和接入变电站与风电场之间的通信情况选择无功控制模式。实际系统算例分析结果表明:所提出的方法能够合理调整风电场的输出无功功率,在很少的控制周期内将控制电压调整到合格范围,使一个测量周期内的平均电压合格,有效地为风电接入地区提供无功支持。     

Extensive Application of UPQC-L for a Dual Point of Common Coupling System with Multiple Loads under Unbalanced Source Condition

Abstract—This paper presents a synchronous reference frame (SRF)-based power angle control (PAC) approach for a specific unified power quality conditioner (UPQC) arrangement, termed as UPQC-L for dual point of common coupling system under unbalanced source voltage condition. In contrast to a conventional configuration of UPQC, the static compensator (STATCOM) part is on left side of UPQC-L, while dynamic voltage restorer (DVR) is on the right side. The UPQC-L configuration is specifically adapted for protection of sensitive and critical load types from voltage disturbances. Along with its basic compensation capability of current harmonic compensation and voltage compensation, it efficiently handles reactive power demand from sensitive load. This is achieved with the introduction of PAC concept for effective sharing of reactive power between STATCOM and DVR. The extraction of instantaneous power angle faces difficulty with unbalanced voltage and UPQC-L configuration. Thus, the control algorithm for UPQC-L is designed based on SRF and numerical analysis approach with equal reactive power sharing phenomena by STATCOM and DVR of UPQC-L. UPQC-L with the proposed control approach is successfully implemented in MATLAB/SIMULINK (The Mathworks, Inc. USA) and verified experimentally for mitigation of voltage disturbances (such as sag/swell, unbalancing, and harmonics), current harmonics, and high-reactive power demand.     

电压不对称骤升下DFIG暂态特性及无功协调控制

针对双馈感应风力发电机(DFIG)电网电压不对称骤升故障,传统的研究大多集中于定子磁链暂态特性的分析,忽略了故障时间对DFIG的影响。以单相和两相不对称骤升故障为例,详细分析了DFIG在不同故障发生时刻的定子磁链暂态特性,并推导出对应的定子磁链和转子电压表达式。此外,DFIG一般运行在单位功率因数下,这忽略了其自身RSC和GSC的无功协调能力。针对这一问题,提出了DFIG无功协调控制方案,以此帮助风电系统实现穿越故障。仿真结果验证了暂态特性推导的正确性以及RSC和GSC无功协调控制方案的有效性,所提控制策略有效抑制了并网点电压的骤升,同时满足了系统无功支撑的需求。     

地磁感应电流对系统电压影响研究

针对地磁风暴发生时系统电压降低的现象,研究了地磁感应电流引起的直流偏磁对电力系统电压的影响。基于PSCAD/EMTDC平台搭建了地磁感应电流—直流偏磁的仿真模型,并用低频正弦交流电模拟地磁感应电流,记录了变压器无功功率的需求变化和系统的电压,另外研究了地磁感应电流对发电机出力的影响,同时与单极运行直流电流对电压的影响进行对比研究。结果表明,磁感应电流会导致变压器无功需求周期性增多,系统电压周期性降低,最大下降约为10%,同时地磁感应电流会导致发电机有功出力减小、无功出力增大。而直流电流与系统电压成比例关系,最大下降为13%左右,因无功补偿装置系统电压会逐渐恢复但达不到额定电压。     

基于功率和电压组合分段的变电站无功控制

为了防止变压器分接头频繁动作,提出根据有功、无功和系统电压组合分段的方法来进行变电站电压无功的优化控制。该方法采用人工神经网络预测负荷和系统电压,并用计算潮流的方法计算出变压器低压侧归算到高压侧的电压,然后依此电压按变压器分接头动作次数的限制进行初步组合分段。因电压质量比分接头次数的限制更为重要,如果初步组合分段后的电压合格率不满足要求,则将电压合格率最低的段分为两段重新优化,直到满足要求为止。对于电容器,为了减少有功和电压损耗,在不发生倒送无功的情况下应尽量多投入。但在负荷较轻、系统电压太高时则应全部退出。此外,电容器可轮换投切,故对动作次数无需再限制。工作时依据已发生的实际数据,重新预测后续值并修正分段以使控制更切合实际。该法克服了仅按照有功或无功分段的缺陷,提高了控制的准确性。仿真算例证明了该法的有效性。     

变电所母线无功电量平衡管理的探讨

从需求侧管理、无功电压管理、电网经济运行等与母线无功电量平衡之间的关系入手,探讨无功电量平衡管理的必要性以及忽视母线无功电量平衡带来的影响,对引起变电所母线无功电量不平衡的原因进行分析,为电网管理提供相关支持依据,最终达到有利于电网智能化建设的目的。     

无源负荷侧无功功率快速供给的VSC-MTDC系统故障穿越协调控制

考虑到无源负荷对电压变化敏感,同时交流故障期间直流电压会出现大幅波动,研究了向无源负荷供电的基于电压源型换流器的多端直流输电(VSC-MTDC)系统交流故障穿越策略,提出了一种故障穿越协调控制方法：受端站在满足无功优先的原则下,依据交流电压跌落情况直接计算电流指令,仅采用电流内环控制以实现对无源负荷侧无功功率的快速供给,为负荷侧交流电压的恢复提供无功支持;为与受端站协调,连接电网的送端站也切换至快速电流控制,故障电流指令值由直流电压变化大小和方向直接计算得到,并满足多端VSC-MTDC系统的I-V下垂特性,以优先保证VSC-MTDC系统的有功需求,快速实现系统功率平衡,减小故障期间直流电压的波动幅度。在MATLAB/Simulink中搭建了向无源负荷供电的三端VSC MTDC系统模型,仿真结果表明所提协调控制策略能够提高无源负荷的故障穿越能力,实现VSC MTDC系统的稳定运行。     

全功率变速抽水蓄能机组无功优先控制策略研究

全功率变速抽水蓄能机组具有功率快速可调、响应速度快、有功无功独立解耦的优点,可为电网运行提供调峰、调频、无功电压支撑、需求侧响应等多种服务,是现阶段抽水蓄能技术发展的主要技术方向之一。但受变流器过流能力限制,全功率变速抽蓄在任何时候的最大电流不能超过变流器过载能力。而电网侧在故障期间及故障恢复期间对有功、无功的需求有所不同,本文比较了变速抽蓄机组的几种有功、无功电流分配策略,提出了变速抽蓄机组的无功电流优先控制策略可满足弱电网在故障期间对无功电压的需求。最后通过变速抽水蓄能机组在实际电网中的仿真分析,验证了该策略的正确性。     

变压器分接头与广西电网无功电压水平的关系分析

文章计算分析了变压器分接头的调整对变压器各侧电压及无功功率的影响变化,并说明合理选择和使用变压器分接头,可以有效地提高电网无功电压水平,最后指出:为提高广西电网无功电压水平,在变压器分接头的选择、调整、调压方式等方面应注意的问题和建议。