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。     

考虑电压暂降传播的监测点优化配置改进方法

电压暂降每年造成巨大的经济损失,因此对全网进行电压暂降监测具有重要意义。本文提出了一种考虑电压暂降传播的监测点优化配置改进方法。首先分析了电压暂降的传播规律,制定了监测点优化配置的分区原则和循环嵌套的分区算法;定义了节点MRA(可观测区域)矩阵和线路MRA矩阵,其中线路MRA矩阵基于插值拟合方法,保持了线路的连续性,更加完善合理;在此基础上,建立了监测点优化配置模型,以IEEE30节点系统为例,在MATLAB中实现了监测点优化配置,并在PSCAD中进行了仿真。结果证明了该方法的合理性和工程实用性,本文提出的方法保证了经变压器传播后记录的电压暂降信息的准确性。     

级联型电力电子变压器三相电压暂降隔离能力分析

级联型电力电子变压器(PET)在中低压配电网应用前景广泛,深入研究其电压暂降隔离能力,对于其器件参数选择、储能容量配置、减少电压暂降治理装置配置等工作具有重要价值。文中通过理论推导,研究了级联型PET电压暂降隔离能力的限制因素:针对输入级,深入研究了调制比、直流链电容电压波动以及开关器件电流有效值限制对其电压暂降隔离能力的影响;针对隔离级,详细分析了移相比、开关器件电流有效值及峰值限制对其隔离直流链电压跌落能力的影响;明确了不同设计参数下输入级和隔离级电压暂降隔离能力的主要限制因素,并建立了级联型PET电压暂降有效隔离区域。最后,通过仿真验证了研究结果的正确性。     

电网结构对电压暂降传播的影响及其量化分析方法

有效的电压暂降治理方法对减少用户经济损失起着重要的作用。现有电压暂降治理方法基于随机预估等方式获取电网各节点的电压暂降水平,从而针对暂降严重的节点进行治理,但这些方法仅能量化暂降水平的大小,难以分析造成暂降严重的根本原因,治理效果亟待提高。其本质原因在于忽视了电压暂降在电网中的传播规律和电网结构对电压暂降的影响机制。为此,对电压暂降受电网结构属性的影响进行分析并对其量化方法开展研究。首先,基于电网故障模型分析电压暂降幅值与电网结构的关系,并将监测周期内多次故障下电网所有节点电压平均幅值构成的序列定义为电压暂降模式,以挖掘电压暂降受电网结构属性的影响;然后,通过分析电压暂降的传播特性,从电网拓扑属性和物理属性出发提出电压暂降结构性指标,从电网节点规模程度、聚集程度、传播效率和支撑能力等不同的方面量化电网结构对电压暂降的影响;最后,提出电压暂降受电网结构影响程度的综合评估方法,为电网侧电压暂降治理提供决策支持。基于IEEE 30节点系统的仿真结果验证了所提方法能够反映电网结构对电压暂降的影响规律,以敏感用户接入电网的规划为例,验证了所提结构指标有助于从电网侧治理电压暂降问题,并能够对优质供电园区的电网规划与重构、电网运行方式反演、电压暂降传播途径抑制等措施提供决策支持。     

合闸750kV空载变压器引起的系统电压暂降现场实测与计算分析

结合新疆与西北750 kV联网工程乌北变电站合闸750 kV空载变压器现场实施情况,分析了合闸空载变压器引起系统工频电压暂降现象的机制,提出励磁涌流及系统短路容量是影响合空变电压暂降的主要因素。并利用EMTP工具对合空变引起的电压暂降进行仿真建模分析,得出的合空变励磁涌流及系统电压暂降特性与现场实测基本一致,验证了仿真方法的有效性。提出了采取断路器装设合闸电阻的措施可以有效抑制合空变操作引起的系统电压暂降,另外采取系统调压、调整系统运行方式、消除剩磁等措施也有助于缓解合空变电压暂降对系统运行造成的不利影响。     

电压暂降的计算及故障点电压暂降系数确定

由于电力系统中新型电力电子设备的广泛应用,电压暂降已逐渐成为影响设备正常运行的主要电能质量问题之一,为避免电压暂降对设备正常运行造成危害,电压暂降计算已成为电力系统运行分析不可缺少的一部分。采用故障定位法,设计了电力系统电压暂降计算软件,从而实现查找、统计、分析、预估等功能,实现电力系统的电压暂降计算,并提出一种故障点电压暂降系数(FPSC)的量化指标,对电力系统不同的故障点进行了FPSC的计算,根据FPSC的数值确定对全网电压暂降影响严重的故障区域;并利用电压暂降分析程序的输出结果对欲购进新设备的电压敏感性进行了评价;以某实际工业配网为算例,利用所设计计算软件对该本地配网进行了电压暂降的分析计算,所做工作可以为用户采取电压暂降抑制措施提供理论指导。     

设备侧电压暂降严重程度评估方法研究

综合考虑ITIC曲线、SEMI曲线和C4.110工作组提出的敏感设备耐受曲线,基于严重程度函数单调性和连续性的实际分布特征,分别建立了单相、两相和三相电压暂降影响度函数;在此基础上考虑电压暂降非矩形实测波形,利用多暂降阈值描述改进影响度函数,从而提出了一种考虑电压暂降类型与多暂降阈值描述的多暂降阈值设备侧电压暂降严重程度评估方法,该评估指标综合考虑设备耐受曲线及电压暂降事件的持续时间、暂降幅值、暂降类型和暂降波形评估严重程度。实例分析验证了所提方法的正确性。     

基于网络传播特性的配电网电压暂降随机预估方法

敏感负荷的大量投运使得用户对电能质量的要求不断提高,电压暂降的快速有效预估成为当前电压暂降研究的一项重要内容。提出了一种基于网络传播特性的配电网电压暂降随机预估方法。首先基于配电网拓扑搜索电压暂降传播路径,通过序分量法获得不同路径下电压暂降的垂直/水平传播特性。进而根据路径搜索结果建立故障源至负荷侧的配电网电压暂降传播方程。最后结合不同故障类型及线路故障率计算暂降凹陷域和相应预估指标。对某实例配电网系统开展算例分析,验证了所提方法的有效性与优越性。     

电压暂降特征探析

文章针对电压暂降现象,分析了国内外研究现状及相关标准化动态;结合IEC、IEEE、GB标准化组织和CIGRE相关电压暂降标准规定或研究成果,针对电压暂将特征、分类及其判断方法展开了讨论;采用实测暂降数据分析了现有暂降分类判断方法存在的问题。     

基于双电源供电的10 kV电压暂降抑制装置

电压暂降可能对企业造成巨大的经济损失,已成为当前最为突出的电能质量问题。以10 kV双电源供电系统为应用背景,提出了一种由多绕组变压器和功率单元构成的电压暂降抑制电源。该电源通过快速开关实现双电源切换,并由直流电容提供电源切换期间的电能供应,从而实现系统电压暂降对供电负荷的抑制和隔离。此外,对功率单元直流电容的参数设计进行了讨论,并通过PSCAD/EMTDC建模,对所提电路以及电容设计方法的正确性和有效性进行了验证。     

IPS装置抑制电压暂降的研究

介绍了双路供电集成电源装置（IPS）的工作原理和结构。利用电压扰动发生装置产生电压暂降,对IPS进行了大量的电压暂降抑制实验。分析了IPS的抑制电压暂降的控制策略、效果与动态响应特性。仿真分析和实验结果表明该装置可有效地抑制电压暂降和短时中断等电能质量的问题。     

电压暂降源识别方法研究

分析了不同暂降干扰源产生的暂降现象,从暂降幅值、是否在电压暂降同时发生了暂升、暂降期间电压的变化特点及三相电压是否平衡等方面总结了不同暂降源的特征。考虑到目前我国电能质量监测系统中一些监测仪器在一定条件下只能提供部分周期的有效值数据的情况,提出了一种适用于现有监测仪器的方法,仅进行电压有效值计算,根据不同电压暂降引起的暂降幅值大小、暂降结束时是否产生电压跳变(或对电压暂降过程中电压变化趋势进行分析比较)、三相电压是否平衡以及是否发生电压暂升等方面情况的不同,提取相应的特征量,实现了对线路故障、变压器投切和大容量感应电动机启动所引起电压暂降的分类。仿真结果验证了所提出方法的正确性。     

异步电动机起动过程的电压暂降分析

电压暂降是影响供电系统电能质量的主要原因之一,它对系统中的每个用户都有不同程度的影响.通过仿真比较了异步电动机空载、半载和满载起动时引起的电压暂降的程度;根据暂降能量指标定义了平均电压暂降深度(冲击强度)指标,可以定量比较感性负荷和容性负荷投入电网时对电压的影响.与此同时,在暂降过程中分别在相间投入感性和容性负荷后,观测电网PCC母线电压的暂态波形,并进行了定量分析.     

基于BiLSTM的电压暂降原因辨识方法研究

电压暂降是配电网中常见的电能质量问题之一,准确辨识电压暂降原因对制定有效的电压暂降综合防治方案、实现电网—用户责任划分等具有重要意义.提出一种基于双向长短期记忆神经网络(Bidirectional Long Short Term Memory,BiLSTM)的电压暂降原因辨识方法.首先,提取电压暂降时域特征和S变换能量...     

基于标签传播半监督学习的电压暂降源识别

针对带标签(类别已知)的电压暂降历史样本数据有限且不易获得的情况,引入基于标签传播半监督学习的电压暂降源识别方法.首先从电压暂降信号中提取了五类暂降信号特征,建立了K-近邻图模型,并实现了图模型上的标签传播.分析了图模型参数k、α对标签传播结果的影响,同时与神经网络、最小二乘支持向量机等监督学习算法的识别结果进行了对比.仿真结果表明,在历史数据较少的情况下,标签传播算法比传统监督学习算法具有更高的识别准确率且实时性好.     

低压脱扣器电子电路电压暂降敏感特性试验研究

在对低压脱扣器电磁结构的工作状态进行简要分析的基础上,制定试验方案,建立基于自主研制的电压暂降发生仪的试验平台。以220 V低压脱扣器为对象,进行了电子电路电压暂降敏感特性试验,获取低压脱扣器电子电路在输入不同暂降信号时的输出电压波形。结合低压脱扣器的电压耐受曲线,将电子电路的工作状态划分为幅值较小、幅值较大、持续时间较短、持续时间较长、中间的幅值和持续时间、正常工作6种模态。分析了每种模态下电子电路的输入和输出电压实测波形及其对低压脱扣器动作情况的影响,结果表明:电子电路的输出电压波形与输入电压暂降信号的幅值和持续时间呈现规律的关联关系,输出电压波形具有明显的分阶段特征,决定了低压脱扣器的动作特性。     

电压暂降问题及其抑制方法

随着电力工业不断的发展,用户需求不断增长和可再生能源的应用,人们对电能质量更加重视。本文简要介绍了有关电能质量的定义,并在此基础上详细讨论了电压暂降问题以及与这种干扰相关的问题。其中包括特征、起因、抑制方法及研究方向等。     

低压脱扣器电压暂降敏感性试验研究

采用试验方法对低压脱扣器进行研究,得出其在电压暂降幅值、持续时间、相位组合作用下的动作区域、不动作区域、模糊区域。在深入研究国标GB/T 17626.11—2008的基础上,详细分析国内外相关研究资料,构建了低压脱扣器电压暂降敏感性试验方案。基于试验方案,对目前市场上主流的12种型号低压脱扣器进行试验,使其承受不同电压暂降幅值、持续时间及相位,观察并记录下低压脱扣器动作情况。在同一电压幅值-持续时间平面上绘制低压脱扣器在不同相位下电压耐受曲线形成了电压耐受曲线簇并进行包络。通过综合归并各型号低压脱扣器的电压耐受曲线簇包络线,形成低压脱扣器电压暂降下的三区动作特性(明确了动作区域、不动作区域及模糊区域)。     

电压暂降指标的探讨

对IEC、IEEE等国际组织以及国内外相关文献中给出的暂降指标进行了详细的总结分析与比较,按照暂降指标反映的不同特征将其分为9大类分别概述,对其中的SARFI指标、暂降能量指标、暂降严重性指标以及一些暂降经济损失评价指标等指标的适用性和优缺点进行了讨论,对严重性指标进行了改进.提出了推荐使用的四个方面的暂降指标即:统计指标、严重性指标、次数指标和经济损失指标并给出了推荐理由,有助于我国电压暂降标准制定工作的开展.     

电压暂降问题初探

随着用电负荷的快速增长,电压敏感型负荷大量的应用于生产中,以前很少关注的电压暂降问题已经成为一项研究热点。本文介绍了电压暂降的基本概念,国际组织IEC和IEEE对电压暂降制定的相关标准,从电力供应商和电力用户两方面对电压暂降的产生原因以及应对措施进行了简单总结,介绍了DVR（动态电压恢复器）的工作原理和结构。本文还列举了一些常见设备对电压暂将的耐受程度和企业电压暂降事故实例,最后指出了电压暂降研究的热点问题。