有源型电能质量治理设备电网适应性评估方法

工程实践表明复杂电网环境对有源型电能质量治理设备性能的影响不可忽略。对此,提出了有源型电能质量治理设备电网适应性的概念及其评估方法。首先将电网适应性与稳定性、鲁棒性的概念进行对比,得出电网适应性的具体内涵。其次构建了电网适应性评价体系,该体系针对电压偏差、频率偏差、三相不平衡、电压谐波4种典型场景,围绕设备损耗、谐波发射水平、补偿性能、响应时间4个评价指标,基于决策试验和评价（DEMATEL）模型建立的模糊综合评价方法开展评价。最后,以某LCL型有源电力滤波器为例进行性能评估与分析,结果证明了所提方法的有效性。     

计及谐波因素的配电网损耗量化计算与建模仿真

准确的线损计算是分析线损构成、制定降损措施,实现电网经济运行的基础.配电网谐波污染日趋严重,因谐波因素导致配电网运行状态及设备参数发生较大变化,由此产生的附加损耗已不容忽视.在分析传统线损计算方法的基础上,系统分析了谐波对配电变压器及线路损耗的影响机理.通过引入输电线路交流电阻系数和变压器谐波损耗因子,提出一种计及谐波因素的线损计算模型,并结合典型配电变压器及线路,完成谐波对其损耗影响的量化计算.最后通过建模仿真,验证了模型的有效性和准确性.     

弱电网下有源滤波器谐振与抑制策略研究

在电容补偿装置接入的电网场景下,并联型有源电力滤波器的补偿性能会受到严重影响。为此,研究了电容补偿装置和有源电力滤波器共同接入电网运行时,电网强度对系统稳定性的影响。首先,建立有源电力滤波器的诺顿等效电路。然后,在并联电容补偿装置接入后,分析了负载电流检测位置不同时,电网阻抗对系统稳定性的影响。结果表明,在弱电网条件下,系统会发生谐振并恶化有源电力滤波器的补偿效果,同时随着电网强度的降低,谐振频率有向低频段移动的趋势。针对产生的谐振问题,提出了一种引入虚拟阻抗的谐振抑制策略。最后,通过仿真验证了理论分析的正确性和引入虚拟阻抗谐振抑制策略的有效性。     

馈能式非线性负载模拟装置电流跟踪无差拍控制策略

为构建绿色、节能的电能质量装置测试平台,将2个电压源变换器(VSC)形成背靠背拓扑结构,搭建了一台馈能式非线性负载模拟装置。在采用数字信号处理器(DSP)进行控制时,控制延时会带来较大误差甚至使系统失稳。传统的无差拍控制忽略了延时,电流跟踪效果不理想。对传统无差拍控制进行改进,提出一种基于采样反馈电流预测的无差拍控制,通过将采样周期和载波周期的起始时刻错开一定时间,并在此时间内进行反馈电流预测,可以准确计算出下一拍所需的调制信号。最后,采用传统无差拍控制算法与改进后的无差拍控制算法,在样机上进行了实验,实验结果表明,基于采样反馈电流预测的无差拍控制算法有效提高了控制精度和时间利用率。     

雷电引起的电压暂降严重程度自学习评估方法

雷击故障是造成电网电压暂降的主要原因之一,准确评估雷电造成的电压暂降的严重程度,可以为制定最优治理方案和敏感用户选址提供依据。本文提出一种数据驱动的电压暂降严重程度自学习评估方法。首先,基于雷电造成的电压暂降机理,结合雷电定位系统和电能质量监测系统中的监测信息选取参与挖掘的参数;其次,减少离散化结果对规则准确性的影响,使用离散化评价系数确定不同参数的离散区间数目;然后,针对电网数据库动态变化时挖掘算法效率过低的问题,使用基于增量式学习的关联规则挖掘算法持续更新挖掘的规则,从而赋予其自学习的能力;最后,提出基于综合赋权法的加权欧氏距离评估实际场景的电压暂降严重程度。通过某地区电网的监测数据和IEEE30节点的仿真数据进行实证分析,结果证明,本文方法能在实际使用过程中准确挖掘出有价值规则,实现关注节点的电压暂降严重程度评估。     

供用电双方满意的电压暂降治理增值服务策略

实现电压暂降治理的市场化,需解决降低治理投资成本和合理制定服务费用两大问题。首先提出一种基于过程免疫时间（process immunity time,PIT）的全过程电压暂降风险量化方法;在此基础上,结合暂降治理服务成本,提出一种考虑最大化去风险的电压暂降治理设备优化配置模型,实现满足用户需求的最优治理服务方案决策。引入满意价格策略,定义供、用电双方的满意度,明确其利益诉求,提出一种基于双方满意的电压暂降治理增值服务定价模型。最后,以中国某化工厂为例,通过实例验证所提方法的正确性和合理性,所提方法有助于电压暂降治理增值服务的推行,进而解决用户的电压暂降问题,缓解供用电双方矛盾,具有较大的实用价值。     

无功补偿电容器常见故障分析与预防

电力电容器作为一种重要的无功补偿设备,负责向电网提供无功支撑,改善电压质量,降低电网损耗,但受设备自身产品质量、参数配置、运行环境等诸多因素的影响,电容器故障频发,严重影响电网的安全经济运行。本文结合电容器组实际运行工况,系统阐述了各类故障的表现形态及形成机理,其中电容器设备本体及辅件质量差、谐波、运行过电压以及安装配置不合理等是导致电容器组故障的主要因素,文中最后给出了相应的预防措施。     

供用电双方满意的电压暂降治理增值服务策略

实现电压暂降治理的市场化,需解决降低治理投资成本和合理制定服务费用两大问题。首先提出一种基于过程免疫时间（process immunity time,PIT）的全过程电压暂降风险量化方法;在此基础上,结合暂降治理服务成本,提出一种考虑最大化去风险的电压暂降治理设备优化配置模型,实现满足用户需求的最优治理服务方案决策。引入满意价格策略,定义供、用电双方的满意度,明确其利益诉求,提出一种基于双方满意的电压暂降治理增值服务定价模型。最后,以中国某化工厂为例,通过实例验证所提方法的正确性和合理性,所提方法有助于电压暂降治理增值服务的推行,进而解决用户的电压暂降问题,缓解供用电双方矛盾,具有较大的实用价值。     

基于隐马尔可夫模型的电压暂降发生时间预测

通过电能质量监测系统(power quality monitoring system, PQMS)中蕴含的电网历史故障变化、趋势等重要信息,对未来电压暂降进行预测,可为用户和电网公司合理规划生产,避免经济损失提供有力帮助。该文提出一种基于隐马尔可夫模型的电压暂降发生时间(occurrence time of voltage sag, OTVS)预测方法。首先对电压暂降发生时间的变量可预测性、数据冗余性、事件混沌性进行分析,揭示电压暂降监测数据特性;然后针对这三种特性,提出基于模糊C-均值聚类算法(fuzzy C-means algorithm, FCMA)和赤池信息准则(Akaike information criterion, AIC)的电压暂降历史状态识别与划分方法,以区间型变量刻画监测数据中的历史变化信息;建立考虑暂降历史变化信息和电网扰动变化信息的隐马尔可夫模型,实现对未来电压暂降的预测。最后,利用中部某省10个监测点的历史数据进行验证,所提方法的预测准确率最高可达92.85%,所提方法的预测性能较其他典型预测方法约高5%～30%。     

二极管箝位型三电平PWM变流器的研究

二极管箝位型三电平脉宽调制(PWM)变流器是目前研究较广的一种多电平变换器。基于二极管箝位型三电平PWM变流器的工作原理,研究了空间矢量脉宽调制(SVPWM)方法的原理,针对SVPWM算法具有较大的复杂性问题,提出了一种通过坐标旋转实现SVPWM的快速算法。同时,设计并搭建了一台66 kVA的三电平交流器实验样机,验证了控制方法的正确性与实际应用的可行性。