中性点不接地配网潮流算法研究

针对中性点不接地系统无零序通路的特点,推导出一种新的适用于负荷不对称配网的序分量潮流算法。该方法将不对称的三相负荷转化为正序功率和负序功率,同时引入耦合功率,将正序、负序功率解耦,仅求解正序潮流,而节点负序分量则通过耦合功率求出。该算法将现有配网三相潮流算法中的3n阶矩阵降为n阶,大大降低了计算量。将该算法和传统方法分别应用于某一基于统计数据的19节点实际系统,对两者的计算结果进行比较,并分析差异产生的原因。以一个基于实时数据的28节点仿真系统算例验证了该算法的正确性。     

用于三相电力系统潮流计算的UPFC稳态模型

基于对称分量坐标、用附加节点注入功率法,建立了统一潮流控制器(UPFC)在给定控制方式下计算三相潮流的三序解耦模型;三序解耦潮流采用正序约束条件,UPFC正序模型按附加节点注入功率计算,负序、零序模型按附加节点注入电流计算;结合牛顿—拉夫逊法编制了该潮流计算程序。因潮流可按正序、负序、零序分别求解,在保证求解精度的前提下提高了求解效率。     

三相不对称电压序分量过滤器

本文介绍了三相不对称电压正序,负序和零序分量的检测方法,给出了序分量过滤器的原理电路。     

三相不平衡与线损的量化分析

三相不平衡影响系统运行效能,以负序、零序和正序分量有效值比值度量负序、零序三相不平衡率,使得不平衡率不具有唯一性。线损增加是三相不平衡带来的主要影响,亟待进行量化评估。在分析序分量和相量大小关系的基础上,提出采用三相正序分量有效值的平方和与总量平方和之比度量三相平衡率,统一了含零序和不含零序系统的三相平衡率和不平衡率度量形式。论证了在电源电压对称的情况下,传递相同功率,不平衡系统正序电流分量大小等于平衡系统的电流。对于三相三线制系统,不平衡系统与平衡系统的线损比值为平衡率的倒数,并给出了根据量测值计算线损增量的方法;对于三相四线制系统,不平衡系统线损由端线线损和中线线损两部分构成,不平衡系统端线线损与平衡系统的比值为平衡率的倒数,中线线损根据零序电流单独计算,并给出了根据量测值计算线损增量的方法。算例显示,提出的度量方法能够更好地评价三相不平衡,并反映与线损的量化关系。     

三相电压幅值的不对称量的分析计算方法

三相电源电压的正序、负序和零序分量值可通过数学分析计算得到,也可用专用仪器直接测出,对于三相三线制供电系统,在没有专用仪器的情况下,采用制图法求得正序和负序分量是唯一的方法,本文提供的三相电压幅值的不对称量分析计算程序将使三相电源电压的正序、负序和零序分量值的测试工作变的十分简便易行。     

采用对称分量坐标的谐波潮流部分解耦算法

利用建立在对称分量解耦-补偿理论基础上的电力元件模型,提出了适用于谐波潮流计算的网络模型和算法。该算法计及低次谐波潮流对基波潮流的影响,而忽略高次谐波的影响;然后与性能良好的PQ解耦法结合,形成了实用的电力系统三相谐波潮流计算程序。由于潮流可按正序、负序、零序分别求解,在保证求解精度前提下,提高了求解效率。     

实用化的微网单相接地短路故障识别

为解决分布式电源微网在并网运行下快速感知公共配电网单相接地短路故障,确保公共连接点PCC处的有效保护,提出了一种故障分量加dq坐标变换的单相接地短路识别方法。利用PCC处的工频三相电压推算故障相故障分量电压,判别是否发生不对称短路故障,对三相故障分量电流进行正序、负序及零序分解,利用故障分量电压的有无决定是否进行零序电流补偿并进行dq变换,构造出故障电压、电流特征量判定单相接地短路故障,根据正、负序故障分量电流相位关系实现故障选相。仿真结果表明,基于故障分量和dq变换的单相接地故障识别方法是有效的和实用的,该方法能准确识别单相接地故障,实现故障选相,从而为微网的运行提供参考依据。     

实用化的微网单相接地短路故障识别EI北大核心CSCD

为解决分布式电源微网在并网运行下快速感知公共配电网单相接地短路故障,确保公共连接点PCC处的有效保护,提出了一种故障分量加dq坐标变换的单相接地短路识别方法。利用PCC处的工频三相电压推算故障相故障分量电压,判别是否发生不对称短路故障,对三相故障分量电流进行正序、负序及零序分解,利用故障分量电压的有无决定是否进行零序电流补偿并进行dq变换,构造出故障电压、电流特征量判定单相接地短路故障,根据正、负序故障分量电流相位关系实现故障选相。仿真结果表明,基于故障分量和dq变换的单相接地故障识别方法是有效的和实用的,该方法能准确识别单相接地故障,实现故障选相,从而为微网的运行提供参考依据。     

一种不对称电力系统潮流算法

本文提出一种不对称电力系统潮流算法，该处地对称分量法为基础 ，将三序潮流转换为正序潮流，然后利用正序电压计算负序电坟和零序电压。     

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。     

一种含分布式电源的配电网三相潮流混合计算方法

针对现有配电网三相潮流计算方法的不足,提出了一种新的含分布式电源的配电网三相潮流混合计算方法。分析了配电网中相关元件的特点,建立了配电线路、配电变压器和负荷的三相数学模型。对4种不同类型分布式电源节点的处理方式进行了分析,采用前推回代法和牛拉法的混合计算方法建立了三相潮流计算模型。采用回路阻抗矩阵法来计算三相电压差,解决了单相潮流计算方法的适用性问题,采用以节点电压的收敛性作为潮流计算程序迭代与否的控制目标,可直接求取电压值,迭代计算简洁高效。最后,以包含分布式电源的IEEE 33节点网络模型和山滩变某10 kV配电线路为例,验证了该混合计算方法的收敛性与高效性。     

冗余电压数据干扰下的配网合环潮流计算方法改进研究

传统阻抗法在运算配网合环潮流时,受到冗余电压数据的干扰,存在计算结果精度不高,消耗时间较长的问题。因此提出基于前推回代的合环潮流计算方法,采用前推回代方法基于冗余电压干扰下的辐射状配网合环系统结构,基于节点迭代过程的运算结果,判断节点是否具备合环条件并对其进行调整和改进,当相邻两次迭代节点电压差模分量的最大值小于给定收敛值,说明迭代过程结束,获取节点电压值。采用三相潮流计算方法,获取配网合环中的网格参数,并对各节点电压进行初始化设置,对配网合环末端进行回推计算得到支路功率的分布情况,获取配网合环潮流计算值。实验结果说明,所提方法提高配网合环潮流计算精度,具有较高的收敛效率和运算效率。     

一种求解多相混合配电网潮流的扩展序分量法

针对中低压配电网中单相、两相和三相混合供电的特点,扩展了传统的序分量法,提出了一种求解多相混合的配电网三相潮流计算方法。所提方法重新推导了单相、两相和三相网络中序分量间的转换关系,采用前推回代法进行求解,重点是在完全序分量坐标下解决了变压器部分组别的节点导纳矩阵奇异问题。4~8500节点的IEEE标准系统的计算表明：该方法收敛特性好、鲁棒性强,计算效率高,特别适用于大规模配电网的三相潮流计算。     

计及分布式电源下垂控制和负荷静态特性的三相不平衡孤岛微电网直接潮流算法

基于分布式电源下垂控制、负荷静态特性和三相不平衡网络模型,提出了一种三相不平衡孤岛微电网的直接潮流算法。首先基于配电网直接潮流算法,并计及分布式电源下垂控制和负荷静态特性的影响,推导建立了三相不平衡孤岛微电网直接潮流算法的计算模型。为了求解所提直接潮流算法的计算模型,提出了一种两层潮流迭代法,其中内层潮流迭代法用于求解除虚拟节点外的三相不平衡孤岛微电网的潮流计算,外层潮流迭代法用于更新虚拟节点电压和系统角频率。最后分别基于澳大利亚真实网络和25节点典型微电网开展多场景仿真分析,并将其与牛顿信赖域方法进行对比分析,仿真及对比结果表明所提算法能够快速准确地反映微电网的特点以及真实运行状态,并能够解决三相不平衡孤岛微电网的潮流计算问题。     

含分布式电源的三相不平衡配电网潮流计算

根据配电网三相不平衡的实际情况,为准确计算各种分布式电源(distributed generation,DG)并入配电网后的潮流问题,文章基于前推回代法,提出了可处理PV和PQ节点模型DG的三相不平衡潮流算法。按照配电网拓扑结构,利用支路分层技术,加快了潮流计算速度。在处理PV节点模型DG时,将电压正序分量幅值作为电压调节参数,计算电压正序分量幅值和额定电压幅值差,得到PV节点的无功补偿量,将DG由PV节点运行模型转换为PQ节点运行模型。IEEE 34节点系统算例结果验证了该算法的正确性。最后,通过分析DG对电压的调节和无功补偿能力,研究了不同类型DG对配电网电压的影响。     

基于电压幅值对数变换的配电网三相不平衡线性潮流计算

线性潮流计算方法可为主动配电网分析与运行调控提供更好的鲁棒性与更高的效率.提出一种新的三相不平衡线性潮流计算方法.在极坐标下将三相潮流方程的电压幅值进行对数变换,然后根据三相配电网实际特点进行合理的线性近似.所提方法可以无须迭代直接计算配电网辐射状、弱环状和含PV节点3种情况的三相不平衡潮流.通过IEEE33三相不平衡...     

变压器支路处理新方法与配电网三相潮流计算

针对配电网中处理变压器支路繁琐、工作量大等问题,提出了一种新的变压器支路处理方法,并可方便地引入配电网三相潮流算法中。该方法根据变压器两侧序状态量的相移关系,建立相位变换矩阵,简化了变压器支路的处理,利用不对称线路三序解耦—补偿模型和配电网三序解耦特点,基于回路分析法生成各序网道路矩阵,建立节点序电压与注入序电流之间的关联公式,从而实现了含多变压器支路的不平衡配电网三相解耦潮流计算。算法中的三序解耦及并行计算降低了计算规模,提高了计算速度和效率,节省了存储空间。最后,通过测试算例验证了该方法的正确性和有效性。     

中压不接地配电网三相潮流新方法

在大量分布式电源接入中低压配电网的新形势下,三相潮流计算是分析其影响的基本手段。针对现有中压不接地配电网三相潮流研究主要采用人为设置参考中性点/零序电压的方式,导致无法仿真分析中性点/零序电压偏移、不接地网络零序潮流和相-地电压不平衡等情况,提出一种中压不接地配电网三相潮流新算法。首先,提出不接地配电网三相潮流在节点变量和导纳矩阵方面的特殊性。然后,设计基于功率平衡方程和牛拉法,采用导纳矩阵可逆化处理和矩阵替换技术实现约束零序电流为零的不接地配电网三相潮流算法。最后,基于6节点系统和修改的IEEE123算例仿真不接地配网的潮流,结合PSCAD验证所提方法在不同场景下的准确性以及在大电网中的适用性和收敛性,并在地市电网中进行实际应用。算例分析表明,所提算法计算结果准确,具有良好的工程实用性。     

基于三相四线制最优潮流的低压配电网光伏-储能协同控制

大规模户用光伏不平衡接入低压配电网会造成严重的电压越限、网损和三相不平衡。针对当前户用光伏消纳控制技术对三相四线制低压配电网不适用的问题,提出了一种基于三相四线制最优潮流的低压配电网光伏-储能协同控制方法。考虑电压、电流的幅值和相角,采用三相四线制节点导纳矩阵建立了低压配电网的网络拓扑结构;综合考虑网损和三相不平衡度最小,建立了储能元件有功功率和光伏逆变器无功功率的三相四线制线路多时段协同控制模型;通过复数变量拆分和模型凸化以降低三相四线制模型的求解难度,采用CPLEX算法包求出模型全局最优解。仿真结果表明,所提出的基于最优潮流的控制方法在大规模光伏和负荷不对称接入条件下能够有效抑制电压越限,同时达到降低网损、改善电网三相不平衡的目的。     

考虑配电网电能质量改善的分布式光伏优化调度方法

针对配电网中存在的电压越限、谐波畸变、三相不平衡等问题,从综合改善多电能质量问题的角度出发,研究了一种配电网分布式光伏优化调度模型及其求解方法。首先,分析了分布式光伏并网逆变器进行无功功率、谐波电流及不平衡功率补偿的控制方案;在此基础上,以可调度分布式光伏的三相功率及谐波电流输出为控制变量,基于配电网三相基波及谐波潮流方程,建立了最小化网络损耗、不平衡电压以及谐波电压的最优潮流模型;然后,提出了一种潮流计算与优化计算交替迭代的两阶段优化求解算法,对非凸非线性的最优潮流模型进行变量削减,并将其转换为凸二次约束二次规划模型从而实现高效求解;最后,通过一个162节点三相配电网进行算例分析,结果表明,根据最优潮流模型结果对分布式光伏进行调度后,配电网谐波畸变、三相不平衡以及电压越限问题得到了有效改善,且两阶段优化求解算法的计算效率也满足配电网调度时间要求,验证了所提分布式光伏优化调度方法在改善配电网电能质量方面的有效性。