基于故障识别法的电压暂降监测点的优化配置

提出了一种基于故障识别法实现电压暂降监测点的优化配置方法。把基于故障识别法建立的二进制0-1矩阵作为可观测矩阵,用以建立全网敏感性负荷节点电压暂降完全可观的约束条件。结合各组合节点安装监测装置的权重值,以监测装置数目最少为目标函数,通过优化算法实现了电压暂降监测装置的优化配置,用最小数量的监测装置保证了对全网敏感负荷节点电压暂降的可观性。在建立可观测矩阵的过程中,以故障点能否被监测装置唯一识别出来作为配备规则,克服了以往的可观测矩阵依靠电压暂降阈值建立带来的各种问题。算例分析验证了该方法的有效性和实用性。     

电压暂降可观约束下的定位监测点多目标 优化配置

为有效监测电压暂降以及准确定位扰动源位置,提出了可观约束下的电压暂降定位监测点的多目标优化配置方法。基于测点间正序电压变化量的相关性,定义了暂降特征模式,通过寻找最优匹配模式进行故障定位,同时定义不确定区域指数作为测点集的定位准确性指标。以全网电压暂降可观为约束条件,以监测点数量最少和不确定区域指数最小为目标函数,建立监测点多目标优化模型。采用多目标离散粒子群算法求解模型,得到非劣解集。通过IEEE 39和IEEE 118节点系统验证了该方法的可行性和有效性。     

基于观测能力可调控的电压暂降监测点多目标优化配置

为降低电压暂降中故障电阻变化对可观测区域影响,实现监测点优化配置,本文提出一种用节点观测能力调控可观测区域,综合考虑监测装置数量、观测能力、冗余度等因素,实现监测点的多目标优化配置方法。首先通过电压暂降幅值公式计算出不同故障类型下节点电压,在此基础上建立模糊控制模型得到节点观测能力,用观测能力改进分段法来构建可观测矩阵。以全网电压暂降可观测为约束条件,监测装置数量、观测能力和冗余度为目标函数,采用非支配排序遗传算法（NSGA2）实现电压暂降监测点的多目标优化配置。通过在IEEE 30节点系统的仿真验证,与传统监测装置优化方法相比,本文方案在满足全网暂降可观的基础上,还保证了监测装置数量和观测能力的合理分配。     

基于最小幅值搜索的电压暂降监测点优化配置

为实现全网任意位置电压暂降可观测,提出一种基于最小幅值搜索的电压暂降监测点优化配置方法。首先根据电压暂降幅值解析式,利用黄金分割法搜索故障位置在各线路变化时节点的最小暂降幅值;进而根据电压阈值确立可观测域,构建出计及各种短路故障情形的最恶劣可观测矩阵。最后以系统内监测点数目最少为目标,全网任意位置电压暂降可观测为约束,建立电压暂降监测点优化配置模型。在构造电压暂降可观测矩阵的计算中,考虑了系统最恶劣电压暂降情形,避免了监测盲区。并且通过对IEEE 30节点系统的仿真计算证明了该方法的有效性。     

考虑扰动源定位的电压暂降监测点最优配置

结合监测点可观测域原理和电压暂降扰动源定位法,构建扰动源可观性矩阵,在此基础上以监测点数最少为目标,以全网电压暂降及其扰动源可观为约束条件,建立监测点最优配置模型,并用0-1整数线性规划方法进行求解。IEEE 30节点测试系统的仿真结果表明,所提方法正确有效,所需监测点数量少,克服了传统监测点配置方法中电压阈值选取困难的问题,且所得电压暂降特征更精确。     

考虑故障电阻随机不确定性的电压暂降监测点优化配置

电力系统元件发生短路故障时,故障电阻客观存在且具有随机不确定特性。为提高电压暂降监测点配置方案在不同故障电阻条件下的工程适用性,需将故障电阻这一关键参数引入到监测点优化配置模型中。首先基于网络参数和短路计算构建临界故障电阻矩阵,在此基础上以监测点数最少为目标,以各故障点短路时最小电压暂降可观率为约束,建立考虑故障电阻随机不确定性的监测点优化配置模型,并用遗传算法求解最优配置方案。应用该方法对IEEE 30节点测试系统进行了仿真分析,结果表明该方法能有效监测非金属性短路故障引起的电压暂降,相比传统方法更具工程实用价值。     

电压暂降与谐波谐振监测点统一优化配置方法

在考虑投资成本具有限定性的前提下,提出了一种电压暂降和谐波谐振监测点的统一优化配置方法。定义并量化了电压暂降可观性指标和谐波谐振可观性指标;综合考虑了电压暂降与谐波谐振可观性以及投资成本经济性,基于层次分析法和模糊综合评价法给出了监测点配置方案综合性能的量化分析方法;提出了以配置方案综合得分最高为目标,以监测装置数不超过限值为约束的监测点统一优化配置模型,并基于离散粒子群优化算法进行求解;基于IEEE-30节点测试系统进行了暂降与谐振监测点统一优化配置,仿真结果表明所提方法可在确保配置方案所需监测装置数满足投资成本限定的条件下,获得电压暂降可观性、谐波谐振可观性与监测装置数目经济性三者协调最优的监测点配置方案。     

基于粒子群优化算法的电压暂降监测点优化配置

为实现全网电压暂降故障点的可监测性,提出一种应用粒子群优化(PSO)算法对全网电压暂降监测点进行优化配置的方法。首先利用解析式法原理,通过线路临界故障点确定可观测区域,构建出各种短路故障情况下系统的电压暂降可观测矩阵,然后以监测点数目最少为目标函数,以全网各节点电压满足完全可观测为约束条件,建立电压暂降监测点优化配置的0-1线性规划模型。结合罚函数思想应用PSO算法进行优化求解,并综合考虑配置节点的优先级最终确定最优配置方案。通过对IEEE 39节点标准测试系统的仿真计算证明了该方法的有效性。     

考虑电压暂降多维可观测性的监测装置序贯优化配置方法

随着先进制造业集群的增加,电压暂降导致用户生产中断所引发的经济损失不断提升,有效监测记录电压暂降事件并追溯其源头,对电压暂降分析和抑制具有重要意义。电能质量监测装置（power quality monitor,PQM）的优化配置可在满足全网可观测性要求的基础上实现监测成本最低,然而传统方法仅能得到满足完全可观测性的最终配置方案,既难以应用于对监测装置数量需求少的场景,又无法给出装置数量逐渐递增的序贯配置流程,工程实用性不强。此外,传统方法通常只考虑电压暂降可观测性,忽略了配置方案对监测数据后续分析的影响。为此,提出了一种考虑电压暂降多维可观测性的序贯优化配置方法,针对实际场景的任意装置数量需求,考虑电压暂降事件可观测性与暂降源可观测性构建多维可观测性指标,进而提出基于Bonobo优化器的多目标优化模型计算PQM序贯配置方案。并在IEEE 69节点径向配电网上进行了验证,结果显示通过21.74%的PQM可实现70.42%的电压暂降事件可观测性和92.65%的故障位置可观测性,并能得到装置数量逐渐递增的序贯配置策略,证明了该方法的有效性和实用性。     

基于监测点优化配置的电压暂降故障点定位估计

提出一种基于系统监测点优化配置的电压暂降故障点定位新方法。针对由输电线路短路故障引起的电压暂降,首先以监测点数目最少为目标,以全网各节点电压暂降完全可观测为约束条件,构建监测点优化配置的0-1线性规划模型。然后根据监测点最优配置结果及其修正方案,以故障时监测点电压幅值信息为量测量,应用最小二乘原理对故障点故障位置及故障线路进行定位估计。通过对IEEE 39节点标准测试系统的测试分析,验证了该方法的有效性与实用性。     

火电机组辅机变频调速系统低电压穿越测试

为了准确分析火电机组变频调速系统的低电压穿越能力,避免火电机组一类辅机（如给煤机、给粉机、空气预热器等）变频调速系统发生短时（小于5 s）电压暂降或中断供电造成设备损坏、机组停机或机组输出功率大量下降,提出了2种利用电压暂降发生器对火电机组辅机变频调速系统进行低电压穿越测试的原理和方法,通过对比分析研究,为变频调速系统改造前的低电压穿越能力实测和改造后的验收试验提供了理论参考,实践结果证明了该方案的可行性和正确性。     

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。     

供电电压凹陷域的分析

首先对电压凹陷和电压短时中断各特征量及可能的影响因素进行了分析。在此基础上,对临界距离法和故障点法这两种凹陷域的评估方法做了比较和扩充。以IEEERBTS-6可靠性测试系统为例,分别用这两种方法加以计算,并提出将两种方法相结合的思想。最后,讨论了凹陷域的影响因素。     

一种新型动态电压跌落修正器

电能质量事故大多是由电压跌落和电压瞬时中断引起的,为此对常用的电能质量问题解决方案的优缺点进行了比较,介绍了一种新型动态电压跌落修正器的拓扑结构、工作原理和目前的研究状况,指出了用动态电压跌落修正器解决低压领域电能质量问题是今后的发展趋势.动态电压跌落修正器无需串联变压器、没有电池、没有旋转飞轮,具有成本低廉、尺寸紧凑、重量轻、低维护、高效率等优势,对其进行研制和使用可取得巨大的经济和社会效益.     

新型单相软件锁相环的研究

动态电压恢复器(简称DVR)作为一种新型电能质量调节设备,能够快速而有效地抑制电网电压波动,保护了敏感负载.介绍了应用于DVR的一种新型的单相软件锁相技术,此方法适合于单相补偿方式,可以有效减小高频谐波对锁相的影响,并通过仿真验证了这一方法的可靠性.     

一种低穿现场测试用的电压跌落发生器的研制

为了测试风力发电系统的低电压穿越能力,需要专门的电压跌落模拟装置。对国内外现有三类电压跌落发生器的研究进行了总结。变压器形式电压跌落发生器具有结构简单、可靠性高和成本低的优势。基于变压器形式研制的电压跌落发生器可以实现三相对称跌落、两相跌落和单相跌落。三种跌落方式均有五种跌落深度可选,比较适合于风机低穿功能的前期验证,为低电压穿越能力的正式测试打下基础。     

中压大容量DVR的拓扑结构及其控制方法研究

介绍了动态电压恢复器的电路拓扑和基本原理以及DVR的发展趋势,提出了中压大容量条件下动态电压恢复器的一种切实可行的电路结构。在此基础上,提出了基于瞬时无功功率理论的DVR软锁相方法和改进的DVR反馈控制方法。进行了系统的仿真研究。对DVR补偿单元进行了实验。仿真和实验结果均验证了软锁相方法是有效的,DVR的补偿效果也是令人满意的。     

VSG系统直流电压快速稳定的控制策略研究

为了提高电压跌落发生器在逆变侧模拟电网跌落故障时整流侧的响应速度,根据PWM整流器模型本身具有的非线性特性,利用部分反馈线性化的方法设计了VSG整流侧的电流内环控制器,电压外环控制则采用抗扰动能力强的变速积分PI控制器。针对VSG的逆变侧,根据三相电压矢量关系图,设计了一种简单且易于实现平衡跌落与部分不平衡跌落故障的开环控制器。仿真及实验对比结果表明,所提控制策略能够提高VSG系统在电压跌落时的动态响应速度,保证直流母线电压的快速稳定调节,具有显著的优越性。     

动态电压恢复器试验方法研究

电压暂降是发生概率最高的电能质量问题,动态电压恢复器(DVR)是解决电压暂降最直接有效的方法之一。DVR装置拓扑、电压暂降检测方法和补偿策略等得到了广泛研究,而试验方法却鲜有提及。在此分析了DVR装置拓扑结构,指出针对配电系统DVR适用拓扑——无串联变压器三单相桥DVR,提出了一种DVR装置低成本的全工况模拟试验方法,通过仿真和试验测试,验证了此试验方法的有效性和实用性。     

固态限流器对电力系统瞬间电压跌落的影响

电网结构日趋复杂，系统短路容量急剧增加，研究故障情况下提高电压稳定性对于系统安全运行具有重要意义，固态限流器在系统正常运行条件下对外不呈现阻抗，当系统发生短路故障时迅速串入系统网络中。对母线电压具有强支撑作用，利用耦合式三相固态限流器，对2种典型电网系统模型发生故障情况进行了仿真分析。研究表明：固态故障限流器的应用能够有教抑制短路故障引发的系统瞬间电压跌落，而且随着限流阻抗值的增大，相应的改善效果更为明显。这也显示改善系统故障电压是故障限流器具有的一种本质能力。