全钒液流电池在电压暂降中的应用

随着配电网的发展,配电网接入的非线性负荷及冲击性负荷越来越多,电压暂降问题对负荷的影响越发凸显。全钒液流电池具有大规模、响应快、寿命长等优点,非常适合用于抑制电压暂降带来的影响。提出了全钒液流电池最优容量配置计算方法,针对不同的电压暂降深度,对其效果进行仿真,仿真结果表明,该配置能够避免电压暂降对生产设备造成的停机影响;对其投资回收期进行分析,指出随着全钒液流电池的产业化应用,其成本将大幅降低。     

基于全寿命周期成本的电压暂降治理设备综合配置规划

针对传统电压暂降就地治理方案中容量浪费的问题,提出了一种基于全生命周期成本的治理设备综合配置规划方法。通过建立串、并联型治理设备(以DVR和STATCOM为例)的数学模型,基于电压暂降事件的风险评估,分析比较了串、并联治理设备的治理特点。该方法综合考虑治理方案的投资成本和经济效益,以经济性最优为目标,确定电压暂降治理设备的综合配置。采用IEEE33节点配电网络进行了仿真验证。仿真结果证明,当配网内含有多个敏感负荷时,所提出的综合优化配置方案相对传统的就地治理方案更具经济性。     

考虑经济损失期望的电压暂降分层分级治理方法

电压暂降因其给敏感用户带来的经济损失和社会影响而广受关注。电压暂降的治理涉及到系统、用户、设备3个层次的“责权利”,一直以来在治理上投入产出比不尽人意,尚未形成系统全面的治理体系。本文首先从不同层次分析研究了电压暂降发生、传播、危害的机理及影响因素,提出了一种考虑经济损失期望的敏感负荷分级方法与标准,该方法基于场景法生成电压暂降特征量,结合综合过程免疫时间对敏感负荷经济损失进行分级;其次,从电压暂降事件预防、设备持续运行、损失降低等方面综合对比了各种治理手段,并建立了基于敏感负荷分级的电压暂降治理体系,为配电网运行管理部门与电力用户选择合理经济的降低电压暂降损失的方案与措施提供参考。     

考虑电压暂降风险的高压配网动态无功容量优化配置

高压配网系统中,结合敏感负荷特性,引入电压暂降风险作为电压稳定的考虑对象。选用STATCOM进行动态无功补偿,从暂态研究电压稳定。建立无功优化的单目标函数模型,将电压暂降损失、线路有功损耗、动态无功补偿装置费用经济量化相加。设定多组无功容量并求取相应的总支出费用。通过Matlab软件对费用和容量进行曲线拟合,以计算最优容量。最后以广东电网某片区进行实例仿真,求取对应的最优解,结果显示在提高电力系统的安全可靠性同时也大大降低了经济成本。     

DVR和逆变式微电源配合补偿微电网中电压暂降问题的研究

对电压暂降原理和动态电压恢复器的补偿范围进行理论分析,提出利用PWM逆变式微电源配合DVR补偿微电网中电压暂降的策略.DVR储能容量的大小直接决定装置的成本,为在储能容量一定的前提下提高DVR的补偿能力,在补偿过程中让逆变式微电源相应多注入一些功率,分担DVR的有功注入,从而增大DVR的电压补偿范围.对发生电压暂降后DVR单独不能满足全相补偿的情况,采用PSCAD/EMTDC对逆变式微电源输入功率变化前后DVR的补偿能力进行仿真验证,结果表明通过增加PWM逆变式微电源的输出,能有效增大DVR的补偿能力,减轻暂降给负荷带来的影响.     

基于电压暂降监测数据的敏感负荷非侵入式识别方法

针对电压暂降治理时难以准确获取用户敏感设备参数和生产过程结构的问题,提出一种基于电压暂降监测数据识别敏感负荷的方法.对发生电压暂降时的电压和电流进行离散小波变换,计算有功功率轨迹;通过奇异值分解分段法识别轨迹过渡段起始点,获得轨迹特征及其与负荷电压暂降响应的关系;结合典型敏感设备电压耐受曲线,对暂降及负荷响应事件进行分...     

基于新型负荷故障概率模型的用户电压暂降损失评估方法和DVR规划配置方案

现有电压暂降损失评价模型使用电压暂降严重程度指标进行评估,这种线性模型较为粗糙;评估时未考虑用户用电设备多样性及不同类型负荷电压耐受能力差异的问题.提出工业过程参与度的概念和一种基于新的负荷电压暂降故障概率模型的电压暂降经济损失评估方法,通过蒙特卡洛法构建电网遭受电压暂降的情景,对具有多工艺流程、多种不同用电设备的工业用户进行电压暂降评估,并制定相应的治理措施.对于一工业园区,在兼顾补偿效果和治理成本的目标下分别求解两种评估模型下的电压补偿装置配置方案,验证了本文电压暂降经济损失评估方法的合理性.     

基于运行韧性评价的配电网电压暂降治理评估

随着中国生产制造水平的提升,配电网中敏感负荷日趋增加,电压暂降及短时中断造成的经济损失日趋严重,而当前的可靠性及韧性的评价方法无法评价短时间尺度下配电网持续供电的能力,也难以反映电压暂降的影响程度,因而无法提供量化指标为电压暂降治理作规划参考.文中在挖掘电网以往评估方法内涵的基础上,针对含敏感负荷的配电网,考虑网架结构...     

分布式发电接入配电网后对系统电压及损耗的影响分析

针对分布式电源（Distributed Generators,DGs）类型的多样性及其接入对配电系统影响的差异性,研究了不同类型的DGs在接入位置、接入容量发生变化时对系统电压及网损影响的变化规律。通过对不同类型DGs的分析处理,运用改进前推回代法潮流计算程序对其接入辐射状配电网前后的电压分布、有功损耗进行精确计算,并采用系统电压改善程度、有功损耗改善程度指标来评价不同类型DGs对系统电压和网损的影响程度。通过IEEE33节点系统的仿真试验,全面总结了不同类型DGs在配电网中接入位置、出力、布局等方面改变时电压及功率损耗的变化规律。     

分布式发电接入配电网后对系统电压及损耗的影响分析

针对分布式电源(Distributed Generators,DGs)类型的多样性及其接入对配电系统影响的差异性,研究了不同类型的DGs在接入位置、接入容量发生变化时对系统电压及网损影响的变化规律.通过对不同类型DGs的分析处理,运用改进前推回代法潮流计算程序对其接入辐射状配电网前后的电压分布,有功损耗进行精确计算,并采用系统电压改善程度、有功损耗改善程度指标来评价不同类型DGs对系统电压和网损的影响程度.通过IEEE33节点系统的仿真试验,全面总结了不同类型DGs在配电网中接入位置、出力,布局等方面改变时电压及功率损耗的变化规律.     

配电网中多台动态电压恢复器的优化配置研究

在电力系统中安装动态电压恢复器(dynamic voltage restorer,DVR),需要确定安装容量及位置。DVR储能单元成本高,且与容量正相关,通过合理配置,可减少DVR总容量,降低DVR配置总成本。首先,建立了含多台DVR的配电网简化模型,分析了不同位置DVR安装容量需求。然后,以各敏感负载工作电压范围为约束条件,以DVR总容量最小为目标函数,基于遗传算法提出了配电网中多台DVR的优化配置策略。算例结果验证了该方法的可行性。     

面向配电网电压暂降治理的线路改造优化模型

线路改造是在电网侧进行电压暂降治理的主要方式之一。为了经济、合理地确定线路的改造位置和治理方式,建立了面向配电网电压暂降治理的线路改造优化模型。针对断路器重合闸和熔断器配合保护的配电网,考虑故障位置、故障类型等因素,讨论分析了10种典型的保护动作配合方式,评估了配电网电压暂降持续时间。结合传统电压暂降幅值的计算方法,计算线路改造治理方案的成本及效果。考虑用户电压暂降耐受能力,建立了用户生产中断次数评估模型。定义了电压暂降总支出,以总支出最小为目标,计及技术约束、经济约束、治理范围约束和风险域约束,建立了面向配电网电压暂降治理的线路改造优化模型,并基于人工蜂群算法进行模型求解。以IEEE 33节点系统为算例,考虑治理投资成本充足和不足2种场景,通过仿真验证了所提方法的正确性和实用性。     

基于混合储能系统的动态电压恢复器

针对电压暂降影响电能质量的问题,利用动态电压恢复器(DVR)在系统发生电压暂降时从储能装置汲取电能,通过逆变单元供给重要负荷。提出适当调节蓄电池与超级电容器的容量配比并设计两储能元件间的控制并联器,并将此混合储能系统应用于DVR装置中,有效地提高整套DVR的工作特性与经济性能比。采用DSP(TMS320LF2812)为中央处理器构建的检测系统,实时快速、精确地采集电网电压。通过将混合储能系统运用于DVR的仿真分析与实验样机研制结果证明,对于持续时间较长或次数频繁的电压暂降,混合储能系统能有效地提高DVR的整体工作性能,稳定重要负荷电压。     

基于有源式混合储能系统的动态电压恢复器

针对电压暂降问题,利用动态电压恢复器(DVR)从超级电容器蓄电池混合储能装置汲取电能补偿负载电压。介绍基于有源式混合储能系统的动态电压恢复器的等效电路,建立了蓄电池电容器并联的数学模型和控制系统,提高整套DVR的工作特性与经济性能比。对有源式混合储能系统用于DVR进行仿真分析,结果表明对于持续时间较长的电压暂降,有源式混合储能系统能有效维持敏感负荷的电压恒定。     

基于灵敏度分析的谐波治理设备多目标优化配置方法

在非线性负荷和分布式电源大量接入配电网的背景下,配置有源电力滤波器是解决电压波形畸变、谐波损耗激增、电能质量下降等一系列谐波污染问题的有效措施之一。为合理选择配电网中有源电力滤波器安装位置与容量,协调谐波治理成本和效果之间的关系,文中提出一种基于灵敏度分析的有源电力滤波器多目标优化配置方法,实现了有源滤波器位置和容量的快速求解。建立配电网谐波潮流计算模型,使用灵敏度分析方法处理所有节点,获得了安装节点集合;考虑节点电压的谐波畸变率和投资成本,建立滤波器容量优化模型;通过分解多目标进化算法求解优化模型;对IEEE 18节点配电系统进行仿真计算,结果表明了文章所提方法的有效性。     

基于场景构建的电压暂降特征量随机评估方法

电压暂降幅度与持续时间分布是电压暂降的主要特征量,也是敏感负荷损失预估及治理方案选择的重要依据。但现有随机评估方法往往存在计算量大、精度低等不足,使得分析得到的电压暂降特征值难以进行实际应用。针对配电网节点众多、负荷变化特征明显等特点,选择将场景法应用于电压暂降特征量随机评估中。首先通过K-medoids聚类方法进行节点类别划分及典型节点选取。其次通过节点加权网络等值实现了配电网初始运行状态的多维场景降维处理。进而结合短路故障概率分布曲线及网络阻抗折算,提出了典型电压暂降场景集生成方法。最后以某配电网网架结构为例,计算了其供区内敏感负荷点处电压暂降特征量,验证了方法的有效性与可行性。     

考虑含多敏感负荷的配电网电压暂降脆弱区域辨识方法研究

随着变频器和继电器等大量敏感负荷的应用,电压暂降问题愈发成为了配电网尤其是敏感负荷占比很高的现代工业配电网亟需解决的动态电能质量问题。为有效评估配电网中易引发电压暂降的薄弱环节与指导电压暂降补偿方案的设计,提出了考虑多个敏感负荷的配电网电压暂降脆弱区域的辨识方法。首先,通过引入母线暂降判定向量与线路暂降关联向量以及相应的判定准则,确定了目标配电网中临界点在各线路上的分布以及各临界点的位置。其次,基于获得的敏感负荷的电压暂降域,得到了考虑交叠效应的配电网电压暂降域层级模型,并由此定义了电压暂降影响度以实现对配电网内电压暂降脆弱区域的量化评估。最后,将所提方法应用于IEEE14母线系统电压暂降脆弱区域辨识,验证了所提方法的可行性与合理性。     

负荷侧电压暂降的治理措施与设备

电压暂降是敏感工业用户面临的最普遍电能质量事件,其造成连续性生产中断,产生重大的经济损失及负面影响,近年来电压暂降是电能质量领域的研究热点之一。目前负荷侧的治理措施主要是加装防治设备,本文着重介绍了UPS、EPS、DVR和DC-BANK四种常用负荷侧防治设备的工作原理、特点及适用性,为敏感工业用户提供选择参考。     

考虑沿暂降域边界线故障分布的电压暂降随机预估方法

当前实际配电网线路沿线存在多种故障分布,但现有电压暂降随机预估方法仅单一考虑均匀故障分布。针对沿线不同故障分布特性,提出了考虑沿电压暂降域边界线故障分布的电压暂降随机预估方法。根据给定的电压暂降阈值,通过求解发生故障时系统线路的临界点,计算敏感负荷母线的电压暂降域。在确定的暂降域范围内分析边界线的分布情况,沿边界线分别采用三类常见线路故障分布（指数分布、正态分布与均匀分布）计算敏感负荷母线的电压暂降频次,并对预估结果进行对比。最后,以IEEE30节点标准测试系统为算例,验证了所提电压暂降随机预估方法的有效性。     

考虑敏感区域的电压暂降监测装置优化配置

电压暂降无法避免且对敏感负荷危害严重,合理配置有限监测装置可以降低监测成本,并为暂降治理、降低暂降危害提供数据支撑,因此暂降监测装置的优化配置有重要意义。本文针对传统方法忽略不同区域发生暂降危害程度不一致的问题,提出一种考虑暂降敏感区域监测可靠性和同步相量测量装置（phasor measurement unit,PMU）布点的暂降监测装置联合优化配置模型。该模型以暂降可观为约束条件,以监测装置数目最少,覆盖暂降敏感区域范围最广为目标,并进一步配置PMU用于辅助监测电压暂降。此外,本文采用Zeroin方法提高了暂降域计算的准确性。IEEE30系统仿真表明本文方法可以保证装置数目最少并对敏感负荷高冗余度覆盖,保障其经济效益。本文所提方法克服了难以平衡监测成本与敏感区域监测能力的困难。