大兴机场敏感设备耐受特性的测试研究与分析

北京大兴国际机场作为国际化机场、国家重要发展的新动力源，承担着重要的出行保障任务和客户服务责任，其电能质量的好坏直接影响行李系统、步梯、电梯、灯光和航显系统等敏感性设备的稳定运行。随着电网的发展，由线路故障等原因造成的电压跌落事件更加频发，将在设备生产、运维等方面造成难以估计的损失。电压跌落是一个复杂而随机的问题，电网故障点、故障类型以及末端设备特性都会影响电压跌落的传播特性。为提高敏感设备管理水平并为采取预防性措施提供有效依据，根据IEC-61000-4-11标准进行了电压暂降测试，对末端设备的电能质量敏感度进行测试，量化分析电压跌落监测数据、负荷敏感曲线，为掌握敏感设备耐受水平，提升设备耐受能力，今后设备更新改造、升级及设备选用提供有利依据。     

基于虚拟节点的复杂电网电压跌落随机评估方法

随着电力系统中敏感设备的大量应用,电力用户对供电质量要求不断提高,电压跌落的评估成为现代电能质量研究中的一项重要内容。本文提出了一种在故障点增加虚拟节点的电压跌落随机预估方法。该方法通过求解复杂电网中任意地点发生对称或不对称故障时各节点的电压跌落幅值,计算出不同故障类型下的电压凹陷域。根据待考察的电压跌落幅值范围,推出对应的故障区间,并结合故障分布概率给出各节点年电压跌落频次的评估结果。在标准IEEE-30节点系统中验证了本文电压跌落评估方法的有效性。     

静止同步补偿器抑制电压跌落的研究

随着电力系统敏感设备的不断增加及用户对电能质量要求的提高,电压跌落的抑制问题成为电力系统研究的一项重要内容。传统方法应用静止同步补偿器(STATCOM)抑制电压跌落,文章在此基础上提出了新的观点。首先,基于改进故障点法,结合STATCOM的补偿原理,对电网各节点电压跌落频次进行了评估。进而,分析STATCOM对抑制电网其它节点电压跌落的影响,提出STATCOM的分布式配置方案。最后,结合敏感负荷节点的电压跌落经济性评估,提出了配电网中STATCOM的优化配置概念。通过IEEE-30节点标准测试系统,分析验证了文章所提出的理论。     

配电系统电压跌落问题的研究

电压跌落问题已成为影响配电系统电能质量的一个重要因素.如何提高配电系统的动态电能质量,抑制系统电压跌落对敏感电力用户的干扰已成为急需解决的问题.随着高压大功率开关器件的出现,基于电力电子技术的动态电能质量调节技术已成为解决上述问题的有效手段.实时检测技术和动态补偿技术是动态电能质量调节技术中最关键的两个环节,它们实现的效果好坏从根本上决定了动态电能质量调节技术能否取得令人满意的效果.本文对目前常用的检测手段和动态补偿方法的原理及优缺点进行了系统的阐述和深入的分析.最后,还介绍了现今已推出的几种动态电能质量调节装置,并对其性能做了详细的比较.     

配电系统电压跌落问题的研究

电压跌落问题已成为影响配电系统电能质量的一个重要因素。如何提高配电系统的动态电能质量,抑制系统电压跌落对敏感电力用户的干扰已成为急需解决的问题。随着高压大功率开关器件的出现,基于电力电子技术的动态电能质量调节技术已成为解决上述问题的有效手段。实时检测技术和动态补偿技术是动态电能质量调节技术中最关键的两个环节,它们实现的效果好坏从根本上决定了动态电能质量调节技术能否取得令人满意的效果。本文对目前常用的检测手段和动态补偿方法的原理及优缺点进行了系统的阐述和深入的分析。最后,还介绍了现今已推出的几种动态电能质量     

基于改进d-q-0变换的UPQC中串联变流器研究

用于配电系统中的三相四线制统一电能质量控制器(Unified Power Quality Conditioner,简称UPQC)是为了解决敏感用户端供电电压的电能质量问题和用户侧电能质量问题而研制的一种功能全面的有源电力滤波器(APF).重点研究了UPQC中串联部分电压畸变的检测方法以及控制策略,并通过实验对常见的电压跌落进行补偿.结果表明检测方法是正确、有效的.     

动态电压调节器在电压跌落控制中的研究

随着各种敏感性设备在电力系统中的大量投入使用,电压跌落成为人们最为关注的影响设备正常工作的电能质量问题。配电系统电压跌落时,动态电压调节器可以维持敏感性设备的电压稳定。给出了动态电压调节器的电路结构以及其改善电压跌落的基本工作原理,论述了动态电压调节器的动态特性,并结合这些特性对其可靠性提出了一些改进措施。     

SVC抑制配电系统电压跌落的研究

随着各种敏感设备在工业中的广泛应用,电能质量尤其是电压跌落问题越来越引起人们关注。静止型无功补偿器SVC具有快速平滑的调节无功输出的特点,能够很好地对电压跌落进行抑制。从理论上分析了SVC能有效地抑制电压跌落的原理,推导了SVC补偿容量的计算方法,并且根据实际情况建立了SVC改善电压质量的电磁暂态仿真模型,针对用户端不同的电压跌落深度,SVC的不同安装地点进行SVC补偿的仿真,对仿真结果进行对比分析。     

电压跌落与动态电压调节技术

电压跌落是现代工业发展面临的最主要的电能质量问题之一。针对如何解决电压跌落对敏感负荷的影响,介绍了电压跌落的概念及其产生的原因、电压跌落对用电负荷的影响和动态电压调节器(DVR)补偿电压跌落在国内的应用情况。     

UPFC对动态电能质量影响的分析研究

从动态电能质量的角度出发,分析UPFC对电能质量的影响.首先利用PSCAD/EMTDC软件包,建立了UPFC的动态模型,并分别考虑在系统遭受单相故障、输电线路雷击情况,安装UPFC和未安装UPFC情况下母线电压的电压偏移,研究结果表明UPFC可以有效减小故障后暂态过程中电压跌落的幅值和雷击后系统暂态过电压的振荡过程.然后,对系统谐波和UPFC之间的关系进行分析.研究结果表明UPFC的确向系统输入谐波,但可以通过提高PWM的载波频率并在UPFC两侧加滤波器,使谐波成分几乎可忽略;同时,UPFC对系统谐波又有很好的抑制作用,在系统产生谐波时,可以充当有源滤波器.     

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。     

基于改进S变换的复合电压暂降源识别特征分析

电压暂降是较常见、影响较大的电能质量问题,识别电压暂降扰动源对改善和治理电压暂降具有重要意义。分析了由线路短路故障、感应电动机启动、变压器投入等单一电压暂降扰动源和复合电压暂降扰动源引起的电压暂降现象,提出采用改进S变换分析复合电压暂降扰动源识别特征。根据基频幅值曲线和2~5倍基频幅值和曲线,从统计量、熵和能量等方面构建电压暂降识别特征指标,将这些特征指标作为支持向量机的输入实现对不同类型电压暂降扰动源的分类识别。仿真结果表明,采用改进S变换构建电压暂降识别特征指标比标准S变换在电压暂降扰动源分类识别上效果更好。     

基于互近似熵的电压暂降波形匹配方法

随着越来越多电压暂降敏感设备接入电网,因电压暂降干扰带来的直接及间接经济损失日趋严重,这对供电质量提出了更高要求,准确识别暂降源是治理电压暂降问题中必不可少的步骤。文中分析了各类短路故障引起的电压暂降类型及其经变压器传变后暂降波形的变化情况,并根据理论分析建立各类暂降的标准样本波形。提出了一种基于互近似熵原理的电压暂降源辨识方法,通过计算实测波形与样本波形之间的互近似熵,直接进行相似度匹配,实现故障暂降类别的准确识别,并利用电网实测数据对该方法进行验证。结果表明该方法与实际工程相贴合,具有很强的实用性。     

敏感设备电压凹陷敏感度的随机-模糊评估方法

受系统凹陷特征和设备自身电压耐受能力不确定性的影响,对电压凹陷引起的敏感设备故障进行评估存在困难。系统凹陷严重程度取决于系统内故障位置、类型等因素,设备的电压扰动承受能力与设备结构、功能、运行状态等因素有关。基于不确定性理论,分别用随机变量和模糊变量描述系统凹陷特征和设备电压耐受能力的不确定性,提出了一种敏感设备电压凹陷敏感度的随机-模糊评估方法。以IEEE-30节点系统连接PC机为例进行了仿真,并与随机模拟结果进行了比较,结果表明文中的评估方法能较好地反映实际情况,评估准确性高,有一定的理论价值和较好的工程应用前景。     

配电网中电压暂降源定位技术分析

电压暂降因在电网中具有传播性使得如何定位暂降源变得复杂,而电压暂降源的定位对电能质量故障监测、诊断及其缓解策略的制订至关重要。配电馈线中电压暂降高频率发生,使得如何定位暂降源成为亟需解决的技术问题。暂降源从发生机理上可归结为故障和非故障两大类。文章阐述了暂降源的定位技术的历史及其发展情况,并分析和比较了配电网现有的电压暂降源定位检测算法,给出了各自的定位判据和适用范围,概括并分析了故障类电压暂降源定位的通用判据,展望了电网中暂降源定位技术工作。     

基于改进扰动功率法的电压暂降源定位

面对引发电能质量问题的电压暂降,结合电力系统中常见的短路故障类型,提出一种改进的扰动功率法。取扰动电压和扰动电流的乘积作为扰动功率,根据线性电路的叠加原理,故障网络可以等效成正常状态和扰动分量的叠加,利用瞬时扰动功率或其半周波平均值的极性来定位暂降源,最后搭建模型,通过Matlab仿真,结果表明提出的改进的扰动功率法可以准确定位暂降源。     

计及雷击情况的基于PDT-SVM暂降源辨识方法研究

目前,电压暂降已成为影响最突出的电能质量问题之一,为有效分析雷击对电网暂降的影响程度,对雷击导致电压暂降的情况进行了详细分析,准确辨识了包括雷击导致暂降情况在内的4种暂降类型,为合理划分暂降责任提供重要依据。文中首先分析了雷击故障导致暂降的有效值波形与普通短路故障之间的区别,归纳了短路故障、雷击、变压器投切及感应电机启动4种暂降类型电压有效值波形的特点,引入5个暂降电压特征指标,并建立了暂降类型辨识特征矩阵。然后采用基于粒子群聚类优化的决策树支持向量机(PDT-SVM)分类器对4种暂降类型进行辨识。分类器的训练与测试数据均来自电网实测暂降电压数据,与工程实际密切贴合。最后,算例分析结果验证了算法的有效性和准确性。     

基于节点阻抗矩阵和电压暂降的故障定位新方法

配电网线路发生故障时,将导致用户停电,直接影响供电连续性和可靠性,及时准确的故障定位对及时排除故障,缩短停电时间,提高供电质量有重要意义。当线路发生故障时,一方面将在全系统内引起电压暂降,给系统内的敏感负荷带来损失;另一方面,利用该特征可识别故障类型并判断故障位置,为此提出利用电压暂降数据识别故障类型,基于节点阻抗矩阵实现配电网故障定位的新方法,并结合网络参数和离线仿真分析,建立不同故障类型和故障情况下的节点电压数据库,当检测到故障后,将采集到的电压暂降数据在节点电压数据库中进行搜索匹配,确定故障区间和故障点。该方法直接利用搜索结果确定故障位置,不用增加其它算法或变换,原理简单,计算迅速。最后,利用电力系统计算机辅助设计（power system computer aided design,PSCAD）仿真软件和实验室搭建实际电路进行测试,验证所提方法的正确性和可靠性。     

考虑不确定区域的敏感设备电压暂降兼容能力分析

研究敏感设备的电压暂降兼容能力是十分重要的问题。本文对传统方法进行了理论研究,分析了其存在的不足,并提出了一种考虑不确定区域兼容概率的敏感设备电压暂降兼容能力分析方法,建立设备侧和电网侧的故障概率模型,并选取合适的分布函数建立设备侧和电网侧的故障概率分布函数,进而计算设备耐受曲线不确定区域中的兼容概率和总兼容次数,更加准确地描述了敏感设备的耐受特性,从而较大程度上提高了评估精度。通过实例分析,并与传统拟合方法和兼容能力分析方法作比较,本文建议采用改进最大熵法对设备侧和电网侧的故障概率分布函数进行拟合。本文方法能够为电网、治理厂商和敏感设备用户提供精确的设备与电网暂降兼容性评估结果,给敏感设备的暂降兼容能力分析提供重要参考。     

火电厂给煤机变频器电压暂降抗扰力

随着火电厂辅机系统变频器的大规模使用,电网电压暂降引起大量火电机组跳闸的问题凸显。结合陕西电网典型火电机组给煤机变频器低电压穿越特性试验现场试验数据,系统地分析了电压暂降主要因素对变频器输出特性的影响,提出采用动态电压恢复器（dynamic voltage restorer,DVR）进行电压暂降快速补偿的方案。电网电压暂降深度、电压暂降持续时间、负载大小、电压暂降类型等因素对火电机组给煤机变频器工作特性影响较大,导致电压敏感设备变频器直流工作电压降低超限甚至失压,进而引发变频器工作回路动作跳闸退出运行。利用PSCAD/EMTDC搭建典型的变频器电压暂降实验及补偿模型,结果表明采用动态电压恢复器能够很好的稳定变频器直流工作电压,有利于提高变频器电压暂降抗扰能力。