配电网固定串联补偿多目标优化规划

负荷重、供电半径长的中压配电线路末端电压偏差常常难以满足国家标准要求。首先通过配电线路串联补偿分析,建立配电网固定串联补偿多目标优化模型。接着提出一种确定串联补偿候选线路的方法。然后提出一种确定候选线路串联补偿容抗取值范围的方法。利用带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)求解串联补偿多目标优化模型。算例的计算结果表明了文中模型和方法的有效性。     

基于频长因子极点分布特征的半波长交流输电线路谐波传输特性分析

线路分布参数特性容易在长线路交流输电中引起(间)谐波放大问题。为了分析半波长输电线路的(间)谐波传输特征,提出基于频长因子的有损半波长交流输电线路频率特性分析方法;通过逐次化简,确定以频率和线路长度乘积作为参变量的有损交流输电线路等效(间)谐波传输计算模型。基于计算模型推导,确定了谐波电压注入有损半波长线路引起的末端谐波电压放大规律;研究频长因子极点分布特征以确定谐振频率;求取谐振幅值包络线以确定各次间谐波不放大的临界条件。为了确定(间)谐波电流注入有损半波长交流输电线路引起的末端(间)谐波电压放大规律,提出参考阻抗为基准的(间)谐波电压放大判别方法。提出的计算模型能够确认,始端的谐波电压、电流注入在任何运行情况下均不会在有损半波长输电线路末端产生谐波电压放大;部分间谐波会出现谐振;线路损耗和负荷情况满足不放大条件时各次间谐波不会放大,否则部分间谐波会放大。PSCAD仿真与模型计算结果之间的误差2%,证明了模型的正确性。     

多个电压源型谐波负载的谐波补偿点研究

为得到更好的补偿效果,研究了并联型有源电力滤波器(SAPF)在补偿多个电压源型非线性负载时补偿点的选择问题。在SAPF指定次谐波补偿策略的基础上,采用等效电路法,分析了同时补偿多个电压源型非线性负载时发生的谐波放大现象,重点讨论了SAPF安装位置不同对谐波电流的放大现象。通过公式推导,比较了谐波电流的放大倍数,得出SAPF最小谐波放大补偿点的选择依据。然后从系统结构和控制策略上提出了抑制谐波放大的具体措施。搭建的Matlab/Simulink仿真模型与样机实验验证了上述分析的正确性。     

可控串联电容补偿在配电网电压优化中的应用

针对配电网负荷波动较大,电压质量亟待优化的问题,提出了在配电网中采取自动无功补偿装置的方案.利用电容容抗可以补偿输电线路感抗这一特性,在配电线路中采用加入可控串联电容补偿的方法.在负荷波动情况下,通过实时采样和检测负荷侧电压,控制晶闸管的触发角,调节电容补偿量,从而达到平滑调节和稳定负荷侧电压的目的.并利用仿真软件PSCAD/EMTDC搭建了仿真模型,仿真结果表明,所提方案在负荷波动情况下,能够自动快速地调节电压,实现了优化配电网电压的目的.     

上海大众汽车有限公司35kV配电系统谐波治理

上海大众汽车有限公司在生产运行时产生以3、5、7次为主的谐波电流，其局部供电区域无功补偿电容器产生很严重的谐波电流放大，以致个别线路的谐波电流和35／10kV母线的电压谐波畸变率超过了国家标准的限值。依据谐波测试的分析结果，采用无源滤波方案进行谐波治理。介绍了上海大众汽车有限公司35kV配电系统谐波治理的测试分析、参数设计、工程实施以及谐波治理后的效益评估等情况。     

无功补偿中的谐波问题分析

电容器组作为主要无功补偿设备，在配电系统中得到广泛应用，随着大量非线性负荷的增多，配网中谐波成分增大，对补偿电容器组的影响以及由此产生的谐波放大和电压畸变问题更加突出。本文深入分析了这一问题，并就无功补偿设计中谐波处理方法及须注意的问题作了论述。     

配电网高低压综合电压/无功优化方法

在10 kV线路上装设无功补偿装置可以有效地改善电压、提高运行经济性的前提下,提出了10 kV配电网高低压综合电压无功优化模型,该模型在传统的低压侧补偿、首端电压以及配变分接头调整控制的基础上融入了10 kV线路补偿控制,并提出了遗传算法应用于配电网电压无功优化时的初始群体产生两步法,介绍了采用该改进的遗传算法求解该综合优化模型的处理方法和主要步骤。采用门头沟一条实际的10 kV配电线路进行优化说明了将10 kV侧无功补偿纳入电压无功补偿模型进行综合考虑的必要性与可行性。     

基于谐波正负序分离非线性变阻尼无源控制的模块化多电平混合配电变压器

针对含有特殊非线性敏感负荷的中高压配电网,提出了一种含有电流谐波消除功能的模块化多电平混合配电变压器。为了使其在电力谐波环境中拥有更好的电能质量治理效果,在传统电能质量治理装备电流环无源控制的基础上,提出了基于谐波正负序分离的非线性变阻尼无源控制。首先,结合延时消去方法提出谐波正负序分离算法,使谐波正负序分量分离;其次,设计基于端口受控耗散哈密顿模型的电流环正负序分离无源控制器,通过设计非线性阻尼优化定阻尼无源控制的暂态过渡过程。实验结果表明,所提控制方法在模块化多电平混合配电变压器中,馈网电流稳态总谐波畸变率降低,负荷电压接近额定有效值,电流补偿和电压补偿的暂态过渡更平滑。     

配电网高低压综合电压/无功优化方法

在10 kV线路上装设无功补偿装置可以有效地改善电压、提高运行经济性的前提下,提出了10 kV配电网高低压综合电压无功优化模型,该模型在传统的低压侧补偿、首端电压以及配变分接头调整控制的基础上融入了10 kV线路补偿控制,并提出了遗传算法应用于配电网电压无功优化时的初始群体产生两步法,介绍了采用该改进的遗传算法求解该综合优化模型的处理方法和主要步骤.采用门头沟一条实际的10 kV配电线路进行优化说明了将10 kV侧无功补偿纳入电压无功补偿模型进行综合考虑的必要性与可行性.     

谐波放大对配电电缆的损耗影响分析及谐波抑制技术研究

以配电电缆为研究对象,基于电路理论建立电缆的单位等效电路,计算了配电电缆的等效电路参数,建立了配电电缆的谐波阻抗模型,分析了电缆漏电容对谐波电流的放大机理,利用Matlab仿真得到了谐波电流放大倍数随电缆长度和谐波次数的变化曲线,从曲线可以得出,曲线的极值点即为并联谐振点;分析了谐波电流放大下的电缆损耗,从电阻损耗和介质损耗两方面展开分析,考虑了谐波电流下的趋肤效应和邻近效应;最后,分析了适合配电电缆系统的谐波抑制方案。本文对配电电缆的谐波阻抗模型和谐波电流放大机理的分析对于避免电缆线路发生谐振有一定的指导意义。     

Optimal reactive power dispatch based on harmony search algorithm

This paper presents a harmony search algorithm for optimal reactive power dispatch (ORPD) problem. Optimal reactive power dispatch is a mixed integer, nonlinear optimization problem which includes both continuous and discrete control variables. The proposed algorithm is used to find the settings of control variables such as generator voltages, tap positions of tap changing transformers and the amount of reactive compensation devices to optimize a certain object. The objects are power transmission loss, voltage stability and voltage profile which are optimized separately. In the presented method, the inequality constraints are handled by penalty coefficients. The study is implemented on IEEE 30 and 57-bus systems and the results are compared with other evolutionary programs such as simple genetic algorithm (SGA) and particle swarm optimization (PSO) which have been used in the last decade and also other algorithms that have been developed in the recent years.     

具有谐波抑制功能的电网电能质量最优控制方法

电网运行过程中容易受谐波干扰,造成电压畸变、网损过度.为此,提出具有谐波抑制功能的电网电能质量最优控制方法,优化电网电能质量的同时有效抑制谐波干扰.采用分层控制策略,初级控制采用多目标电压无功谐波优化算法获取电压差异数据、电压不稳定性数据、网络损坏率数据、电网谐波数据优化电网电压输出,同时采用模糊PI控制器完成复合电流...     

基于免疫粒子群优化算法的微网谐波抑制方法

微电网中逆变器等大量电力电子器件的应用,以及各种非线性负荷的投切,使微网中的谐波问题变得复杂。针对微网系统中滤波器参数难以整定导致微网谐波抑制效果受到影响的问题,提出了基于免疫粒子群算法的微网滤波器参数优化方法。建立了包含功率控制模块、下垂控制模块以及电压电流控制模块的基于下垂控制的微网系统模型,并根据微网性能以及滤波器参数设计特点建立了目标函数;对免疫粒子群算法能够避免粒子群算法陷入局部最优、解决早熟收敛等问题进行了介绍;提出了用免疫粒子群算法调用微网仿真系统优化参数的新方法;通过Matlab仿真验证了基于免疫粒子群算法的微网谐波抑制方法的可行性。     

基于BSSSO算法的无功补偿容量优化方法

无功补偿容量的目标是将有功功率损耗降至最低且兼顾电压平衡。首先,针对无功补偿容量优化实际,建立考虑有功功率损耗、电压偏差、电压稳定性的多目标无功补偿容量优化模型;然后,提出基于鸟群算法（bird swarm algorithm,BSA）与混合牧羊人优化算法（shuffled shepherd optimization algorithm,SSOA）的鸟群牧羊混合优化（bird swarm shuffled shepherd optimization, BSSSO）算法,以优化无功补偿容量;最后,通过仿真算例验证了所提方法,结果表明所提方法性能优越,可以兼顾各指标平衡。     

基于SAPF的电网多节点电压谐波优化补偿方法

随着局域配电网中非线性负载的分布式接入,以谐波就地补偿为目标的并联型有源电力滤波器（shunt active power filter, SAPF）传统配置方式需要接入大量治理设备,存在治理效率低、成本高问题。因此,出现了面向局域配电网谐波全局综合抑制的SAPF优化配置问题。首先利用诺顿等效法建立局域配电网谐波电压优化补偿目标函数;其次,结合非线性规划原理和几何辅助分析法对优化问题进行求解,确定SAPF在系统中的安装位置和最优配置容量,提出一种基于SAPF的电网谐波电压优化综合抑制算法;最后,通过搭建IEEE-18节点仿真模型,对所提出的算法进行验证。在网络非线性负载的不同分布情况下,配置结果都具有良好的治理效果,可通过更少数量、容量的SAPF实现配电网整体谐波畸变的高效抑制。     

基于多功能串联补偿器的感应电机优化控制

用户与电网的互动技术是配电网安全、高效运行的重要内容。首先,提出了采用多功能串联补偿器MFSC(multifunctional series compensator)的感应电机优化控制方法,通过灵活控制MFSC中的串联型电压源变流器,使其能够分别运行在电压补偿模式、自适应柔性软启动模式。在电网电压跌落期间,通过在故障相注入补偿电压快速恢复电机定子并网点电压,保证电机稳定运行;在感应电机启动期间,基于动态分压原理,通过注入变化的虚拟阻抗实现对机端电压的柔性调节,保证电机柔性启动冲击电流和谐波扰动均较小,启动过程平滑。然后提出了MFSC系统的优化控制策略及参数设计方法,仿真和实验结果验证了MFSC系统在感应电机中应用中的有效性和正确性。     

抑制谐波的配电网无功优化规划

在配电网中,为进行无功优化以降低网损,装设了大量的电容器.这些电容器的装设,导致了在谐波频率下,容易产生系统与电容器之间的谐波谐振或谐波放大,从而使系统的谐波畸变率大为增加,破坏了系统的安全运行.针对这一问题,文中提出了谐波畸变情况下对配电网进行无功优化规划的模型,给出了用灵敏度指导遗传算法进行求解的具体步骤,并用VB编制了仿真程序,对实际配电网进行了仿真计算.计算结果表明,该模型能使电网在满足电压和谐波标准约束的情况下,系统网损和谐波畸变率均得到改善,且大大提高了寻优效率,验证了文中所提方法的有效性.     

Genetic based algorithm for active power filter allocation and sizing

Active power filters (APF) can be employed for harmonic compensation in power systems. In this paper two algorithms are proposed for optimum allocation and sizing of APFs. In the first algorithm, the aim is to minimize the voltage harmonic distortion while in the second; the aim is to meet the harmonic standard levels by minimum injection of APF currents. Both algorithms are solved using genetic algorithm (GA) as the optimization tool. The performance of the proposed approaches are assessed and appreciated by various case studies on an 18-bus test system.     

A new control strategy for active power line conditioner (APLC) using adaptive notch filter

This paper proposes a new adaptive control algorithm for a three-phase current-source shunt active power-line conditioner (APLC) operating under unbalanced and distorted network conditions. This control scheme aims at compensation of network’s reactive power, elimination of active power’s oscillating components, compensation of network current and voltage harmonic contents resulting in sinusoidal waveforms, and equilibrating the drawn power from the source evenly between the three-phases. Unlike many of the existing methods, the proposed strategy does not require any coordinate transformations or complicated calculations. The reference signals for the hysteresis-band current controlled voltage-source converter (HBCC-VSC) are generated by passing the measured current and voltage signals through two layers of modified adaptive notch filters (ANFs). To ensure superb performance and minimum total harmonic distortion (THD) level of the power system, parameters of the HBCC-VSC are obtained using differential evolution (DE) optimization algorithm. The proposed strategy is simple, easily implementable, and robust against uncertainty or variations of power system parameters and loads. The effectiveness of the proposed control scheme is validated by simulation results of a selected network under various load and power system conditions.     

基于CSO-SVR的低压架空线路谐波损耗评估

针对低压架空线路物理解析模型谐波损耗计算精度不高的问题,文中提出采用基于纵横交叉优化(CSO)算法的支持向量回归(SVR)模型对架空线路谐波损耗进行评估。首先,采用结构风险最小化设计的SVR模型,拟合线路特征与谐波损耗之间的关系。然后,利用CSO算法对SVR超参数进行全局搜索,以动态优化获取最优超参数组,建立CSO-SVR谐波损耗评估模型。文中依托国内某大型电能质量综合试验平台进行低压架空线路谐波试验,获得线路谐波损耗实测数据,并基于该数据对所提模型进行验证。结果表明,采用CSO算法对SVR超参数进行优化,可有效提升SVR模型的谐波损耗评估性能。与其他模型相比,所提模型的评估精度更高。