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。     

现代配电网电压暂降问题及其运行韧性提升

正配电网电压暂降问题所造成的影响和危害日益突出,因此对配电网电压质量提出了更高的要求。这一问题正逐渐引起电力部门和行业用户的高度重视。0引言电压暂降是一种典型的配电网电能质量问题,随着配电网用户高新技术的快速发展,电压暂降问题愈发凸显,电压暂降造成电动机停机、计算机存储数据丢失等事故也越来越多,给配电网用电客户带来巨大的经济损失。配电网电压暂     

考虑不确定性的电压暂降不兼容度和影响度评价指标及方法

随着敏感性用电设备的大量使用,电压暂降已经成为最重要的电能质量问题之一。合理、准确评估电压暂降的严重程度和电压暂降对敏感设备造成的影响,不仅能够用来衡量系统供电质量的优劣,而且也是电力市场环境下电能按质论价的前提。为合理、准确地评估电压暂降的严重性,将不确定性表示方法应用于电压暂降严重性评估中。采用云模型描述电压暂降幅值特征和设备电压耐受能力;将正态云模型的期望曲线作为隶属函数,采用模糊安全事件隶属函数方法描述设备受电压暂降影响可能出现的故障状态。建立了一种用云模型表示和计算的电压暂降不兼容度和影响度指标,以反映电压暂降的严重性和对设备造成的影响程度。用配电网电压暂降仿真模型进行仿真分析,给出了评估结果,验证了方法的可行性和合理性。     

含电动汽车快速充电站配电网的暂态电能质量特性研究

规模化电动汽车作为间歇性、冲击性负荷接入配电网,会对含电动汽车快速充电站配电网的暂态电能质量产生直接影响。论文主要对规模化电动汽车接入配电网产生的电压暂降、电磁暂态等暂态电能质量问题进行分析。首先对含电动汽车快速充电站的配电网进行建模,其次建立了基于变压器模型的电压暂降模型和基于分布参数等效模型的电磁暂态分析模型。理论分析了快速充电站接入配电网产生暂态电能质量问题,模型能够提高暂态仿真速度及准确性。通过仿真分析验证了快速充电站在正常投切和发生故障时产生的暂态电能质量问题。     

复杂配电网的电压暂降随机预估方法

新型输配电技术的发展以及现代电力用户对电能质量要求的不断提高,使得电压暂降的分析、评估成为当前电能质量研究中的一项重要内容.本文提出系统重构法(RCS)进行复杂配电网的电压暂降随机预估.RCS方法是直接法的延伸,通过对重构系统的潮流计算直接求解电压暂降计算式中的系数项,分别计算三相短路故障、单相接地故障、两相接地故障和相间故障4种故障类型下的电压暂降凹陷域和相应的评估指标.对IEEE-30节点系统的分析和计算证明,本文方法适用于大规模复杂配电系统的电压暂降随机预估.     

电力系统电压暂降的简述

对动态电能质量问题中最主要的电压暂降问题进行了简述,包括电压暂降的原因,传播过程及对电力系统的危害,并在此基础上介绍了电压暂降的分类、评估指标,以及应对电压暂降问题的措施.     

大惯性电动机负荷运行特性对油田区域配电网电压暂降影响仿真分析

油田配电网是保障供电可靠性与提高运行经济性的关键环节,电压暂降是表征供能质量的重要指标,油田配电网由电压暂降引起的电能质量问题日益突出,严重影响油田产量。油田典型用电负荷抽油机具有惯性大、周期运行等特点,电压暂降后会产生较大的反电动势,给电压暂降治理造成一定的难度。为了分析大惯性电动机负荷对电压暂降传播过程中的影响,将理论分析与电磁暂态仿真验证相结合,建立油田区域配电网简化拓扑图,对大惯性电动机负荷在电压暂降传播过程中的影响进行机理分析,利用电磁暂态仿真软件PSCAD进行仿真,验证了理论分析的正确性。     

基于随机森林算法的电压暂降特征量预测研究∗

电压暂降是发生概率较高、对电力用户影响较严重的一类电能质量问题,准确地对敏感用户开展特征量指 标评估十分重要.基于此,提出了一种基于随机森林算法的用户侧暂降类型的特征量评估方法,首先根据电网侧和用 户侧的暂降数据建立随机森林回归预测模型,然后对模型进行参数设置优化,最后对用户侧电压暂降特征量数据进行 预测.利用云南某地区配电网实测数据进行的与多项式预测算法的对比分析表明了随机森林算法用于电压暂降特征量 预测的优越性.     

基于电能质量实时监测系统的电压暂降研究

电压暂降是当前业界所面临的代价最大的电能质量问题之一,针对所研究的配电网,建立了可用于监测电压暂降的分布式电能质量在线监测系统。介绍了监测系统的构成、性能参数及监测点的配置方法。应用UNI-PEDE对监测到的各次电压暂降的下凹深度及持续时间进行了统计分析,并根据监测及配电网运行记录对电压暂降发生原因作了分析。研究了电压暂降对研究区域内电力用户的影响,用SARFI-ITIC图对影响用户的电压暂降和短时间中断事件进行了分析。研究结果有助于进一步改善电压暂降并为用户侧解决方案提供依据。     

基于BiLSTM的电压暂降原因辨识方法研究

电压暂降是配电网中常见的电能质量问题之一,准确辨识电压暂降原因对制定有效的电压暂降综合防治方案、实现电网—用户责任划分等具有重要意义.提出一种基于双向长短期记忆神经网络(Bidirectional Long Short Term Memory,BiLSTM)的电压暂降原因辨识方法.首先,提取电压暂降时域特征和S变换能量...     

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。     

定量评价电压凹陷引起的用户损失

在电网构成存在缺陷、电压凹陷严重影响电力用户的生产生活时,需要准确地衡量用电设备受影响状况以及电网用户的经济损失。提出用电压凹陷给用户造成的能量损失来评估用户受影响状况,并给出用户经济损失的计算方法。该方法可作为电力公司和用户评价电能质量的参考,并为电力市场环境下合理评价电压凹陷提供了经济指标。     

电网结构对电压暂降传播的影响及其量化分析方法

有效的电压暂降治理方法对减少用户经济损失起着重要的作用。现有电压暂降治理方法基于随机预估等方式获取电网各节点的电压暂降水平,从而针对暂降严重的节点进行治理,但这些方法仅能量化暂降水平的大小,难以分析造成暂降严重的根本原因,治理效果亟待提高。其本质原因在于忽视了电压暂降在电网中的传播规律和电网结构对电压暂降的影响机制。为此,对电压暂降受电网结构属性的影响进行分析并对其量化方法开展研究。首先,基于电网故障模型分析电压暂降幅值与电网结构的关系,并将监测周期内多次故障下电网所有节点电压平均幅值构成的序列定义为电压暂降模式,以挖掘电压暂降受电网结构属性的影响;然后,通过分析电压暂降的传播特性,从电网拓扑属性和物理属性出发提出电压暂降结构性指标,从电网节点规模程度、聚集程度、传播效率和支撑能力等不同的方面量化电网结构对电压暂降的影响;最后,提出电压暂降受电网结构影响程度的综合评估方法,为电网侧电压暂降治理提供决策支持。基于IEEE 30节点系统的仿真结果验证了所提方法能够反映电网结构对电压暂降的影响规律,以敏感用户接入电网的规划为例,验证了所提结构指标有助于从电网侧治理电压暂降问题,并能够对优质供电园区的电网规划与重构、电网运行方式反演、电压暂降传播途径抑制等措施提供决策支持。     

省级电网电压暂降评估与工业用户潜在供电点优选

针对省级电网大多节点缺乏电压暂降实测数据和评估结果,从而造成工业用户入网缺乏依据的问题,提出了仿真计算省级电网节点电压暂降指标以及优选工业用户潜在供电点的方法.为了更准确地评估节点电压暂降水平,提出了省级电网的仿真计算范围,并考虑了因仿真范围扩大而凸显的不同电压等级线路的故障率和故障类型比例的差异性;考虑10 kV电压等级线路故障,扩展电网调度部门10 kV电压等级线路的BPA模型数据,并实现自动调用BPA并行仿真计算得到电网侧的节点暂降指标;引入暂降关联成本的概念,综合考虑电网侧暂降指标、用户侧负荷暂降耐受力、暂降经济损失以及专线架设费用等因素,优选潜在供电点;通过对某省电网进行实例分析,验证了所提方法能有效避免电压暂降过评估或欠评估问题,为工业用户优选潜在供电点提供参考.     

基于多元线路特征因素融合的电压暂降严重程度评估

现有电压暂降严重程度评估方法未充分考虑多元线路特征因素对输电线路故障概率的影响,从而导致评估结果出现较大误差。由此,本文提出了基于多元线路特征因素融合的电压暂降严重程度评估方法。首先,基于线路历史故障数据,采用关联规则量化多元线路特征因素对线路故障的影响程度。然后,通过改进D-S证据理论融合多元线路特征因素建立准确的线路年故障概率模型;并采用基于最大熵模型的故障点法评估节点的电压暂降水平。最后,提出了一种同时考虑系统侧电压暂降严重程度和用户敏感设备耐受特性的综合电压暂降严重程度指标用于评估节点电压暂降严重程度。通过与某区域电网实际电能质量监测数据对比,本文所提方法的准确率可达到90%以上。同时通过与未充分考虑线路特征因素的评估案例对比,所提方法的准确率明显提高。因此,在进行电压暂降严重程度评估时,综合考虑线路特征因素可以有效的提高评估结果的准确率。     

基于Delta逆变技术的三相动态电压恢复器研制

电压凹陷已成为现代电力用户面临的最严重的电能质量问题之一,对企业造成巨大经济损失。解决电压凹陷的方法是在供电电源与用电设备间安装缓解设备,动态电压恢复器(Dynamic Voltage Restorer,简称DVR)已成为解决电压凹陷的首选方案。研制了基于Delta逆变技术的三相动态电压恢复器,DVR具有出现异常时退出检修的功能。DVR采用单极倍频正弦脉宽调制算法计算控制脉冲的宽度,该算法计算量小。最后给出了DVR的结构和实验结果。     

基于敏感过程运行状态的事件型电能质量扰动损失评估

电压暂降和短时电压中断等事件型电能质量扰动导致的敏感生产过程经济损失评估,是电能质量解决方案投资决策的关键。从事件型电能质量扰动水平、设备运行状态和过程参数免疫时间(Parameter Immunity Time, PIT)出发,研究发生电压暂降时生产过程的运行状态特性,并将PIT作为用户遭受的事件型电能质量扰动与所导致损失的桥梁。详细研究了遭受电压暂降时生产过程运行状态的诊断和识别方法,利用质量损失函数计算生产过程非正常非中断状态的中断隶属度,提出一种改进的敏感过程事件型电能质量经济损失评估方法。最后,以所在团队实际调查的某半导体制造企业为例,证明了提出方法的正确性和可行性。     

定量评价电压凹陷引起的用户损失

在电网构成存在缺陷、电压凹陷严重影响电力用户的生产生活的环境下,需要准确地衡量用电设备受影响状况以及电网用户的经济损失。该文提出用电压凹陷给用户造成的能量损失来评估用户受影响状况,并给出用户经济损失的计算方法,可作为电力公司和用户评价电能质量的参考,并为电力市场环境下合理评价电压凹陷提供了经济指标。     

基于交互式逼近理想解排序法的电压暂降治理投资最优分配策略

电压暂降的经济管理是当前电能质量投资和需求侧管理工作中亟待解决的问题。提出了基于交互式逼近理想解的排序法(technique for order preference by similarity to idealsolution,TOPSIS)的电压暂降投资最优分配策略。该策略在定义负荷点的电压暂降敏感度指标的基础上,综合考虑了不同类型的电压暂降治理技术水平的差异。交互式TOPSIS方法的运用能够有效地提取负荷点的优势信息,避免了决策过程中的主观性和盲目性,使电压暂降投资的分配结果更加合理。     

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。