具有量子行为粒子群算法——在牵引供电系统补偿计算中的应用

牵引供电系统负荷通过牵引变电所会在电力系统中产生时变的无功、负序和谐波潮流,对此进行综合补偿一直是研究和关注的热点。由于牵引负荷有别于其它的三相负荷,谐波的补偿与无功、负序的补偿相互关联,利用具有量子行为粒子群算法,结合牵引供电系统负荷特点,设计解决无功、负序、谐波补偿的最优化计算问题。通过实际算例验证该算法运用于牵引供电系统补偿设计是可行的。     

阻抗匹配平衡变压器的负序电流

简述了阻抗匹配平衡变压器的结构特征 ,针对不同负荷条件下的负序电流进行了计算和分析 ,以曲线形式描述了高压侧电流不对称度的变化规律 ,并给出了一组实测电流 .分析结果表明 ,阻抗匹配平衡变压器对于减少电力牵引负荷注入电网的负序电流具有十分显著的效果 .     

电力牵引负荷对电能质量的影响

以Y／△－11接线的牵引变压器为例,分析了电力牵引负荷产生负序电流和高次谐波的规律,并给出了实测数据,最后提出了对应的治理措施,其中包括合理分配两供电臂的无功补偿容量,利用斯坦美北（Steinmetz）原理对无功和负序进行综合补偿,在牵引变电所的低压侧安装滤波器或静止无功补偿装置。     

电力牵引负荷对电能质量的影响

以Y/△-11接线的牵引变压器为例,分析了电力牵引负荷产生负序电流和高次谐波的规律,并给出了实测数据,最后提出了对应的治理措施,其中包括合理分配两供电臂的无功补偿容量,利用斯坦美兹(Steinmetz)原理对无功和负序进行综合补偿,在牵引变电所的低压侧安装滤波器或静止无功补偿装置.     

基于细分迭代法的负序电压责任分摊计算

国标中以负序电压不平衡度评估公共连接点三相电压不平衡,仅是考察整个母线电压的不平衡情况,不能确定系统和用户侧分别引起电压不平衡的责任大小。为量化系统和用户单独在母线引起的电压不平衡责任中的负序电压责任,定义了系统侧、用户侧及各个用户的负序电压责任指标,基于正负零序分量解耦条件,分别针对单一不平衡源和多不平衡源情况建立复数域部分线性回归模型,并提出细分迭代法对模型进行求解,进而可实现系统和用户负序电压责任指标分摊计算。以仅含有一个不平衡源、同一位置两个不平衡源和不同位置的两个不平衡源,并考虑供电侧是否对称的情况仿真算例,验证了研究问题所提方法的准确性和可行性。     

电气化铁路背靠背SVG补偿系统方案研究

针对电气化铁道牵引供电系统存在大量的负序、谐波、无功等问题,提出了基于平衡变压器的背靠背SVG补偿方案.方案中综合潮流控制器装置主要由两个背靠背的单相二极管箝位型三电平电压源变流器构成,主要用于传递有功功率、补偿无功功率及谐波,使得牵引供电系统相对电力系统而言,是一个三相对称纯阻性网络.以实测牵引负荷作为给定负荷进行仿真验证,结果表明,该方案能实时动态地补偿电气化铁道谐波、无功和负序电流,改善电气化铁道电能质量.     

同相供电系统无源补偿方案及参数配置

在平衡变压器负序补偿特性基础上,提出利用无源对称补偿原理来构成同相供电方案.针对不同性质的牵引负荷,借助负序向量图分析方法,直观地分析了不同方案中各端口补偿容量配置,得出以αβ端口对外供电所需要的补偿容量最小的结论.最后以交直交型机车负荷为例进行了仿真,仿真结果验证了理论的正确性.     

低压配网三相负荷不平衡危害研究

针对现有的低压配网三相负荷不平衡危害分析评估指标不明确、治理措施效果单一的问题,本文基于低压配网简化理论计算模型,提出了三相负荷不平衡的评估方法,选取电流不平衡度、配变负载率、低压网线损率、电压偏差和电压不平衡度等作为主要评估指标,定量分析评估了不同条件下三相负荷不平衡对低压配网配变运行、功率损耗和电能质量的不良影响,并在加强低压配网负荷管理的基础上,在控制算法或系统结构上改进现有的低压配网三相负荷不平衡治理技术,提出多目标优化自动换相开关和分布式协调控制SVG两种三相负荷不平衡调节装置,并在Matlab/Simulink数字仿真软件下进行暂态电磁仿真实验。仿真结果表明,基于协调控制SVG补偿系统,配变低压端电流只含有十分小的零序分量及谐波分量,说明补偿系统对三相不平衡负荷电流具有较好的补偿;各接入点的电压,由于补偿系统中部分SVG的逆向潮流,对不平衡电流有效地吸收,因此在接入点电压中未发现明显的相电压跌落,证明了该实验装置的有效性。该研究可用于工程实际,改进的治理技术可综合解决三相负荷不平衡导致的配变不平衡运行、线损、电压偏差、电压不平衡等问题。     

MMC-HVDC交流侧不对称故障特性分析与保护策略

为研究模块化多电平换流器(MMC)交流侧不平衡故障机制及其针对性的保护策略,提升系统运行稳定可靠性,分离交流量的正序和负序分量,对三相电网电压不平衡故障下MMC-HVDC系统数学建模,分析其交流、直流电压及子模块电容电压、内部电流的变化过程,提出了一种以抑制交流侧负序电流为目标的MMC交流侧不平衡故障保护控制策略。以单相接地故障为例,基于电磁暂态仿真软件平台PSCAD/EMTDC进行仿真分析,结果显示负序电压补偿控制能够显著减小MMC内部电流的交流测馈入分量,减小子模块电压的波动范围,保证了系统的持续运行能力。     

电气化铁路负序对电力系统的影响与解决措施

电气化铁路作为电力系统的一个特殊用户,其负荷具有非线性、不对称和波动性的特点,可能威胁电力系统的安全运行。文章介绍了牵引负荷在电力系统中引起的负序电流对电力系统的影响及降低和限制负序电流的措施;针对电气化铁路负荷功率因数较低的现象,分析了无功补偿的必要性以及目前存在的问题和解决措施。通过分析表明可以把电气化铁路对电力系统的影响降到最低。     

静止无功补偿装置中的全数字频率自适应锁相技术

当电网不平衡和电压畸变的情况下,传统的基于dq同步坐标变换的三相同步锁相环（SRF-PLL）,存在无法准确锁定电压相位及频率的不足,不能很好满足静止无功补偿装置（SVC）的应用要求。基于目前存在的难题,提出一种易于工程实现的全数字频率自适应锁相技术,利用频率自适应相序检测器的正负序完全分离性能及其滤波特性,准确锁定电压正序基波频率和相位;给出此锁相技术在SVC主控装置中的数字实现方案,搭建基于主控装置控制算法源程序的SVC控制系统仿真模型。根据某炼钢企业电弧炉系统实际运行参数,对提出的锁相环性能进行仿真研究,PSCAD/EMTDC仿真结果表明,在电网不平衡和电压畸变时该锁相环可以准确锁定相位频率,且锁相性能不受系统频率偏差和波动的影响。     

四桥臂三相逆变器的控制策略研究

四桥臂三相逆变器的结构,其三相负载可以是平衡的或不平衡的、线性的或非线性的.由于第4桥臂的加入,其控制变得更加复杂.针对国内外四桥臂三相逆变器各种控制方法的优缺点,消除四桥臂三相逆变器在带不平衡和非线性负载时的三相输出电压不平衡,讨论使用对称分量法对其进行控制.仿真和样机实验结果表明,这种思路是可行的.     

New generation traction power supply system and its key technologies for electrified railways

Unlike the traditional traction power supply system which enables the electrified railway traction substation to be connected to power grid in a way of phase rotation, a new generation traction power supply system without phase splits is proposed in this paper. Three key techniques used in this system have been discussed. First, a combined co-phase traction power supply system is applied at traction substations for compensating negative sequence current and eliminating phase splits at exits of substations; design method and procedure for this system are presented. Second, a new bilateral traction power supply technology is proposed to eliminate the phase split at section post and reduce the influence of equalizing current on the power grid. Meanwhile, power factor should be adjusted to ensure a proper voltage level of the traction network. Third, a segmental power supply technology of traction network is used to divide the power supply arms into several segments, and the synchronous measurement and control technology is applied to diagnose faults and their locations quickly and accurately. Thus, the fault impact can be limited to a minimum degree. In addition, the economy and reliability of the new generation traction power supply system are analyzed.

     

SVC技术在电弧炉负荷变电站中应用设计

SVC是新一代动态无功补偿器(Static Var Compensator,简称SVC)装置,是无功补偿器领域的新技术代表。在电网中相当于一个可变的无功电源,其无功电流可以灵活控制,自动补偿系统所需无功功率。特别是对电弧炉等大功率非线性、快速、冲击性负荷,可能导致的供电网络电压不平衡、电压波动和闪变等问题,动态无功功率的控制能够解决这些问题。     

接有冲击性负荷的微电网电能质量分析

微电网通过连接分布式电源与大电网,可有效降低分布式发电对电网的冲击,提高供电可靠性. 但由于微电网网架相对脆弱,随着冲击性负荷的大量接入,电网谐波、电压不平衡等因素对微网电能质量影响越来越明显. 建立了风光储交流微电网并网系统,并以炼钢电弧炉作为典型冲击性负荷模型,重点分析了弧长变化较大的熔化期对微电网造成的三相不平衡、电压波动、谐波等电能质量问题. 结果表明,冲击性负荷接入对并网方式下的微电网系统电能质量有很大影响.     

A positive Buck-Boost voltage balancer for DC distribution system

This paper analyzes the load unbalance problem and voltage fluctuation problem in a 3-wire DC distribution system.It also analyzes a solution to these problems;a positive Buck-Boost voltage balancer is proposed and explored in order to fulfill the requirements of high quality power supply for the loads on its load side.Compared with the conventional balancer,a positive Buck-Boost converter is added to solve the voltage fluctuation problem,and the theories and methods of the voltage balancer are extended to analyze the working principle,derive the design equations,explore the stability,and calculate the efficiency.Both simulations and small power experiments are carried out to verify the validity of the working principle,the topology,and the control strategy.