基于混合高温超导储能系统的电网动态功率补偿策略与试验

为实现高温超导储能系统(SMES)对电网功率波动的动态补偿,采用第1代铋系和第2代钇钡铜氧高温超导材料,设计并构建了过冷液氮温区运行、千焦级容量的混合高温超导储能系统。应用数字信号处理器和微控制器的双处理器形式,设计了LCL滤波的电压型SMES变流器的功率控制系统电路,基于空间矢量脉冲调制法(SVPWM),提出了SMES变流器对系统功率补偿的控制方法,并进行控制软件编程,实现对并网侧功率的动态监测和补偿策略的实时计算。最后应用SMES在一条200km输电线路上进行并网动模试验,针对电网负荷变化产生的功率波动状态,实现了毫秒级内对电力系统的快速功率输出和波动抑制,验证了超导储能系统对电网瞬时功率补偿策略和功率补偿变流装置的有效性。     

电力系统无功功率负荷的最佳补偿容量

总结了现行无功功率负荷最优补偿方法存在的问题,提出确定最佳补偿容量的目标函数,并在其最佳点上构成最优网损微增率γｅｑ与无功负荷补偿容量Ｑｃｉ及网络因素的内在联系。经Ｗａｒｄ＆Ｈａｌｅ６结点及ＩＥＥＥ１４结点系统实算,证明了数学模型及算法的合理性与有效性,克服了现行无功功率负荷最优补偿方法存在的问题和缺点,具有较大的现实意义及实用价值。     

基于瞬时功率镜像补偿的斜坡式重力储能系统功率平滑控制策略

针对重力储能系统因离散质量块切换引起的输出功率波动问题,提出了一种基于瞬时功率镜像补偿的功率平滑控制策略。首先介绍了斜坡式重力储能系统的工作原理,分析引起系统功率波动的原因;然后设计了抑制功率波动的系统结构以及功率平滑控制策略,并以11 kW的斜坡式重力储能系统为例,对系统结构参数进行理论计算;最后构建斜坡式重力储能系统仿真模型,分析了系统在质量块交替过程中的暂态波动特性。结果表明,应用所提方法,质量块在交替过程中可提供连续稳定的机械功率,较好地平滑重力储能系统的输出功率,验证了该方法的有效性。     

电网无功补偿容量的选择

根据工程实践经验,介绍了几种常用的无功补偿容量选择方法。详细描述了根据提高功率因数、降低线损、提高末端电压、经济无功负荷的需要及统计估算法等来选择无功补偿容量,并进行了相关计算。所介绍的选择方法为确定经济合理的无功补偿容量提供了参考价值。     

短路容量在滤波补偿中的应用分析

论述了短路容量在分析谐波电流是否满足国标允许值的要求、在有谐波源存在时电容器容量是否与系统发生并联谐振、判断无功变动量引起的电压波动与闪变以及对谐波治理效果的分析等方面的不同应用,并结合具体工程案例对短路容量在不同应用中的公式进行了案例分析与总结。阐明了短路容量（短路阻抗）是无功补偿和谐波治理中不可缺少的重要物理量,工程技术人员在无功补偿和谐波治理的设计研究中一定要对短路容量引起足够重视。     

平抑风电场功率波动的储能容量选取方法

风能的间歇性和波动性给风电大规模并网带来了不利影响,在风电场出口处安装储能系统可以有效调节并网功率的变化率,提高风电场并网运行的稳定性。分析了基于低通滤波原理的储能系统平滑时间常数和平抑效果关系,给出了一种新的平滑时间常数选取方法和基于正态分布的储能系统功率和容量的计算方法,在满足我国风电并网标准的条件下,尽可能地减小储能系统规模,并利用实际风电场数据加以分析验证。     

应用于平抑风电功率波动的储能系统控制与配置综述

随着电力系统中风力发电渗透率的不断增加,在风力发电机上或者风电场并网点集成储能系统对风电功率波动进行平抑,以减少其对电力系统运行控制的影响成为研究的热点。文中首先对目前已有的应用于平抑风电功率波动的储能系统示范工程进行了介绍,然后对储能系统应用的4个重要问题进行了全面的综述与总结,包括储能类型的选取、储能系统的功率和容量配置、波动平抑控制算法、储能系统能量管理等4个方面,并对目前存在的关键技术问题以及未来的研究方向进行了探讨与分析。     

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。     

平抑风电功率波动的新型储能系统控制策略

风电功率波动率是并网考核的重要内容之一,并网功率波动率过高将影响电力系统正常运行,基于传统混合储能系统,提出了一种“一组超级电容器+三组蓄电池”组成的新型混合储能系统。其中,超级电容器用于平抑高频功率波动,两组蓄电池作为充放组用于交替平抑低频正、负功率波动,另外一组蓄电池作为补充组,当充放组蓄电池达到满充、满放时接替其工作。在计及蓄电池寿命损耗的基础上,建立了储能系统成本模型。仿真分析表明本方案可实现风电功率波动率的优化,且相较于对比方案,本方案可有效提高蓄电池使用寿命从而降低成本投资。     

大沽站无功补偿容量分析

通过对大沽站变压器无功损耗、中低压侧无功负荷的计算、分析,提出了大沽站无功补偿的整改方案。     

线损管理中补偿容量的确定与影响分析

当前我国低压电网中功率因数较低且线损率较大的现象比较普遍。解决好无功补偿问题对提高电能质量降低损耗十分重要,而补偿容量的确定是无功补偿工作的关键。本文综合分析了确定无功补偿容量的几种方法,探讨了功率因数的变化与降低线损两者之间的关系,并给出了影响分析,可供线损管理参考使用。     

厂矿企业配电系统中无功功率补偿容量计算及补偿设备选用

工厂配电系统中以感性负载—电动机为主,消耗无功功率较大,系统功率因数较低,对电网不利,需要无功功率补偿设备,介绍了以负荷统计方式来计算配电系统中无功功率补偿容量的粗略计算方法及无功补偿设备的选用。     

光伏电站无功补偿容量分析与计算

光伏电站逆变器可发出无功功率,但考虑电站能为系统提供一定的无功储备容量,需配置无功补偿装置。光伏电站无功补偿容量应结合实际接入电网情况确定,其配置的容性无功补偿容量应为光伏电站额定出力时升压变压器无功损耗、线路无功损耗及线路充电功率之和,其配置的感性无功补偿容量应能够补偿全部线路的充电功率。针对光伏电站无功补偿容量配置问题,以实际并网光伏电站工程为例,给出了无功补偿容量的计算过程,并用PSD-BPA潮流计算程序搭建模型,校验了计算的正确性。     

厂矿企业配电系统中无功功率补偿容量计算及补偿设备选用

工厂配电系统中以感性负载—电动机为主,消耗无功功率较大,系统功率因数较低,对电网不利,需要无功功率补偿设备,介绍了以负荷统计方式来计算配电系统中无功功率补偿容量的粗略计算方法及无功补偿设备的选用。     

基于电池储能系统的风功率波动平抑策略

为平抑风功率中的分钟级波动,在分析波动概率特性的基础上构建了基于双电池组拓扑结构的风-储混合电站。根据电池技术特性设计了电池储能系统(battery energy storage system,BESS)的在线运行策略,即两组电池分别处于充、放电状态,根据风功率超短期预测结果,交替平抑风功率中的正、负波动分量。一旦任何一组电池到达满充或满放状态,则同时切换两组电池的工作状态。提出基于蒙特卡罗模拟的BESS运行仿真模型,在历史数据的基础上对BESS在典型时段内的运行进行了模拟。基于某风电场实测数据的仿真结果表明,基于双电池组拓扑结构的储能系统可在不显著消耗电池循环寿命的情况下有效平抑风功率中的波动分量。     

浅谈电力系统的无功优化和无功补偿

对当前国内外的无功优化和无功补偿做了比较,对输配电网络（闭式网）和配电线路及用户的无功优化和补偿（开式网）进行了分析,并对目前无功补偿和优化存在的问题进行了探讨和研究。     

220kV变电站无功补偿容量配置分析

分析工程设计中一种常用的220kV变电站无功容量配置计算方法的不合理之处。按照我国目前供电规则和实际情况,重新计算变电站需要的无功补偿容量,并选择较优的分组容量,经济合理地配置无功补偿设备。     

混合储能系统平抑风力发电输出功率波动控制方法设计

风力发电系统输出功率的随机性对大规模风电并网会产生诸多不利影响,近年来采用储能装置平抑风电输出功率的研究取得了一定进展.文中分析了单独采用蓄电池组或超级电容器对风力发电输出功率进行补偿时的不足之处,在此基础上构架了采用蓄电池组和超级电容器的混合储能系统,并进一步提出了利用其平抑风力发电输出功率的控制方法.所提出的控制方法将补偿功率分为高频和低频2个部分进行补偿,一定程度上克服了储能设备单独使用时的不足,并且在补偿过程中考虑了电网调度的需求.经仿真验证该方法能够较好地平抑风力发电系统输出功率.     

电压波动与闪变对异步电动机能效的影响分析

为探究电压波动与闪变时三相异步电动机的损耗特性及能效变化,以一台11 k W的三相异步电动机为例,利用经典等效电路,在电压波动的参数范围内,设定步长,定性、定量分析了异步电动机各项损耗及能效随参数的变化情况。仿真数据表明,电动机能效与波动频率成反比、与波动幅值的平方成反比,且反比于波动频率与幅值的乘积;25 Hz的波动频率点为铜耗、铁耗及能效的突变点。当波动频率大于25 Hz时,负序磁场使定、转子铜耗明显增加,能效下降速度加快,而铁耗始终变化不大。     

低压无功功率补偿系统改造设计

以某公司钢管3PE防腐生产线低压集中无功功率补偿系统改造设计为例,介绍了对低压局域电网进行低压集中无功功率补偿改造的可行性和有效性,以及进行此类改造的工作步骤和技术细节。实践表明,通过对钢管3PE防腐生产线低压电网进行无功功率补偿,既可减少用电单位的电费支出,减少单位钢管防腐产品的生产成本,还能明显提高低压电网的供电质量,同时也提高了钢管防腐生产线的可靠性和稳定性。