基于零序电压调控的配电网不平衡过电压抑制方法

利用柔性接地装置解决配电网三相不平衡过电压问题时,常用的电流控制方法依赖对地参数及谐波电流的精确测量,应用困难。针对此,研究了不平衡过电压抑制方法中电压控制与电流控制的区别,设计了一种基于零序电压调控的不平衡过电压抑制方法。该方法在双闭环控制的基础上,采用内环比例-积分（PI）加外环一阶惯性环节的控制策略,无需测量系统对地参数及谐波电流即可实现不平衡过电压抑制,性能得到进一步提升。仿真结果证明了该方法的动态性能和稳态性能良好,能够在各种情况下准确抑制不平衡过电压。     

不平衡零序电压快速精准抑制与电压消弧全补偿优化控制方法

现有配电网不平衡零序电压抑制方法需要多次注入电流,逐步跟踪抑制,存在控制过程复杂、收敛速度慢的缺点.当电网发生单相接地故障后,传统电压消弧法未计及电网三相对地分布参数不对称的影响,未能将故障相电压完全抑制为0,从而导致接地点存在残余电流,不能实现100％消弧.该文在建立注入电流诱发配电网零序电压变化机制的基础上,实现了...     

考虑参数不对称的配电网单相接地故障柔性消弧方法

为了解决配电网参数不对称导致的中性点位移过电压以及消弧不彻底的问题,在配电网正常运行时利用闭环控制对中性点电压进行调控,自动跟踪配电网结构参数的变化,实现不平衡电压的快速精准抑制。设计注入电流反馈控制环节,结合不平衡电压调控过程以及故障后的零序电流和零序电压,仅注入一次电流便可实现故障辨识、故障选相并求得故障可靠消弧所需的注入电流参考值。仿真分析验证了闭环控制能够有效跟踪、抑制中性点不平衡电压,所提柔性消弧方法在系统参数不对称的情况下,故障判别精度高,故障消弧效果良好。     

基于瞬时对称分量法的三相四线制D-STATCOM控制研究

配电网中三相负载不对称,会导致三相电流电压不对称。基于瞬时对称分量法对三相电压和电流量进行分解,提出了一种新的正序、负序和零序电流直接控制方法,应用于三相四线制配电网并联型D-STATCOM(配电网静止同步无功发生器)。正序电流控制使D-STATCOM发出电网中需要补偿的无功电流和谐波电流;负序、零序电流由abc坐标系转换到dq0同步旋转坐标系与期望值0做差进行控制,用以补偿三相负荷不平衡。仿真结果表明,所提出的控制方法可以使D-STATCOM有效补偿配电网三相负荷不平衡,提高配电网功率因数,同时消除非线性负荷引起的电流畸变。     

计及线路阻抗与负荷影响的不平衡配电网电压消弧方法

在单相接地故障和接地故障消弧的分析中,通常假设配电网是三相平衡的。已有的消弧方法在对地参数和负载不平衡的配电网单相接地故障时消弧效果不佳。针对上述问题,提出一种计及线路阻抗和配电网参数不平衡的电压消弧方法。分析考虑配电网参数不平衡和线路阻抗的配电网等效模型,推导出精确电压消弧指令值,通过故障前后各注入一次电流计算电压指令值,有源消弧装置调控零序电压至该指令值从而抑制故障点电压、电流为0。为了避免任意注入电流引起故障电流增大,将传统电流消弧作为电压消弧的过渡能有效补偿故障电流。通过和已有考虑线路阻抗电压消弧方法、忽略线路阻抗电压消弧方法对比,仿真结果表明,在不同的不平衡度、故障位置和接地电阻下,所提方法消弧性能最佳。     

基于柔性调控零序电压的不平衡配电网故障检测方法

柔性消弧过程中实现故障选线、过渡电阻测量与故障性质判定对现有配电网单相接地故障检测具有重要意义。针对配电网三相对地参数不对称的柔性接地系统,首先分析不平衡零序电压对消弧效果的影响,提出柔性消弧全补偿电流的计算方法。然后分析正常运行状态下和单相接地故障状态下注入电流和母线零序电压之间的约束关系。结果表明：无论系统处于何种状态,均可通过改变注入电流来柔性调控母线零序电压,进而调控各线路零序电流。并根据柔性调控零序电压前后各线路零序电流的变化规律,提出一种可实现故障选线、过渡电阻测量和故障性质判定的故障检测方法。Matlab/Simulink仿真验证了该方法的有效性和准确性。     

基于不平衡过电压动态抑制的谐振接地配电网单相接地故障保护新方法

现有配电网单相接地故障保护技术在高阻接地故障时无法可靠启动,选相与选线结果易受三相不对称的影响。针对这一问题,提出了基于不平衡过电压动态抑制的谐振接地配电网单相接地故障保护新方法。在三相不平衡过电压动态抑制的基础上,分析了故障前后注入电流与馈线零序电流特征。根据故障发生后注入电流变化量特点构建了接地故障动态感知判据,利用注入电流变化量的相角与幅值分别进行故障相识别与过渡电阻计算,通过比较各馈线零序电流变化量有效值进行故障选线。通过PSCAD/EMTDC仿真软件对所提方法进行验证,结果表明所提方法能够准确识别高阻接地故障,选相与选线结果不受三相不平衡与系统对地电容大小影响。     

基于有源逆变分相注入的电压消弧与位移电压抑制方法

针对配电网发生单相接地故障时极易产生电弧,以及在非故障情况下由于三相对地参数不相同而导致的三相电压不对称问题,提出一种基于有源逆变分相注入的电压消弧与位移电压抑制方法.在三相线路首端分别挂接有源逆变,通过脉宽调制信号控制有源逆变电路的输出电流.当配电网出现单相接地故障时,有源逆变向系统分相注入零序电流,通过零序回路调节...     

基于零序电压柔性控制的配电网铁磁谐振抑制方法

配电网电磁式电压互感器饱和易引发铁磁谐振,可能产生长时间的过电压。首先,提出一种基于零序电压柔性控制的铁磁谐振抑制新方法,由脉宽调制有源逆变向配电网注入零序电流,吸收电网零序暂态能量,释放线路对地电容的多余电荷,抑制过电压,从本源上消除铁磁谐振;然后对一配电网分频、基频、高频铁磁谐振的抑制进行仿真验证。结果表明,所提方法仅需短时注入零序电流,强迫配电网脱离铁磁谐振状态,抑制零序电压为零。     

含四桥臂H桥变流器的不对称配电网综合补偿方法

为解决配电网电力电子设备存在的功能单一、利用率低、造价高及协同难等问题,提出含四桥臂H桥变流器的不对称配电网综合补偿方法。在静止无功发生器的中性点增设级联H桥对地支路的新型综合补偿装置结构,为接地故障和三相对地参数不对称的补偿电流提供流通回路,考虑配电网三相对地参数不对称和三相负荷不平衡的影响,将有功和无功功率补偿、三相不平衡负荷补偿和三相对地参数不对称电流以及接地故障电流补偿等功能集成至同一套补偿装置。在分析各功能的原理及相互作用机理的基础上,提出基于分序解耦控制的多目标协同控制策略,以及三相对地参数不对称电流补偿与接地故障电流补偿的切换方法。正常运行时,综合补偿装置动态补偿配电网有功功率和无功功率、三相不平衡负荷及三相对地参数不对称电流;接地故障时,三相对地参数不对称电流补偿切换至接地故障电流补偿。仿真结果验证了所提方法的有效性。     

基于柔性电流源的三相不平衡电压补偿方法及应用

在以消弧线圈接地为主的配电网中,由于线路换位不合理等因素导致的三相电压不平衡普遍存在。不平衡电压的存在会导致系统过电压和消弧线圈补偿度过高等问题,严重影响系统运行安全。采用柔性电流源补偿的方法来解决电压不平衡问题,首先向系统注入补偿电流,根据系统不平衡电压变化来计算最终的补偿电流,并将最终补偿电流的幅值和相位发送给柔性电流源,实现补偿不平衡电压的目的。经过推导得出采用与消弧线圈上电流相位相反的电流来补偿会降低不平衡电压,同时给出了补偿算法的流程。仿真分析验证了补偿算法的有效性。     

配电网三相不平衡过电压有源抑制方法研究

分析三相不平衡电压的产生机理,提出有源抑制方法,设计了有源逆变装置,等效为可控电流源,安装在中性点与地之间,优化控制注入电流的大小和相位,能强迫电网三相电压平衡。仿真分析和样机实验测试结果表明,该方法不需要测量线路对地参数,抑制三相不平衡过电压速度快、准确度高,甚至能将中性点位移电压抑制到零。     

串联型配电网三相电压不平衡补偿器的研究

针对配电网三相电压不平衡问题,提出一种采用串联型电能质量调节器补偿配电网三相电压不平衡控制方法。通过构造辅助瞬时功率,检测出非线性负载下三相电压不平衡配电网公共接入点(PCC)电压基波正序分量;通过接入点实际电压与检测正序电压的差值,得出串联变压器需要补偿的电压参考值;以参考电压为目标,对电压型变流器进行正弦脉冲控制,使串联变压器上产生相应的电压抵消电源中负序、零序分量及谐波电压分量。仿真和实验结果表明该方法能有效补偿配电网三相电压不平衡并消除谐波电压。     

配电网负载不平衡补偿控制策略仿真研究

在三相四线制220V 低压配电网中越来越多非线性负荷的出现,使得电网出现电流不平衡、电压降落等现象,现在多采用 D-STATCOM 装置进行无功补偿,以保证电网平衡.D-STATCOM 可补偿不平衡电流中的负序分量, 但对零序分量起不到补偿效果.文章针对三相四线制220V 低压配电网不平衡负载的电流补偿提出了控制策略,并进行了仿真研究。     

不平衡治理模型预测优化控制策略

由于配电网三相四线制系统存在不同程度的三相不平衡问题,为降低不平衡引入的负序及零序分量,保证供电系统电能质量,本文提出一种不平衡治理模型预测优化控制策略,基于三相四线制电容分裂式变换器拓扑结构的电能质量治理装置,构建αβ0坐标系下的电流预测模型,设计新的价值函数并选择下一周期对应的开关状态,实现负序及零序电流补偿,保证三相不平衡条件下低压配电网的电能质量.最后,仿真和实验验证了该控制策略能够有效抑制系统中的零序电流,降低三相不平衡度.     

一种柱上三相四线制不平衡补偿新算法研究

负序和零序电流是柱上三相电流不平衡的主要原因。通过对柱上负序和零序电流的补偿可减轻三相不平衡带来的电网污染,减少电网功率损耗,提升供电质量。在不平衡电流补偿原理基础之上,根据柱上三相四线制特点,提出一种基于i_p-i_q法的改进三相i_p-i_q检测法。该方法实现了对不平衡系统中负序和零序电流的瞬时补偿,补偿实时性和补偿精度均有提高。通过仿真,验证了该算法能够对三相不平衡的负序和零序电流进行快速、精确补偿。     

基于无功补偿设备的谐振过电压检测和抑制控制方法研究

为降低谐振引起的铁磁谐振过电压对电气设备的绝缘的损害程度,本文提出了一种基于配电网无功补偿设备的具有无功补偿和消谐功能一体化的新型配网装置及控制方法,通过MATLAB/Simulink仿真,验证该新型控制方法可以抑制谐振过电压,并通过搭建简易的配电网模拟线路和无功补偿设备,进一步分析得到在原本的无功补偿设备的基础上增加零序控制通路,即可向配电网注入一定频率和幅值的共模电压或共模电流,从而实现谐振过电压抑制功能。     

D-STATCOM不平衡负荷补偿电流的3种设计方案

介绍了用于不平衡负荷补偿的三相三角形连接的配电网静止同步补偿器（D-STATCOM）中补偿电流的3种设计方案,即电纳补偿原理、最大相电流最小化设计和无零序设计方案。从所需的最大补偿相电流和补偿电流零序分量等性能指标和工程意义与实现要求等方面对3种设计方案进行了比较。在负荷严重不平衡的情况下,补偿装置三相分担的负荷不均衡会限制装置的补偿能力,也容易导致一相或两相过流。最大相电流最小化设计,可以尽量实现三相电流大小均衡,从而提高设备利用率,扩大不平衡负荷补偿范围。无零序设计方案的效果与最大相电流最小化设计方案接近。     

综合电能质量补偿器直流侧电压波动控制研究

综合电能质量补偿(PQ)逆变器是一种具备谐波抑制、无功补偿和三相不平衡补偿等多种功能的电能质量补偿装置。其输出电流成分复杂,包含谐波电流、负序电流、零序电流和无功电流,这也导致了逆变器直流侧母线电压存在交流波动。此处推导了逆变器输出电流与直流侧母线电压间的内在联系。在此基础上,提出一种新的直流侧电压控制方法,实现了电流跟踪精度与直流侧电压稳定性之间的平衡,并很好地抑制了直流侧电压波动。最后,实验结果验证了该方法的有效性。     

基于混合遗传算法的三相负荷不平衡无功就地补偿方法

由于电力系统中负荷的不均匀分配,导致配电网中发生三相负荷不平衡状况,严重影响供电质量,提出基于混合遗传算法的三相负荷不平衡无功就地补偿方法。检测三相负荷,获取电力系统中的三相电流和三相电压,计算三相负荷不平衡度,筛选出三相不平衡负荷,确定无功就地补偿容量,基于混合遗传算法建立无功就地补偿数学模型,实现三相负荷不平衡无功就地补偿。仿真实验结果表明,本文所提方法可以快速、准确地补偿电力系统无功电流以及三相负荷不平衡,验证了此方法的有效性。