线路负荷自平衡调整装置在低压配网中的应用

针对配网低压线路三相负载不平衡引起的台区不平衡度高、节点电压低、线损率高等电能质量问题,分析了引起台区三相不平衡的主要原因,研究了目前主要采用的解决方案,并研发了一种基于智能换相开关的线路负荷自平衡调整装置。每个自平衡调整装置为一个独立的中央控制器,采用基于电压阈值的节点电压控制的换相策略,就地调整负荷接入的相序,以平衡安装点的三相电压。工程应用结果表明,该装置可平衡三相电压、降低线路损耗和三相不平衡度,适于在农网地区推广应用。     

考虑光伏选相投切的低压配电网三相平衡优化

单相光伏电源的接入通常会引起低压配电网(LVDN)的三相不平衡度增大.针对当前负荷换相困难以及光伏协调控制在三相四线制LVDN中的适用性问题,提出了 LVDN三相平衡优化模型.基于三相四线制系统的节点导纳矩阵,以注入电流不平衡量建立LVDN的潮流方程,以三相不平衡度最小为目标,建立考虑光伏选相投切、光伏逆变器无功调节和...     

基于改进NSGA-3和不平衡潮流的配电网相序优化

低压配电网存在大量单相负荷,三相负荷不平衡会造成台区线路损耗增加,危害电网运行安全。提出一种基于历史数据的用户相序优化方法。使用台区用户的历史电压、电流数据构建台区不平衡潮流模型。针对台区一天内的运行状况建立用户节点电压平均不平衡度最小、台区线路损耗最小和换相次数最小的目标函数。提出含有正态分布交叉算子(normal distribution crossover,?NDX)的改进非支配遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm-3, NSGA-3),对用户节点的相序进行优化,以获得较好的种群分布并减少优化时间。然后从解集中选择最符合条件的一组解作为换相策略。最后以安徽省某配电台区实际用户数据为例,验证了所提方法可以有效地降低三相电压不平衡度,减小线路损耗。     

基于换相开关的配电变压器三相不平衡治理研究

针对配电变压器三相不平衡现象,提出了一种基于换相开关的三相不平衡治理方案。为配电变压器低压台区设计了实时负荷调整策略,重点研究了优化算法的目标函数,使换相开关以较少的换相次数降低三相不平衡度、线路损耗及变压器损耗。改进粒子群算法的惯性权重、粒子速度和位置更新公式,并完成换相模型求解,得到最优换相方案。用MATLAB仿真验证了改进粒子群算法的优越性及优化后换相方案对降低配电变压器三相不平衡度的有效性。     

降低电压不平衡度的三相并网逆变器阻尼控制策略

针对低压配电网中单、三相负载并存,导致三相电压失衡,提出三相并网逆变器降低电压不平衡度的阻尼控制策略。基于序分量法建立逆变器功率阻尼控制策略的数学模型,分析其电压不平衡抑制机理,阐明正序控制策略功率输出和阻尼控制策略降低电压不平衡度之间存在弱耦合关系,并在此基础上又进一步提出改进阻尼控制策略,简化了控制难度。对10节点不对称网络进行仿真分析,结果验证文章所提的控制策略能够实现逆变器向外输出有功功率和无功功率的同时,还能降低网络的电压不平衡度。     

考虑网络拓扑和换相受限的负荷平衡控制策略

为了有效地降低线路损耗和提高低压配电网的供电质量,本文提出了一种考虑网络拓扑结构和开关动作次数的负荷平衡控制策略。给出了叶节点负荷优先安排方案和根节点负荷优先安排方案,证明了这两种方案都能保证负荷节点之间传输线上的电流相对比较平衡。在此基础上,对未来一段时间内的负荷进行预测。用这两种方案及其改进方案的组合进行线路损耗估计,按照线路损耗最小的原则决定换相开关的当前状态,优化换相开关动作顺序。所提方案具有计算速度快的特点,能有效解决低压配电网三相不平衡问题。     

带蓄电池储能系统的DSTATCOM有功无功联合优化控制

蓄电池储能系统接入配电网静止同步补偿器(B-DSTATCOM)进行有功无功联合控制可有效缓解高波动性分布式电源大量接入配电网导致的电压越限、网损加重、三相不平衡度增加等系列问题。对此,文中提出一种计及光伏发电的不平衡主动配电网B-DSTATCOM实时有功无功联合优化控制策略。首先,对B-DSTATCOM四象限运行原理进行研究,在此基础上以电压偏移、网损、电压不平衡度及运行成本为子目标函数建立B-DSTATCOM实时有功无功联合多目标优化控制模型,并采用加权求和法、改进粒子群优化及直接潮流法求得最优控制方案。最后,基于澳大利亚某实际含光伏低压不平衡配电网进行MATLAB仿真,验证所提方法及模型的有效性、实用性和鲁棒性。     

基于智能终端和换相开关的台区三相不平衡治理方法研究

提出了智能终端结合换相开关的台区三相不平衡治理方法。构建了台区换相开关布局优化模型,提出了基于差分进化算法的计算台区换相开关最优布局的优化方法。基于模型、台区历史运行数据以及超短期功率预测数据,提出了计及负荷波动性的台区三相不平衡动态优化方法。最后,利用某测试台区历史运行数据对换相开关布局优化方法进行模拟验证,验证结果表明基于台区换相开关布局优化模型计算得到的最优布局,可以满足台区三相不平衡治理的要求。此外,考虑参与换相的开关数量、换相周期和换相开关寿命,在测试台区中进行了5种场景下的三相不平衡动态优化实验,实验结果表明：在最优布局条件下的换相开关动态优化策略,可以在降低换相动作次数的前提下,将台区的平均三相不平衡度降到治理目标之下,并且减少动作次数接近使用寿命上限的换相开关参与换相。验证了智能终端+换相开关动态优化台区三相不平衡的适用性。     

不平衡负载下基于改进下垂控制策略的组合式三相逆变器控制

低压微电网中,负载不平衡易引起逆变器三相输出电压的不对称。为改善系统输出电压的对称性,以组合式三相逆变器为研究对象,设计了系统的整体控制策略。针对传统有功-频率(P-f)下垂控制存在的系统频率越限问题,采用了sigmoid P-f下垂控制;并在此基础上,针对三相负载不平衡引起的电压不平衡问题,提出了改进sigmoid P-f/改进无功-电压(Q-U)下垂控制策略,该策略通过调整sigmoid P-f下垂曲线频率设定点及Q-U下垂曲线空载电压点来实时调节三相参考电压的幅值和频率,保证三相输出电压的对称性。仿真和实验结果验证了所提策略的有效性。     

基于模拟结晶算法的长效三相平衡优化换相策略

为解决配网系统中因三相不平衡造成的三相电压不对称、配电变压器出力降低、网络损耗增加等一系列问题,通过综合考虑配网系统中各节点的负荷曲线特征,建立长效三相平衡优化换相模型,弥补了常规基于单个时间点负荷换相模型需要频繁换相的不足;然后,提出一种基于分子动力学原理的新型模拟结晶算法求解模型,以在进化后期获得更高的个体多样性,从而可有效避免陷入早熟,快速求得全局最优换相方案;最后,通过对IEEE 34节点配电系统进行三相平衡优化换相计算,验证了所提方法的有效性及优越性。     

基于光伏逆变器无功调节的低压配电网多模式电压控制

针对大规模户用光伏接入引起的低压配电网电压越限问题,以逆变器无功控制为手段,提出了一种多模式逆变器控制策略,以提高低压配电网对光伏的消纳能力。基于电压灵敏度理论,定义了虚拟注入有功功率的概念,实现了节点有功和无功功率之间的折算。根据节点虚拟注入功率将光伏发电的并网分为过电压抑制、欠电压抑制以及网损和功率因数的优化三种模式。当网络出现过电压(欠电压)运行风险时,以风险的抑制为目标调节逆变器无功功率;当网络运行无风险时,则以网损和功率因数的优化作为逆变器的无功调节依据。此外,为了实现就地的协调控制,结合全网电压灵敏度矩阵建立了不同节点光伏逆变器控制参数的优化模型,实现网络无通信条件下的协调电压控制。仿真结果表明,所提的多模式电压控制方法可以有效地抑制网络电压越限,同时使网络损耗和功率因数也得到优化。     

基于无缝切换技术的三相不平衡换相开关研究与设计

应用三相不平衡换相开关可缓解低压配电网中三相电流不平衡现象,但目前分换相开关的相序切换原理过于简单,存在换相过程断电时间长、电压和电流畸变严重等问题,限制了其广泛应用。为此,提出了一种以功率因数校正电路与逆变器电路为基础,由初始阶段、当前相跟踪阶段、切换相跟踪阶段以及换相完成阶段4个阶段组成的整体换相方案。首先通过功率因数校正电路与逆变电路使得将要相互切换的两相的电压调整为同幅、同频与同相,然后电力电子开关完成换相动作,最终实现相间的无缝切换。仿真与实验结果表明,所提出的方案保证了换相过程的不间断供电,同时改善了电压和电流的畸变问题。     

基于改进鸽群算法的台区三相负荷不平衡相序调整方法

针对低压配电台区三相负荷不平衡现象,研究了一种基于换相开关的负荷相序调整方法。运用负荷不平衡换相控制策略,建立以配电变压器低压侧三相电流不平衡度最小为目标的优化换相数学模型;引入自适应参数和柯西扰动对原始鸽群算法(pigeon-inspired optimization,PIO)进行改进,用改进鸽群算法求解最优换相方案。Matlab仿真验证了改进鸽群优化算法的优越性及其求解优化换相方案的有效性,可以显著降低台区三相负荷的不平衡程度。     

基于改进鸽群算法的台区三相负荷不平衡相序调整方法

针对低压配电台区三相负荷不平衡现象,研究了一种基于换相开关的负荷相序调整方法。运用负荷不平衡换相控制策略,建立以配电变压器低压侧三相电流不平衡度最小为目标的优化换相数学模型;引入自适应参数和柯西扰动对原始鸽群算法（pigeon-inspired optimization,PIO）进行改进,用改进鸽群算法求解最优换相方案。Matlab仿真验证了改进鸽群优化算法的优越性及其求解优化换相方案的有效性,可以显著降低台区三相负荷的不平衡程度。     

基于粒子群算法的含光伏电站的配电网无功优化

对于含光伏电站的低压配电网,电压等级降低了,输电线路上的电压降不仅受无功功率的影响,有时有功功率引起的电压波动更加明显.由于有功和无功引起的电压变动分量是代数和的关系,因此无功补偿在一定程度上可以弥补有功功率变动造成的电压波动问题.以系统运行成本最优为目标函数,包括采用补偿措施后减小的配电网功率损耗费用和加装无功补偿装置的费用2个部分,建立含光伏电站配电网的无功补偿优化数学模型.该模型考虑了光伏电站并网逆变器的无功调节能力,采用改进的多组织粒子群算法对规划模型进行求解,通过算例分析验证了该模型与算法的可行性和有效性.     

一种用于配电系统三相不对称的新型补偿器

提出了一种用于补偿不对称负荷产生的负序、零序分量并调整负荷母线电压,且适用于三根三线制和三相四线制系统的新型无功补偿器。该补偿器由用于补偿负序分量并调整负荷母线电压的三相电压型逆变器和用于补偿零序分五的单相逆变器组成。采用基于d－q变换的瞬时值逆变器输出电压合成方法和SPWM调制方式来实现装置的快速响应。