一种基于多智能体的多站协同高速铁路不平衡补偿方法

针对只考虑单个牵引变电站的不平衡补偿方法无法将补偿装置的安装容量进一步降低的问题,该文研究一种基于多智能体的多站协同高速铁路不平衡补偿方法。首先,研究适用于多站协同补偿的新的高速铁路不平衡补偿原理以及相应的拓扑结构;接着,分析采用多站协同补偿方式下,每个牵引变电站补偿装置的安装容量;然后,提出基于多智能体的多站不平衡补偿的协同控制策略,在有效补偿不平衡电流的同时减少主从控制器之间的通信量;最后,通过仿真算例和小容量的实验验证了所提方法的优点和有效性。仿真和实验结果表明,该方法可以有效地补偿高速铁路的不平衡电流,降低单站补偿装置33.3%的安装容量。     

组合式同相供电系统容量配置优化及分析

为优化组合式同相供电系统同相补偿装置的容量,在牵引变电所端口电气量分析的基础上,利用变压器平衡接线和对称分量法原理,对同相补偿装置和牵引变压器的相对容量(β1)、电网侧负序和无功功率关系进行了分析。通过分析组合式同相供电系统结构,得到牵引变压器容量、同相补偿装置容量、系统短路容量和负载容量之间的关系,进而求得组合式同相供电系统在完全补偿、满意补偿条件下的β1值。分析表明,完全补偿时,β1等于1。无功满意补偿时,高速铁路不设无功补偿,功率因数可满足国标;普速铁路根据负载功率因数设置无功补偿度。负序不平衡度满足国标时,根据短路容量和负载容量设计β1。最后利用Matlab软件仿真验证了该结果的正确性。     

基于模块化多电平换流器和组合式变压器的高速铁路同相牵引供电系统

为解决高速铁路大容量负荷补偿需要、降低有源补偿装置容量,提出了基于模块化多电平换流器(MMC)与组合式接线变压器相结合的有源补偿同相牵引供电系统。设计了基于MMC的直挂型潮流控制器(PFC)拓扑结构,并推导了MMC参数计算方法。提出了负序灵活补偿策略,在负序满足国标的前提下节省了有源补偿装置容量。与传统同相牵引供电系统相比,该方法在满足更高的电压等级和功率要求的同时,节省了匹配变压器成本,降低了有源补偿容量。最后给出了系统控制策略,并通过仿真分析验证了所提方案的有效性与正确性。     

组合式同相供电系统的网侧功率因数和不平衡度分析

组合式同相供电系统容量配置对补偿效果和工程造价至关重要,在牵引负荷无功和负序全补偿、欠补偿的情况下,分析了单相以及单三相组合式同相供电系统中,补偿后电网侧的功率因数和不平衡度与补偿装置和牵引变压器的容量比、无功补偿度、以及牵引负荷功率因数之间的关系。以补偿后网侧功率因数和不平衡度是否满足国标作为满意补偿的约束条件,分别以补偿装置容量、补偿装置以及牵引变压器容量和最小为目标函数,建立2种优化模型。最后,通过Matlab/Simulink仿真结果验证了建立的目标函数、设置约束条件以及优化结果的正确性。计算和仿真结果分析表明,相同牵引负荷条件下,单三相组合式补偿后的网侧功率因数高于单相组合式;单三相组合式同相供电系统的网侧电流不平衡度高于单相组合式;牵引变压器和补偿装置的容量比为1时,网侧负序不平衡度为0。     

同相供电系统混合补偿容量优化分析与设计

针对现有同相供电系统中有源补偿容量较大、成本高的缺陷,提出一种基于混合补偿的同相供电系统。首先,分析了该系统的拓扑结构及工作原理,建立了混合补偿模型;其次,分析了无源补偿容量、负荷大小和功率因数对有源补偿容量的影响,完成了混合补偿容量优化配置;最后,研究了电能质量指标优化补偿原理,推导了电能质量指标参数与有源补偿装置两变流器补偿电流给定值之间的关系,建立了有源补偿容量优化模型,并采用粒子群优化算法进行寻优计算。同时,根据实测负荷数据仿真验证了混合补偿模型和协同控制策略的可行性及有效性。结果表明,混合补偿有效降低了有源补偿容量,优化补偿后在满足国标要求的同时进一步降低了有源补偿容量。     

SVG在光伏电站无功补偿中的应用

光伏电站配置无功补偿装置可提高光伏输送容量和系统的稳定性,并防止电压崩溃。目前电力系统中最常用的无功补偿装置为SVG,本文深入研究了SVG的工作原理和系统构成,并针对光伏电站的无功补偿范围、补偿位置及补偿容量进行了理论分析与计算。最后,以某个专线接入的大型光伏电站为例提出了无功配置方案,研究结果对光伏电站的工程设计及无功补偿技术研究具有指导作用。     

基于两相三线变流器的新型高铁电能质量补偿装置

为集中治理电气化铁路的负序、无功以及谐波,提出一种基于两相三线变流器的新型高速铁路补偿装置。该装置包括晶闸管控制滤波器、晶闸管控制电抗器以及两相三线变流器。其中,无源装置补偿无功和部分谐波,降低了有源部分的容量,改善了补偿装置的可靠性能。分析了新型系统的工作原理,并在此基础上提出了其协调控制策略。为提高电流跟踪控制的稳态和暂态性能,提出了基于重复控制的三态滞环电流控制方法。最后通过仿真和实验验证了所提出新型系统结构及其控制策略的正确性和优越性。     

基于V／V接线变压器的铁路功率调节器容量配置和能量优化补偿策略

针对高速铁路牵引供电系统的谐波、负序问题,提出一种采用铁路功率调节器(RPC)补偿装置的能量优化补偿策略。研究了优化补偿情况下RPC装置谐波和负序电流补偿量的检测方法。针对RPC的补偿能量,对RPC进行最优稳态功率分析,提出了3个补偿指标:有功补偿度γ、无功补偿角度φ、谐波补偿度ψ。采用粒子群优化(PSO)算法计算RPC最小补偿能量下所需的γ、φ和ψ,通过对γ、φ、ψ的控制实现RPC的最优能量控制。采用能量优化补偿方法对RPC进行容量配置,并针对补偿的实时性要求,提出了一种工程应用方法。仿真结果表明,所提出的能量优化补偿策略可以减小RPC的补偿容量,提高了补偿装置的经济性。     

低压无功补偿装置电容器额定电压选择和输出容量计算

针对低压无功补偿装置常采用并联电容器组串联电抗的技术方案,分析了串联电抗器和电压偏差对并联电容器运行电压的影响,以电容器额定电压应与运行电压一致最佳为原则来选择电容器的额定电压.分析了电抗率、电压偏差和电容器的额定电压对无功补偿装置输出无功容量的影响,计算了常见工况下无功补偿装置的运行输出容量与额定容量的比值,可应用于...     

超高压远距离输电线无功补偿容量的实用计算

对超高压远距离输电线的运行分析,提出无功补偿容量的工程实用计算方法,为超高压远距离输电线无功补偿容量的确定提供理论依据。按该计算方法确定无功补偿容量,大大节省了无功补偿装置的配置容量,节约了投资,并使得无功补偿装置得到有效地利用。     

基于Rtlab的光伏电站无功补偿测试方法及制约因素分析

依托Rtlab软件开展光伏电站无功补偿装置仿真和实测研究,测试与评价光伏电站无功补偿装置补偿容量、响应时间,分析无功补偿装置运行各项性能指标和及其制约因素,为优化无功补偿装置运行提供技术支撑.     

超高压远距离输电线无功补偿容量的实用计算

对超高压远距离输电线的运行分析,提出无功补偿容量的工程实用计算方法,为超高压远距离输电线无功补偿容量的确定提供理论依据.按该计算方法确定无功补偿容量,大大节省了无功补偿装置的配置容量,节约了投资,并使得无功补偿装置得到有效地利用.     

我国电网无功补偿装置装设情况及分析

据统计,截止1999年底,全国电网总装机容量为298.77GW。共安装容性补偿装置156.59Gvar。其中：调相机3.08Gvar,用户自备并联电容器78.95Gvar,电力企业安装的并联电容器74.55Gvar。安装并联电抗器20.73Gvar,作为调节电网无功潮流的感性补偿装置。容性补偿率(容性补偿装置总无功容量/装机总容量)为52.4%。电力企业安装的电容器占并联电容器总容量的48.57%,用户自备的电容器占并联电容器总容量的51.43%。调相机容量仅占容性补偿装置总容量1.97%;并联电容器容量占容性补偿装置总量的98.03%,为调相机容量的49.78倍。感性补偿装置总容量为容性补偿装置总容量的13.24%。感性补偿率(电抗器总容量/装机总容量)为6.94%。     

中压配电网无功补偿装置对PLC信道特性的影响分析

分析中压配电网无功补偿装置对PLC信道特性影响规律,为实现PLC在中压配电网中的应用提供必要的理论基础和参考依据。通过对中压配电网现有无功补偿方式及常见补偿装置的分析,指明经配电变压器接入中压配电网的低压集中补偿和用户终端分散补偿的无功装置对中压侧PLC信道特性影响可忽略不计。故在中压配电网PLC信道模型基础上,重点分析变电站集中补偿和杆上无功分散补偿两种方式下,无功补偿装置的数量、补偿容量、补偿位置等因素对载波信号的传输特性和输入阻抗的影响规律。研究结果表明:若无功补偿装置直接接入补偿点,则电压衰减的幅度随着补偿容量、补偿点数量的增加而增大,与补偿位置基本无关;若无功补偿装置经一定长度的电缆接入补偿点,则以上各因素对电压衰落的影响可忽略不计。     

平衡单相牵引负荷补偿容量优化设计

针对交流电气化铁路采用Steinmetz补偿电路实现三相平衡所需补偿容量很大的问题,以三相补偿装置总容量最小为目标,运用优化技术提出了一种合理的补偿容量最优方法.首先推导各相间补偿容量与电流不对称度系数及功率因数的关系,当功率因数和电流不对称度系数在允许范围内时,建立各相间补偿容量和平衡容量的数学模型.然后将优化问题转化为数学规划问题,利用优化方法推导最优补偿容量的解析结果.通过MATLAB计算,与Steinmetz电路所需补偿客量进行比较,证明上述结果在性能满足要求的前提下,在补偿容量数值上有明显优势.具体实例计算表明,所述优化设计方法可以以较小的补偿容量达到较好的补偿性能.     

MSVC与SVG在风电场中的应用比较

在风电场中,仅靠风电机组的无功容量是不能满足系统电压调节需要的,需要在风电场集中加装适当容量的无功补偿装置。MSVC和SVG是目前风电场中常用的两种动态无功补偿装置,以实际工程为例,分析了MSVC和SVG的工作原理及特性,并对两者的性能进行了对比。     

高速铁路电能质量有源无源混合补偿方法

针对高速铁路给电网带来的高次谐波和负序等电能质量问题,提出一种采用有源和无源相结合的混合补偿方案。其中有源补偿装置采用单相背靠背变流器结构,安装在牵引变电所牵引侧,主要补偿负序和11次以下的低次谐波;无源补偿采用高通滤波器,安装在分区所,主要滤除13次及以上的高次谐波。对有源补偿装置的主电路结构和控制策略、高通滤波器参数设计方法进行了理论分析,用PSCAD/EMTDC软件对所提出的方案进行了仿真研究。仿真结果表明,所提出的有源补偿装置控制策略和无源高通滤波器参数设计是有效的,实现了高速铁路负序和谐波的综合补偿。     

差异化级联型电流质量调节装置的补偿策略

大容量的FACTS装置存在造价高、功耗大、电磁干扰强等问题,实际应用中装置的补偿容量有限。当系统所需的补偿容量大于装置的补偿能力时,如何选择合适的补偿策略达到最优的补偿效果,在装置的实用化过程中有着重要的作用。介绍了差异化级联型电流质量调节装置的设计原理和多个补偿功能,将装置补偿方案的选择和其补偿能力相结合,主要讨论了在装置补偿容量不足的情况下,几种补偿方法的优劣。提出将遗传算法应用到装置的补偿策略中,优化分配装置多个补偿目标的补偿容量,达到多目标协调优化的方法。并通过实际算例,验证了该方法的优越性。     

一种动态调节电压暂降补偿深度的统一电能质量控制器

传统模块化多电平变换器统一电能质量控制器(MMC-UPQC)的串联变压器采用固定变比结构,该结构导致UPQC装置电压暂降补偿深度最大值为固定值,在馈线负荷未达到额定容量时串联变换器不能输出额定容量来补偿电压暂降。为充分利用串联变换器的容量补偿电压暂降,提出了新结构的MMC-UPQC以提高电压暂降补偿深度。分析了传统及新结构MMC-UPQC的电压暂降补偿能力,并通过仿真研究验证了新结构MMC-UPQC的正确性。与传统MMC-UPQC相比,新结构MMC-UPQC在保持装置容量不变的前提下,可分段动态调节电压暂降补偿深度,增大各段馈线负荷容量范围下MMC-UPQC装置的电压暂降能力。     

特高压变电站低压侧无功补偿装置

文章介绍了特高压变电站低压倒无功补偿装置工程设计的主要技术原则、装置的主要特点、电容器和电抗器主要参数的确定。经过分析比较,确定并联电容器装置和并联电抗器装置的电压等级为110 kV,容量为210 Mvar;并对无功补偿装置的接线方式、故障保护、成套装置的结构和配置等相关问题进行了介绍和分析,对其中的一些技术问题作出了说明,比如,电抗率的取值为特定条件下的取值,不能作为示范值,单台电容器的额定电压和额定容量不作统一规定等。