基于直流潮流的无功补偿自动配置方法

提出了一种基于直流潮流的无功补偿自动配置方法。该方法针对已安排好的网架结构及参数、发电出力和负荷计算直流潮流,依据支路有功潮流分布估算节点理想无功补偿量;考虑并联电容电抗器的实际装设情况将无功补偿量转移到具有无功补偿能力的节点上;根据实际无功装置的单组容量和组数进行离散化,最终获得符合实际的无功补偿配置方案。该方法适用于方式安排中初始潮流方式的生成,为制定合理的运行方式提供帮助。基于实际电网的测试算例表明,该方法正确有效,简单实用,能够制定合理的初始无功补偿配置方案。     

考虑风电接入的电力系统无功优化

研究了含风电场的电力系统无功优化,提出了通过潮流计算得到风电场的无功补偿容量,利用非线性原-对偶内点法对整个电网进行无功优化的新方法。建立了风电机组的稳态模型,介绍了风电场在电力系统潮流计算中的处理方法。通过潮流计算得到风电场的无功补偿容量,建立以有功网损最小和电压水平最好的多目标无功优化模型,在满足各种约束条件下采用非线性原对偶内点法对该模型进行优化求解。通过烟台电网的实际计算结果验证了该方法的可行性和实用性。     

十堰地区电网无功现状及补偿方法分析

具体分析了目前十堰地区电网的基本特点和无功配置情况,针对电网电压越限以及电压调整困难的现状,以节点电压为约束,电网有功损耗最小为目标,利用PSASP(电力系统综合分析程序)计算了几种典型运行方式下的电网潮流,求得节点最优无功补偿容量以及补偿地点,对比了优化前后的无功潮流、电压、网损情况.结论说明,充分利用电力系统现有的电压调节、无功补偿装置,通过合理配置无功补偿地点及容量,从全网优化的角度进行电压无功控制对于十堰电网安全、经济运行具有重要的意义.     

变电站无功补偿分析与计算

随着电网负荷的日益加重,许多变电站都需要加装无功补偿装置。经济合理地配置无功补偿设备,对提高输送能力和降低电网损耗具有重要意义。在深入研究变压器和线路无功损耗产生机理的基础上,结合变压器和线路的实际运行情况,提出220 kV变电站无功补偿容量的实用计算方法。并利用该计算方法计算了山东电网某220 kV变电站需要的无功补偿容量。     

有功、无功功率分摊与网损分摊的研究(三)拓扑潮流分析

根据文[1][2]的网络损耗分摊理论以及线路充电无功分摊方法,在常规潮流解算的基础上,利用网络拓朴和比例共享原则,得出了线路有功潮流与有功负荷和有功损耗,或者有功发电和网络有功损耗之间的关系;线路无功潮流与负荷无功和网络无功损耗的关系;进而得出有功、无功联合输电设备的利用份额,联合网损分摊的数学模型.开发了简捷实用的复杂电力系统分析程序.本文分析方法能够回答电力市场参与者所关心的各种问题,能增加电力市场的透明度.     

低压配电网无功补偿及效益评估系统的开发和应用

为了方便、快捷、准确地计算出低压配电网的无功补偿配置方案,评估补偿方案的效益,协助电网运行管理人员选择经济适用的无功补偿方案,采用Access关系型数据库管理系统、Visual Basic 6.0可视化开发工具,开发了一个低压配电网无功补偿及效益评估系统。该系统具有直观、友好的人机交互界面,提供了多种配电网潮流计算方法和无功补偿优化配置计算方法,以及对不同补偿方案进行成本和效益的评估计算。系统还提供了直观的图形接口由电网运行人员输入新规划建设的低压配电网台区信息,并计算出该台区的无功分散补偿优化配置方案。应用该系统于广州市南沙区实际低压配电网台区,表明了系统使用方便,能够可靠获得台区的实用无功分散补偿优化配置方案。     

主馈线和分支线路相结合的配电网无功补偿

针对配电网负荷多变的特点,提出采用电容器对10kV配电网进行无功补偿时,采用分支线路末端配电变压器低压侧和主馈线相结合的优化补偿方式。以系统有功网损、电容器的安置费用加权最小为目标函数。根据配电网辐射状树形分布特征,首先在分支线路末端以提高线路功率因数确定电容器的补偿容量及其类型,然后在主馈线上依无功负荷的分布情况再确定电容器补偿的最佳位置和容量。潮流计算采用配电网广泛使用的前推回代法。最后,以实际电网为例,说明了该算法的可行性和优越性。     

计及无功控制设备时间尺度的LCC直流输电控制域分析

当大幅调节LCC直流输电有功功率时,须计及各无功补偿设备在响应时间上的滞后性和时间尺度上的差异性。在各无功控制设备时间尺度分析的基础上,给出了带时间轴的直流输送有功控制域的刻画方法及域内最优调整曲线的计算方法,算例分析结果表明,只有直流有功功率调整曲线位于该域内时,才可保证稳态下可靠的无功平衡,该方法提高了无功补偿的控制自主性和安全裕度可视性。     

基于反馈线性化STATCOM控制系统仿真研究

静止同步补偿器(Static Synchronous Compensator,STATCOM)具有非线性、强耦合的特点。针对该设备传统线性控制理论的设计方法难以实现,因此首先分析了系统数学模型,利用反馈线性化方法将STATCOM进行有功电流和无功电流解耦。再根据线性控制理论对线性系统设计控制器,线性系统输入的有功电流给定值由直流侧电压外环产生,无功电流给定值由电网无功功率外环产生。由此可实现对STATCOM直流侧电压与电网侧无功功率进行控制。对比了接入STATCOM装置前后对系统无功功率补偿效果;以及负荷无功发生变化时,无功补偿装置无功控制效果。仿真结果表明,所设计的控制系统对电网无功功率的控制效果比较理想,能够保证负荷消耗无功由无功补偿装置提供。     

利用经济压差确定动态无功补偿容量的方法

针对现阶段中国电网设计无功补偿容量的缺陷,提出一种基于经济压差确定动态无功补偿容量的算法。分析中国电网无功补偿现状,基于无功补偿应遵循的基本原则,引入经济压差的概念,通过电网各种运行方式下线路的剩余无功,变压器无功损耗和负荷,推出合理的计算动态无功补偿容量区间的公式,以减少电网输送无功时产生的有功损耗和电压降落。该方法可以有效地改变中国电网线损率高的现状,提高电网无功补偿的投资效益,有利于提高电网电压质量和运行的经济效益。仿真实例证明了本文提出方法的有效性和实用性。     

陇赣直流输电工程江西换流站无功配置方案研究

±800 kV陇赣直流输电工程是江西电网规划中第一个±800 kV级直流输电工程,换流站的无功补偿与配置是特高压直流输电系统的重要组成部分。经过分析换流站无功消耗的特点,提出了换流站的无功补偿设备总容量及其分组配置方案,通过换流站无功分组投切的仿真计算,验证了该无功补偿与配置方案的合理性。     

一种基于潮流追踪的电力系统无功补偿方法

提出了一种旨在改善电力系统无功传输和降低有功网损的无功补偿点选择和补偿容量确定方法。该方法通过无功潮流追踪,获得负荷无功功率的传输路径,结合无功流动与支路有功网损的关系,定义了节点的网损分摊系数,进而根据系数的大小选择无功补偿点;推导了网损分摊系数对负荷无功功率的近似表达式,结合网损优化的近似模型,推导出了各补偿点最优补偿容量的计算公式;通过39节点测试系统,验证了该方法的有效性。所提出的网损分摊系数的物理概念清晰,计算便捷,据此进行的无功补偿对改善无功分布和降低网损均有较好的效果。     

一种自动无功功率补偿模糊控制策略的研究

自动无功功率分级补偿电容器的投切策略严重影响系统的无功补偿效果及开关、电容器的使用寿命。针对目前高压无功功率自动补偿控制器普遍存在轻载时容易发生投切振荡，重载时不易达到充分补偿等缺陷，提出一种改进的试投法，结合该算法设计了一种基于模糊控制的无功功率自动补偿控制器，实验仿真及现场运行表明：该控制器解决了投切振荡问题，补偿精度高，鲁棒性好。     

基于稳态特性的特高压半波长与直流混联系统电压无功控制

基于半波长输电系统准稳态模型,建立了特高压半波长与直流混联系统,即通过直流线路异步联网的系统间接入半波长输电线路的系统方程,结合直流线路滤波器投切、送受端无功补偿装置等,研究了半波长输电线路两侧端口处系统电压和无功特性,提出了半波长不同送电功率和直流运行功率变化时基于系统的稳态潮流特性的特高压半波长与直流混联系统的送受端联合电压无功控制方案,分析了不同送电功率和负载功率因数情况下半波长输电线路的电压和电流分布特性,以及直流运行功率变化对半波长输电系统潮流电压的影响。     

考虑负荷不确定性的多目标交直流系统无功优化

提出了一种考虑负荷不确定性的多目标交直流系统无功优化方法,研究负荷模型的不确定性对交直流系统无功优化的影响。本文将系统有功损耗最小、系统电压稳定裕度最大作为目标函数,基于负荷误差的正态分布特征,并利用二层规划理论方法,建立考虑负荷不确定性的多目标交直流系统无功优化数学模型。针对交直流无功优化非线性、多变量、多约束的特点,采用内点法和遗传算法相结合的混合优化算法求解上层模型,下层模型采用实数编码的改进遗传算法求解。采用基于IEEE30标准节点改进的交直流算例对提出的方法进行验证,结果验证了本文提出方法的可行性及有效性。     

谐波与无功综合补偿装置的控制策略

针对高压大容量负荷谐波抑制和无功补偿的要求,以串联谐振注入式有源电力滤波器为基础结合并联型无源滤波器的谐波和无功综合补偿装置为例,通过结构分析.对常用基本控制策略进行比较.基于此,针对结构特点和应用需求进行有效的分频控制方法的研究,形成一套从基本控制策略选择到具体控制方法实现的综合补偿装置控制系统设计与实施的完整方案.为适应负荷变化频繁的复杂工况.提出采用根据电源谐波电流进行控制的基本策略以提高装置的安全稳定性能.同时利用基于直流分量的PI控制和基于广义积分的模糊自整定PI控制2种方法分别实现谐波电流的有效分频控制,后者不但避免了分频检测的环节.降低了计算量,而且很好地保证了控制效果.     

应用于变电站的D-STATCOM综合控制方法研究

针对冲击性负荷工作的时段性特点,配网静止无功发生器D-STATCOM要在电力系统中推广应用必须同时具备冲击性负荷补偿和稳态调压的功能。为实现这一目的,提出一种适合于变电站应用的D-STATCOM综合控制方法。先通过冲击性负荷工作状态判断,确定采用稳态调压还是负荷补偿控制方式。若采用稳态调压方式则通过与变电站投切电容支路形成良好配合,实现限值范围内的电压调整。若采用负荷补偿方式则通过实时的限值判断确定无功与各次谐波电流的补偿重点,以基于瞬时无功功率理论的电流检测方法为基础,结合直流侧电压的直接PI控制算法和补偿电流的增量迭代式广义积分控制算法实现基波与各次谐波的分频控制。控制方法易于工程实现,D-STATCOM可实现多种功能,有利于提高装置的性价比。现场应用证明了装置的有效性。     

国内已投运直流换流站的无功配置及运行现状

直流换流站无功补偿装置的占地和投资在整个换流站占有相当比重,站内无功配置方案的合理设计对换流站的总体优化设计、直流输电工程的技术经济性等具有重要意义。在总结国内已投运直流输电工程无功配置总体概况的基础上,调研和分析了现有直流换流站交流母线运行电压、无功补偿设备投切和故障等情况的,评估和总结了直流工程无功补偿配置在工程设计阶段与运行阶段的衔接性,提出了直流换流站无功配置设计原则的进一步优化建议。     

基于PWM整流器的无功补偿容量整定方法

为了充分利用PWM整流器的容量,实现对电网无功功率的调节及电网电压的稳定控制,深入分析了一种基于PWM整流器的无功补偿容量整定方法。重载情况下,PWM整流器在其容量范围内向电网不补偿或少量补偿无功功率,无功功率补偿量由PWM整流器的额定容量和直流负载功率共同决定;轻载情况下,PWM整流器能够补偿电网所缺的所有无功功率。文章还详细分析了直流电容参数的选取方法。最后通过MATLAB/Simulink仿真进行了验证,仿真结果表明该整定方法能够实现无功功率的动态补偿。