计及无功功率成本及其资源价值的无功采购方法

电力市场中，满足负荷无功功率需求以及提供系统电压支持属于辅助服务的范围，一般由系统运行员（ISO）进行集中优化调度和控制计算，向相应的辅助服务提供者购买无功功率，并将成本分摊到用户。在分析无功和电压支持的特点，无功的生产成本和资源价值的基础上，文中提出了一种新的无功／电压辅助服务市场机制，并设计了向发电机，调相机等动态无功源采购无功功率的算法，该算法的特点是：考虑了无功的容量成本和电量成本；引入基于等效无功补偿法的无功价值因子，从而考虑了系统中不同位置无功源的资源价值差异，计及了无功分布对有功网损以及相应的有功功率生产成本的影响。IEEE14节点系统的算例表明，该方法能够优化无功采购成本，算法合理有效。     

工厂电网静止无功功率补偿的系统方法

介绍一种工厂电网静止无功功率补偿的系统方法，列出静止无功功率补偿调节器的逻辑结构和组成系统的远程通讯接口，说明系统无功功率补偿优于个别无功功率补偿。系统主机每十分钟分配一次各补偿调节器的无功分量给定值，静止无功补偿调节器每三分钟调节一次本域电网无功分量。     

瞬时无功理论在SVC无功功率检测中的应用

传统的根据无功功率的定义来计算静止无功补偿器(SVC)系统中的无功功率的方法难以满足快速响应要求,因此本文采用瞬时无功理论来实现SVC系统中无功功率的计算和检测。文中分析了瞬时无功理论的原理,在此基础上推导出SVC系统中瞬时无功功率的计算公式,然后采用滑动平均窗的方法实现对无功功率的检测。通过仿真实验实现SVC系统无功功率的计算和检测,仿真结果表明,算法能快速有效地检测SVC系统中的无功功率,为设计SVC中无功功率的检测和控制系统提供了理论依据和实现方法。     

直流换相失败及恢复过程暂态无功特性及控制参数影响

直流换相失败过程中与送受端系统交换的无功功率大幅变化,表现为对系统不利的"无功冲击负荷"特性,亟需对直流换相失败过程中的送受端暂态无功特性开展深入研究。为此,首先给出了直流稳态运行和暂态过程中的送受端无功方程,然后分别分析了换相失败期间和恢复过程中直流送端和受端的暂态无功特性,最后在此基础上研究了直流控制系统参数对暂态无功特性的影响,并通过直流等值系统算例进行了验证。研究结果表明,换相失败期间,直流从受端系统吸收一定的无功功率,同时对送端系统先吸收大量的无功功率、再发出大量的无功功率;换相失败恢复过程中,直流对受端系统通常先发出大量的无功功率、再吸收一定的无功功率,同时从送端系统吸收一定的无功功率。通过优化直流低压限流环节、换相失败预测、电流控制器等重要控制参数,可以减小换相失败过程中直流与送受端系统交换的最大无功功率。     

基于规则的无功潮流调整方法

最优潮流虽可实现无功功率的合理分布，但需借助一定的目标函数并通过一定的优化方法才能求得，过程复杂，计算效率较低。常规潮流的计算效率虽可保证，但无功功率的分布结果过分依赖于PV节点和平衡节点的选取，人为性较大。针对这一问题，基于无功功率的区域平衡分析及与电气距离相关的无功功率分配因子的求取，提出无功功率的平衡规则及基于规则的无功潮流调整方法。此方法无功迭代过程的节点无功功率失配量依据无功平衡规则进行补偿，并在迭代过程的后期通过一定的交接规则平滑过渡到常规潮流，促使整个算法快速收敛。研究结果表明，所提方法能在满足节点电压和无功功率约束的前提下使系统的无功潮流得到合理调整，并取得就地平衡的效果。     

高压直流稳态工况无功调节能力研究和应用

高压直流换流器具有一定的动态无功调节能力，充分利用换流站的无功调节能力，可显著改善高压直流系统(high voltage direct current system，HVDC)的稳定性能。文中深入研究了高压直流系统稳态运行时的无功功率可调节能力，分析了有功功率和无功功率相互耦合的特性。以CIGRE HVDC标准测试模型和贵广Ⅱ直流输电工程模型为算例，对稳态工况的直流电流可运行范围进行了解析，进而求出整流、逆变两侧的无功功率可调节能力，并将其应用于无功控制策略中。研究发现，CIGRE HVDC标准测试模型对于容性无功功率和感性无功功率的调节能力相近，而贵广Ⅱ直流输电工程模型对感性无功功率的调节能力远大于对容性无功功率的调节能力。最后在电磁暂态仿真程序PSCAD/EMTDC中验证了无功功率可调节能力的正确性和应用价值。     

关于无功功率补偿问题的研究

无功功率平衡 欲维持电力系统电压的稳定性,应使电力系统中的无功功率保持平衡,即系统中的无功电源可发出的无功功率应大干或等于负荷所需的无功功率和网络中的无功损耗.系统中无功功率的平衡关系式如下.     

基于Fryze时域无功定义的无功电能的准确计量

针对目前无功功率计量算法在非正弦不平衡条件下的无功功率计量方面准确性的不足,在Fryze时域无功定义的基础上提出了一种适用于非正弦不平衡三相三线制系统的无功功率计量理论。根据Fryze时域无功定义将三相瞬时电流分解为有功电流分量和无功电流分量,并对三相瞬时电压和无功电流分量进行快速傅里叶变换,得到各次谐波无功功率的大小和方向,从而实现对非正弦不平衡三相三线制系统无功电能的准确计量。该方法将无功功率分为正向无功功率和反向无功功率,避免了同一谐波源产生的不同次数谐波的感性无功与容性无功相互抵消的情况。最后通过Matlab仿真验证了这一结论,为非正弦不平衡条件下系统无功电能的准确计量提供了理论依据。     

YC型系列无功电压自动调控装置

发电机组励磁调节系统是电力系统中最重要的无功电压控制系统。安徽省电力科学研究院开发的无功电压自动调控装置从全局对电网无功潮流和发电机组无功功率进行协调控制，实现电厂母线电压和无功功率的自动调控，合理协调电网无功分布．以保证电网安全稳定运行，提高电压质量和减少网损，降低运行人员劳动强度。     

基于瞬时对称分量法的电网无功补偿方法

针对电网无功补偿需测量相角,无法实现实时补偿的问题,提出一种实时求取系统无功功率的方法,它将瞬时无功理论和对称分量法相结合,利用实时序分量功率实现系统无功补偿,并将其应用在有电弧炉的配电网系统中。MATLAB仿真表明:该方法可以实现三相不平衡系统的无功功率补偿且没有时间延迟,从而保证了无功功率的稳定,解决了无功功率波动引起的电压波动问题。     

变电站无功补偿分析

阐述了无功补偿对电力系统稳定、经济运行的作用。无功功率不足会使系统电压及功率因数降低,从而损坏用电设备,严重时会造成电压崩溃,系统瓦解,造成大面积停电的问题。介绍了无功功率消耗设备和补偿设备。指出了要尽量避免发电机降低功率因数运行,同时也防止向远方负载输送无功引起电压和功率损耗,探讨了电压调整和无功补偿的途径。     

变电站无功补偿分析

阐述了无功补偿对电力系统稳定、经济运行的作用。无功功率不足,会使系统电压及功率因数降低,从而损坏用电设备;严重时,会使电压崩溃,系统瓦解,造成大面积停电的问题。介绍了无功功率消耗设备和补偿设备,指出了要尽量避免发电机降低功率因数运行,同时也防止向远方负载输送无功引起电压和功率损耗;探讨了电压调整和无功补偿的途径。     

防止广东电网大停电的建议

根据我国电网发展的经验和美加大停电的教训,针对广东电网的特点。研究了充分发挥原有电网和直流输电受电的优势。特别建议发挥潜力,增加电网无功紧急储备以防止电压崩溃,并提出了具体措施。同时建议建立稳固的无限大目标受端系统,并加强大电网和大机组的协调,既要保电网。又要保机组安全。以达到长远防止大停电的目的。     

变电站无功补偿分析

阐述了无功补偿对电力系统稳定、经济运行的作用。无功功率不足会使系统电压及功率因数降低,从而损坏用电设备,严重时会造成电压崩溃,系统瓦解,造成大面积停电的问题。介绍了无功功率消耗设备和补偿设备。指出了要尽量避免发电机降低功率因数运行,同时也防止向远方负载输送无功引起电压和功率损耗,探讨了电压调整和无功补偿的途径。     

电力系统中电压与无功问题的新特点及对策

对电力系统当前的电压与无功功率现状作了阐述,提出了当前系统中无功问题的三个新特点。用三相电动机起动过程的仿真示例,说明系统的无功功率不足可引起电压下降现象。并对电压稳定问题和无功补偿问题作了简要的分析,分别就防止电压崩溃和采用动态补偿设备问题提出了相应的对策。     

Steady-state analysis of the effect of reactive generation limits in voltage stability

Voltage collapse phenomena are highly affected by reactive power generation limits. Saturation of the reactive power generation limits of a unit may result in a deterioration of the voltage stability. However, in some cases when the power network is operating close to the voltage collapse point, the reactive power generation saturation of a unit can change the system voltages immediately from stable to unstable; thus, a dynamic voltage collapse leading to blackout may follow. This paper presents a steady-state analysis of the immediate instability caused by reactive power generation saturation phenomena. For this purpose, the paper proposes a novel index that evaluates “when” and “why” a reactive power generation saturation will only result in a deterioration of the system voltage stability or, on the contrary, it will make the system voltages immediately unstable.     

考虑电压稳定约束的无功规划研究综述

随着电力市场进程的加快,系统运行不断逼近极限,电压稳定已成为影响系统安全的焦点问题,而合理的无功规划对保持系统电压稳定具有重要意义。首先解释了考虑电压稳定约束的无功规划基本概念,接着对目前基于静态和动态电压稳定约束的无功规划模型和求解方法进行总结与评述,提出了该领域需要深入研究的五个关键问题,强调了考虑安全性和经济性的无功规划是当前该领域的发展趋势,最后指出了建立基于动态电压稳定裕度的无功规划模型是避免系统电压崩溃的关键。     

受端电网静态/动态无功补偿综合优化

提出了一种可同时考虑静态与动态无功补偿的无功补偿优化模型.在对负荷裕度的概率分析的基础上用最小二乘法构造电压崩溃的概率模型.对电压崩溃动态过程进行概率分析,对暂态和稳态过程中对电压稳定和电压质量有所影响的因素进行经济量化,提出了稳态运行费用和暂态运行费用的总和最小为目标函数的无功补偿综合优化模型.在此基础上通过动态仿真与静态分析相结合的方法逐步迭代求解最优补偿容量.华南某电网实际算例中的应用表明,综合无功补偿优化的结果具有最小的年运行费用和最大的故障后负荷裕度,可以显著改善受端系统运行的经济性和安全性.     

基于当地量的电压稳定指标

利用功率变化量在临界时刻为0的原理,提出并详细推导了一种电压稳定指标。该指标首次明确区分2种引起电压不稳定的因素：有功功率负荷过重与无功功率缺乏。算例的仿真验证表明该指标可以明确地给出电压不稳定的信息,可以为电压稳定监视或者电压稳定控制提供准确的参考依据,具有一定意义。     

新形式下的电压与无功问题

根据当前无功功率问题出现的新特点,对电压稳定问题和无功补偿问题作了简要的分析,分别就防止电压崩溃和采用动态补偿设备问题提出了相应的对策。