计及多种扰动源的有源配电网电能质量分析方法

随着波动性负荷的增多和分布式电源的接入,有源配电网的扰动源增加,电能质量问题涉及更多不确定性因素,使得传统的基于确定监测值的电能质量分析方法不再适用。提出了一种基于区间-仿射算法的有源配电网电能质量分析方法,利用潮流计算得到仿射型电能质量指标,建立相对影响因子定量分析各扰动源对电能质量的影响程度,并以IEEE 33节点配电网为例验证该方法有效性,仿真结果表明所提方法在特定场景下能够定量计算不同扰动源的波动对配电网电能质量的影响程度大小。     

计及多种扰动源的有源配电网电能质量区间量化综合评估

受到分布式电源随机性和用电负荷波动性的影响,有源配电网不确定性增加。基于具体实测数据点值的传统配电网电能质量评估方法未考虑到多种扰动源引起的大量不确定因素。因此提出了一种考虑配电网不确定性,适用于处理区间电能质量指标的区间量化综合评估方法。首先给出了区间指标数据的归一化处理方法,其次提出了一种多专家咨询G1法与改进熵权法相结合的组合赋权方法,再次针对区间数据的特点,采用基于可能度计算的排序方法对评估结果进行排序,使结果清晰直观。最后以IEEE 33节点配电系统为算例,验证了该方法的有效性和可行性。     

计及电能质量影响的10 kV配电网损耗计算模型及其实验验证

随着智能电网的不断发展,电能质量扰动日益增加,探索计及电能质量因素的配电网损耗计算模型对电力系统节能降损有十分重要的意义。分别给出了在谐波、三相电流不平衡、电压偏差这3种常见的电能质量扰动影响下的10 kV配电网的损耗计算模型;然后提出了同时考虑多种电能质量扰动的10 kV配电网损耗评估方法并建立了计算模型,提高了10 kV配电网损耗理论计算的准确度。配电网损耗综合评估分为固定损耗评估和可变损耗评估2个部分,固定损耗评估主要考虑电压偏差对变压器固定损耗的影响,可变损耗评估对以上3种电能质量扰动进行解耦评估,然后综合估算出10 kV配电网的可变损耗的综合附加损耗率。最后通过实验验证了所提计算方法及对应模型的正确性。     

光伏并网逆变器的间歇性频率扰动正反馈孤岛检测方法

传统无源孤岛检测方法存在检测盲区,有源孤岛检测方法虽然可以减小或消除检测盲区,但在一定程度上会影响电能质量。为了消除检测盲区并最大程度地减小其对电能质量的影响,文章提出了一种间歇性频率扰动正反馈孤岛检测方法。该方法每隔1s引入持续1个工频周期的微小频率扰动用于打破孤岛后可能发生的功率平衡状态。由于该扰动间隔时间长,持续时间短,因此对电能质量影响极小。根据IEEE Std.929-2000规定的最差情况进行孤岛测试仿真研究,仿真结果表明,文中的方法具有响应快速、无检测盲区、对电能质量影响极小等优点。     

计及扰动源输出原副边特性的直流配电网谐振分析方法

现有阻抗和模态分析法均忽略了扰动源经换流器传递对系统谐振特性的影响,容易造成分析结果的偏差和谐振点的遗漏。为此,该文首先定义扰动源传递函数为换流器输入侧扰动源与输出侧等效电流源之间的对应关系,从系统尺度提出了计及扰动源传递函数的系统阻抗修正模型,揭示扰动源输出特性对直流配电网谐振特性的影响机理,提高了分析结果的准确性和全面性;然后,基于修正的系统阻抗模型,从元器件参数尺度提出计及扰动源传递函数的换流器模态灵敏度计算方法,量化扰动源输出特性对谐振的影响程度,拓展了灵敏度分析的应用场景,实现了直流配电网全局元器件灵敏度分析;最后,通过PSCAD/EMTDC搭建了直流配电网仿真模型,验证了两种尺度下所提分析方法的有效性。     

直流配电网电能质量研究综述

直流配电网供电容量大、可靠性高、可控性强,已成为电力系统重要的发展方向之一。电能质量是直流配电网规划设计与运行控制的关键问题。文中探讨了直流配电网电能质量的特征,阐述了电能质量事件的产生机理、影响及评价指标;分析了直流配电网电能质量扰动传递特性,并在此基础上梳理了电能质量扰动定位的一般方法和框架,讨论了适用于直流配电网电能质量扰动定位的方法;综述了直流配电网电能质量控制的研究现状,归纳了不平衡电压、电压偏差、电压波动和谐波的控制方法。最后,从直流配电网电能质量指标定义及其关联性、多级直流配电网扰动溯源的复杂性、直流电能质量动态分区治理的混杂性等方面对直流配电网电能质量未来研究趋势进行了探讨。     

基于粒子群算法的直流配电网电压波动研究及算例分析

为了降低电压波动对直流配电网直流电能的不利影响,设计了一种基于粒子群算法的直流配电网电压波动分析方法。开展直流配电网电能质量分析,通过直流配电网结构研究电压偏差产生的影响,深入探讨了电压纹波特征、波动程度和暂降作用机理。研究结果表明：每种类簇下的轮廓系数都接近1,此时可选择特征集方法来准确分析直流电能质量的扰动形态。对少数样本实施训练时,准确率可以达到92.3%以上。以支持向量机(support vector machine, SVM)算法则可以防止产生局部极值的缺陷,实现准确率的明显提升,更适合小样本数据的扰动性能分析。以所提算法进行处理时可以实现准确率的进一步提升,从而优化粒子群算法数据处理性能,但需要比多分类SVM占用更长处理时间。     

基于迁移学习的电能质量扰动分类方法研究

正电能质量问题是目前配电网研究的热点。针对电能质量扰动识别困难的问题,提出一种基于迁移学习的电能质量扰动分类方法。试验结果表明,迁移学习方法对电能质量扰动具有良好的分类准确性和抗噪性。     

配电网中电压暂降源的检测方法比较

电压暂降因为对敏感设备的危害而成为最受关注的电能质量问题之一。电压暂降源的检测对电能质量故障检测、诊断及缓和策略的制订十分必要,并有助于合理解决电力部门与用户之间的纠纷。对现有的基于扰动功率和扰动能量,基于等效阻抗实部符号,基于不同故障类型等电压暂降源检测的方法进行了详细的分析,比较了它们各自的特点;在总结目前电压暂降源检测方法的基础上,对今后的配电网电压暂降源检测方法研究工作进行了展望。     

配电网中电压暂降源的检测方法比较

电压暂降因为对敏感设备的危害而成为最受关注的电能质量问题之一.电压暂降源的检测对电能质量故障检测、诊断及缓和策略的制订十分必要,并有助于合理解决电力部门与用户之间的纠纷.对现有的基于扰动功率和扰动能量,基于等效阻抗实部符号,基于不同故障类型等电压暂降源检测的方法进行了详细的分析,比较了它们各自的特点;在总结目前电压暂降源检测方法的基础上,对今后的配电网电压暂降源检测方法研究工作进行了展望.     

含分布式电源的配电网电能质量扰动源定位研究

针对含分布式电源的配电网产生的电压骤降、短路、高斯噪声以及电源产生的谐波输出等一系列问题,提出了一种精确判断扰动源位置的方法,旨在提高电能质量水平。根据分布式发电机配电网的拓扑结构和电能质量监测信息,利用离散小波Mallat变换提取高频扰动的分量,根据高频扰动能量的正负对扰动的方向进行判断。同时采用遗传算法,利用高频扰动能量来设置扰动权重因子,突出强信号在定位过程中的作用,从而对扰动源进行精准定位。仿真结果表明,此方法准确性比较高且容错性较好,对电能质量监测仪的安装位置和个数方面,也具有指导意义。     

利用电能路由器的配电网电能质量控制

文中提出了利用电能路由器隔离高压侧和低压侧电能质量扰动的传播,进而治理配电网电能质量问题的方法。首先给出了基于电力电子变压器的电能路由器主电路拓扑结构,分析了其工作原理并设计了面向有源配电网的电能路由器并网控制策略。其次分别设计了抑制电能路由器高压侧电压畸变向低压侧传播,以及低压侧负载突变与谐波对高压侧影响的控制策略。最后通过PSCAD仿真验证了所提出方法的正确性和有效性。结果表明,所提出的控制策略在保证电能路由器原有的能量分配传递,电压隔离变换功能的同时,可有效隔离高压侧和低压侧电能质量干扰的传播,为电能路由器的研究和实际应用提供了新的思路。     

基于灵敏度分析的谐波治理设备多目标优化配置方法

在非线性负荷和分布式电源大量接入配电网的背景下,配置有源电力滤波器是解决电压波形畸变、谐波损耗激增、电能质量下降等一系列谐波污染问题的有效措施之一。为合理选择配电网中有源电力滤波器安装位置与容量,协调谐波治理成本和效果之间的关系,文中提出一种基于灵敏度分析的有源电力滤波器多目标优化配置方法,实现了有源滤波器位置和容量的快速求解。建立配电网谐波潮流计算模型,使用灵敏度分析方法处理所有节点,获得了安装节点集合;考虑节点电压的谐波畸变率和投资成本,建立滤波器容量优化模型;通过分解多目标进化算法求解优化模型;对IEEE 18节点配电系统进行仿真计算,结果表明了文章所提方法的有效性。     

基于信度融合和滑模控制的暂态电压扰动源容错性定位

提出了一种基于信度融合和滑模控制的含分布式电源(DG)智能配电网中实现暂态电压扰动源(TVDS)容错性自动定位方法。在基于网络化电能质量监测系统平台的TVDS容错性自动定位系统框架下,对其中关键功能模块的实现原理进行详细分析,包括基于电能质量监测点优化布置的电能质量动态状态估计、扰动方向判定信度影响因素分析及信度融合、DG接入对扰动方向判定影响规律分析与归纳。然后,提出一种基于滑模控制的TVDS容错性定位算法,实现综合考虑了扰动方向融合信度、DG接入方向误判校正的TVDS容错性自动定位。最后,通过IEEE 34节点含DG配电网络算例,分析验证了所提TVDS容错性定位方法的可行性和有效性。     

EEMD在配电网电能质量扰动检测中的应用

鉴于引起配电网电能质量问题的扰动信号为非平稳信号,本文将基于集合平均经验模态分解(EEMD)的希尔伯特-黄变换(HHT)应用于配电网电能质量扰动检测.该方法通过对配电网电能质量扰动信号进行自适应分解,获得固有模态函数(IMF),再对IMF进行HHT获得准确的瞬时频率和瞬时幅值,可以准确刻画扰动发生时间、描述扰动信号的频率和幅值特征,同时克服经验模态(EMD)存在的模态混叠问题,为配电网扰动信号的检测提供了一种新的分析手段.通过配电网几种常见扰动信号进行仿真实验,结果验证了该方法的有效性.     

基于压力-状态-响应框架的有源配电网运行能效评价

针对常规配电网运行能效评估仅从网侧进行考虑,从而导致难以全面辨识能效薄弱点的问题,提出兼顾考虑参数波动特性、源网荷互动增强的有源配电网运行能效评价方法。首先,对有源配电网中可再生能源出力的波动性进行状态模拟和参数计算,讨论其对有源配电网能效影响因素;其次,考虑源网荷互动的情况,构建基于压力-状态-响应框架的有源配电网运行能效指标体系,以综合考虑源网荷各方对配电网能效的影响;然后,鉴于压力、状态与响应子系统指标之间存在强相关性和离散性,采用G1-改进熵权-最小鉴别信息原理求解综合权重;同时,为体现指标时序值的劣化程度,引入劣化度的概念和三段式变权函数实现变权,进而获取各时刻及全天能效评价值。最后完成对不同类型的有功配电网的评价和分析,结果表明所提方法可有效跟踪有源配电网参数的波动性,反映指标劣化程度和识别能效短板,为规划降损提出相应的建议。     

一种适用于高渗透率主动配电网的电能质量调节器

针对高渗透率主动配电网的电能质量扰动问题,提出一种以可调电抗器为基底,结合有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)的新型电能质量治理装置.该装置借助磁链控制原理,向串联型有源滤波器变压器二次侧施加电压改变自身阻抗以对电能质量扰动进行调节,从而达到对电能质量的综合治理.该调节器可以借助自身的结构优势对谐波起隔离作用,结合...     

基于节点-线路关联度权重的配电网电能质量评估方法

本文提出一种基于节点-线路关联度权重法的配电网电能质量评估方法。在传统电能质量评估方法的基础上,将配电网中所有节点的电能质量情况考虑在内,然后通过对各节点电能质量评估结果进行加权求和,从而得出整个配电网的电能质量情况。其中,配电网各节点的权重则是依据节点在配电网中所处位置而决定的,即通过节点-线路关联度权重法计算得出。本文通过Matlab/Simulink搭建了33节点配电网模型,依据该模型首先对本文所提出的节点-线路关联度权重法进行详细阐述;然后通过组合赋权、德尔菲法和拟合曲线等方法对配电网电能质量打分,得到电能质量的综合评估结果;最后通过投切大负荷、投入单相负荷以及组合扰动实验,科学有效地验证了本文所提评估方法在网络结构上的适用性;并且利用雷达图对配电网中各个节点的抗干扰能力进行分析。     

分布式电源消纳电能质量影响及其权重分析

文章以分布式光伏发电为例分析了配电网分布式电源消纳引起的各类电能质量问题的原因,提出并定义了电能质量扰动功率的概念,并针对不同类电能质量指标分析了对应扰动功率的计算方法,在此基础上定义了一种电能质量危害权重分析的归一化系数用以确定分布式电源消纳引起的电能质量影响权重。应用分析表明:文章提出的方法是可行的,可用于确定分布式电源消纳电能质量影响的权重。     

企业配电网电能质量补偿系统的设计及应用

针对企业配电网电能质量补偿的工程实际,提出了基于并联注入式混合有源滤波器进行谐波治理和无功补偿的方案。文章首先以某铜箔厂为对象,对企业负荷和电能质量补偿要求进行了分析。根据具体要求,文章对逆变器、输出滤波器、基波串联谐振注入支路、无源滤波器等主电路的设计进行了研究,给出了上位机监控系统和DSP控制系统的软硬件设计方案。仿真和实际应用效果表明,本文提出的方法和方案是行之有效的,满足企业配电网电能质量补偿工程的实际需要。