基于SVG调节配变三相不平衡电流的应用研究

配电变压器三相电流不平衡对电网系统的设备和用户有着十分严重的影响。文中设计了一种基于静止无功发生器(SVG)的配变三相不平衡电流调节装置,可实现自动平衡三相负荷电流和无功补偿的功能。文中首先分析了该调节装置的工作原理,然后介绍了装置所采用的控制流程,最后给出了多种补偿功能试验和典型供电台区现场运行的结果。结果表明,文中提出的不平衡电流调节装置不仅具有较好的动态调节性能,且具有良好的无功补偿效果,可有效提升电能质量。     

配电变压器三相不平衡分析及研究综述

配电变压器长期处于三相不平衡运行状态将会影响变压器的寿命,增加变压器的损耗,同时导致一系列诸如电网电压下降、闪变、功率因数低、线路损耗增加的问题。本文从电能质量的角度分析配电变压器不平衡运行所造成危害,并总结出治理配电变压器三相不平衡的相应措施。     

低压配电网平衡三相负荷的降损效果分析

从理论上分析了低压配电网三相负荷平衡度对损耗的影响。并以实例加以说明，同时介绍了农网改造中减少低压电网能耗的技术。     

配变三相不平衡解决方案及控制策略

在三相四线制低压配电网中,常出现三相电流不平衡问题,这主要是由于用户接电三相负荷不均等、用户用电随机性引起的。三相电流不平衡会增加低压供电线路的损耗,引起低电压问题,严重时甚至会损坏供用电设备。本文主要研究了低压配电网的三相不平衡问题,针对配网线路存在的不同问题提出了多种解决方案和控制策略,为治理三相不平衡问题提供了参考建议。     

低压配网三相不平衡运行的影响及治理

针对低压配网供电中三相供电方式存在的三相不平衡问题,基于三相系统的原理介绍了三相不平衡的影响,并提出相应治理措施。     

低压负荷自动换相装置在三相不平衡治理中的应用

针对目前农网和城网中普遍存在的三相不平衡问题,分析了现状与成因,对比了现阶段主要解决方案的特点,介绍了低压负荷自动换相装置原理及其在实际台区的应用。     

三相负荷不平衡对低压网损影响的分析

配电网三相负荷不平衡运行将增加配电网的电能损耗。通过对三相负荷不平衡时有关线损的各因素的分析,得到三相负荷不平衡时线损增加率的计算公式以简化分析计算工作。对几种三相负荷典型不平衡情况分析得到的结论,经实例证明可供实际生产运行中参考。     

基于低压配网功率和用电量信息的三相不平衡负荷调整

传统的低压配网三相不平衡负荷在人工调整时,存在受瞬时检测电流波动影响大等问题。提出了一种基于台区历史功率数据和用户用电量信息的台区三相不平衡负荷调整方法,建立了不平衡负荷调整的数学模型。分析了在存在销户和新用户接入情况下的负荷调整模型修正问题。最后,对某一台区历史功率样本数据进行测试,结果表明应用该模型进行台区负荷调整可以有效降低配电台区的三相总体不平衡度。     

基于动态规划的配电台区三相负荷不平衡治理方法

电力客户用电的不确定性给配电台区三相负荷不平衡治理带来了极大的挑战,泛在电力物联网是实现从源头治理配电台区三相负荷不平衡的有效技术手段。提出了一种基于负荷动态规划的配电台区三相不平衡治理方法。首先,通过HPLC户相关系识别与户表电压序列变化相关性分析获得准确的户相关系。其次,利用户表高频次负荷数据,建立用户负荷特征曲线。最后,通过对各相位下的单相户表的历史负荷数据进行关联分析,采用负荷动态规划算法得出户表相位关系调整建议。算例实际应用结果验证了该方法的调整精度优于线路负荷改接法和换相开关装置治理方法。     

低压三相负荷的平衡与降损

1低压三相负荷不平衡的影响（1）损耗增加。一是增加变压器损耗,二是增加线路损耗;在三相完全平衡与极端不平衡的情况下（即负荷都接在一相上）,后者的线路损耗将是前者的6倍;在输送相同容量的情况下,三相负载不对称造成的损耗比对称负载运行时多得多,而且这种损耗是长期的,将造成极大的浪费。     

基于SVG的电网多节点电压不平衡综合抑制方法

文中提出静止无功发生器(SVG)用于电网多节点电压不平衡治理的综合补偿策略。首先结合对称分量法建立了电网多节点不平衡分析数学模型,研究了单台SVG补偿多节点电压不平衡的机理;其次以2种电网不平衡优化治理目标(各节点负序电压幅值平方和最小及各节点电压稳态不平衡度不大于2%)构建了关于SVG的不平衡综合补偿优化模型,分别依据非线性规划原理和几何辅助分析对优化模型进行了求解;在此基础上,文中利用电能质量监测设备和SVG构建不平衡综合治理系统,通过在线阻抗测量、在线指令优化实现了不平衡综合抑制的SVG在线控制;最后通过PSCAD搭建电网模型验证了所提方法的有效性。     

基于模型预测的主动配电网电压协调控制

主动配电网含高渗透率分布式发电机,尤其是可再生能源,使得过电压或电压跌落问题时有发生,必须实施主动电压控制。考虑可再生能源的间歇性和变压器有载分接头（on-load tap changers,OLTC）的动作特性,提出基于模型预测的主动配电网电压协调控制方法,并采用全局收敛性能好的信赖域二次规划法对预测控制模型进行优化计算。该策略不仅能够克服不精确建模及测量误差等因素对控制性能的影响,而且能够预测OLTC未来的控制行为对控制电压的影响,以避免不必要的控制行为。最后借助含有5台分布式发电机的IEEE34节点24.9 kV的主动配电网,测试本文控制策略的性能。仿真测试结果表明：该控制策略具有良好的鲁棒性和有效性。     

计及负荷特性的配电网多时间尺度电压控制及协调修正

针对第三方光伏电源大量并入配电网的市场背景,提出了一种计及负荷特性及光伏无功成本的配电网电压协调控制方法。该方法分为日前优化和实时优化两个阶段。日前优化以网损及有载调压变压器和并联电容器组动作成本最优为目标,优化产生未来24h有载调压变压器分接头和并联电容器组动作方案;日内优化中建立了光伏电源无功输出成本模型,以网损和光伏无功成本最优为目标,通过优化光伏无功输出消除预测误差产生的影响,并增加了对日前优化的校正环节。同时,为了能在工业负荷和商业负荷占比较高的地区达到更好的优化效果,在无功优化中考虑了负荷静态电压特性,建立了考虑负荷特性的潮流计算模型,改善了优化效果。通过实例仿真表明,所提出的协调控制方法能够很好地消除预测误差对实时运行的影响,平抑电压波动,减少控制成本。     

电气化铁路三相电压不平衡分析算法研究

通过对牵引供电系统结构的分析,推导了三相-两相系统变换方法,将牵引供电系统的两相参数转换为三相系统参数,使牵引供电系统与三相电力系统在拓扑结构上统一起来,从而可以分析牵引负荷引起的电网三相电压不平衡。该算法能够在计算中考虑牵引变压器自身阻抗的影响。使用PSCAD软件与本算法进行了验证,证明了本算法的正确性。     

SVC与STATCOM联合运行协调控制设计与仿真

针对静止无功补偿器（SVC）装置无法抑制电压闪变的缺点,提出了一种新型SVC与静止同步补偿器（STATCOM）构成的混杂装置以及基于模糊预测的联合运行方案,即利用小容量STATCOM抑制闪变配合大容量SVC补偿无功。对于抑制电压不平衡问题,探索了SVC分相控制的实现方法和效果。对含有混杂装置的单机无穷大系统的仿真结果验证了协调控制策略的有效性以及不平衡控制方法的正确性。     

静止无功发生器负载不平衡补偿范围研究

三相全桥静止无功发生器SVG(static var generator)应用于低压小功率中无功与负序电流的补偿。本系统采用d-q双序同步旋转的分序控制策略,从稳定系统直流侧电压出发,分析了SVG补偿的无功电流与负序电流之间的关系,推导出负序电流的补偿范围不受正序分量的限制。在补偿额定正序无功电流时,利用三相中输出的最大电压来衡量系统补偿负序电流的最大范围。当并网系统电抗取值5 m H时,计算出电流正负序比例最高不超过43%。最后在Matlab/Simulink中搭建系统仿真模型。仿真结果验证了系统的控制策略与不平衡补偿范围计算方法的正确性。     

基于近似动态规划的静止无功发生器电压控制

分析了静止无功发生器（SVG）的工作原理和PWM控制策略。针对SVG的无功电压调节动态响应问题,提出了一种基于近似动态规划的无功电压控制器,包含评价网络和执行网络。仿真结果表明：该控制器能够根据电压偏差量产生相应的额外电压指令信号,加快SVG的无功功率产生速度,从而改善了动态响应品质,验证了所提方法的有效性。     

不平衡电网电压下双馈感应发电机网侧和转子侧变换器的协同控制

建立了不平衡电网电压下双馈感应发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)网侧变换器的数学模型,讨论了交流输入电抗对瞬时有功功率的影响,在此基础上,提出4种可供选择的网侧变换器协同控制目标。为了验证网侧、转子侧变换器协同控制策略的有效性,提出静止αβ坐标系中比例?谐振控制器,使网侧变换器正、负序电流无需分解调节,并构建了DFIG网侧变换器的不平衡控制系统。仿真和实验研究结果表明,所提网侧、转子侧变换器协同控制策略可实现风电机组更为优化的不对称故障穿越(不间断)运行控制;所设计的网侧、转子侧变换器P-R电流控制方案不仅能够在稳态不平衡电网下提供精确的电流调节,而且在瞬态不平衡下体现优良的动态响应特性。     

基于SVG的双馈风电场电压稳定控制策略研究

双馈异步发电机(DFIG)在大规模风电并网环境下提供的无功功率无法满足并网需求。虽然引入固定电容器能够提供无功补偿,但系统受功率耦合的影响无法有效实时维持电压稳定。提出了一种静止无功发生器(SVG)与DFIG协调补偿无功的控制策略,同时引入电力系统稳定器(PSS)抑制系统的低频振荡,充分利用DFIG风电机组自身发出无功的能力,减少了SVG的配置容量。在MATLAB/Simulink软件仿真平台建立DFIG风电机组并网模型,仿真结果证实了此控制策略能够完成连续无功补偿,有效维持并网点电压稳定,增强系统输电能力。     

基于SVPWM的静止无功发生器控制策略研究

考虑到实现和控制的经济实用性,针对低压配电网中静止无功发生器(SVG)的运行控制问题,提出了一种改进式控制策略,该控制策略有恒无功、恒电压两种控制方式,能满足不同用户、不同地区的功率补偿需求。其中,恒无功模式下的外环控制通过简单计算直接解耦q轴电流,避免了比例积分(PI)调节。通过在PSCAD/EMTDC中搭建的SVG系统仿真模型,对所提出的控制策略进行了仿真验证,并提供了大量的实验和仿真数据,仿真结果表明:依据该控制策略设计的SVG系统响应速度快,直流电压稳定性好,动态补偿性能优,同时实现简单,因而具有一定的实用推广价值。