配电变压器经济运行自动控制投切策略研究

针对厂矿、企业内投运的2台及以上10kV配电变压器,因用电性质、季节气候引起负荷变化,变压器长时间处于空载和轻载状态,导致损耗增大的问题,提出了2台变压器并列组合优化经济运行自动控制投切方案。在变压器组合已经具备硬件自动控制的基础上,以变压器运行实时负荷参数为控制量,按照预定的经济运行策略进行自动投切,达到就地自动控制和最佳节能的运行方式,节省电能。     

变压器自动投退的技术经济分析

以两台变压器并列运行为例,分析了变压器自动投退的技术经济情况。结果表明,在变电站运行过程中自动投切变压器,改变其运行方式,可减少变压器运行损耗,提高经济效益,为优化电网运行提供有效途径。     

基于禁忌搜索算法的配电变压器经济运行

针对变电站配电变压器电能损耗严重的问题,提出一种利用禁忌搜索算法对配电变压器运行方式进行优化的方法,即利用禁忌搜索原理,以经济效益为目标函数,对变电站两台及以上配电变压器的备选投切点进行优选,从而获得配电变压器运行方式的最优控制策略,并通过MATLAB编程对算例进行验证。结果表明,该方法可减少配电变压器的电能损耗,具有良好的经济效益;此外,该方法还约束了投切次数,可避免设备频繁投切造成的电力系统安全隐患。     

有载调压变压器、电容器组和STATCOM的协调控制研究

针对变电站电压无功控制中,存在的变压器分接头和电容器组投切频繁以及电容器投切对系统电压造成一定的冲击问题,将静止同步补偿器（STATCOM）用于变电站电压/无功调节控制中,提出了离散设备优先动作,连续设备精细调节的控制策略,协调有载调压变压器分接头、电容器组与STATCOM之间的运行,在电压发生波动时,投入STATCOM实现对电压快速和平滑的调节;在正常运行时,STATCOM有足够的裕量。在修正后的IEEE-9系统中对提出的的控制策略进行仿真分析,结果表明,提出的协调控制策略能够有效地减少变压器分接头和电容器的投切次数,减小电容器投切时对系统电压造成的冲击。     

考虑谐波影响的配电网电容器优化投切研究

提出了考虑谐波因素并计及投切代价的配电网电容器优化投切模型,考虑节点电压畸变率的约束条件可使优化方案在避免谐波放大前提下降低网损.在模型的目标函数中计及补偿电容器的投切代价使动态优化问题对时间解耦,使优化既能具备常规静态优化计算简单的优点,又能有效避免电容器的频繁投切.对此模型提出了基于改进微粒群算法的求解方法.算例分析表明,该模型具有实用性、最优性和实时性.     

空载变压器最佳投切相位的研究

为了确定能有效抑制空载变压器合闸励磁涌流与分闸过电压的最佳投切相位,首先分析了空载变压器合闸涌流及分闸过电压的产生机理;其次考虑断路器绝缘特性和机械分散性提出了空载变压器最佳目标关合相位的计算方法及最佳分闸相位的确定条件;最后搭建试验平台进行大量的分闸测量剩磁试验确定了实际最佳投切相位,在该相位进行的选相投切试验结果表明励磁涌流和过电压得到有效抑制,验证了最佳投切相位的有效性,为空载变压器投切提供了参考依据。     

基于元胞自动机理论的变压器经济运行

提出了一种基于元胞自动机理论的两台或多台变压器经济运行的新决策方法。根据变压器在各种运行模式下各功率损耗曲线之间的交点,变压器的某个运行日可划分为若干个时间区段。基于这些时间区段构造了一种一维不规则元胞自动机,并建立了元胞自动机转换规则,以确定变压器在各时间区段内的优化运行模式。根据所提方法,短期负荷预测曲线被充分利用,变压器的综合能耗以及投切次数都能在很大程度上被降低。仿真算例及测试算例的结果显示,该方法高效且具有很强的适应性。     

基于模糊决策法的10 kV变压器组经济运行

针对采用临界值法投切变压器会造成变压器的频繁投切、影响电气开关寿命、降低电力系统可靠性的问题,基于短期预测到的未来1 d的负荷数据,将给定的时间段划分为多个时间区间,引入改进后的模糊决策法对时间区间影响进行数学优度值计算,进而选出最优对象,并通过算例进行了仿真。结果表明,改进后的模糊决策法简单,适用于解决配电变压器经济运行时投切时机的选取问题,且在降低变压器自身综合功率损耗的同时,减少了变压器相关电气元件的投切次数,延长了使用寿命,提高了电力系统的可靠性,减少了投资,满足经济运行和工程应用的要求。     

基于调相机的LCC-HVDC换流站无功优化与双层协调策略研究

[目的]现有换流站无功补偿方案下,调相机仅提供暂态无功支撑,交流滤波器承担稳态无功补偿与调整任务,两者间缺少协调方案,经济性不足。[方法]在保证调相机动态特性的基础上,基于直流送、受端系统运行特性,首先提出以调相机置换部分交流滤波器容量,两者共同参与稳态无功补偿的换流站无功优化方案。随后按照动作顺序先后提出换流站双层无功调整策略。第一层无功调整由调相机承担,通过在稳态运行范围内调节出力实现。第二层无功调节在第一层无功调整后启动,逐组投切交流滤波器进行无功调整,直至达到换流站无功调整要求。最后,在PSCAD中搭建LCC-HVDC(Line-Commutated Converter High Voltage Direct Current,LCC高压直流输电)系统仿真模型进行仿真验证。[结果]仿真结果表明文章提出的换流站无功补偿方案和双层无功调整策略能优化换流站交流滤波器配置组数,减少换流站交流滤波器投切频次。[结论]所提方案实现了对现有LCC-HVDC换流站无功补偿方案和无功调整策略的优化。     

遗传算法在配电网无功优化中的应用

配电网无功优化就是在保证配电网安全可靠运行的前提下,根据不同负荷水平,调节配电网中已有的无功补偿设备来改变无功潮流在网络中的分布,从而达到降损节能的目的.在配电系统中,调节变压器变比对系统的无功影响很小,相对投切补偿电容器组对系统无功的影响可以忽略. 　　……     

满足主变N-1的变电站储能定容方法及经济分析

[目的]在保证变电站平均负载率相对合理、提高变电站利用小时数的前提下,为了解决目前电网存在的高峰负荷过高造成的变电站主变压器短时间重载问题,延缓电网的建设投资,保证电网经济运行,文章提出了基于满足主变N-1供电要求的变电站储能定容方法。[方法]首先,建立储能定容数学模型实现对负荷运行曲线削峰填谷、降低变压器最高运行负载率;然后,构建锂离子电化学储能定容经济目标函数,并开展建设锂离子电化学储能和扩建主变的建设投资对比,分析储能定容经济性;最后,结合实际变电站,提出储能配建规模的建议及经济可行的储能建设成本。[结果]通过分析,随着未来锂离子电化学储能单位造价降低,储能功率可按照变电站容量15%、充放电时长2 h考虑,储能系统单位造价降低至1 200元/kWh左右时,建设储能的经济优势明显。[结论]所提出的储能定容方法可以有效解决变电站短时间重载问题,并具备较常规输变电工程更优的经济性。     

Solid-state technology: enhancing power system equipment

Some ideas on an evolutionary approach to enhancing functional characteristics of transmission equipment, such as transformers, through the adoption of solid-state switching are explored in this article with the intent of stimulating discussions among specialists in solid-state technology and transformer design and experts in power system planning and operation. This article proposes the use of solid state switching to give transformers the additional capability of var control similar to that in static Var compensators. Incorporating this functionality into transformer-based systems has the potential of adding a very useful system-wide voltage control capability, at a relatively small cost considering mass production and modularity.     

地区电网变压器经济运行决策系统

基于日时段变压器损耗的变压器经济运行方法,研究开发了变压器经济运行决策系统,分析和设计了系统模型的构架及数据结构,计算了变电所各种运行方式下的变压器损耗,选择了变压器损耗最小的经济运行方式,并考虑变压器负载能力等约束条件,增强了系统的适应性。系统运行结果表明,该系统模型可灵活构建,且具有较高的灵活性、适应性和可扩展性。     

智能型电力互感器移动计量检定系统设计与应用

鉴于仪器设备笨重、现场接线复杂是造成电力互感器现场检定工作强度大、效率不高的主要影响因素,基于比较法互感器检定接线原理,设计了一套智能型电力互感器移动计量检定系统,该系统采用移动式检定技术,搭载了电流互感器、电压互感器现场试验所需的仪器设备,设计出自动切换变比的试验接线回路及后台管理软件,实现了仪器设备不下车即可开展检定试验及检定回路上位机控制等功能,可满足220kV及以下电力互感器现场试验要求。实例应用结果表明,本文设计的计量检定系统简化了互感器计量检定工作现场操作流程,提高了现场工作效率。     

A three-phase current-fed dc/dc converter with a three-leg high frequency transformer for fuel cells

In this paper, a three-phase current-fed dc/dc converter with an active clamp is introduced, and a new three-phase three-leg high frequency transformer is proposed for the converter. The three-phase dc/dc converter transfers power through transformer leakage inductances in the discontinuous current mode; a single common active clamp branch is employed for zero-voltage switching (ZVS) in all active switches. Further, the converter's three-phase power configuration increases power transfer, and it reduces the rms current per phase, thus reduces conduction losses. Moreover, a delta–delta connection on the three-phase transformer provides parallel current paths and reduces conduction losses in the transformer windings. A three-phase transformer can be constructed by connecting three discrete single-phase transformers, but this process results in a higher volume and higher material costs. Therefore, a new three-phase three-leg high frequency transformer is designed with three discrete cores integrated into a single transformer core. The proposed transformer is analyzed according to the several operating modes of the converter, and its design rules are determined. Experimental results are obtained on a 500-W prototype unit; the design is fully verified and analyzed.     

基于关注指标和深度学习的台区配变重过载预警方法研究

针对现行配变重过载治理方法过于被动的问题,结合电力大数据和深度学习技术提出了一种适用于大规模配电网分析的台区配变重过载预测方法。首先基于配变负载特性建立重载关注指标并建立二级过滤系统筛选出重过载风险较高的台区配变及其日期作为预测对象。然后充分考虑内外影响因素,建立卷积神经网络-门限循环单元深度学习模型实现负载率预测并转化为预警等级。实例证明了所提方法的有效性。     

考虑大型变压器退运的电力系统连锁故障风险评估

针对大型变压器突然退运造成的潮流转移问题,提出考虑大型变压器退运的电力系统连锁故障风险评估方法,即先利用变压器在线监测技术对变压器的老化失效和偶然停运进行分析,建立变压器失效模型;然后,从系统能量和结构角度对潮流转移支路状态进行评估,定义了能量转移因子和支路传输能力因子,并结合连通率和失负荷率指标,得到元件风险集;最后,根据连锁故障阶段模拟和自组织临界状态辨识方法,对连锁故障演化路径进行了全面预测。仿真结果验证了该方法的可靠性,可为能源互联网下的电网安全调度提供参考。     

A new control scheme of a cascaded transformer type multilevel PWM inverter for a residential photovoltaic power conditioning system

From the viewpoint of high quality output voltage generation in a residential photovoltaic system, a multilevel inverter employing cascaded transformers can become a good substitute for the conventional pulse width modulated inverters and other multilevel counterparts. However, to obtain more sinusoidal output voltage waves, it should increase the number of switching devices and transformers resulting in a cost increase. To alleviate this problem, an efficient switching pattern is proposed and applied to a multilevel inverter equipped with two cascaded transformers, which have a series-connected secondary. Operational principle and analysis are illustrated focusing on a change of the switching pattern. High-performance of the proposed multilevel scheme embedded in a photovoltaic power conditioning system is verified by computer-aided simulations and experimental results.