考虑电网谐波影响的电容器投切研究

针对电网电容器的投切会影响谐波在电网中的传播,甚至会引起谐波的放大和谐振的问题,提出了在谐波影响下,计及电容器投切代价的电网电容器优化投切控制模型以及电容器临界补偿容量的算法。该模型能有效地控制设备动作次数,并避免电容器投切过程中的谐振现象。提出了一种基于遗传算法和禁忌搜索算法相结合的混合算法,该算法能加快收敛速度,减少随机解的影响。用混合算法对一个18节点配电网实例进行仿真,结果表明该模型符合实际,提出的策略和方法具有较好的实时性和实用性。     

投切电容器时的电网谐波阻抗测量方法

在谐波阻抗测量领域,投切电容器方法是比较通用的操作方法。在实际电网谐波阻抗测量中由于存在的背景谐波干扰、傅立叶变换过程中的频谱泄漏和采集信号中存在噪声等问题,测量结果将会产生较大误差。为了减小此类影响,采用投切电容器测量电网谐波阻抗的方法并对其进行改进,采取陷波器对信号波形进行预处理从而减小了背景谐波和频谱泄漏的影响;采用小波分析对信号进行重构有效消除了噪声干扰。基于PSCAD和Mat-lab仿真实验,得出比较理想的结果,测量误差大大减小。结果表明,提出的方法有效地减小了谐波阻抗测量误差,在电力系统谐波阻抗测量领域有良好的应用前景。     

基于电容器投切的电网谐波阻抗测量

投切电容器是测量电网谐波阻抗的常用操作方法,利用投切电容器后的暂态电压、电流分量进行离散傅里叶分析可计算电网公共耦合点处的谐波阻抗。TLS-ESPRIT算法可对投切电容器后的电压、电流同时进行去噪和滤基波处理,得到准确的暂态电压、电流分量。相对于Prony算法,TLS-ESPRIT算法抗噪声干扰能力强,且其能更准确辨识模态参数。仿真验证了TLS-ESPRIT算法在基于电容器投切的电网谐波阻抗计算中的有效性。     

谐波情况下并联电容器组的投切方法研究

针对变电站装设有不同电抗率并联补偿装置与变电站电压无功控制(VQC)相结合,进行了谐波情况下电容器组投切方法的研究.电容器投切组数由VQC确定,但投切哪些支路则根据谐波情况进一步确定.本文依据谐波的严重程度,将变电站的谐波情况分为四种,结合电容器组投入后谐波电流的补偿分析,探讨了不同谐波情况下电容器组适宜的配置方法.本文给出了变电站电压、无功控制中各种谐波情况下电容器组的投切策略,即在不同的谐波情况下,对不同电抗率的电容器组进行最优的组合,在满足电压无功控制的前提下以达到对谐波最大限度的补偿效果.最后,通过仿真分析验证了所给出方法的正确性.     

避免谐波对电容器组危害的运行投切原则

电容器是变电站的重要无功补偿装置,而电抗率的选择不当有可能会放大通过电容器的谐波电流,导致电容器上的谐波电流和谐波电压过大,危及电容器的寿命甚至导致电容器爆裂。据此进行了分析并提出相应的改进措施。     

投切电容器组试验研究

分析了投切电容器组对断路器的基本要求，对近年来电容顺组投切试验进行了总结，提出了在电容器组安装，设计，试验中应注意的一些问题，比较了投切电容器组所用的几种断路器的优缺点。     

考虑电网谐波影响的配网电容器优化配置的研究

随着电网结构的日益复杂,用户对电压质量的要求不断增加,对配电网的经济性和安全性的研究越来越重要。目前多数对无功优化配置的研究过多重视了配电网的经济因素,为了能更好兼顾经济性和安全性,提出了考虑谐波因素和配网安全性的配电网电容器优化配置模型,在约束条件中考虑了谐波畸变率的约束,以保证优化方案下节点电压畸变率控制在规定值以内,并且将带有安全性指标的电压水平计入优化目标函数中,在降低系统网损的同时,使网络的整体安全性也有所提高。按照无功就地平衡和抑制谐波两个原则,求得补偿点电容器的补偿容量范围,缩小寻优空间。最后用遗传算法对一个17节点配电网实例进行仿真,结果表明该模型符合实际,取得了较为满意的结果。     

投切电容器组试验研究

分析了投切电容器组对断路器的基本要求，对近年来电容器组投切试验进行了总结，提出了在电容器组安装、设计、试验中应注意的一些问题，比较了投切电容器组所用的几种断路器的优缺点。     

基于RTDS的快速投切电容器自动装置投切策略研究

为了充分利用系统备用无功资源来提高电网受端动态无功补偿能力,较好地提高电压稳定性,文中基于快速投切电容器自动装置提出了投切电容器的控制策略。投切控制策略设置有系统故障识别逻辑、低压投入电容器逻辑和过压切除电容器逻辑。仿真平台采用数字实时仿真(RTDS)搭建了220 kV及以上系统实时仿真模型,分别连接实际直流控制保护装置与快速投切电容器自动装置,构成了双闭环实时仿真系统。通过设置多种试验项目,开展了不同故障工况下自动装置基本投切策略的试验研究,检验了投切策略的正确性和有效性,为装置的工程实施与应用提供了重要的技术指导。     

自动投切电容器装置技术的研究

叙述并联电容器装置分组自动投切的两种分类，介绍了典型的控制策略及实现方式。     

分布式电源的配电网重构和电容器优化投切

综合考虑最优潮流、配电网重构和电容器优化投切,建立了计及分布式电源的配电网经济运行模型。鉴于模型的复杂性,采用结合最优潮流和改进蚁群算法的混合优化方法进行求解。该方法将最优潮流嵌入改进蚁群算法中,利用最优潮流求解考虑网络安全约束的分布式电源优化调度问题,利用改进蚁群算法优化配电网结构和电容器档位。为了提高蚁群算法的优化效率,建立含有局部搜索蚂蚁的混合蚁群,平衡蚁群算法的全局和局部搜索能力。通过对16节点和33节点的测试系统仿真,表明提出的模型和算法正确有效。     

谐波对电容式电压互感器运行特性的影响研究

针对电容式电压互感器（Capacitor Voltage Transformers,CVT）在谐波干扰下二次侧产生畸变的问题,阐述了CVT的结构特性和工作原理,从系统传递函数角度分析了杂散电容和耦合电容对CVT高频特性的影响以及谐波干扰使CVT的测量误差发生的变化.为了进一步了解谐波对CVT运行特性的影响,运用仿真软件Matlab搭建包含杂散电容和耦合电容的CVT高频等效电路模型对其进行仿真试验,以获得CVT的幅频特性曲线.仿真结果表明,电网中的谐波电压会使CVT的测量误差产生变化,并不适宜直接用来测量谐波电压.     

计及风电场侧谐波阻抗影响的谐波发射水平评估

风机滤波器和无功补偿装置导致风电场侧谐波阻抗并非远大于系统侧谐波阻抗,因此在计算风电场侧谐波电压发射值时,不可忽略风电场侧谐波阻抗的影响。提出一种基于改进复线性回归方程的风电场谐波发射水平评估方法。从公共连接点(PCC)谐波电压中分解出与回归方程系数无关的风电场谐波电流分量,据此建立复线性回归方程,采用复最小二乘法计算系统侧谐波阻抗,计及风电场侧谐波阻抗计算风电场侧谐波发射水平。针对风电场集电网络拓扑结构的多变性,提出一种集电网络聚合等值方法,将混联结构的集电网络聚合为T形结构的网络计算风电场侧谐波阻抗,并利用分散参数的误差边际效应对误差进行分析。仿真和实测数据验证了所提方法的有效性。     

Shunt capacitor placement in radial distribution networks considering switching transients decision making approach

This paper provides a new approach in decision making process for shunt capacitor placement in distribution networks. The main core of the evaluation process is a multi-objective framework to allocate the capacitor banks. The power loss and the total harmonic distortion (THD) are the objective functions of the system under study in a long-term planning horizon. In order to select the executive plan introduced by using a multi-objective model, transient switching overvoltages have been considered. As the size and location of shunt capacitors may result in unacceptable overvoltages, the proposed technical decision making framework can be applied to avoid corresponding damages. In this paper, an iterative conventional power flow technique is introduced. This technique can be applied to evaluate THD for distribution networks as well as other power flow based objectives, such as power losses calculation and voltage stability assessment. The presented framework is a two stage one where at the first stage, a non-dominated sorting genetic algorithm (NSGA-II) augmented with a local search technique is used in order to solve the addressed multi-objective optimization problem. Then, at the second stage, a decision making support technique is applied to determine the best solution from the obtained Pareto front. In order to evaluate the effectiveness of the proposed method, two benchmarks are addressed in this paper. The first test system is a 9-bus distribution network and the second one is an 85-bus large scale distribution network. The simulation results show that the presented method is satisfactory and consistent with the expectation.     

基于无功补偿晶闸管投切电容器的研究

目前电力系统里,主要负荷一般都呈感性且功率因数较低。感性负荷不仅从电网中吸收一定有功功率,同时吸收了无功功率,导致电网电压有一定的下降,造成电能的浪费。通过对电容器组的投切控制进行无功补偿,能够提高功率因数,改善电网电压的质量。国内外惯用的投切电容器的方式存在一定的浪涌和冲击,对设备存在损害,不能够满足社会发展要求。因此,提出了一种基于无功补偿晶闸管投切电容器(TSC)的方式,实现了投切瞬间无浪涌、无冲击。通过在MATLAB/SIMULINK环境进行仿真,验证了正确性。最后搭建了实验样机,结果表明TSC无功补偿装置具有良好的性能。     

电容式电压互感器谐波传递特性试验电路研究

电容式电压互感器(Capacitor Voltage Transformer,CVT)在66 k V及以上电网的广泛应用,对其谐波传递特性研究日趋重要。本文运用黑箱理论并结合CVT电气构造特点,搭建一种可以获取CVT谐波传递特性的试验电路。从电容分压器结构和电介质材料角度研究电介质极化与外电场频率关系,确定在50 Hz~25 00 Hz范围内频率变化不影响电容分压器分压比。再整体分析试验电路,建立试验电路网络阻抗模型,仿真不同分压点电压之间关系,并通过试验进行相互验证,论证测量CVT谐波传递特性的试验电路的正确性。为测量CVT谐波传递特性提供科学规范的测量方法,对CVT谐波传递非线性机理深入研究具有重要意义。     

并联电容器组谐波微机保护装置的研究与设计

随着非线性用电设备的大量增加,电网谐波问题日益严重。并联电容器由于其本身的阻抗呈容性,更容易受到谐波的影响。此外,现有电容器的保护没有考虑到谐波带来的影响,导致在谐波环境下,电容器保护无法有效对电容器的安全运行进行保护。分析了谐波对现有电容器组保护的影响,在现有电容器保护的基础上设计了电容器谐波保护的方法及其整定原则。基于OMAP-L138处理器设计了一种新的并联电容器组谐波微机保护装置,除电容器组常规保护之外,实现了对并联电容器组单次谐波保护以及总谐波畸变率保护。最后通过实验室的测试验证了装置的精度及保护动作误差满足实际的运行要求。     

Utility capacitor switching and adjustable-speed drives

The authors consider the effect of capacitor switching on adjustable-speed drives. Surges of less than 200% magnitude caused by utility capacitor bank switching can disrupt operation of adjustable-speed drives. Pulse width modulated (PWM) drives are more sensitive to surges because the drive transistors have lower overvoltage tolerance than silicon controlled rectifier (SCR) drives. The authors use the results of a case study to analyze the circumstances of drives tripped by utility capacitor switching. It is shown that low loss utility capacitors increase the surge magnitude by decreasing system damping. Surge magnification is possible at buses remote from the capacitor, and the three conditions for magnification are described. It is also shown that drive sensitivity to the surge depends on whether the drive filter inductor is saturated by the surge     

考虑温度因素的特高压并联电容器双桥差不平衡电流保护整定方法

特高压并联电容器规模庞大,元件数量众多,各元件工作条件和工作环境存在明显差异。环境条件可改变电容器自身参数,进而影响桥差保护的可靠性与灵敏性。在现行双桥差不平衡电流保护的基础上,对温度因素的影响进行深入讨论。通过理论分析,得到考虑温度因素的不平衡电流值计算方法,并进行简化处理,制定出切实可行的保护整定方案。根据实际工程参数,利用PSCAD搭建仿真模型并对所提方法进行论证,具有理论价值和实际工程意义。