基于STATCOM与换相开关结合的三相不平衡治理方法

低压配电网在三相不平衡状态下运行不仅会增加线损,还会损坏电气设备,甚至危及电网安全。为了减小三相不平衡状态带来的影响,提出了一种新的三相不平衡治理方式,采用智能换相开关和静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)相结合的方式,首先通过智能换相开关对三相不平衡度进行大调整;然后通过STATCOM对线路中的不平衡进行治理,使三相不平衡度尽可能降到最低;最后运用MATLAB/Simulink仿真软件进行仿真,仿真结果表明该方法对于解决三相不平衡问题有效可行,能保证电网可靠稳定运行。     

基于智能终端和换相开关的台区三相不平衡治理方法研究

提出了智能终端结合换相开关的台区三相不平衡治理方法。构建了台区换相开关布局优化模型,提出了基于差分进化算法的计算台区换相开关最优布局的优化方法。基于模型、台区历史运行数据以及超短期功率预测数据,提出了计及负荷波动性的台区三相不平衡动态优化方法。最后,利用某测试台区历史运行数据对换相开关布局优化方法进行模拟验证,验证结果表明基于台区换相开关布局优化模型计算得到的最优布局,可以满足台区三相不平衡治理的要求。此外,考虑参与换相的开关数量、换相周期和换相开关寿命,在测试台区中进行了5种场景下的三相不平衡动态优化实验,实验结果表明：在最优布局条件下的换相开关动态优化策略,可以在降低换相动作次数的前提下,将台区的平均三相不平衡度降到治理目标之下,并且减少动作次数接近使用寿命上限的换相开关参与换相。验证了智能终端+换相开关动态优化台区三相不平衡的适用性。     

低压电网三相负荷动态补偿系统的设计

低压电网三相负荷动态补偿系统由三相不平衡调补装置、智能换相开关和监控主站组成。三相不平衡调补装置和智能换相开关实时采集配电台区的负荷数据,并通过GPRS上传至监控主站。系统分两级调整三相不平衡负荷,①通过智能算法计算最优换相策略,并通过远程控制换相开关动作实现粗调,②通过三相不平衡调补装置自动判断台区的负荷情况,改变电容补偿量以及电容补偿方式实现细调。     

考虑相位不平衡的智能换相开关控制策略

随着低压配电网中的用电规模逐渐扩大,日趋严重的三相不平衡导致损耗增加和设备安全问题。换相开关是解决该问题的根本方式,然而目前的换相开关方案仅考虑幅值不平衡,故其计算结果不够全面和准确。提出了一种智能换相开关策略。该策略的电流不平衡同时考虑幅值和相位,并将电流不平衡度和换相开关动作次数作为多目标函数,且对基于向量基因遗传算法的变异概率做出改进,以便于快速求解出最优换相开关组合。最后通过Matlab/Simulink实验,验证控制策略的有效性。实验结果表明,该智能换相开关策略可以有效改善配电台区的三相不平衡。     

基于换相开关的三相不平衡治理

低压配电台区三相不平衡现象日益严重,给电网的稳定运行带来了许多不利影响.利用固态智能换相开关无触点、导通和关断能力强的特点,代替传统机械开关,并基于固态智能换相开关提出了分布式固态智能换相开关一体机的概念,利用粒子群算法建立了三相不平衡优化模型.经过MATLAB仿真验证,治理方案在保证了供电稳定性的同时拥有较好的三相不...     

基于改进鸽群算法的台区三相负荷不平衡相序调整方法

针对低压配电台区三相负荷不平衡现象,研究了一种基于换相开关的负荷相序调整方法。运用负荷不平衡换相控制策略,建立以配电变压器低压侧三相电流不平衡度最小为目标的优化换相数学模型;引入自适应参数和柯西扰动对原始鸽群算法(pigeon-inspired optimization,PIO)进行改进,用改进鸽群算法求解最优换相方案。Matlab仿真验证了改进鸽群优化算法的优越性及其求解优化换相方案的有效性,可以显著降低台区三相负荷的不平衡程度。     

基于换相开关的配电变压器三相不平衡治理研究

针对配电变压器三相不平衡现象,提出了一种基于换相开关的三相不平衡治理方案。为配电变压器低压台区设计了实时负荷调整策略,重点研究了优化算法的目标函数,使换相开关以较少的换相次数降低三相不平衡度、线路损耗及变压器损耗。改进粒子群算法的惯性权重、粒子速度和位置更新公式,并完成换相模型求解,得到最优换相方案。用MATLAB仿真验证了改进粒子群算法的优越性及优化后换相方案对降低配电变压器三相不平衡度的有效性。     

配网三相不平衡调节的换相算法

针对低压配电网存在的三相不平衡问题,目前比较得到认可的解决方案是采用自动换相系统来实现。这种系统由智能换相终端和换相开关单元组成。在换相开关中,选用磁保持继电器与双向晶闸管并联的复合开关作为换相开关的执行机构,在投入和切除的瞬间由晶闸管承担过零投切,然后由磁保持继电器接通运行。双向晶闸管的触发一般采用硬件监测电网线电压过零点的方式,易受电网谐波影响,不能准确检测电网自然换相点,不能实现特定相位触发晶闸管。通过采用软件监测电网电压相位的方法,选用合理的换相算法来实现三相不平衡的调节,有效地防止了对负载和电网的冲击,提高了晶闸管触发的可靠性。实验结果的验证分析表明,所提出的算法在解决三相不平衡、提高电能质量方面具有可行性。     

考虑三相有功不平衡度的无功电压集中控制策略

我国低压配电网中的负荷过重且分配不均,近年来,大量光伏的接入更进一步加剧了三相不平衡和低电压问题。针对三相不平衡问题,换相开关能通过调整负荷的方式从根本上进行解决;而大量光伏逆变器也可作为有效的无功调节资源,但目前其无功电压调节潜力尚未被开发利用。因此,以换相开关和光伏逆变器为主要调控设备,文中提出了考虑三相有功不平衡度的无功电压集中控制策略,其中,所提换相开关的控制策略综合考虑了配变低压侧三相有功功率偏差度和换相开关动作次数,所搭建的光伏逆变器无功优化模型以线路损耗最小化为目标,经仿真验证,所提换相开关控制策略可有效降低三相不平衡度、提升电压,光伏逆变器的无功优化模型可进一步降低线路损耗、改善电压。     

基于复合换相开关的配电网三相负荷不平衡智能调节方案研究

随着我国配电网建设投入不断加大和接入负荷日趋复杂,对配电网三相不平衡调节功能提出了更高的要求。文章分析了配电网三相不平衡的原因及危害,对比了三相不平衡常规调节方案,提出了基于复合换相开关的智能调节方案。为了防止换相期间的相间短路,首先基于多种开关配合实现硬件闭锁技术,设计了复合换相开关的拓扑结构。其次配合防止相间短路的软件闭锁技术,设计了复合换相开关的工作方式和控制策略。经试验验证,该方案可自适应多种复杂工况,可有效调节三相负荷不平衡、提高供电质量。     

考虑三相不平衡的配电网无功优化运行策略研究

提出了配电网电压无功优化运行策略。以三相配电网潮流计算为基础．考虑了系统的日负荷变化曲线、配电系统实际的三相不平衡状态,以及电容器组和有载调压变压器分接头的实际操作次数约束,应用遗传算法获得一天内电容器组三相分相投切和有载调压变压器分接头位置的最优调度方式。对IEEE36节点算例系统和某城区实际配电网系统进行了验算．计算结果表明该方法可行、有效。     

含分布式电源的配电网多目标优化重构研究

针对分布式电源的不断接入,使得配电网的负载需求越来越复杂,三相不平衡问题越来越突出。文中提出了一种考虑多时段负荷变化和开关操作次数等问题,以减少变压器出口侧三相电流的总体不平衡度和最小化开关操作次数为目标构建优化模型,采用改进的微分进化算法用于提高收敛速度,避免优化过程早熟。并通过算例验证了改进算法的有效性和准确性。结果表明,该算法实现了深度优化,能有效地解决多目标动态重构问题。该研究为我国分布式电源接入配电网的多目标重构提供了参考和借鉴。     

基于FCS-MPC的柔性多状态电源开关高比例输配电模型研究

针对传统配电网采用闭环设计、开环工作,导致存在配电网中馈线功率失调等问题,提出基于FCS-MPC的柔性多状态电源开关高比例输配电模型研究。构建柔性多状态电源开关模型,分析柔性多状态电源开关的工作原理,基于FCS-MPC的控制策略,通过建立离散数学模型调节PI双闭环控制方法的参数值,采用二阶拉格朗日外推法运算配电网侧电压的参考预测值,实现柔性多状态电源开关高比例输配电的正常运行。研究结果表明,当配电网稳态运行时,研究模型可按照开关容量约束实行合理补偿,保障配电网稳定运行;当配电网三相不平衡运行时,研究模型能够保证两侧配电网传输的功率值与设定值相等,保障配电网正常运行。     

含源网荷的智能配电网运行仿真平台研究及应用

考虑配电网存在的源网荷不对称现象、特殊网络结构的基础上,建立了配电网常规元件及分布式电源的稳/暂态模型。针对智能配电网三相不对称的特性,研究了智能配电网相关的三相潮流算法、三相短路电流算法以及三相时域仿真算法。最后,开发了基于OPEN3200系统接口的智能配电网运行仿真平台,并在南京河西新城进行了成功应用,验证了所提方法及研制系统的合理性、有效性。     

一种适用于智能终端异常的配电网自适应保护方法

针对主动配电网中某些智能终端异常,导致保护失效的问题,提出一种适用于智能终端异常的配电网自适应保护方法。该方法根据各智能终端(STU)量测到的开关量和电流量,对开关的通断和各STU的运行状态进行判断。设计了一种适用于线路和环网柜的自适应保护方案与判据,在STU异常的情况下,分别对传统区域保护和自适应保护进行分析。通过PSCAD仿真软件对本文所提方法进行验证。结果表明该方法可有效应对STU异常导致保护失效的情况。     

容错型三相四开关有源电力滤波器及其控制策略

有源电力滤波器(APF)多基于三相六开关拓扑,为提高其运行可靠性,提出一种基于元件冗余的三相四开关容错型APF。针对三相六开关APF的故障判别,应用功率器件承受电压变化识别桥路开路故障;研究了基于谐波检测APF补偿算法与控制电源电流跟踪电网电压APF补偿算法的关系,指出容错型APF切换控制中更适合采用电源电流直接跟踪补偿算法;在三相四开关APF数学模型基础上,研究了直流母线中点偏移对三相四开关APF补偿性能的影响,提出一种直流中点电压差值前馈补偿方法。扩展了配置直流侧储能的情况下,容错型APF的有功调节实现方法;设计了APF容错控制切换策略和硬件实现的电流滞环跟踪控制电路,在建立的三相四开关APF平台上,实验验证了所提方法的有效性。     

结合负荷预测的三相不平衡智能调节技术

研究了三相负荷不平衡智能调节装置的调节技术,通过对时滞和负荷动态变化所产生影响的分析,结合NARX自适应神经网络提出改进的三相不平衡智能调节装置调节方法,并通过实验和仿真对该方案进行了验证,证实了其可行性与优越性。     

向海岛电网供电的MMC-HVDC有源/无源切换控制策略

基于模块化多电平换流器的直流输电系统(Modular Multilevel Converter based High-voltage Direct Current, MMC-HVDC)可为海岛电网等重要领域供电,当海岛电网处于有源和无源网络切换过程中时,存在有功功率不平衡、交流电压振荡等不稳定问题。因此,提出一种向海岛电网供电的MMC-HVDC有源/无源切换控制策略,该控制策略对外环功率控制和相角控制进行优化,消除切换时刻的瞬时有功功率不平衡,实现海岛电网的平稳切换。最后在PSCAD/EMTDC中搭建三相MMC仿真模型。仿真结果表明,在所提出控制策略的作用下,系统在有源、无源及两者切换时刻皆可正常运行,验证了所提控制方法的有效性和正确性。