电压暂降评估指标(Ⅰ)——电网薄弱环节指标

电压暂降问题给电力用户带来巨大经济损失,需要供电企业和用户双方共同努力加以解决.采用合适的评估指标,有利于为双方解决问题提供依据.电网薄弱环节识别指标是从供电企业的角度提出.利用蒙特卡洛模拟方法,获得网架改造后电压暂降幅值的期望值.仿真结果与实际统计的差别,表示故障地点对电压暂降幅值的影响;故障发生次数则表示电网故障对电压暂降发生频次的影响.综合二者形成电网薄弱环节识别指标,可综合体现出电网故障对电压用户电压暂降事件的影响,从而表征电网中的薄弱环节.通过指标计算,为供电企业电网改造地点提供更加明确的指导.     

计及负载随机性的设备电压暂降停机概率评估

针对电压暂降下设备停机的不确定性,提出计及负载随机性的不同电压暂降下的设备停机概率评估方法。利用电压耐受曲线分析不同电压暂降下设备停机的不确定性,并对残余电压和持续时间表示的二维空间进行区域划分,获得不同区域内的设备停机不确定性特点;根据不同区域内影响设备停机的因素和设备负载率概率密度函数,建立设备停机的概率评估模型,给出概率评估方法的应用流程。以工业中常用的变频调速系统为评估对象,对所提方法进行了验证。该方法有效计及负载随机性和不同负载率下的电压暂降耐受能力,能更准确地反映电压暂降下设备停机的不确定性。     

基于综合权重的电压暂降严重度多指标评估方法

针对配电网中的电压暂降现象,提出了一种基于综合权重的电压暂降严重度多指标评估方法。该方法选取多个评估指标建立评价指标集合,克服了传统评价方法中只考虑供电侧或用电侧中某一方面的缺陷,将两者结合起来使评估结果更加全面;使用基于层次分析法与CRITIC法的综合赋权法为指标赋新权重,既充分考虑了各个评估指标之间的深层内在关联性,同时又能反映他们的相对重要程度,使评估结果更加合理;进行多次蒙特卡洛仿真后计算各节点综合得分,求取网络中薄弱节点的凹陷域交集。最后在Matla中对IEEE 30节点系统进行了仿真验证,结果证明该方法能更真实反映配电网中的实际情况,可以准确有效地识别网络中的薄弱节点和脆弱区域,为电压暂降治理奠定基础。     

电压暂降指标的探讨

对IEC、IEEE等国际组织以及国内外相关文献中给出的暂降指标进行了详细的总结分析与比较,按照暂降指标反映的不同特征将其分为9大类分别概述,对其中的SARFI指标、暂降能量指标、暂降严重性指标以及一些暂降经济损失评价指标等指标的适用性和优缺点进行了讨论,对严重性指标进行了改进.提出了推荐使用的四个方面的暂降指标即:统计指标、严重性指标、次数指标和经济损失指标并给出了推荐理由,有助于我国电压暂降标准制定工作的开展.     

计及电压暂降和保护性能的配网可靠性算法

提出一种计及电压暂降和保护性能的配电网可靠性算法。运用蒙特卡洛法模拟故障的各种信息;采用故障电流补偿法计算系统故障后各节点电压;根据系统故障后线路保护的动作性能确定各负荷节点的电压暂降持续时间,从而进一步判断敏感负荷是否停运;将故障点法与临界距离法相结合,提出一种计算电压暂降域的方法。最后比较了计及电压暂降和保护性能前后的配电网可靠性指标变化。该算法采用的模型是RBTS测试系统的第6母线,运用上述算法计算了它的暂降域和可靠性指标。     

含分布式电源的配电网电压暂降评估

运用蒙特卡洛法研究了含分布式电源的配电网电压暂降评估。分别建立了同步机型DG和逆变器型DG的仿真模型,然后基于EMTDC/PSCAD运用蒙特卡洛法对含分布式电源的典型配电网进行了仿真,采用系统平均均方根值变化频率作为评价各节点电压暂降的指标。结合多个仿真算例分析了DG的类型、控制策略、出力和接入位置对电压暂降的影响。仿真结果表明,逆变器型DG的接入能够降低配电网电压暂降的发生频次,DG的控制策略、出力和接入位置都会对电压暂降产生一定的影响,这为配置分布式电源和缓解电压暂降问题提供了参考。     

基于非参数估计的电压暂降下敏感设备故障率评估

电压暂降下敏感设备的故障率是电网侧和用户侧开展电压暂降治理的重要参考信息。文中提出一种基于非参数估计的敏感设备故障率评估方法。针对电压暂降的幅值、持续时间和波形点等特征具有独立性,基于非参数估计方法,提出电压暂降特征量的概率密度函数评估方法,从而构建不确定区域内电压耐受曲线拐点位置分布的联合概率密度函数。将不确定性区域受影响情况分为三个区域进行分析,提出基于U-T联合概率密度函数的电压暂降下敏感设备故障率评估模型。搭建PC机的电压耐受能力测试平台,基于测试数据验证所提算法。构建理论仿真模型并接入IEEE标准测试系统仿真,以仿真数据验证所提方法。基于实测数据与仿真数据,与现有算法进行对比,证明了所提方法的正确性和实用性。     

电压暂降敏感设备耐受能力自动测试方法

电压暂降敏感设备的电压暂降耐受能力是制定电压暂降治理方案、确定设备购置型号等的重要信息。通常通过设备电压耐受能力测试实验,获得敏感设备的电压耐受曲线（VTC）。传统测试方法存在自动化程度低、工作强度大、测试效率低等问题,文中提出一种敏感设备电压暂降耐受能力自动测试方法,集成处理电压暂降发生器和受测设备的电压、电流和开关数据等,提出开关类和非开关类受测设备的电压暂降后果判据及越限阈值,实现源、荷数据同步和VTC绘制的自动化。其次,提出一种改进二分法测试方法,可应用于矩形类和非矩形类VTC的敏感设备。最后,通过搭建自动测试仿真系统及实际物理测试平台,对所提自动测试方法及改进二分测试法进行验证。仿真结果表明：自动测试方法能够实现多维电压暂降特征下敏感设备电压暂降耐受能力自动测试。仿真与实测结果证明了所提改进二分法测试方法具有较高准确率和测试效率。     

考虑电压暂降指标的电压协调控制方法研究

针对电压暂降给敏感负荷带来严重损失的问题,提出一种改进的紧急电压控制方法。通过STATCOM动态无功补偿和紧急切负荷控制策略协调补偿故障电压,改善电压暂降发生概率。首先,基于蒙特卡洛方法搭建故障模型,并计算电压暂降发生概率。接着,构建年总支出费用函数,优化求解费用最小所对应的STATCOM最优容量。进一步地,针对不同故障给节点造成不同的电压暂降深度,引进紧急切负荷控制。综合运用STATCOM补偿和切负荷控制手段,优先进行STATCOM补偿,但当STATCOM补偿容量达到上限时,进行紧急切负荷控制,最大限度抑制并降低电压暂降发生概率。最后,以广东东莞片区为例进行分析,仿真验证所提出方案的正确性和有效性。     

电压暂降指标的探讨

对IEC、IEEE等国际组织以及国内外相关文献中给出的暂降指标进行了详细的总结分析与比较,按照暂降指标反映的不同特征将其分为9大类分别概述,对其中的SARFI指标、暂降能量指标、暂降严重性指标以及一些暂降经济损失评价指标等指标的适用性和优缺点进行了讨论,对严重性指标进行了改进。提出了推荐使用的四个方面的暂降指标即：统计指标、严重性指标、次数指标和经济损失指标并给出了推荐理由,有助于我国电压暂降标准制定工作的开展。     

综合考虑系统与设备侧的节点电压暂降评估

针对从供需两侧评估电网节点电压暂降水平的需求,提出考虑系统和设备侧的节点电压暂降严重程度评估方法。首先,根据系统与设备评估重点构建指标:基于累积/互补累积分布函数、严重性指标及暂降统计表定义节点平均电压暂降影响度指标,与电压暂降频度指标共同构建系统侧指标集;由节点综合电压耐受曲线及能量损失公式构造节点综合故障率作为设备侧指标,再形成兼顾系统和设备侧的综合评价指标集。其次,对指标集赋权,并采用基于马氏距离的逼近理想点(TOPSIS)法刻画节点电压暂降严重程度,在IEEE 30节点系统仿真,并使用所提方法评估节点电压暂降严重程度,实现了电压暂降薄弱节点的辨识。最后,通过模糊C均值聚类方法对不同组合指标进行评估合理性分析,结果证明文中所提方法能解决单一指标评价片面的问题。     

计及负荷特性的电压暂降随机预估

提出一种改进的电压暂降随机预估方法,并应用于具有多项式负荷模型的配电网评估中。该方法按照系统不同故障时的节点功率方程建立统一的牛顿型迭代方程,针对牛顿法不能保证迭代可靠收敛的问题,采用可变步长的Levenberg-Marquardt（LM）方法计算得到4种故障类型下的电压暂降域及评估指标。IEEE 30节点系统的计算证明了考虑负荷模型的必要性以及所述方法的有效性。     

电压暂降评估指标(Ⅱ)——设备停运概率指标

电压暂降对敏感设备的影响明显,容易造成敏感设备停运。用户将敏感设备调整至电压暂降发生概率低的进线上,能够有效抑制电压暂降对敏感设备的影响,该方法投资小,实现简单。设备停运概率指标是针对电力用户进行敏感负荷调整提出的评估指标。通过对每回进线电压暂降事件进行统计,获得电压幅值和持续时间的概率分布。结合电压暂降造成设备停运的条件,得出设备在每一回进线下的停运概率指标。通过指标的大小,指导用户将敏感设备连接到指标小的进线上,减小设备停运带来的经济损失。     

考虑电压暂降波形多样性的暂降特征评估

电网中除了三相平衡矩形暂降外,还存在大量不平衡或非矩形暂降,目前电压暂降特征值的界定存在不完全准确性和计算复杂的问题,因此需要改进电压暂降特征值计算方法.文中从恒暂降能量的角度出发,提出了一种新的电压暂降特征值算法,该方法可快速评估不同暂降波形的电压暂降特性.为此,论文首先针对电网中典型的电压暂降波形进行特征值分析.然...     

计及继电保护动作的电压暂降评估

电网线路装设的继电保护装置会显著改变某些电压暂降指标值,计及输配电网中输配电保护动作的电压暂降评估可以提高现有评估方法的准确性与可信度。本文基于电力系统继电保护配置方案的特点,分析阶段式距离保护与反时限电流保护动作对电压暂降幅值、持续时间指标的影响,推导计及保护动作的敏感性负荷故障率计算公式;以IEEE30节点系统为研究对象,将Matlab程序计算的电压暂降幅值、持续时间结果与PSCAD仿真平台的实验结果进行对照;并对某地区66节点孤网系统的敏感性负荷进行评估,对比有无继电保护装置动作的故障率结果。     

计及电压暂降的配网可靠性评估

该文对计及电压暂降的配网可靠性算法进行了研究,运用改进的支路电流法进行配电网故障前的潮流计算;计算了各种故障下的故障电压和距离的关系;提出一种基于SCBEMA曲线判断敏感负荷是否停运的判据,给出了不同种类用户的电压暂降幅值和持续时间概率曲线;在进行计及电压暂降的配网可靠性指标计算时,用贝叶斯网络计算常规的可靠性指标,结合敏感负荷的停运计算暂降时的指标。该论文所采用的模型是IEEE RTS—6母线测试系统的第5条母线,运用上述方法计算了它的故障域和计及电压暂降时的可靠性指标。     

基于EMTDC配电馈线中电压暂降概率评估

电压暂降概率评估的结果可以用于判断电力系统网络结构是否合理。与电压质量监测相比,随机预估方法能够在短期内得到负荷处公共连接点的电压暂降特征量。在配电馈线系统中,三相不平衡负荷沿输电线分布,且负荷类型不尽相同。如何准确地评估配电馈线网络的电压暂降概率,关键是对馈线系统的模型和故障类型进行仿真。采取蒙特卡洛法(Monte-Carlo)模拟和电磁暂态仿真软件EMTDC相结合的评估方法对配电网系统进行评估,算法通过对蒙特卡洛法随机产生的各种故障形态进行仿真计算,最后分析统计得到公共连接点的电压暂降概率。     

电压暂降特征探析

文章针对电压暂降现象,分析了国内外研究现状及相关标准化动态;结合IEC、IEEE、GB标准化组织和CIGRE相关电压暂降标准规定或研究成果,针对电压暂将特征、分类及其判断方法展开了讨论;采用实测暂降数据分析了现有暂降分类判断方法存在的问题。     

电压暂降源识别方法研究

分析了不同暂降干扰源产生的暂降现象,从暂降幅值、是否在电压暂降同时发生了暂升、暂降期间电压的变化特点及三相电压是否平衡等方面总结了不同暂降源的特征。考虑到目前我国电能质量监测系统中一些监测仪器在一定条件下只能提供部分周期的有效值数据的情况,提出了一种适用于现有监测仪器的方法,仅进行电压有效值计算,根据不同电压暂降引起的暂降幅值大小、暂降结束时是否产生电压跳变(或对电压暂降过程中电压变化趋势进行分析比较)、三相电压是否平衡以及是否发生电压暂升等方面情况的不同,提取相应的特征量,实现了对线路故障、变压器投切和大容量感应电动机启动所引起电压暂降的分类。仿真结果验证了所提出方法的正确性。