电网电压事故预防与处理

阐述了电网电压不合格对电力用户和电力网络的危害,分析了电网电压异常的原因,提出电网电压调整措施、正常运行时变电站和配电所的调压原则及电网电压事故处理方法,针对目前陕西电网无功电压调整存在的问题,提出陕西电网电压调节的建议。     

电网电压事故的预防与处理

主要介绍事故处理规程对电压事故的规定,阐明了电网电压不合格对用户和电网本身的危害,讨论了电网电压偏低及偏高的原因、电网电压调整措施、正常运行时变电站和配电所的调压原则及电网电压事故的处理方法。     

特高压交流电网的无功电压控制

特高压交流电网是长距离大范围平衡能源供需、建设坚强智能电网和全球能源互联网的关键。特高压交流电网正在稳步发展中,无功电压控制是保证特高压交流电网安全可靠经济运行的重要手段。文中总结了特高压交流线路的无功、电压特性,指出了特高压交流电网在无功电压控制方面存在的困难;从独立控制、与近区电网协调控制、大电网全局优化三个方面综述了特高压交流电网的无功电压控制方法。最后,结合特高压电网的无功电压控制现状分析和发展趋势,指出了特高压交流电网在无功电压控制研究中的几个发展方向。     

电网结构对电压暂降传播的影响及其量化分析方法

有效的电压暂降治理方法对减少用户经济损失起着重要的作用。现有电压暂降治理方法基于随机预估等方式获取电网各节点的电压暂降水平,从而针对暂降严重的节点进行治理,但这些方法仅能量化暂降水平的大小,难以分析造成暂降严重的根本原因,治理效果亟待提高。其本质原因在于忽视了电压暂降在电网中的传播规律和电网结构对电压暂降的影响机制。为此,对电压暂降受电网结构属性的影响进行分析并对其量化方法开展研究。首先,基于电网故障模型分析电压暂降幅值与电网结构的关系,并将监测周期内多次故障下电网所有节点电压平均幅值构成的序列定义为电压暂降模式,以挖掘电压暂降受电网结构属性的影响;然后,通过分析电压暂降的传播特性,从电网拓扑属性和物理属性出发提出电压暂降结构性指标,从电网节点规模程度、聚集程度、传播效率和支撑能力等不同的方面量化电网结构对电压暂降的影响;最后,提出电压暂降受电网结构影响程度的综合评估方法,为电网侧电压暂降治理提供决策支持。基于IEEE 30节点系统的仿真结果验证了所提方法能够反映电网结构对电压暂降的影响规律,以敏感用户接入电网的规划为例,验证了所提结构指标有助于从电网侧治理电压暂降问题,并能够对优质供电园区的电网规划与重构、电网运行方式反演、电压暂降传播途径抑制等措施提供决策支持。     

湖南电网暂态电压稳定性问题

湖南电网暂态电压稳定性问题具有明显跨区域特点:位于湖南中心地区的鹤岭变500 kV出口三相短路故障将引起数百公里外的湘南电网电压严重低落,而湘南电网500kV线路故障反而未有电压失稳问题。针对上述湖南电网电压稳定性问题特点,通过分析短路故障引起电网电压的跌落幅度以及电网电压恢复能力,从电网结构角度系统地论证了湖南电网暂态电压失稳的机制,并提出一种通过减小短路电流提高湖南电网暂态电压稳定性的思路。计算结果表明该思路可以有效地提高湖南电网电压稳定性。分析结果可为其他电网研究暂态电压稳定性问题提供参考。     

电网电压事故预防与处理

阐述了电网电压不合格对电力用户和电力网络的危害,分析了电网电压异常的原因.提出电网电压调整措施、正常运行时变电站和配电所的调压原则及电网电压事故处理方法,针对目前陕西电网无功电压调整存在的问题,提出陕西电网电压调节的建议.     

基于复杂电网的电压分层协调控制方法探讨

海南电网系统的运行背景较复杂,网架结构较薄弱,电网电压控制手段较单一,电网电压的运行质量无法满足海南发展需要,因此迫切需要对海南电网的电压运行现状、控制难点和解决措施进行分析,并制定出适用于海南电网复杂形势下的电压分层协调控制策略,增强电网无功电压控制能力,提高电压的运行质量,解决海南电网长期存在的电压控制方式不足的技术难题。     

基于全节点模型的三华电网地磁感应电流计算

相同感应地电场作用下,不同电压等级输电线路的地磁感应电流(geomagnetically induced currents,GIC)大小不同,以往的GIC计算集中在电网最高电压等级线路,通常忽略其他电压等级线路的GIC。交流特高压电网建设使我国电网增加了1 000 kV电压等级,综合考虑线路长度、单位阻值等GIC影响因素,准确计算包括500 kV超高压及1 000 kV特高压的多电压等级电网的GIC是重要研究课题。以我国多电压等级电网(三华电网)为例,分别考虑1 000 kV单电压等级网络(称电网1)和500、1 000 kV双电压等级网络(称电网2),建立了电网1及电网2的全节点GIC模型并提出了多电压等级电网的GIC算法,计算了两种感应地电场情况下电网1及电网2的GIC,比较了两种情况下电网1及电网2的GIC计算结果。计算结果表明,500 kV超高压电网的GIC对1 000 kV特高压变电站的GIC水平有较大的影响,在多电压等级电网的GIC计算中,不能只计算最高电压等级电网的GIC,而忽略次级高压电网GIC的影响。     

基于一种新型锁相环的三相PWM整流器矢量控制

三相整流器电网电压定向控制时,电网电压传感器的电网电压定向方法成本高,无电网电压传感器虚拟电网磁链定向方法的精确度低。针对这些问题,提出了一种基于新型锁相环的PWM整流器矢量控制方法。该方法采用基于电压静止坐标系构造定向进行三相PWM整流器空间矢量控制,利用单相电压构造出相位相差90°的静止坐标系,并且在电网电压不平衡时可以按照电网电压平衡时的控制策略进行控制,该方法易于实现,可以很好地跟踪电网电压角度、母线电压稳定、矢量控制性能良好、可节省成本。仿真和实验验证结果表明:该方法正确且有效,有较好的工程应用价值。     

基于电压合格率评价函数的地区电压无功优化策略

传统的地区电网电压无功优化,只考虑保持各母线电压合格,母线下级电网则根据上级电压进行电压调控。但在实际运行中,中低压配电网的电压调控能力往往不足以保证其电压合格率,需要上级电网根据下级电网的实际需求调节其电压。本文提出了基于电压合格率评价函数的地区电压无功优化策略,通过依次建立低压配网台区、中压片区电压合格率模型,从而形成了低压台区、中压片区和地区电网的三级电压无功优化策略。逐级建立电压合格率评价函数,使得地区电压无功的优化策略中,很好地考虑了对下级电网的电压合格率的影响,解决了上下三级电网的电压无功的协调优化难题。仿真结果表明,该策略大大提高了地区电网的综合电压合格率,具有很高的经济效益。     

国家特高压电网对山东电网的引导作用研究

依据国家特高压电网的规划分析了国家特高压电网接入山东电网后对山东电网2020年目标网架的影响,分析了山东电网接入国家特高压电网的消纳能力、山东电网2020年目标网架的灵活性和适应性。并对国家特高压电网的建设对山东电网的规划、运行及科研开发等多方面发展的引导作用进行了深入的分析。     

基于幅值计算的电网电压同步信号检测

针对目前电网电压锁相算法计算复杂、响应速度慢的缺陷,本文提出了基于幅值计算的电网电压同步信号检测算法,该算法的设计思路是当电网电压波形畸变较小时,得到一种快速跟踪电网电压同步信号的算法。本文首先介绍了满足快速性要求的电网电压同步信号检测算法原理,然后给出了三种计算电网电压幅值的算法,并对它们进行了对比分析,最后通过仿真和实验分别验证了本文提出的三种电网同步信号检测算法在检测电网电压同步信号上的有效性。     

电网故障不脱网运行的研究

为保证电网运行安全,需要采用自身的控制策略来抑制轻微电网电压跌落,主要是在故障下对网侧和机侧变换器的控制策略进行调整,即在严重电网跌落时,采用Crowbar装置在电压跌落时为转子浪涌电流提供通路,并限制转子电流的增大,在电压恢复时抑制电压骤升.此处提出一种Crowbar控制策略,能有效抑制转子过电流、直流母线过电压,并...     

基于LCCL滤波器的三相并网逆变器前馈控制策略

在dq旋转坐标系下提出了基于LCCL滤波的三相并网逆变器前馈控制策略,该控制策略可以有效抑制电网电压畸变造成的并网电流谐波。首先在dq坐标系下分析了基于LCCL滤波的三相并网逆变器控制策略的优点,但在该控制策略下,网侧电流没有直接受控导致其对于电网电压畸变的抑制能力较差,这将造成网侧电流较大的谐波。通过推导闭环系统中网侧电压与给定量之间的关系,完全前馈电网电压以减小电网电压畸变对网侧电流的影响,同时分解前馈量,分别前馈至电流给定以及控制量上从而增加了该前馈策略的可行性。最后,仿真以及100kW样机的实验结果验证了该方法的有效性。     

电网电压不平衡时逆变器无交流电压传感器控制策略

针对非理想电网电压条件,研究一种适应电网电压不平衡情况的并网逆变器无交流电压传感器控制策略。首先基于二阶广义积分器构建正交滤波器及适合电网电压不平衡条件的三相并网逆变器电压观测器,在两相静止坐标系下对电网电压进行观测;然后基于正交滤波器输出量进行正、负序分离,使正、负序分离与电网电压观测同步进行;最后结合逆变器在两相静止坐标系下的PR控制,并采用负序补偿算法,实现逆变器在电网电压不平衡条件下的无交流电压传感器控制。该策略能够避免传统虚拟磁链观测中的积分饱和、初值敏感、静态误差等问题,并克服现有基于正交滤波器的逆变器无交流电压传感器控制无法适应电网电压不平衡情况的问题。通过仿真与实验验证了所提出策略的有效性。     

Addressing and assessing the issues related to connection of the wind turbine generators to the distribution grid

Integration of wind power generation into power distribution grid may result in stability and power quality challenges. In this way, this paper first reviews the grid integration issues of wind power generation. Then, as the main contribution, the paper develops in-depth theoretical analyses for examination the grid integration issues such as voltage rise, output power fluctuations, and static and dynamic voltage variations created due to grid integration of wind turbines and corresponding aerodynamic power fluctuations. Besides, the paper addresses these issues by proposing elaborate control approaches and by using the static compensator (STATCOM). The paper first addresses the problem of voltage rise by active power curtailment through pitch control. However, this method may result in a large waste of wind energy that may not be cost effective. Next, the STATCOM is implemented and efficient control approaches are proposed for addressing the problem of voltage rise, improvement of voltage profile and suppression of voltage and power fluctuations. At the end, simulation studies for the study distribution grid are given. The study system is an actual distribution grid in Iran with approximately 7.9 MW wind power generation and 21.9 MW load.     

基于电压稳定与限值的风/储系统容量配置

通过研究区域配网P-V曲线,分析系统电压稳定的临界指标,结合电压限值提出具有不同优先等级的电网最大可接纳风电并网容量三层判据,定量的分析其与区域电网最大接入风电能力的关联关系,确定电网最大可接入风电容量及相应满足判据的情况。在遵循电压三层判据的优先级之下,计算储能系统对提高区域电网接纳风电能力下的大致接入容量,并在此基础上,依据特定的电压裕度需求,细化储能系统容量计算,得到所需的最小储能系统接入容量,充分利用其最大可用容量。     

基于Crowbar的双馈风电系统低电压故障下无功控制

在电网电压发生跌落故障期间,基于Crowbar电路的双馈风力发电系统需要吸收大量无功功率。通过分析故障下DFIG系统的运行特点,建立了变桨距角控制模型及网侧变流器的STATCOM控制模型,Crowbar电路动作后,利用变桨距系统调节桨距角来抑制系统转差率,减小系统从电网中吸收无功功率,同时将网侧变换器切换成STATCOM工作模式,为系统提供无功功率补偿,在PSCAD/EMTDC平台进行暂态仿真研究。结果表明,在故障期间Crowbar电路启动后,通过该控制策略能避免系统从电网中吸收过量无功功率,有助于主电网电压的重建和恢复,验证了所提方法的有效性和正确性。     

不平衡情况下光伏多电平逆变器的控制策略研究

电网发生不对称故障时,电网电压中存在的负序分量会对光伏并网控制造成影响。为了消除逆变器交流侧电流和直流侧电压的谐波,采用了正、负序独立旋转坐标系的控制方法,做了基于光伏三电平逆变器的电网不平衡情况下的并网控制策略仿真。仿真结果表明采用正、负序独立旋转坐标系的控制方法,逆变器交流侧电流和直流侧电压的谐波得到有效抑制。