配电网低压大电流负荷的谐波与无功补偿装备研制

研制了一套适用于企业配电网低压大电流负荷的谐波与无功补偿装备,即HAPF-IVC综合补偿装置。采用高压与低压相结合的谐波治理方式,在变压器10 kV高压侧采用较小容量的高压注入式混合型有源电力滤波系统(HAPF),同时在380 V低压侧投运一组智能型无功补偿装置(IVC)与无源滤波器相配合以实现无功的动态补偿,达到了谐波治理和无功补偿相结合的效果,解决了大电流情况下HAPF容量限制的瓶颈。实验结果表明输入电流畸变率由补偿前的31.1%降低到3.9%,功率因数由补偿前的0.7提高到0.95。     

10 kV线路杆上补偿与配变低压侧补偿的对比分析

配电网中最常用的无功补偿方式主要有杆上无功补偿以及配电变压器低压侧集中补偿。为对这两种方式进行量化对比分析,在对线路杆上补偿和配电变压器低压侧补偿的理论分析基础上,建立评价指标体系,通过对10 kV典型线路建模并进行仿真潮流计算和无功优化,量化对比分析不同负荷水平下杆上无功补偿和配电变压器低压侧补偿的效果.结果表明:配电变压器低压侧补偿更有利于无功功率的就地补偿,并且能够减少网络损耗,提高系统运行的经济性。     

配电网高低压综合电压/无功优化方法

在10 kV线路上装设无功补偿装置可以有效地改善电压、提高运行经济性的前提下,提出了10 kV配电网高低压综合电压无功优化模型,该模型在传统的低压侧补偿、首端电压以及配变分接头调整控制的基础上融入了10 kV线路补偿控制,并提出了遗传算法应用于配电网电压无功优化时的初始群体产生两步法,介绍了采用该改进的遗传算法求解该综合优化模型的处理方法和主要步骤.采用门头沟一条实际的10 kV配电线路进行优化说明了将10 kV侧无功补偿纳入电压无功补偿模型进行综合考虑的必要性与可行性.     

0.4kV配电网无功补偿多点配置研究

针对低压配电网无功补偿问题,建立了以最小网损为目标函数的无功补偿优化模型,运用改进内点法对优化模型进行求解.并对在配变低压侧根部一点配置补偿装置无法解决的低压配电网网损等现象,提出了在配变低压侧三相线路上多点分布配置无功补偿装置的优化方式,先以所有负荷节点做为待补偿点用改进内点法对模型进行求解,得到理想配置方案后,考虑到补偿的经济性及检修方便等因素,选定几个最终补偿点进行无功补偿装置配置.对实际的低压配电网进行了分析计算验证方法的可行性和实用性.     

油田配电网负荷特性研究与无功优化补偿实践

油田配电网的负荷多为感应电机类负荷,无功负荷大,功率因数低,无功功率对油田配电网运行的影响很大。根据抽油机有功功率近似正弦曲线变化而无功功率基本不变的特点,指出不能依据功率因数来投切补偿电容器,提出了油田配电网抽油机无功分散补偿、配电变压器低压侧固定分组补偿等系列补偿方案。选取1条典型配电网线路,采用优化补偿软件进行计算,按计算结果对油田配网馈线实施了补偿。建立了油田配电网无功监测试验系统,通过对无功补偿前后测量数据的比较,验证了补偿方法的正确性。     

配电网高低压综合电压/无功优化方法

在10 kV线路上装设无功补偿装置可以有效地改善电压、提高运行经济性的前提下,提出了10 kV配电网高低压综合电压无功优化模型,该模型在传统的低压侧补偿、首端电压以及配变分接头调整控制的基础上融入了10 kV线路补偿控制,并提出了遗传算法应用于配电网电压无功优化时的初始群体产生两步法,介绍了采用该改进的遗传算法求解该综合优化模型的处理方法和主要步骤。采用门头沟一条实际的10 kV配电线路进行优化说明了将10 kV侧无功补偿纳入电压无功补偿模型进行综合考虑的必要性与可行性。     

智能型无功最优补偿及装置

目前,国内的无功补偿主要采用变电站集中补偿和企业就地补偿两种形式［１～４］,而用于城市配电网公用变低压侧的无功自动补偿系统的研究则刚刚起步。随着城市和农村配电网改造工作的逐步展开,集配电网户外智能型无功自动补偿、电能质量和负荷监视于一体的装置已越来越...     

针对油田负荷特性的固定电容无功补偿优化规划

为了解决油田配电网线损大的问题,提出了一种在油田配电网低压侧并联固定电容器无功补偿的方法。分析了抽油机的负荷特性,指出抽油机负荷的有功功率波形近似为正弦曲线,无功功率几乎不变,油田配电网可以根据抽油机的无功功率采用固定电容器进行补偿。提出一种考虑抽油机负荷周期性波动情况下的油田配电网损耗电量分析的改进方法,并指出若采取常规分析方法会导致损耗电量的分析结果偏小。在此基础上以降损电量最大为目标函数,以降损改进率和总投资限值为终止条件,建立了低压侧并联固定电容器无功补偿的优化模型,并采用随机抽样优化算法求解出电容器的最佳补偿个数和位置。以两个油田配电网为例进行了分析,结果表明固定电容器补偿方案能够有效降低油田配电网的线损。     

基于启发式算法的配电网低压侧无功优化规划

以投资收益最高为目标函数,运用两种启发式算法(即最大降损效果法和改进灵敏度法),获得考虑负荷变化情况下配电网低压侧无功补偿装置的单阶段静态和多阶段动态最优规划结果.最大降损效果法和改进灵敏度法分别根据最大降损效果排序结果和灵敏度排序结果选出补偿效益最明显的节点作为无功补偿候选节点,实现低压侧自动无功补偿装置安装位置的优化规划,并与遗传算法的优化规划结果进行了比较得出结论.     

配电网低压侧自动无功补偿装置安装位置的优化规划

认为安装低压侧自动无功补偿装置的节点的无功功率较好地实现了无功补偿,使补偿后负荷的功率因数提高到0.95以上,建立了在部分节点安装低压侧自动无功补偿装置的配电网简化模型,分别以减少的有功网损最大和投资收益最高为目标函数,并采用惩罚函数的办法对低压侧自动无功补偿装置的安装数量加以约束,使之基本满足预算要求,以各个节点电压符合要求及各个设备不超过其电气极限为约束条件,在此基础上,采用遗传算法确定了低压侧自动无功补偿装置的最佳安装位置.文中给出了程序流程图和规划实例,结果表明提出的方法是可行的.     

自适应负荷型配电变压器设计

自适应负荷型配电变压器具有自适应负荷功能和性能特点,可在不切断负荷的情况下,根据系统电压和负荷实际情况,实现变压器电压分接头调整、额定容量运行方式的自动切换、在线负荷换相以及分相无功补偿。阐述了自适应负荷型配电变压器的功能架构设计;解析了其在线负荷换相、有载调容、分相无功补偿和有载调压等功能实现控制原理;给出了动作定值设定方法;建立了功能实现仿真试验模型。经仿真分析,验证了自适应负荷型配电变压器较普通配电变压器具有明显功能优势,适用于负荷季节性强、年平均负载率低、空载损耗占比高、用户端电压合格率和功率因数偏低的农村配电网中,可提升配电台区经济运行水平,保障用户供电质量,降低配电网运行损耗,充分发挥配电层级的节能减排作用。     

储能式统一电能质量控制器负载电压全补偿容量配置策略

常规储能式统一电能质量控制器(UPQC)的补偿策略,为了实现串、并单元的功率协调分配,可能出现补偿前后负载电压相位跳变问题,对相位跳变敏感负荷有影响。为此,文中对储能式UPQC提出了一种负载电压幅值和相位全补偿容量配置策略。该策略在实现负载电压完全补偿的前提下,利用储能单元能够提供有功功率的特点,通过选择合适的并联补偿电流并使其幅值保持恒定,减小补偿后的电源电流幅值,从而使串联单元保持较低的补偿容量,减小了UPQC的串联单元容量的配置。仿真及低压小功率样机实验结果表明,所提策略可以实现负载电压的完全补偿,并减小了UPQC的串联单元补偿容量。     

基于Labview的无功补偿模糊控制方法

配电系统中由于负荷的不确定性,低压线路往往在高峰和低谷负荷时出现无功不足或无功过补偿的情况,从而导致线损增加。文章提出了一种无功补偿的模糊控制方法,考虑一天内当前负荷和未来2 h负荷的变化趋势,并把它们用时间信息来表示。模糊控制器的输入为时间信息和功率因数,而输出信号用来控制并联电容器组的投切。通过Labview实现该模糊控制器并将其应用于某低压配电区,分析结果说明该方法可以减少投切的次数并获得较好的补偿效果。     

店坪Y,d11牵引站空载运行分析

系统地分析了电气化铁路Y ,d11牵引站的空载运行。得出由于牵引站低压侧两相 (a、c)不对称无功固定补偿所引起的牵引站高压侧两相A、C过补偿 ,B相欠补偿和牵引站A、C相与三相对称电力系统的有功功率循环。提出了一种新型Y ,d11牵引站三相对称无功固定补偿实现方案     

优化无功补偿降低电能损耗的方法与途径

根据本地区配电网的具体特点是提出应优先提高无功补偿度来降低损耗，并做好无功功率的分层，分区和就地平衡，减小因无功潮流引起的线损，从工程实际出发，通过计算比较了10KV侧杆上集中补偿与低压侧分散补偿的降损效果。分析实际的工程设计中需注意的事项，从投资，维护，使用效果等方面综合考虑了补偿电容的安装方式，对公用变压器数量多又相对集中，功率因数较低的配电长线路上，在负荷侧安装10KV杆上电容器是适宜的，其经济效益较好，但对于新建，公用配变较为分散的配电线路（如效区电网，农村电网）适宜采用低压侧分散补偿，其降损效果最佳。     

烧结炉无功功率与谐波的综合补偿方法

低压系统中普遍采用带有多组自动投切功能的电力电容器组进行无功功率补偿，当系统含有谐波源负荷时，存在电容器的运行安全和谐波放大问题。烧结炉采用了晶闸管相控交流调压技术，属典型的谐波源负荷。文章针对烧结炉负荷的特性，提出了一种无功与谐波的综合补偿方案，现场试验结果表明该方案是经济有效的。文章还讨论了并联电容器对滤波器性能的不良影响。     

统一电能质量控制器容量优化设计及控制

为实现统一电能质量控制器(Unified Power Quality Conditioner,UPQC) 容量在串并联单元之间的合理分配,提高UPQC补偿效率,给出了一种UPQC容量优化设计及控制方法。利用矢量图方法分析了UPQC稳态运行特性,建立了UPQC容量与电源电压暂降/骤升幅度、负载容量、负载功率因数和负载电压变化相角之间的关系模型,将其作为UPQC串并联单元容量选择的依据。根据补偿后负载电压相角可控的特点,采用神经网络对负载电压相角进行优化估计,降低UPQC实时补偿功率。仿真结果证明,所提方法能有效减小UPQC设计容量,优化动态补偿效果。     

Bi-directional electric vehicle fast charging station with novel reactive power compensation for voltage regulation

Excessive carbon emissions from the current transportation sector has encouraged the growth of electric vehicles. Despite the environmental and economical benefits electric vehicles charging will introduce negative impacts on the existing network operation. This paper examines the voltage impact due to electric vehicle fast charging in low voltage distribution network during the peak load condition. Simulation results show that fast charging of only six electric vehicles have driven the network to go beyond the safe operational voltage level. Therefore, a bi-directional DC fast charging station with novel control topology is proposed to solve the voltage drop problem. The switching of power converter modules of DC fast charging station are controlled to fast charge the electric vehicles with new constant current/reduced constant current approach. The control topology maintains the DC-link voltage at 800 V and provides reactive power compensation to regulate the network bus voltage at the steady-state voltage or rated voltage (one per unit). The reactive power compensation is realized by simple direct-voltage control, which is capable of supplying sufficient reactive power to grid in situations where the electric vehicle is charging or electric vehicle is not receiving charges.     

杆上低压无功补偿装置在农网中的应用

针对农村低压配网功率因数低的情况，提出在完善农网建设与改造中，采用杆上无功补偿装置，用以减少低压线路无功电流传输，减少线路电压损耗，提高功率因数。阐述了根据负荷及功率因数来确定补偿容量及各补偿点所在线路的位置，最大限度降低配网线路的无功电流，达到良好的补偿效果。