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。     

基于隐马尔可夫模型的电压暂降发生时间预测

通过电能质量监测系统(power quality monitoring system, PQMS)中蕴含的电网历史故障变化、趋势等重要信息,对未来电压暂降进行预测,可为用户和电网公司合理规划生产,避免经济损失提供有力帮助。该文提出一种基于隐马尔可夫模型的电压暂降发生时间(occurrence time of voltage sag, OTVS)预测方法。首先对电压暂降发生时间的变量可预测性、数据冗余性、事件混沌性进行分析,揭示电压暂降监测数据特性;然后针对这三种特性,提出基于模糊C-均值聚类算法(fuzzy C-means algorithm, FCMA)和赤池信息准则(Akaike information criterion, AIC)的电压暂降历史状态识别与划分方法,以区间型变量刻画监测数据中的历史变化信息;建立考虑暂降历史变化信息和电网扰动变化信息的隐马尔可夫模型,实现对未来电压暂降的预测。最后,利用中部某省10个监测点的历史数据进行验证,所提方法的预测准确率最高可达92.85%,所提方法的预测性能较其他典型预测方法约高5%～30%。     

10kV系统4PT接线方式下谐波测量结果异常的分析

为了抑制铁磁谐振,10kV配电系统中部分电压互感器采用4PT接线方式,该方式对于谐波测量的结果将产生显著影响。本文结合实际谐波测量案例,通过对谐波测量结果进行深入分析,并从理论溯源谐波测量结果异常的原因,分析表明电压互感器采用4PT接线时增大了零序电流的阻抗,使磁通中产生了3次谐波成分,从而造成谐波测量结果中3次谐波成分显著增大,该方式下二次侧的测量结果不能真实地反映实际的谐波情况。文章最后对电压互感器采用4PT接线时谐波测量提出了建议。     

电容式电压互感器谐波测量方法研究

针对电容式电压互感器(capacitor voltage transformer,CVT)谐波测量数据准确度无法满足电能质量监测系统要求的问题,文中提出了一种具有谐波测量功能的CVT的实现方案,通过在常规CVT的分压器低压端串入电容C3,利用电容分压原理获得电网谐波测量信号。建立了该CVT的宽频等效电路模型,分析电容C3两端输出电压在谐波频段内的变化情况,明确了影响其频率特性的关键参数。并基于此方案研制了1台110 kV具有谐波测量功能的CVT样机,通过了型式试验并开展了谐波准确度试验,试验结果表明,在2~50次谐波信号测量范围内,该样机满足电能质量监测设备谐波要求,进一步验证了所提方案的有效性。     

基于迭代加权改进BP神经网络的电容式电压互感器变比幅频特性拟合方法

针对电容式电压互感器(CVT)的变比幅频特性曲线拟合误差较大的问题,文中以BP神经网络为基础,提出了迭代加权改进的BP神经网络方法,对CVT的变比幅频特性曲线进行拟合,该方法不仅可以保证拟合曲线的均方误差满足收敛条件,还可以有效降低拟合曲线的最大误差。实例计算表明,该方法使得CVT变比幅频特性拟合曲线的最大误差降低24.45%。     

基于谐波功率分解的奖惩性电能计量方法

为了合理地计量谐波电能,提出了一种基于谐波功率分解的奖惩性电能计量方法。根据谐波电压、电流采样数据采用复线性最小二乘法估算谐波等值电路参数,然后通过谐波功率分解求解系统谐波功率和用户谐波功率,基于奖惩性计量模型即可得到奖惩性谐波功率。该方法考虑了公共连接点处谐波功率的分解,能够更合理地计量典型工况下的谐波功率。最后以IEEE14节点系统为例进行仿真分析,结果验证了所提方法的合理性和实用性。     

电容式电压互感器的谐波传递特性研究

针对电容式电压互感器(capacitor voltage transformer, CVT)的谐波传递特性,综合考虑杂散电容等因素影响,建立等效电路模型,采用逐级计算各级等效阻抗和传递函数的方法,对 CVT 谐波传递特性进行深入计算和分析。基于Matlab/Simulink仿真工具对CVT谐波传递特性开展了仿真验证,并针对实际CVT开展了CVT谐波传递特性和测量误差的实际物理试验研究,试验结果与仿真分析结果具有较好的一致性。发现影响 CVT 谐波传递特性的因素不仅是 LC 串联谐振回路额定工作点的偏移,中间变压器一次侧和补偿电抗器的杂散电容对CVT谐波传递特性有着重要影响,传递函数幅频特性曲线呈现尖峰和低谷效应,导致较大的测量误差。     

误差补偿电抗器补偿原理分析及设计验证

误差补偿用电抗器主要用于对供电型电磁式电压互感器负载误差的调节,由于误差补偿用电抗器的阻抗值需要与供电型电磁式电压互感器的一、二次漏阻抗值匹配,要求其具有较高的品质因数(Q值).本文介绍了供电型电压互感器误差补偿原理,分析了不同气隙下铁心电抗器交流电阻值的产生机理,并建立测试系统,对不同气隙长度下的铁心磁滞回线以及其对应的电感值及交流电阻值进行测试,掌握了铁心电抗器技术参数与气隙关系,并采用带气隙铁心电抗器对一台110 kV 60 kVA供电型电压互感器进行补偿.试验结果表明:铁心电抗器的磁路气隙越长,其磁导率越小,相应的交流电阻值和电感值越小,但由于铁心越不容易饱和,具有稳定阻抗值的工作电流动态范围越大.本文采用带气隙铁心电抗器对供电型电压互感器进行误差补偿,补偿结果表明,其误差能够满足0.2级误差限值要求.     

电压互感器4PT接线对谐波测量结果的影响

为了研究电压互感器4PT接线方式对谐波测量结果的影响,该文结合实际谐波测量案例,通过对谐波测量结果进行深入分析,根据变压器的电磁关系从理论上溯源谐波测量结果异常机理,并基于PSCAD/EMTDC对电压互感器的接线方式进行仿真研究,最后对电压互感器采用4PT接线时谐波测量提出建议。研究结果表明电压互感器采用4PT接线时增大了零序电流的阻抗,使磁通中产生了3次谐波成分,从而造成谐波测量结果中3次谐波成分显著增大,该方式下二次侧的测量结果不能真实地反映实际的谐波情况。