含分布式电源的配网网损分摊方法及其场景适用性研究

目前网损分摊方法的研究主要集中于110 kV及以上电压等级的输电网络,难以直接应用于分布式电源接入配网的情况,也未对分布式电源造成的配网运行场景变化进行探讨。为此,提出一种含分布式电源的配网网损分摊方法,并对其场景适用性进行分析。首先,将分布式电源的运行场景依据其出力情况分为“不发电”、“本地消纳”和“余量上网”,并对3种运行场景的网损分摊必要性和分摊特点进行研究。然后,综合对比分析传统网损分摊方法在含分布式电源的配网中的适用性,并在此基础上设计一种适用于含分布式电源的配网网损分摊方法,该方法考虑了2种常见的计算分支,并从原理上对2个计算分支的场景适用性进行详细研究。最后,以IEEE 33节点配电系统为例,对分布式电源接入配网进行网损分摊计算,验证了所提方法的实用性。     

网络通信端口的电磁脉冲防护研究

电磁脉冲能通过天线、线缆、孔洞缝隙等途径,耦合非常高的能量进入电子设备,造成严重威胁。文中针对以太网数据通信端口的电磁脉冲防护问题,在介绍了传输线理论的基础上使用软件分别对平行双导线和双绞线进行了电磁仿真,设计了电磁脉冲防护模块,并通过实验验证了其良好的电磁脉冲防护性能。     

变电站退役电池的机理模型建立及仿真

中国变电站直流系统大量使用阀控密封式铅酸蓄电池(valve regulated lead-acid battery,VRLA)作为后备电源,退役后的蓄电池存在一定的利用空间。为了估测退役后电池的性能,本文建立了合理简化的VRLA机理模型,通过Ritz法进行离散化并求解;最后通过充放电实验对模型进行了验证。实验与仿真结果对比,证明了机理模型具有较高的仿真精度,为退役电池老化状态的分析打下了基础。     

分布式供能系统场景竞争力的分类评价模型及应用

分布式供能系统影响因素纷繁复杂,发展场景类型多样,针对其投建规划与经济评价中缺乏量化方法的问题,文中建立一种分布式供能系统场景竞争力的分类评价模型。首先,考虑反映场景竞争力的软硬性条件,建立分布式供能系统场景竞争力的三级评价指标体系,并以指标高贡献率及数据易获取性为原则,筛选出场景竞争力的实用评价指标;然后,对分布式供能系统进行自上而下的全面逐级分类,系统分析各类型场景的发展特点;最后,以实用评价指标为输入变量,以场景竞争力的分类评价值为输出变量,在采用熵权法针对不同场景引入指标贡献系数的基础上,结合层次分析法进行场景竞争力评价值的求解。基于南方部分省区分布式供能系统的统计数据进行算例分析,验证了模型的有效性和适用性。     

考虑变压器接线方式的电能质量监测装置优化配置方法

当前电能质量监测装置配置过程尚未考虑变压器接线方式对电压暂降传播特性影响,针对这一缺陷,本文首次提出一种考虑变压器接线方式的电能质量监测装置的优化配置方法。首先深入分析系统中变压器不同接线方式对电压暂降传播特性的影响,建立与特定接线方式相对应的电压暂降幅值矩阵。然后,构建了各种类型短路故障下的电压暂降可观测矩阵,形成保证全网各节点电压暂降可观的约束条件,以监测装置数量最小为目标函数,建立了基于遗传算法的电能质量监测装置优化配置方法。最后,对IEEE-39节点进行仿真计算,验证了本文方法的有效性。     

低压脱扣器电压暂降试验分析及配置策略研究

当前配网中低压脱扣器因电压暂降事件动作跳闸,会导致用户负荷损失严重,针对此问题,国内外均尚未针对低压脱扣器提出行之有效的配置策略。本文首先分析了低压脱扣器工作原理,归纳并分析了影响低压脱扣器正常工作的诸多因素(电压波动、过电压、谐波、欠频等)。其次,在深入分析现行国家标准基础上,设计了电压暂降试验平台和试验步骤,以目前主流DW45系列万能式断路器所配置GXQ-M型低压脱扣器为例,进行了试验研究,分析其在电压暂降作用下的动作区域、不动作区域和模糊区域。最后,结合试验结果,分别从制造商、用户以及供电部门等方面提出了低压脱扣器应对电压暂降的要求与配置策略,并建议国家标准进行修改。     

变电站空调和照明系统节电改造优化建模研究

变电站的空调和照明系统节电潜力巨大,本文首次尝试从年节电量、投资成本和年支出费用等角度对变电站空调和照明系统的改造进行优化建模研究。首先,对分布在变电站各场所的空调和照明设备的功率、特点、用电规律及利用率等进行研究,并根据设备的安装位置、特点、用电规律和利用率等分别将空调和照明系统分为3类和5类;然后,以不同类别、不同功率的空调和照明设备的改造数量为控制变量,空调和照明系统的年支出费用最小为目标函数,建立综合考虑年节电量、投资成本和分布在变电站各场所的空调和照明设备的功率、数量、运行时间等约束的节电改造优化模型;基于该模型的实际特点,采用整数编码的灾变遗传算法搜索全局最优解;最后,以某220k V有人值守变电站的空调和照明系统节电改造为例,验证了所提模型的理论与应用价值。     

基于高精度数字倍频原理实现电力系统频率跟踪的新技术

在分析现有频率跟踪技术的原理及特点基础上,提出了一种基于高精度数字倍频的频率跟踪的新技术,实现了电能质量在线监测的频率跟踪,它的自适应补偿功能可以有效地减少倍频误差,消除了基波波动导致的计算误差,保证基频偏离工频时有效实现采样窗口与被测周期的同步。同时,在现场可编程门阵列FPGA上验证了该设计的正确性,使该模块可作为一个独立的单元嵌入到电能质量在线监测装置中。     

星形共直流母线多端口电力电子变压器多状态可靠性模型及应用

星形共直流母线多端口电力电子变压器（star common DC bus multiport power electronic transformer, SBM-PET）各端口故障相互独立,具有多运行状态特点,目前缺少能有效表征其多状态可靠性的数学解析模型。为此提出一种SBM-PET多状态可靠性模型,并将其应用于交直流配电网可靠性评估。首先分析了SBM-PET结构及工作原理,根据SBM-PET各组成模块特点及故障影响范围对其进行功能模块划分,在此基础上考虑元件冗余配置建立SBM-PET各功能模块可靠性模型。然后根据SBM-PET各功能模块停运情况,基于马尔可夫过程建立SBM-PET多状态可靠性模型,求解SBM-PET不同状态下的概率、频率及平均持续时间可靠性指标,并基于此建立交直流配电网可靠性评估模型。最后算例分析计算了SBM-PET多状态可靠性及交直流配电网可靠性,结果验证了所提模型的有效性。     

考虑时序趋势特性的典型场景高压谐波综合评估方法

针对现有评估指标及方法难以区分典型场景中趋势特性差异较大而CP95值相近的谐波曲线,且甚少考虑数据时序趋势特性,无法科学合理地表征谐波水平差异的问题,提出一种考虑时序趋势特性的典型场景高压谐波特性评估方法。首先,基于双激励理论提取数据序列的时序趋势特性,建立涵盖时序趋势特性的包括传统谐波指标及时序趋势特性指标在内的高压谐波综合评估指标体系;然后,考虑所建立的指标间关联特性,提出基于序关系分析和CRITIC法相结合的典型场景高压谐波综合评估模型;最后,算例分析表明所建立的时序趋势特性指标能有效表征数据曲线的时序发展特性,对多条CP95值相近的谐波曲线能有效表征其谐波水平差异。分析结果验证所提方法的合理性和有效性。