无功调差及自动检测实验装置电路设计

从发电机和高压输电线供给的无功功率,一般满足不了负荷的需要,为了改变发电机外特性曲线,使并列运行的各台机组之间合理分配无功负荷并维持系统某一点电压恒定,在负荷变化时,需设置无功调差电路,补偿电力网电压损耗.分析了无功调差电路原理及自动检测比较回路的实现方法.     

发电机的无功出力服务分析

针对发电机无功有偿服务的重要性，以发电机的功率特性和运行区域为基础，通过分析有功与无功的关系，提出用有功发电损失折算无功电价的方法，这种无功服务定价方法应用简单，并能为电网安全，经济运行和无功源的建设提供正确的无功价格信号。     

无功电价研究

在潮流组成分析算法的基础上，应用一种基于综合成本分摊的无功功率电价方法计算了发电机与负荷间的实际输送关系。对无功电价进行仿真计算，计算结果符合生产实际。研究结果表明发电厂的无功服务得到一定的经济补偿，使其可自觉地维持电力系统的安全和稳定运行。     

考虑无功资源价值的无功实时定价

提出无功资源技术价值和无功资源经济价值的概念 ,并从无功资源技术价值的角度提出基于潮流计算的无功资源价值评价方法 ,该方法直接反映了无功出力与系统电压变化的关系 .考虑无功资源价值的影响 ,以发电机有功无功成本最小为目标函数 ,运用最优潮流方法进行了无功定价研究 .以IEEE14节点系统进行实例计算 ,与不考虑无功资源价值情况比较 ,这种定价在总成本、网路损耗、有功电价基本不变的情况下 ,可以使系统无功电价升幅在 38 1%以上 ,促使无功在电力市场环境下达到就地补偿 ,让市场成员积极维护系统安全     

模糊控制在变速恒频风电无功功率优化中的应用

分析了变速恒频风力发电机组的特性及运行原理.提出了在定子有功参考功率捕获最大风能的同时,确定定子无功参考功率,以提高机组运行效率、优化机组运行为目的的控制策略.在该策略中运用模糊逻辑来获得定子无功参考功率的确定值,仿真验证了该策略的有效性,其能实时调节系统的无功功率,使发电机在获得定子最大有功功率的同时,显著减少了发电机本身的损耗,提高了其运行效率.     

异步电动机发电运行状态下的理论分析与应用实践

本文通过对三相异步电动机在发电运行状态下的理论分析,提出了异步电动机改为发电机运行时输出电压的建立过程、无功电容器的选型计算以及异步发电机运行时的注意事项,为野外施工作业和抢险救灾临时供电找到一个行之有效的方法。     

计及配网有功无功协调运行优化的SST规划方法

固态变压器(solidstatetransformer,SST)作为一种利用电力电子器件实现能量管理和功率控制的新型变电装置,其应用将极大地提高配电系统的柔性调控能力,从而解决由于分布式电源接入给配网带来的诸多问题.针对SST在配网中的选址定容问题,考虑SST协调配电网有功无功资源的运行优化,提出了一种计及配电网提前运行优化结果的SST统筹规划方法.首先,基于SST的稳态数学模型,研究了SST在双交流/交直流系统连接下,计及负荷与分布式电源的参数时序控制方法.其次,建立了融合配电网有功无功时序运行优化的SST双层规划模型,上层考虑SST的投资成本、环境效益和配电网年运行成本,对SST的安装位置和容量进行了规划;下层以配电网日运行成本最低为目标,进行时序多场景下SST协调配网中有功无功资源的日运行优化,并提出改进的主从式差分入侵杂草混合算法进行双层规划模型迭代求解.最后,采用改进的33节点配电系统进行仿真验证,结果表明:相较于考虑SST协调配电网单方面有功/无功运行的规划方法,所提方法的配网年综合成本分别减少91.1 k$和21.8 k$;相较规划前和单层规划方法,所提方法的配网年运行成本分别降低10.6 k$和92.7 k$,电压偏差分别减少25%和18%.所以,计及配网有功无功运行优化的SST双层规划方法,可以充分考虑协调主动配电网有功无功资源运行对SST配置规划的影响,提高系统运行的经济性和规划方案的可行性.     

基于SVC-MERS的风电异步发电机组电压控制

异步发电机结构简单、成本低廉且运行可靠,但输出电压极易受负载波动而变化.文中分析了异步发电机输出功率变化引起的电压失衡现象,对传统相移控制与间接电压控制进行了改进,提出采用新型连续无功补偿装置SVC-MERS来控制异步发电机输出电压的直接电压控制方法,并通过仿真验证了该方法在扩大工作点范围与改善电流质量方面的效果.最后,搭建风力发电系统模拟实验平台,研制了一台最大补偿容量约为7.66 kvar的SVC-MERS,并完成了异步发电机组稳压实验,通过实验验证了该装置的实际效果.与STATCOM相比,文中装置结构简单,且采用工频控制,开关损耗较低.     

分布式可再生能源并网逆变器控制策略研究

为满足分布式可再生能源并网要求,提出一种模拟同步发电机特性的并网逆变器控制策略.引入惯性与阻尼特性,建立了并网逆变器控制策略的数学模型.采用近似同步发电机励磁无功调节、有功频率下垂特性调节,实现并网逆变器在孤岛运行时维持电网电压、频率稳定,在并网运行时实时跟踪有功、无功指令,提高系统的稳定性.仿真结果证明了所提出控制策略的可行性.     

基于全寿命周期成本的配电网多阶段无功规划

以无功补偿方案全寿命周期净收益现值为目标函数,建立了多阶段配电网无功规划数学模型.不仅考虑了多阶段配电网无功规划方案的初始投资、运行维护成本、报废成本,反映了无功补偿方案全寿命周期的降损节能收益能力,还考虑了配电网在不同阶段的无功负荷需求,使无功补偿设备可以分阶段进行安装建设,优化了工程投资.提出了一种混沌多粒子群算法并对上述模型进行求解,该算法克服了基本粒子群算法早熟问题.最后,通过配电网无功规划实例验证了上述模型和方法的正确性及有效性.     

电力系统谐波和基波无功检测改进方法

准确、快速地检测电网电流中的谐波成分，是谐波抑制和无功补偿的关键．在小波分析的基础上，结合瞬时无功功率理论，提出了一种谐波和基波无功检测的改进方法．该方法能检测各次谐波和基波无功分量，且运算过程可用软件来实现，不必依赖昂贵的元件和复杂的电路．Matlab仿真结果表明：该方法能实时检测谐波电流和基波无功电流，且检测精度高，动态相应快．     

考虑风力发电的系统无功优化模型和算法

针对风力发电需要吸收电网大量无功而影响电网无功分布和电压稳定的问题,研究了含风电场的系统无功优化,给出了风电场在恒功率因数运行情况下其并网点处无功补偿容量的计算方法．在满足风电场无功补偿的前提下,建立了以全网的有功网损最小为目标函数的无功优化模型,并用遗传算法求得最优解．将风电场接人IEEE-30节点系统进行仿真计算,验证了该方法和程序的有效性和实用性．     

计及无功资源价值的无功实时定价

提出将无功资源价值引入到基于边际成本和潮流追踪的无功定价算法中,利用平均值法将无功资源价值的判断指标转化为无功价值因子,并将无功资源价值因子计入到无功支路转运费用中,通过仿真计算结果和不考虑无功资源价值的情况进行比较,总的负荷分摊的无功生产成本并没有改变,而远离无功源的负荷分担的无功生产成本有所增加,可以就地补偿无功的负荷分担的无功生产成本有所减少,从而促进了无功在电力市场环境下达到就地补偿。     

无功功率潮流跟踪的模型与算法

在分析无功电源及无功负荷特点的基础上,提出支路无功功率的等值处理方法,即将支路对地导纳等值为无功电源,将支路损耗等值为虚拟负荷,形成无功功率无损网络.根据有功功率分配的解析模型和算法的思想,依据无损网络构造无功顺流分配矩阵,提出无功功率跟踪的解析模型.针对无功电源的特点,给出有功功率顺流分配矩阵异常时的解决方法.该模型不需任何分摊原则,只需通过矩阵分析直接得到解析模型.将该算法应用于4节点系统、IEEE14、IEEE30节点系统及实际工程算例,结果表明该算法可有效地处理系统中的无功电源及无功负荷,具有工程实用性.     

基于修正导纳法的负荷侧无功定价

开放的电力市场要求有竞争性的无功辅助服务。在无功辅助服务中无功成本的分摊和定价是一个关键的问题。分析了对于实时无功定价存在的缺陷。提出了基于修正导纳法的负荷侧无功定价的方法,把负荷侧无功成本分摊分为二个部分：无功发电成本和无功输送成本。该方法通过无功相关系数建立了无功源与无功负荷的线性关系,从而进行无功成本分摊。以IEEE-5节点系统为例对无功功率成本进行仿真计算,计算结果表明该方法是可行的和合理的。     

基于无功资源价值的无功定价研究

该文运用改进的无功等效补偿法对电力系统中无功源的资源价值问题进行了研究,提出采用平均值法将无功资源价值判断指标转化为无功资源价值因子,并将其引入最优潮流模型的目标函数中进行修正,建立了同时考虑无功资源价值和无功生产成本的无功实时定价模型,并结合Wald-Hale六节点系统进行了仿真。仿真结果表明:在考虑各无功源的无功资源价值后,系统从无功资源价值大的无功源采购了更多的无功,满足了系统要求,提高了系统电能传输的安全性和稳定性,也使整个系统的无功更具合理性。     

地铁供电系统有源滤波协同无功补偿装置的研究

随着城市轨道交通的迅速发展,地铁供电系统动力照明负荷、变频设备的使用持续增多,导致无功功率和谐波问题日益严重。提出一种利用0.4 kV侧设置的有源滤波装置协同电抗器进行35 kV系统无功补偿的新方法。在地铁供电系统无功补偿领域内,首次将两者结合,探索出既节省成本,又能满足地铁供电系统功率因数要求的新无功补偿方式。     

三相电能质量调节器的检测及控制新方法

为了提高不平衡三相三线制供电系统的电能质量,先将基于FBD法的补偿电流检测方法进行推广,使其能够检测出三相电路中的谐波、无功及负序电流;然后提出了一种有源电能质量调节器的控制方法,使有源电能质量调节器能够同时补偿这3个电流分量。实验结果证明,基于FBD法的检测方法算法简单,可以应用于不平衡三相三线制供电系统;采用该文提出的控制方法,有源电能质量调节器可以同时补偿三相三线制供电系统中的谐波、无功及负序电流。