含分布式电源的配电网电压暂降研究

基于蒙特卡罗模拟方法运用EMTDC/PSCAD建立模型,包括分布式电源以不同接入位置、出力大小和控制方式并网的模型以及故障特征的随机模型.采用系统均方根值变化频次作为评价各节点电压暂降的指数.此方法结合一个中压配电网算例分析分布式电源在以上3个方面对电压暂降的影响.结果表明分布式电源的接入能够降低配电网电压暂降发生频次,改变接入位置、出力和控制方式均影响电压暂降的发生频次,这为分布式电源配置优化和缓解电压暂降提供依据.     

基于相空间重构的电压暂降分类方法

电压暂降的快速分类对改善电能质量有重要意义.针对电压暂降分类存在的复杂、实时性不强及误判等问题,提出基于相空间重构的电压暂降分类方法.对无扰动的三相信号进行相空间变换,使其转化为简单的同心圆,据此得到变换矩阵.对持续时间不足1周期的信号,通过变换矩阵重构周期信号;对持续时间为1周期以上的信号,使用变换矩阵进行处理.根据暂降到达稳定状态时的3点,得到三相相量图.对所得的相量图进行分析,得到电压暂降的分类结果.仿真实验及算例分析结果表明:该分类方法具有可行性.     

基于空间矢量的单相电压暂降检测方法

电压暂降检测对电能质量分析和控制具有重要意义.提出一种基于电压空间矢量的单相电压暂降检测方法.通过对三相电压信号进行Clark变换,结合Euler公式构造三相电压空间矢量,根据空间矢量在复平面上的椭圆轨迹进行电压暂降的检测并识别出故障相.由椭圆长半径、短半径和倾斜角求出电压暂降过程中电压相位角跳变值,根据相位角跳变值对原始电压数据进行移相,最后计算出电压暂降深度.仿真实验取得了良好效果,表明该方法具有一定的应用价值.     

基于扰动无功功率的电压暂降源定位

暂降源定位对于查找暂降源、划分暂降责任有重要作用。为了确定暂降源的上下游位置,本文从线性电路的叠加原理入手,通过分析故障过程中电气特征变化规律,提出了基于扰动无功功率变化特征的电压暂降源定位方法。当发生三相对称故障时,如果监测点的正序扰动无功功率方向与规定正方向一致,电压暂降源在上游,反之则在下游;当发生不对称故障时,如果监测点的负序扰动无功功率方向与规定正方向一致,电压暂降源在下游,反之则在上游。大量仿真与实测数据表明,本文方法不受暂降持续时间影响,能够实现电压暂降源的上下游定位,具有较高准确率。     

孤岛微电网电压不平衡补偿及负序电流均分协同控制策略

针对孤岛微电网中三相电压不平衡以及负序电流易受线路阻抗影响的问题,提出一种基于动态一致性算法的电压不平衡分布式分层协同补偿策略.在分布式二次控制层中,通过分布式稀疏通信网络实现相邻的分布式电源间实时数据交换,采用动态一致性算法估算全局平均电压和平均负序电流,自适应调节功率下垂控制的电压参考值和电压不平衡补偿参考向量,以实现电压不平衡补偿和负序电流的均分控制.该控制策略不仅能很好地对PCC点的电压进行补偿,还实现了负序电流的均分.最后,仿真结果验证了所提方法的有效性和可行性.     

孤岛运行的微电网三相不平衡潮流计算方法研究

提出了适用于孤岛运行的微电网三相不平衡潮流计算方法:结合实际,对传统潮流计算方法予以改进,计算中考虑了配电系统各分布式电源的有功、无功控制能力,即电压、频率静态调节特性,考虑了变压器移相角对潮流的影响以及线路参数的相间耦合;算法采用相分量分析,能够应对线路参数三相不平衡、负荷三相不平衡等情况;用牛顿-拉夫逊法求解,易于处理环网结构配电网的潮流计算;不仅能进行三相不平衡潮流分析,还能同时计算出系统的频率.     

配电网中分布式电源最优布置

基于放射状链式配电网连续解析模型和离散模型,研究了多台分布式电源装置接入系统对沿线电压和有功网损的影响.讨论了分布式电源装置安装在配电网中的优化方法以及分布式电源装置对配网电压分布的影响和其安装位置的限制.改进的最优布置算法克服了一般方法不能有效解决分布式电源装置的安装位置,以及因电压分布的要求对分布式电源安装位置产生的限制等缺点.算例表明,本文方法所求出的分布式电源最优接入位置,在满足系统电压分布情况下可有效改善有功网损.     

三相电压型PWM逆变器在EPS电源系统中应用研究

针对EPS电源系统要求输出高质量电压波形的特点,提出了三相电压型PWM逆变器的一种电压电流双闭环控制方法,通过建立三相电压型PWM逆变器在两相同步旋转坐标系下的数学模型,利用电压外环实现对输出电压的稳定控制,电流内环实现对输出电流的控制,仿真证明该方法有效地改善了应急电源系统的动态响应及抗扰能力.     

一种基于瞬时无功功率的改进p-q谐波电流检测方法研究

针对传统的谐波检测算法在检测三相电压对称时效果良好而不对称时存在很大误差的问题,提出一种新型的既适用于三相电压对称系统又适合三相电压不对称系统的高精度改进p-q谐波检测方法.该谐波检测方法应用正负序解耦理论提取三相电压的基波正序电压分量,通过给定的谐波拟合精度与相对误差等指标进行相应的跟踪计算,从而实现谐波电流的准确检测.通过仿真和实验表明,提出的谐波检测方法与传统方法相比具有较大的优势,精度、有效性和抗干扰性能表现良好.     

基于改进粒子群算法的分布式电源选址定容优化设计

在分析了分布式电源接入对配电网影响的基础上,针对配电网中的关键问题———分布式电源的选址和定容,进行了优化设计.通过构建包含分布式电源的投资运行费用、环境因素、网损费用的目标函数,并考虑潮流约束、电流约束、电压约束、系统容量约束等条件,搭建了分布式电源的模型,采用一种改进的粒子群算法,设计出了分布式电源所处位置及容量.通过仿真分析计算,验证了该方案的正确性和有效性.     

考虑频率波动的改进瞬时电压d-q分解算法

电压有效值的准确检测是分析电压暂降、波动和偏差的基础,是电压质量评估与抑制干扰首先要解决的重要问题.以单相电源为参考电压,采用60°延时方法构造虚拟的三相系统,借助d-q坐标变换可以对电压瞬时有效值进行计算.本文在该方法基本原理的基础上,分析了检测信号的频率波动对计算结果的影响,推导了频率波动误差公式,并在Matlab/Simulink平台下对推导结论进行了仿真验证,同时提出了基于ud2+uq2项滤波和局部均值计算的改进算法.通过仿真对比改进算法与传统算法,结果表明,改进算法对频率波动信号电压有效值的计算更准确.     

一种新的电压暂降源精确定位方法

电压暂降源定位是解决供用电双方纠纷的重要依据,也是缩短供电公司检修时间、增加供电可靠性的有效途径.然而现有多数定位方法只实现上下游定位.本文提出基于残留电压率的电压暂降源定位方法,定义残留电压率,通过微分分析给出不同位置的残留电压率变化规律,分析结果表明:上游各监测点的残留电压率与其到电源节点的线路阻抗近似线性;下游各监测点的残留电压率相等.由此可得出扰动源与上游节点间线路阻抗,进而确定暂降源位置.仿真结果显示,该方法能实现暂降源精确定位.     

微电网主从控制建模仿真

考虑到微电网内分布式电源和负荷所具有的分散性,根据分布式电源的类型以及与储能装置的不同组合方式,采用不同的控制策略分别进行了相应控制器的设计.基于下垂特性的Droop控制可实现负荷功率变化时不同分布式电源间变化功率的共享,而电压/频率(V/f)控制和Droop控制均可在微电网孤岛运行时为微电网系统提供频率支撑;PQ控制可根据实际运行情况实现分布式电源有功和无功功率的指定控制.根据不同电源特性针对性地采用不同控制技术组合,并对微电网孤岛运行模式和并网运行模式之间切换的运行特性进行分析,获得了微电网中相应分布式电源的功率、电压、电流及系统频率的变化规律,证明了PQ-V/f以及PQ-Droop综合控制策略的正确性和有效性.     

一种基于人工神经网络算法的分布式电源快速配置方法

为减弱分布式电源接入后对配电网的电源质量、电压分布和稳定性造成的影响,提出了一种基于人工神经网络算法的分布式电源快速配置方法.首先,提出了反映配电网节点电压稳定性的量化指标,优先选择电压薄弱处作为分布式电源接入的位置.然后,建立基于人工神经网络的训练数据集,评价期望电压节点的分布式电源的合理容量.最后,在MATLAB中运行前馈人工神经网络算法,并通过52节点配电网测试验证该方法的可行性和有效性.结果表明,通过最优配置分布式电源位置和容量,电压稳定性得到了有效改善,网络损耗明显降低,节点的电压分布值提高至0.90 p.u.以上.     

不对称三相静负载电路的分析

在三相电路中,三相电源、三相负载和三相输电线路只要有一部分不对称就称为不对称三相电路。当负载不对称时,负载中性点发生位移,中性点位移造成各相负载电压不平衡,其后果是影响负载正常运行,严重时将导致负载被毁。通过采用结点法分析不对称三相静负载电路,讨论不对称负载对三相电路的影响及中性线在三相四线制供电系统中的重要作用。     

分布式发电对配电网静态电压分布的影响

基于放射状链式配电网络,研究了分布式电源并网后负荷节点的静态电压分布情况.首次建立了递减、递增和等腰三种典型负荷分布模型,并在此负荷分布模型基础上定量地研究了分布式电源并网后配电网的电压分布情况.讨论了分布式电源位置和容量的限制问题.结合仿真算例,考察不同位置和容量的分布式电源并网后配电线路的电压变化情况.研究表明,分布式电源的接入会起到电压支撑作用,但不恰当的接入位置和注入容量会造成电压越限和网损增加;因此必须进行合理的规划,使各负荷节点的静态电压稳定在允许范围内.     

电力分布式资源并网前的模拟分析

该文将利用隐含式高斯法三相电力潮流程序分析低压微型电网的连续电力潮流,仿真分析时假设负载三相平衡和不平衡二种情况,设负载在三相平衡情况下进行模拟分析,兹就各负载母线电压分布、负载量、线路流量、系统损失等一天24小时模拟结果。根据并网前的模拟分析深入了解该微型电网系统尚未整合各类分布式资源于系统前的线路沿线电压、线路流量,以及系统损失等指标,可同时检验该系统设计得当与否,以及作为分布式资源并网后的冲击与影响分析的参考。     

三相PWM整流器幅相控制策略

介绍一种三相PWM整流器的幅相控制方法,通过实时检测功率因数角和直流母线电压,来控制整流器输入端电压相对于三相电源电压的滞后角及调制深度,并将该算法进行线性化处理,实现解耦控制和单位功率因数运行.分析了系统稳定工作时参数的变化范围、约束条件及负载扰动时系统的调节过程, 并对三相PWM整流器进行了谐波分析.本控制策略算法简单易行,并得到了实验验证.     

应用TC方法的电压暂降检测

针对电能质量故障中电压暂降故障的诊断,提出容差曲线法.基于传统的电压暂降特征量的方法没有充分考虑到电压容差,因而可能造成检测误差较大.所提出的新方法利用了电能质量监测参数(Vsag,Vavg,d)和容差曲线的电压最小值Vmin.在容差曲线方法的公式中,能够用k次均方根的函数表示接近于矩形的电压暂降波形,且可以通过改变函数中的某些量来改变电压暂降持续时间.研究结果表明:该方法不仅能够应用在矩形暂降波形的的电压暂降故障检测中,还可以应用在非矩形暂降波形的电压暂降故障检测中.     

分布式光伏接入配电网继电保护的解决方案

高渗透分布式电源接入配电网导致配电网保护异常复杂,通过对分布式电源并网对配电网故障电流影响的分析,提出一种分工况保护方案。方案利用含分布式光伏配电网在孤岛检测过程中采集到的电压、电流和频率等信号,通过功率守恒的原理,判定并网分布式光伏发电系统是否处于等功率、欠功率或过功率状态;进一步根据并网侧电压和电流突变的大小与光伏阵列侧输出功率、电压和电流进行对比分析,判定是否发生故障以及故障发生区域。该方案对电压、电流、频率等信息精确度要求低,简单可靠,对通信通道和速度要求不高;各种数据在孤岛检测过程中采集,节约了传感器,对配电网而言具有良好的经济性。