考虑负荷类型的配电网三相潮流计算方法

针对传统的牛顿拉夫逊法三相潮流计算时存在运算量大、效率低且无法处理实际配电网中不同负荷类型的问题,提出一种考虑负荷类型的三相潮流计算的改进的牛顿拉夫逊法;该算法采用由恒功率负荷、恒电流负荷及恒阻抗负荷结合起来组成的多项式模型,并在传统的牛顿拉夫逊法的基础上将雅克比矩阵简化分裂,对分裂后的矩阵求解,从而提高三相潮流计算效率;通过对青海省黄化电网康三路10 k V线路进行潮流计算,验证该算法的可行性及有效性,并分析系统电压与负荷类型的关系。结果表明:该算法能处理含不同负荷类型的三相配电网系统;恒功率负荷比例的减少使得系统节点电压增大。     

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。     

光伏发电系统对配电网三相电压不平衡度影响的计算方法

针对传统确定性潮流计算在对分布式光伏电站接入配电网后导致的三相电压不平衡现象进行评估时的不足,提出了一种基于多点线性化的半不变量概率潮流和重要抽样对配电网不平衡度进行评估的方法.首先,针对Beta分布描述的局限性,以自适应非参数核密度估计法对光伏出力和负荷波动的随机过程进行表征,从而提高建模精度;然后,利用分段线性化半不变量法进行随机潮流分析以降低不确定性引起的误差,构建出混合Copula函数计算公共连接点的不平衡度;最后,采取抽样方法得到不平衡度均值进行评估.通过对IEEE33节点系统进行仿真分析,验证了此方法的有效性和可行性.     

三相不对称相分量谐波潮流计算

随着电力系统中谐波的日益增多，单相谐波潮流计算已不能满足要求。详细讨论了三相配电网络中谐波情况下的发电机、变压器、线路、负荷的模型，尤其考虑了变压器接线方式、移相作用和非标准变比对三相不对称谐波潮流的影响，推导了变压器两侧相应的相电压、相电流关系，并针对在传统谐波潮流算法中考虑了变压器三相模型后有可能不收敛的问题，提出了一种基于支路电流前推回代的相分量谐波潮流算法。算例计算表明该算法是非常有效的。     

低压配电系统三相不平衡问题的判断与解决

电力系统三相平衡度是体现电能质量的一个重要参数,电力系统的不平衡情况大多为三相电源电压、线路阻值或终端负荷的不对称引起。供电线路的三相电压和电流极易出现不平衡的现象,通过分析三相不平衡问题的影响因素,探讨其造成的危害,提出了相应的解决办法。     

独立交流微电网有功无功联合优化调度

微电网中的线路阻抗呈阻感性,线路的有功功率和无功功率存在较强的耦合关系并产生相互影响,在容量高、规模较大的微网系统中,若有功优化调度时不考虑潮流因素会造成远端节点电压、频率偏移的现象。为了提高电能质量,文中在微网经济调度中考虑潮流约束以实现有功无功的联合优化。以系统综合运行成本和环境成本最小为目标,以潮流平衡为约束条件,建立了考虑系统网损和弃风弃光约束惩罚的微电网优化调度模型;将牛顿拉夫逊法和遗传算法相结合对算例进行求解。仿真表明,考虑潮流约束的有功无功联合优化调度不仅可以降低系统的经济成本和环境成本,而且可以降低系统网损和抑制远端节点电压偏移。     

一种计算结果与平衡节点位置选择无关的动态潮流模型

特高压交直流混联电网运行中,需要实时掌握系统潮流变动态势,提早决策,以保证电力系统的安全稳定运行.而现有潮流算法存在诸如计算结果与平衡节点位置选择相关,或没有考虑频率动态过程的问题.针对上述问题,提出了一种不受平衡节点位置选择影响的动态潮流模型.通过将系统频率变量引入常规潮流方程中,使得惯性、发电机组和负荷的功频静特性、系统运行有功功率损耗等与系统运行频率相关的变量可以在一组联立方程内进行协调求解,从而保证所有发电机组包括平衡节点的功率增量全部与频率偏差呈比例关系,可解决常规潮流中计算结果与平衡节点位置选择相关问题.IEEE-39节点测试系统的仿真算例表明,所提算法计算结果不依赖平衡节点位置选择,且计算速度快,可满足在线运行要求.     

一种新型配电网络负荷相平衡策略

为降低配网三相电流不平衡度,综合考虑配网系统中各节点的负荷曲线特征,以配电网主变的三相电流不平衡度和网络节点平均压降为优化目标函数,建立了配电变压器长效三相平衡优化换相模型,采用生物地理学优化算法对模型进行求解,并通过IEEE34节点配电系统对三相平衡优化换相模型进行测试.研究结果表明:该方法改善了配电网主变的三相电流不平衡问题,有效降低了配电网输电线路的压降.     

江西220kV同塔双回不换位线路不平衡度研究

针对江西省浔湖Ⅰ-Ⅱ双回线路存在严重的三相电流不平衡问题,提出采用电容器补偿措施减小三相电流不平衡度。由于对称分量法对不换位的输电线路误差较大,利用模分量法推导出三相不平衡度表达式;并根据GB/T 15543—2008《电能质量三相电压不平衡》中电网正常运行时负序不平衡度不超过2%的要求,理论计算补偿电容的大小。以江西220 k V浔湖双回线路为例,利用电磁暂态程序ATP/EMTP建立电容器补偿的同塔双回输电线路模型。理论与仿真结果表明:采取合理配置补偿电容可以减小线路三相不平衡度。     

统一潮流控制器的静态潮流调节能力分析

针对目前统一潮流控制器(UPFC)元件的潮流计算的不足之处,提出一种计算UPFC在给定线路的有功、无功功率潮流作为其控制目标情况下的潮流方法.该方法在进行含UPFC元件的潮流计算时,程序处理简单,计算时间与无UPFC元件时相比增加较少,且无需考虑UPFC元件控制变量的初值选取问题.对UPFC元件的控制线路潮流的能力进行静态分析,并讨论当系统中存在多个UPFC元件时,各元件对线路潮流调节范围的相互影响.通过仿真计算,发现UPFC元件的串联部分在控制本线路或其它线路的潮流时,在不同的潮流变化方向上其调节幅度不相同,进行远方控制时表现的更为明显.另外,多个元件对同一线路潮流进行调节时,其总的调节幅度是各个元件单独作用时调节幅度的叠加.     

不平衡负荷下PET输出级电能质量优化控制

近年来,伴随新型电力系统在电源侧大规模新能源并网及其渗透率的不断提高,用户侧负荷更加复杂多元化、非线性化,致使配电网电能质量下降。针对不平衡负荷情况下配电网输出电压不平衡、低压直流电压(direct current, DC)脉动及谐波注入等问题,基于T型三电平输出级的电力电子变压器三级拓扑结构,采用空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation, SVPWM)和中点电位平衡技术,设计了一种计及正/负双序电流的优化控制策略,保障三相电压平衡或直流电压恒定,实现配电网稳定运行。仿真分析和验证结果表明：所提方法有效可行,能够有效改善不平衡负荷条件下配电网电能质量。     

一种新的自适应相位偏移并网孤岛检测方法

孤岛检测是分布式发电并网研究的难点,特别是在逆变器输出与负载功率平衡时难以检测出孤岛.频率或相位偏移等主动检测方法在逆变器输出与负载相位匹配时孤岛检测失效.本文提出了一种新的孤岛检测方法——自适应相位偏移法.该方法使逆变器输出电流的相位周期性累加式变化,同时检测频率的变化来调节相位的正反馈,有效地打破逆变器输出和负载之间的功率平衡或相位匹配,从而快速检测出孤岛状态,且不存在检测盲区.仿真结果证明了其可行性.     

三相光伏发电系统瞬时电流控制及其孤岛检测技术

以三相光伏并网系统为对象,研究了一种逆变器瞬时电流控制策略以及基于功率解耦控制和新型锁相环的孤岛检测方法.基于逆变器参数的瞬时电流控制作为内环控制器可以实现准确快速的电流跟踪,有功无功电流解耦控制作为外环控制器用来稳定逆变器直流电压稳定以及实现并网功率输出.还设计了一种基于无功-频率关系的锁相环,将该锁相频率作为正反馈...     

一种三相参数不对称电力系统纵向故障的计算方法

讨论了三相参数不对称电力系统纵向故障计算的数学模型，推导了有关计算公式，给出了计算框图。     

基于FLUX3D的三相三芯柱变压器油箱和夹件涡流损耗

电力变压器的涡流损耗计算,对于提高变压器的稳定性、安全性和高效性具有重要意义.首先,从三相三芯柱变压器铁芯拓扑结构出发,基于统一磁路(unified magnetic equivalent circuit,UMEC)推导了考虑绕组耦合的三相三芯柱变压器电磁模型.然后,将电磁模型与涡流损耗经验公式联立,计算出电力变压器油箱和夹件的涡流损耗值.最后,借助有限元仿真软件FLUX3D,为变压器建立一个有限元模型,建模过程中考虑了油箱和夹件的涡流损耗.将所得涡流损耗结果与FLUX3D软件建模分析的结果进行对比,证明了涡流损耗研究方法和FLUX3D软件的有效性.基于该软件的建模与涡流损耗计算方法的探究对电力变压器的研发、生产和应用具有一定的前瞻性.     

垂直管不同黏度下油气水三相流压降规律研究

为研究垂直管不同粘度油气水三相流压降变化规律以及建立新的三相流压降预测计算方法,依托于中石油气举试验基地多相流试验室,对垂直上升管道中不同粘度油相下的油气水三相流动进行模拟。在固定油水比条件下,通过调整不同油相粘度、气液比、气液流量等参数进行油气水三相流试验,研究油相粘度对油气水三相管流压降变化影响规律。利用CFD软件参考试验工况模拟油气水三相流动,确定在不同粘度条件下气液两相分布情况,通过CFD软件模拟确定油水两相在充分混合后可视为单一非牛顿流体混合相。基于CFD模型结果,将三相流看作油水混合相与气相的两相流动,考虑粘度对摩阻系数的影响,根据非牛顿流体剪切特性建立了新的摩阻系数计算方法,基于M-B模型重新建立了新的压力计算方法。对比试验数据与计算结果,发现压降计算模型误差范围在15%内,满足工程实际需求,说明压降模型具有实用性。     

基于磁能再生开关的分布式发电系统电压控制技术

针对分布式发电系统电压随负载变化容易发生波动的问题,提出一种基于三相磁能再生开关(MERS)拓扑及其控制的电压调节方法。分析了同步相移控制下的磁能再生开关(MERS)电压和电流波形,对其傅里叶级数分解得到线性化等效模型,进而阐释了其连续无功补偿和电压调节的原理;然后构建了MERS的无功输出与其两个重要参数触发延迟角、滞留电容最小电压间的联系,进一步给出了频率内环、电压外环的电压控制策略;最后,搭建了20 kW实验平台验证了该拓扑及控制方法能够实现分布式发电系统电压的快速和精准调节。     

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。     

不对称三相电路的分析及计算

在三相电路分析和计算中,不对称电源或负载加大了电路网络分析和计算的难度。对于电源不对称的三相电路,可以根据“对称分量法”将不对称的分量分解成对称的分量,对单相进行分析和计算;对于不对称的静负载,又可以通过直接列出节点电压方程来进行求解。这些方法广泛地应用于不对称三相电路,使得电路变得简单、容易,减少了计算量。算例演示了计算步骤和方法,验证了其有效性和正确性。