基于分层分区原则的大机组接入系统的电网规划

我国电网发展已经进入大区电网互连、跨大区电网输电的格局,加强受端系统的网络对全局的电网运行有着重要的意义．受端系统电网规划中,大机组接入系统的电压等级选择关系到对受端系统的电源、电压支撑,也和受端系统内部电网的实际运行情况密切相关．文中从规划工作的实际经验出发,分析了大机组接入500kV电网的优点和必须注意的问题,并通过事例说明了如何应用简化电厂接线、分散外接电源、分层分区接入的原则确定大机组接入系统电压等级．     

光伏电源接入对配电网馈线电压分布的影响

根据电压降落的原理,分别从单电源接入、双电源接入和多电源接入三个方面分析了光伏电源接入馈线前后线路电压分布的差异.总结了光伏电源接入馈线后电压分布的规律,并对均匀负荷模型、均匀递增负荷模型、均匀递减负荷模型和中间较重负荷模型四种负荷模型下光伏电源接入进行了建模仿真与验证.仿真结果验证了规律的正确性.     

分布式电源接入对配电网网络损耗的影响研究

配电网是电能传输的主要途径,也是电力系统的重要组成部分。随着社会的发展,大量分布式电源接入配电网,使配电网的结构和运行特性发生了改变,其对电网电压质量、电能质量、系统安全等方面的影响值得关注。分布式电源（DG）并网运行会对配电网的运行特性和电压分布产生一定影响,从而导致配电网损耗的增加。本文基于分布式电源并网理论,以某地区配电网为例进行了仿真计算,分析了分布式电源接入后不同功率因数、不同接入位置、负荷类型、DG容量对配电网网络损耗的影响,为DG的合理规划与接入提供了技术依据,对提高电能质量和节能减排具有一定的参考意义。     

基于多端口固态变压器的含DG电网 无功电压控制策略

针对含分布式电源(Distributed Generation,DG)的电网电压和无功问题,提出了利用多端口固态变压器对含有分布式电源和储能系统的无功电压控制策略.首先给出了AC-AC型变换的固态变压器的一般模型,并分析了多端口固态变压器在含有分布式电源的电网中的作用;其次分析了四有源桥的结构和等效电路,给出了端口有功和无功双向流动的计算式.根据本文含DG的配网结构,对多端口固态变压器进行无功电压控制的策略展开分析,最后利用IEEE14节点对本文提出的控制策略进行验证,结果表明:多端口固态变压器可以起到稳定电压的作用.     

SVG型静止无功补偿器稳定系统电压的理论研究

随着电力电子设备、交直流电弧炉和电气化铁道等非线性、冲击性负荷的大量接入电网,引起了电网无功功率不足、电压波动与闪变、三相供电不平衡以及电压电流波形畸变等其它一系列电能质量问题,并严重威胁着电力系统的安全稳定运行。     

光储一体机并网点电压控制策略研究

针对分布式光伏大规模接入配电网后,其发电间歇性、随机性等特点给配电网电能质量、负荷用电带来的安全问题,提出了一种光储一体机并网点电压控制策略,该策略主要通过控制光伏组件按需要向储能蓄电池进行充电,并通过DC/AC变换器输出满足标准要求的交流电能与电网进行能量交换.旨在有效平滑光伏发电波动和降低光伏发电对配电网冲击的同时,提高负荷用电可靠性.     

基于多端口能量路由器的微网系统及其调试

为加速推动能源互联网建设,对于其核心设备——能量路由器的研究具有重要意义。依托浙江某分布式能源示范工程,开展基于多端口能量路由器的小型微网系统研究与调试。阐述了工程用五端口双向能量路由器拓扑结构,并以此为基础构建微网系统,其包含分布式光伏、储能装置与具有电能自发自用功能的智慧小屋系统。在调试过程中,通过协调配合DC/DC变换器之间的技术参数与控制策略,平抑能量路由器输出侧直流母线电压波动,消除光伏出力无法下送至能量路由器的缺陷。能量路由器控制内部直流母排电压稳定与各端口功率平衡,保证微网安全可靠地并、离网运行。结果验证了以多端口能量路由器为核心设备组建微网系统的合理性与有效性,且调试优化过程对日后多端口能量路由器的实际工程应用具有指导价值。     

低压微网多逆变电源的综合控制策略设计

针对微电网通常是接入低压配电网的情况,分析了低压微电网输电线路与传统高压输电线路阻抗比的差异,对低压微网功率传输进行了理论修正.在此基础上采用不同的控制策略对低压微电网进行综合控制,联网模式下为了执行支撑本地电压和调节馈线潮流,微电源采用PQ控制策略;孤岛模式下为确保负荷能各自快速分担负载和电压频率稳定,微电源采用电压频率V/f下垂控制.为保证逆变器输出阻抗与线路阻抗相匹配,在逆变器控制策略中引入阻性虚拟阻抗,根据低压线路参数呈阻性的特点,对传统高压大电网下垂特性进行修正,通过旋转坐标正交变换矩阵,对电压频率V/f下垂控制进行了改进,使得传统的V/f下垂控制得以扩展应用于低压微网中.仿真验证分析,证明了低压微电网系统下设计的综合控制策略能够保证系统与运行的稳定性和可靠性.     

基于前推回推的微电网潮流

为研究微型电源的投入对整个微电网的电压和网损的影响,采取理论分析和仿真的方法,分析了几种常见微源的特点,并建立了其潮流分析模型,处理PV节点时引入了无功电流补偿法,处理系统的拓补结构时采用了节点分层的办法.研究结果表明:经过改进的前推回推潮流计算方法适应于微电网潮流计算,微电源接入电网时,对系统电压的影响随着其与源节点之间的距离的增大而增大;对系统网损的影响,与其接入电网的位置、电源容量与节点负荷间的相对大小有关.该研究成果对微电网的规划设计有一定的参考价值和指导意义.     

基于电流注入法的光伏电源并网谐波电压畸变分析

通过研究光伏并网对电网电压畸变的影响机理,本文提出了基于电流注入法的电网谐波电压畸变分析方法。建立了光伏并网系统的谐波源模型,将光伏电源等效为谐波电流注入源,推导出光伏谐波注入源与配电网各点谐波电压畸变率的关系式,得出光伏电源接入位置和有功出力对电网谐波电压的影响关系。对含多个光伏电源接入的配电网谐波分布特性和相互影响关系进行了理论分析与仿真,得出光伏电源接入后的谐波分布规律,并验证了本文方法的正确性。     

基于虚拟同步机控制技术的交直流互联电力系统电压稳定控制策略

电压暂降是电力系统正常运行过程中一种不可避免和难以预测的电能质量问题.交直流微电网和交直流配电的发展,使交直流互联方式下交流电网电压稳定问题更加复杂.针对电压暂降治理,提出了一种采用虚拟同步发电机技术的交直流互联方法.根据本文提出的方法,光伏发电和电池储能等直流分布式系统,能自主地参与到对交流电网电压的调节中,从而维持交流母线电压的稳定性.设计并搭建了额定功率为120kVA的仿真平台,对上述控制策略进行了仿真分析和研究,仿真结果验证了所提出控制策略能确保交流母线电压在电网电压暂降早期不会出现较高幅值的跌落,并在电网电压暂降故障排除后较快地恢复其额定幅值.     

探讨含有风电场线路的海岛电网继电保护配置

由于风电场地处偏僻多风的沿海滩涂、岛屿岸线,为电网末端负荷轻、电网网架薄弱,随着风电场的接入,地区电网的结构发生了很大变化,由负荷型转变为电源型,对现有电网的继电保护重新配置成为一个新课题,结合舟山电网的实际情况,对风电接入系统电网继电保护的配置进行了研究论证。     

基于越限风险评估的分布式光伏电源接入配电网适应性研究

为合理评价现状配电网对规划分布式光伏电源的适应性,针对分布式光伏电源接入配电网引起的电压和潮流越限问题,讨论了典型接入配电网拓扑和接线模式,并在MATLAB/Simulink环境下建立了含分布式光伏电源模型的IEEE34标准节点配电网络系统.考虑到分布式光伏电源的随机出力扰动和负荷波动给配电网运行带来的风险,建立节点电压越限和支路潮流越限风险评估指标模型,分析了相同节点对不同容量电源的接纳能力,重点讨论了分布式光伏电源接入配电网准入容量.以配电网典型实际参数为例进行仿真实验,仿真结果验证了应用风险评估指标模型评估分布式电源接入配电网适应性的合理性.     

适用于户用直流微网的三端口DC/DC变换器拓扑研究

为解决分布式电源的间歇性,微网被广泛研究和应用。相较于交流微网,直流微网结构简单,有利于提高电网的运行水平。在直流微网中,分布式电源、储能系统和负载往往都通过独立DC/DC接入直流母线。为使直流微网的结构更加紧凑、简单,提出一种适用于户用三端口零电流反激式DC/DC变换器,可以有效地实现不同电压等级端口之间的能量互通。通过拓扑分析和仿真研究,验证拓扑的合理性和有效性,其能够降低开关管关断时两端电压幅值,同时实现开关管的零电流开关,从而降低开关管的开关损耗,提高直流微网的可靠性。     

特高压为国家能源安全输送保驾护航——解读《特高压交直流电网》

<正>特高压输电具有输送容量大、距离远、效率高和损耗低等优越性,其在中国的成功应用,是世界电网领域的一场革命。《特高压交直流电网》一书高度凝练了我国近10年来特高压交直流技术的发展,系统阐述了电压等级提升的规律、特高压交直流电压等级选择、系统特性、关键技术攻关和工程实践,对于特高压交直流电网理论研究、技术研发以及工程实践的创新具有指导意义。     

光伏电源接入配电网的方向元件新判据

光伏电源的控制策略不同于传统电源,传统方向元件不能正确判断故障方向,可能导致保护装置错误动作.为此,研究了光伏电源在并网控制策略下的故障输出特性,以及光伏电源接入影响下的系统侧电源故障输出特性,得到了配电网发生故障时光伏电源及系统电源输出故障电流的相位特征,以此为基础提出了一种基于正序故障电流和故障前电压相位信息的方向元件新判据,并与传统方向元件进行了比较,得出了光伏电源接入的配电网中方向元件的特性及整定计算方法.结果表明该方向元件判据在配电网不同故障条件下均能保证正确动作,同时避免了传统方向元件易受电压死区及过渡电阻影响的问题.     

一种可再生能源接入的多端口 变换器及其能量协同管理

针对水力发电和光伏发电存在功率波动大、稳定性差等问题,提出了一种适应新能源接入的多端口变换器及能量协同控制方案.首先,针对多端口变换器常见的拓扑结构进行了对比分析,选定了多端口变换器的拓扑结构;其次,针对多种新能源(如光、水、风力等)能量互补的一般性问题,提出了一种基于多端口变换器的多模态能量协同控制方案.最后,仿真模拟了多工况下的运行状态,仿真结果表明,双层控制策略能有效地实现能量协调调度,能解决某局部区域内的负荷季节性过载问题.该多端口变换器能实现对直流母线电压、输出功率等关键参数的控制,具有较强的适应能力.     

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.     

大功率混合储能装置控制策略研究

针对电磁发射装置在连发时其储能电源对电网瞬时功率需求极大、一般电网难以承受的问题,提出了一种新的混合储能方式及其控制策略。该方式将蓄电池与脉冲电容器进行复合储能,采用多组蓄电池串联充电的新型拓扑结构,通过调整电路参数和时序触发控制策略,可以精确控制在不同时刻将多组蓄电池逐步接入电路对脉冲电容器充电,实现了对脉冲电容器的近似恒流充电,使脉冲电容器快速、高效地达到所要求的电压值。仿真与试验结果表明,该混合储能方式合理可行,在时序触发的控制策略下可实现在较短时间内将蓄电池能量传递给脉冲电容器,使功率逐级增大,从而降低网侧的瞬时功率需求。     

多端柔性直流配电网的分层控制策略设计

为了解决直流配电网中通信过程的信息传递以及优化调度与分散控制的协调问题,针对含有多类型分布式电源、换流站、储能装置和交直流负荷的直流配电网,设计了一种基于不同时间尺度的分层控制策略。在较短时间尺度内,第1层控制通过主从控制实现直流系统在稳态模式下的平稳运行;在较长时间尺度内,第2层控制通过模式切换或调整联络线功率实现系统在恶劣运行条件下的2次电压恢复;能量优化调度系统作为第3层控制,以新能源最大接纳和网损最小作为优化目标,通过最优潮流计算为系统下一层提供运行指令。通过PSCAD/EMTDC的仿真验证表明:当发生新能源功率或负荷波动时,通过主从控制模式可迅速实现系统平稳控制;当主换流站短时退出运行时,通过联络线功率调整可实现系统2次电压恢复。该分层控制策略信息传递明确,实现了优化调度与分散控制的协调配合,在各种工况下均能保证系统的可靠经济运行。