谐波谐振模态分析的偏差量化及修正方法

基于谐波谐振模态分析(HRMA)法及谐波谐振严重程度的相关概念介绍,通过数学原理分析指出HRMA法在谐振严重程度分析上的不足,并采用归一化电压法实证了HRMA法存在偏差不可忽略的情形。定义谐振严重程度换序矩阵、谐振严重程度偏差矩阵和分段偏差平均值指标,以准确描述谐波电流从不同节点注入时HRMA法中关键左特征向量在反映谐振严重程度方面存在的偏差,进而改进了谐振严重程度的分析流程,得出应在精准度不足时结合系统矩阵分析谐振严重程度,并根据具体问题的目标需求生成对应的补充集以实现对HRMA法偏差修正的结论。基于IEEE 30节点系统应用所提方法对HRMA法进行精度分析,并以谐振监测点选择问题为例采用生成补充集的方式实现对HRMA法偏差的修正。

电压暂降对配电系统可靠性影响及其评估指标的研究

通过研究现代电网及其负荷的特点,针对电压暂降对用户的影响及电力市场按质论价的需求,论证了考虑电压暂降需对供电可靠性指标体系予以补允和修正的必要性。在此基础上,提出了事件次数、暂降能量两个补充指标,以及个暂降经济损失评价指标,它们可以作为电压暂降的独立质量考核指标。文中还提出了将电压暂降纳入到供电可靠性定义中的思路,并探讨性地给出了计及暂降等效时间的供电可靠率修正指标RS*。最后,通过算例说明了电压暂降对供电可靠率的影响大小,其结果表现在可靠率指标的千分位上,且可靠性等级越高,电压暂降对其影响比重越大。

电动汽车分散充电设施配比度分析与计算方法

分散充电设施需按一定比例合理配置以满足电动汽车的充电需求,同时尽量避免设施冗余。本文首先基于美国NHTS的私家车调查数据,统计分析车辆的行驶里程分布规律,研究用户对不同剩余荷电状态(SOC)接受心理下的电动汽车充电需求概率,提出了分散慢充桩与电动汽车的配比度分析计算方法;其次分析了影响用户进行快、慢充选择的诸多因素,进而建立用户快充需求判断的概率模型,提出了分散快、慢速充电设施的配比度分析计算方法;最后,提出了检验充电桩建设数量是否满足用户充电需求的指标,并进行了算例的模拟验证。本文所提配比度计算方法可为分散充电设施的规划配置提供依据。

基于两阶段规划法的有源配电网综合电压优化控制

针对目前有源配电网调压对象单一且分布式电源(DG)和传统调压手段协调性差的问题,提出了一种基于两阶段规划的有源配电网综合调压方法。首先,通过第2阶段确定分接头位置和电容器投入组数的状态,并由差分进化算法确定第1阶段各个时段内各DG的最佳有功和无功输出。然后,将第1阶段的DG最佳输出反馈给第2阶段,再根据动态规划(DP)算法确定次日最优的电压控制预案。MATLAB仿真算例表明,与传统调压法相比,所提的两阶段规划法可更好地协调DG的出力。

电力系统电能质量评估体系架构

电能质量评估是电能质量研究中不可缺少的重要组成部分。本文首先按类归纳了电能质量的各种评估方式,系统化地给出了单项评估和综合评估、量化评估和等级评估、监测点评估和系统评估、兼容评估和规划评估的含义;阐述并提出了在电力市场下的定制评估和公众评估的必要性和定义。在分析这些不同评估方式之间的关系基础上,构造了基于专业技术层和应用服务层的不同视觉的分层电能质量评估体系架构。体系架构显示了体系内部之间关系以及内部与外部之间的联系,便于在架构下开展各类电能质量评估模型的研究,并开发监测评估工作的多重应用。

多运行方式多网络结构系统电压暂降的随机预估及缓解措施

电压暂降因给高新技术产业用户造成巨大经济损失而越来越受到关注。为了研究配电网用户电压暂降事件的缓解措施,以某经济开发区电网为例,采用Monte-Carlo仿真法模型,基于EMTDC/PSCAD对配电网进行了多网络结构多运行方式的电压暂降随机预估。基于评估结果的分析对比,提出了缓解电压暂降的一系列措施建议、敏感用户接入系统原则和建设"电力优质微网"的概念,并验证了电力用户选择至少要能承受幅值70%的电压暂降的用电设备和电力公司在配电网规划设计以及运行上采用分片多电源开环供电方式是减少电压暂降事件发生的非常有效的措施。

光伏逆变器直流电压扰动引起的间谐波电流解析模型

大规模光伏电站的并网给电力系统的稳定运行带来了挑战。研究光伏发电系统的间谐波产生机理和传变规律对于分析光伏发电引起的电能质量问题具有理论必要性和工程迫切性。为此,该文首先构建了dq同步旋转坐标系下的内外环控制模型,经推导变换建立了光伏逆变器直流扰动引起的间谐波电流解析模型：利用直流扰动电压、逆变器控制参数和电网阻抗参数,即可定量计算光伏并网逆变器输出间谐波电流的幅值、频率和相位。基于PSCAD仿真平台搭建光伏并网算例,仿真结果验证了该模型的有效性与正确性。最后,该文分析了光伏逆变器直流扰动引起的间谐波电流的幅频和相频特性,并定量讨论了内外环控制参数和电网阻抗参数对间谐波电流幅值的影响,为进一步研究光伏发电系统间谐波的抑制奠定了基础。

中性点不同接地方式下的电压暂降类型及其在变压器间的传递(二)

电压暂降经过不同绕组联结方式的变压器时,暂降类型和暂降相都发生了变化。本文分析了中性点不同接地方式下各种短路故障引起的相电压和线电压暂降在我国标准的变压器的不同绕组联结方式下的传递规律,并在分析线电压和相电压暂降特征的基础上,针对实际暂降监测中的电压对象,研究了其在变压器间的传递矩阵,为研究电压暂降事件监测与评估、原因分析、暂降源定位和暂降的状态估计等提供参考。

电能质量单项指标和综合指标评估的研究

从电力用户对电能质量需求的多样性出发,论述了电能质量单项评估和综合评估的重要性与必要性。基于我国电能质量相关标准或规定的限值,对电压偏差、频率偏差、电压闪变、三相不平衡、谐波以及电压暂降与中断,定义了6个归并后的单项指标和1个综合指标。指标量化的结果能体现监测中电能质量存在的问题及其严峻程度,便于调度和规划部门发现警戒点及时控制和解决问题,也可以作为用户选择供电服务的参考依据。

基于短板效应的电能质量综合等级评价

为适应未来数字化社会电能质量的多层次需求和电力市场下的多层次交易,要求对电能质量进行科学等级评价。本文提出了依据电磁环境四种兼容水平的电能质量分类分级法;在此基础上,提出了具有有效激励机制的基于短板效应的综合等级评价方法。电能质量的等级评价结果可以作为用户选择供电服务的参考依据,有利于最终实现电能按质定价。

计及暂降的供电可靠性评估方法研究

本文从保证向电力用户连续供给一定数量和质量电能的供电能力的角度,论证了考虑电压暂降对供电可靠影响,建立计及暂降的供电可靠性评估指标体系的必要性。基于现有供电可靠性指标,相应提出了暂降等效供电可靠性指标体系,包括缺供电量等效停电时间、暂降等效平均供电可靠率和暂降等效用户平均缺供电量指标,该指标体系可以作为暂降补充指标独立计算或者纳入现有指标计算考虑暂降影响的修正指标。同时针对系统平均停电频率指标提出可以引入SARFI指标,作为暂降补充指标。最后,通过标准算例和实际试点案例说明了所提指标的合理性。

基于谐波成本与超标惩罚的谐波定价模型研究

由谐波造成的经济损失和因治理而形成的额外投资共同构成了谐波成本,谐波成本是谐波定价的基础。基于谐波造成的经济损失和谐波电流超标的影响分析,提出了谐波经济损失补偿电价和谐波电流超标惩罚电价的谐波定价模型,分析了模型的合理性,并结合算例讨论了可行性。

变压器降容率及谐波损耗因子F_(HL)与K的比较

谐波电流引起变压器附加损耗,受绕组或油温限制,变压器需要降容量运行。在介绍了反映谐波涡流损耗的两个常见因子,即K和FHL,以及变压器谐波损耗公式的基础上,本文推导了两因子确定最大允许谐波电流值的不同机理及其相互关系。

短路故障引起的电压暂降与短时间中断事件的技术经济评估初探

本文定义了用户电压暂降和短时间中断事件,提出了事件评估指标和保留常规供电可靠性指标外考虑电压暂降和短时间中断的补充指标。从技术和经济两方面,综述了短路故障引起的电压暂降和短时间中断事件的评估方法。技术评估确定用户的事件期望次数,经济评价分析事件的经济损失和缓解电压暂降和短时间中断措施的经济有效性。

基于六项最快旁瓣衰减速度窗和六谱线插值算法的谐波间谐波检测方法

快速傅里叶变换(FFT)在非同步采样的情况下会产生频谱泄露和栅栏效应,存在较大误差,无法获得高精度谐波和间谐波参数。利用加窗插值算法可以有效减小非同步采样的影响,而窗函数的特性和所考虑峰值附近谱线的范围是提高准确度的关键所在。为此,本文提出一种基于六项最快旁瓣衰减速度窗和六谱线插值的算法。通过仿真实验,对比了不同的窗函数和不同插值算法,验证了该方法的可行性和高精度性。

短路故障引起的电压暂降与短时间中断特征和设备敏感度分析

本文从电网运行角度,重点分析和描述了线路故障引起的电压暂降和短时间中断事件的三个重要特征量;通过设备的电压暂降敏感曲线和电网凹陷域分析了负荷对事件敏感度。进而综合两方面因素,讨论了电压暂降和短时间中断事件对电网和用户的影响。为电压暂降和短时间中断的认识理顺了思路,为评估奠定了理论基础。

三相不平衡条件下有载调容变压器经济调容方法

文中针对低压配电网中有载调容变压器三相不平衡运行时原门限值调容法经济性较差的问题,提出了一种基于负荷序电流的新型调容方法。该调容方法根据三相不平衡下变压器损耗计算模型建立了有载调容变压器不同容量的损耗临界函数,通过三相不平衡负荷的序电流与临界函数的关系得出调容变的经济运行容量。通过实际算例将文中方法与门限值调容法进行了调容状态和损耗电量的对比,验证了文中方法的准确性和经济性。

基于最优梯度的滞环比较光伏最大功率点跟踪算法

光伏电池的输出功率特性随着外界环境的改变而变化。为使光伏阵列得以高效利用,需要对光伏并网系统进行最大功率点跟踪。提出了一种滞环比较法和最优梯度法相结合的最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)算法,它很好地克服了最大功率点跟踪过程中的振荡和误判问题。为了验证该算法的有效性,在PSCAD/EMTDC软件平台上搭建了三相单级式光伏并网仿真系统,对常规的定步长扰动观察法和改进算法进行了仿真对比分析。结果表明:改进后的MPPT算法能有效消除直流电压的扰动纹波;当外界环境突变时,系统能快速稳定在新的最大功率点。

电动汽车充电基础设施规划中若干关键问题的研究与建议

由于在缓解能源危机与环境污染等问题方面的重要作用,电动汽车在世界上许多国家得到大力发展。与其紧密关联的充电基础设施的规划建设是影响电动汽车推广成效及发展规模的重要因素。本文首先分析了充电设施建设过程中世界各国存在的共同问题,以及我国的特殊问题;之后,对电动汽车发展规模预测、充电模式选择与充电设施配置、电网与充电设施的相互作用与影响等几个充电设施规划时需优先解决的关键问题进行了分析研究;最后,结合我国具体情况,针对充电基础设施的建设和规划布局中的核心问题提出若干指导性原则与建议。

电压暂降的工厂级经济损失评估模型研究

电压暂降(含电压短时间中断)等电力扰动都可能造成用户生产中断,给用户带来巨大的经济损失。开展电压暂降经济损失评估为合理投资电能质量治理措施提供坚实的依据,同时可以指导用户制定最佳生产计划。目前国内关于电压暂降经济损失构成及评估方法的研究还较少。针对不同类型的电压暂降,从工厂类用户因电压暂降引起生产中断的特征以及单次电压暂降事件引起的成本构成两个方面进行了详细的分析与讨论,并提出了单个工厂的电压暂降经济损失的评估模型。最后结合本课题组在国内调研的结果,给出了电压暂降经济损失的评估实例,计算结果表明通过分析和量化生产中断的发生次数、严重程度以及成本构成等。该模型可以较好地预估单个用户因电压暂降引起的经济损失。