低压配电网超高次谐波传递特性仿真分析

随着配电系统电力电子化程度的加深和电力线通信的快速发展,配电网侧2~150 kHz的高次谐波含量不断增加,由此引发的电能质量事件及其潜在风险逐渐受到工业界的广泛关注。为研究超高次谐波在低压配电网中的传播规律,本文首先分析了低压配电网超高次谐波的典型成因,并建立了适用于描述高频特性低压配电网模型。最后,通过在Matlab/Simulink中建立的典型低压配电网测试系统,仿真研究了不同功率及线路长度对超高次谐波的影响,并着重分析了多逆变器之间、逆变器与整流型负载及变频型负载之间的相互作用及其对超高次谐波传递的影响。验证结果表明:所建立的模型充分考虑线路和变压器的高频特性,可为超高次谐波的传播特性、影响和治理提供参考。

非故意发射超高次谐波发生机理及影响因素分析

随着接入电网的半导体器件开关频率的提高,换流器注入电网的谐波向着高频化方向延伸。超高次谐波是配电网电力电子化必然带来的电能质量新问题之一。本文针对非故意发射超高次谐波,从PWM脉宽调制的原理出发,分析了非故意发射超高次谐波产生原因及频率分布特征,并给出了一种能够反映超高次谐波典型特征的优选聚合频带方法,进一步分析了不同因素对超高次谐波发射的影响,为超高次谐波的检测与识别、相关标准的制定以及治理方法提供理论依据。

变频调速器电压暂降耐受特性试验及量化方法研究Ⅱ:试验及量化方法

量化电压暂降对变频调速器的影响,有针对性地提出应对和改进措施,已成为电网公司、电力用户和制造商共同关心的重要问题。基于PartI的试验方法,该文选取中国市场上4种主流品牌变频调速器作为受试设备,通过对10 716组试验数据进行综合分析与处理,得出典型变频器耐受特性曲线。特别是,考虑到实际存在的电压暂降特征和负荷波动的随机性及不同变频调速器(ASD)产品参数分布的差异性,基于对试验数据的统计分析,量化了ASD电压暂降耐受度的不确定性,得到了模糊区域的故障概率,为用户电压暂降影响程度的量化评估、经济损失评估以及治理方案经济性分析提供参考依据。

配电网电力电子化的发展和超高次谐波新问题

结合功率半导体技术和智能配电网技术的发展与进步,探讨电力电子化的科学内涵和四个方面的特点,分析了电力电子化的重大需求。电力电子技术的广泛应用改变了传统电力系统的源-网-荷电气参数及特性,新一代智能配电网呈现出非线性、高敏感、快变化、冲击性、多能调控的特征,给电网的优质电能保障和安全稳定运行带来了重大挑战。该文归纳总结衍生出的典型问题,指出应从理念视角、理论方法和技术标准三方面体系化地研究和解决问题。其中超高次谐波是配电网电力电子化发展背景下出现的新问题,国内外对此课题的研究刚刚开始。该文重点梳理了超高次谐波的起因、发生源的规律与特点、危害、传播特性和标准的研究现状,然后从频域、时域、时-频域整理并介绍了超高次谐波发射标准的一些建议指标,供读者参考。

变频调速器电压暂降耐受特性试验及量化方法研究Ⅰ:机理分析与试验方法

变频调速器(ASD)是电压暂降敏感负荷之一,其暂降耐受能力受到不同因素的影响。本文利用直流侧动态方程和异步电机动态方程,分析ASD电压暂降耐受特性受ASD自身(保护、控制方式)、负荷侧(负荷特性)以及源侧(暂降类型、电压暂降前/后电压幅值、暂降形状)因素的影响机理;在机理分析和现有标准测试项目与试验方案的基础上,提出一种基于源侧暂降特征、设备敏感机理和负荷特性的分区段全参数ASD电压暂降耐受特性试验方法,并针对ASD耐受特性曲线最左侧与时间轴垂直、水平部分向左下倾斜的特点,提出一种能够在一定程度上提高试验效率的测试点选择方法——改进封闭法。为量化变频器的电压暂降耐受能力提供基础,同时为标准制定、厂家设备制造和用户电能质量治理提供参考。

交直流混合配电网区间潮流等效算法

为定量分析间歇式分布式电源、随机性负荷等不确定因素对交直流配电网电压不确定水平的影响,该文提出一种交直流混合配电网区间潮流等效算法。首先,分别针对交流配电网与直流配电网在拓扑与运行方面的特殊性,给出了交、直流配电网区间潮流确定性等效的充分条件及其数学证明。然后,针对交直流混合配电网,进一步将交、直流区间潮流转化为非线性规划问题,并结合确定性等效与交替迭代法,设计了适用于交直流混合配电网等效区间潮流的算法流程。最后,基于IEEE 33节点系统扩展的交直流混合配电网,检验了区间潮流确定性等效及其充分条件的正确性与准确性,并通过换流站多种控制模式下的蒙特卡罗随机潮流验证了交直流混合配电网区间潮流等效算法的准确性与优越性。

典型敏感设备电压暂降耐受特性测试方法

随着各类高端制造业的发展,对电压暂降敏感的电力用户增多。掌握电压暂降对用户的危害,通过试验研究量化电压暂降对各类敏感设备的影响,是用户提升其电压暂降耐受能力、采取高效治理措施的重要依据。文章在现有标准测试项目与试验方案的基础上,综合考虑电压暂降特征、敏感设备类型、敏感设备属性及负载状态,提出了几种典型敏感设备的电压暂降耐受特性测试方法,并针对试验结果的不确定性问题,提出试验结果概率统计分析方法,为掌握敏感设备耐受水平、提升设备耐受能力、制定设备耐受水平测试标准奠定基础。