基于微电网的电网需求响应研究

针对大量间歇性分布式电源接入微电网带来的冲击,提出了需求响应定义新延伸,将频率控制纳入需求响应的范畴。同时提出了将需求响应分为用户需求响应和电网需求响应的模式,分析了电网需求响应对平抑间歇性电源的冲击,提高微电网稳定性的显著作用。分析了将电动汽车充电站作为需求响应的主要可控负荷比作为分布式电源看待更具现实可行性。提出了将电动汽车充电站作为电网需求响应对象的更加经济的运行控制策略,并在Matlab/Simulink仿真平台上搭建了该微电网模型。通过算例仿真对比,验证了在微网孤岛运行时该控制策略出色的调频性能以及面对大波动下微网表现出的良好稳定性。

计及运营特性的电动汽车换电站时空双层调度

为实现电力系统与电动汽车换电站运营系统的有机融合,在进行电网调度最优化的同时兼顾保障换电站运营,提出了将电动汽车换电站运营参数构建惩罚函数加入调度目标函数的模型。该模型采用双层时空解耦结构,上层模型以整体代理的方式实现换电站在时间尺度的多目标优化调度(包括负荷波动、峰谷差最小),下层模型在空间尺度上合理分配各换电站充电计划来调节包含间歇性分布式电源的电网潮流分布,实现网损最小化,同时引入运营惩罚函数实现换电站运营状况对电网的反馈。之后,采用自适应变异粒子群算法对提出的双层系统进行迭代求解。最后在修改的IEEE 30节点算例中说明该调度模型的作用。

基于中性点零序电流注入的高阻接地辨识方法

小电流接地系统发生单相高阻接地故障时产生的零序电压与系统三相参数不平衡引起的零序电压相似,难以区分。通过跟踪测量系统正常运行时的对地导纳,当系统中性点零序电压变化时,向系统注入预定的零序电流,测量对应零序电压;根据电压变化前的对地导纳以及注入电流前后的零序电压推导出η的相位,实现高阻接地故障与系统三相不平衡的辨别;选取适当注入零序电流,可确保故障点电流不增加,避免故障点燃弧。Matlab/simulink仿真分析表明该方法能有效辨识单相高阻接地故障。

电动汽车换电站调度优化问题下的约束罚函数

传统的罚函数约束问题处理方式极易陷入局部最优,难以达到理想的优化效果。针对这一问题,提出了一种新的约束罚函数处理方法,该方法结合粒子群优化算法的原理特性和已有的自适应罚函数方法,组成了分段穿透罚函数。以粒子群优化算法为求解工具,对计及分时电价和可再生能源的电动汽车换电站多目标调度模型进行优化,在MATLAB仿真平台上对比了传统严格递增罚函数、自适应罚函数和分段穿透罚函数方法,验证了所提分段穿透罚函数处理方法具有求解速度快、全局寻优能力强的特点,能有效解决电动汽车换电站调度优化中的高维、高约束问题。

10kV配电变压器雷击损坏事故分析

对多次变压器雷害事故原因进行了分析,提出了在变压器低压侧加装避雷器等改善方案,采用暂态分析软件ATP-EMTP对避雷器的效果进行了仿真验证。

不对称电网单相接地故障中性点位移电压轨迹分析及应用

忽略不对称电压方向的任意性,不能准确表达配电网单相接地时中性点位移电压随过渡电阻变化的轨迹。考虑系统对地泄露电导及不对称电压方向,建立单相接地故障精确模型,准确分析出非全补偿状态下中性点位移电压随过渡电阻变化的轨迹是一段圆弧,全补偿状态下中性点位移电压随过渡电阻变化的轨迹是一条直线段。分析中性点位移电压轨迹,得到以下结论:接地后故障相电压幅值降低,欠补偿状态下接地后故障相电压超前于故障前该相电压,过补偿状态下接地后故障相电压相位滞后于故障前该相电压,全补偿状态下接地前后故障相电压相位保持不变。比较故障前后三相电压幅值与相位的相对变化关系可实现接地故障相辨识。最后,通过MATLAB/Simulink仿真验证了分析结果。

基于ATP-EMTP仿真多雷山区特殊配电网现场雷害事故分析

针对架设在多雷区的山区特殊配电网,由于雷电活动频繁,而配电网的防雷绝缘水平低,致使配电网存在各种防雷缺陷,如雷击打坏设备,雷击跳闸率高,供电可靠性低等一系列问题。结合湖南某铁路公司为铁路施工架设一条10kV的施工输电线路,分析多雷山区特殊配电网架空线路以及配电变压器存在的各种雷害隐患,并针对其雷害事故,分析其事故原因,并提出对线路绝缘配合上安装保护间隙,变压器低压侧安装防雷用的氧化锌避雷器,并在进线段前三级杆塔安装防雷避雷线和耦合地线等绝缘配合改善方案,从而达到防雷的要求,降低雷击跳闸率,提高供电可靠性。再利用暂态仿真软件ATP-EMTP对低压侧安装氧化锌避雷器进行模拟仿真验证,证明改善方案的可行性。

变电站二次系统防雷保护分析

雷电入侵是电力系统二次系统受损的主要原因,主要针对变电站二次设备的防雷进行研究和分析,并对雷电对变电站二次设备的危害以及变电站二次系统防雷的不足加以说明,最后对变电站二次设备防雷保护提出系统的防雷保护方案。

特殊防雷接地系统技术研究

针对山西煤矿集团煤矿瓦斯抽放站使用独立避雷针防护直击雷这一现状,分析避雷针直击雷防护上所存在的问题及隐患,提出了一种适合于山西煤矿瓦斯抽防站特殊的雷击防护及接地系统方法。该方法采用防雷构架以及上层避雷网取代避雷针以防护直击雷,并采用构架之间搭建避雷线以防护雷电绕击,同时外引环形接地网进行接地网优化以及进行特殊局部冲击优化,采用GPF-94高效膨润土降阻防腐剂,优化冲击电阻,减少冲击残压,能够迅速将雷击产生的雷电流泄入大地,同时采用电磁暂态软件ATP-EMTP对外引环形接地网降低接地网接地电阻效果进行仿真分析,得出整个防雷系统的切实性和可行性。

基于10/0.4型变压器低压侧雷电过电压防护

针对雷击10/0.4型配电变压器高压侧输电线路,在配电变压器低压侧产生很高的感应过电压,对低压设备产生绝缘损害。由于低压侧直接与用户连接,消减这个感应过电压至关重要。笔者提出采用双曲折特种防雷变压器和在变压器低压侧外加并联电容器的措施,来降低低压侧的过电压,并采用ATP-EMTP对外加电容法进行仿真对比,验证其可行性,并列出最佳外加电容值为3×12.5μF。