基于可控移相器合环装置的配电网建模与仿真研究

随着产业升级和人民生活水平的不断提高,电力用户对供电可靠性要求越来越高,配电网合环不停电转供成为研究热点。但随着负荷的增加,电网在实际运行中较难满足合环条件,有必要研究新的合环控制装置技术。提出了一种基于可控移相器(Thyristor Controlled Phase Shifting Transformer,TCPST)的灵活控制装置,能满足合环线路两侧电压幅值、相位差较大时的合环转供需求。首先分析了可控移相器合环控制装置的拓扑的结构和工作原理。在此基础上,推导了幅相可控移相器的数学模型。最后基于10 kV配电网合环应用场景,在PSCAD环境中进行了仿真,验证了所提出的可控移相器合环控制装置的正确性和有效性。

考虑合环延时的含分布式电源配电网合环电流协同控制方法

合环操作常用于配电网故障恢复中,但在合环过程中产生的冲击电流可能导致线路电流越限,不仅可能损坏设备,还会危害人身安全。针对合环电流的抑制大多关注于整体优化,未重视合环暂态过程产生的冲击电流问题,本文提出了一种考虑合环延时与分布式电源(DG)控制协同抑制合环冲击电流的方法。通过分析配电网合环冲击电流的产生过程及原理,刻画了DG出力以及合环延时对于合环冲击电流的影响,建立了DG主动控制与合环协同的控制优化模型,从而提出了考虑合环延时影响以及DG出力的配电网合环冲击电流协同控制方法。算例表明,该方法通过DG出力与预期合环时刻的优化,能够最大程度上控制配电网合环过程中的冲击电流,提升了配电系统的安全性。

合环转电对环网型美式箱变的影响研究

配电网合环转电的开展提高了供电可靠性,但合环电流对电网的冲击影响着配电网的安全稳定运行。从配电网生产运行中遇到的问题着手,通过现场试验、理论分析、仿真验证等方法分析了合环转电对环网型美式箱变的影响,为配电网倒闸操作、规划建设提出了合理建议。

含储能的多端口柔性合环开关协调控制研究

随着光伏和风能等可再生能源在柔性配电网中的比例不断提高,可再生能源发电的间歇性输出给电力系统带来了不稳定性与波动性。现有的柔性合环开关因为硬件参数和容量限制,无法应对负荷超容量波动带来的频率超限及潮流转移造成的电网开路问题。因此,有必要将柔性合环开关与储能技术相结合,构建新型柔性互联配电网,对带电池储能系统的多端口柔性合环开关设计相应的控制策略。首先,对于硬件参数不同和工作状态差异造成的储能单元荷电状态(state of charge,SOC)不均衡,设计自适应的SOC均衡控制策略。其次,对负荷大波动和稳压侧开路故障,设计切换策略以调节电网频率并进行短时直流电压支撑,确保下级负荷的稳定运行。最后,利用基于MATLAB/Simulink平台的仿真模型和RTLAB硬件在环平台验证了所提协调控制策略的有效性和实用性。

基于关键PMU量测的智能配电网跨供区合环潮流计算方法

为了降低功率损耗,提高潮流计算精度,提出基于关键同步相量测量装置(PMU)量测技术的跨供区合环潮流计算方法。在高次谐波作用下,利用变压器模型和电力线路模型,构建跨供区合环主要元件谐波模型,采用标准化残差检测法的思想,处理跨供区合环的不良数据。通过关键PMU量测估计不良数据量测的残差分量,利用增益矩阵定义跨供区合环不良数据检测的残差协方差矩阵,完成跨供区合环不良数据的检测,结合跨供区合环潮流计算流程设计,实现跨供区合环潮流的计算。算例结果表明,所提方法可以将潮流计算的各支路功率损耗控制在0.04 kW以内,通过将节点电压计算误差控制在0.004以内,提高了潮流计算精度。

基于配电自动化的开闭所便携式合环母线电压快速监测装置

开闭所合环换电能减少停电换电次数,大幅提升供电可靠性和用户用电感知。针对当前开闭所合环场景需求多、固定式合环换电装置经济性不佳、传统人工现场测量效率较低及DTU进线电压采集未覆盖的情况,研制了基于配电自动化的开闭所便携式合环母线电压快速监测装置。该装置采用二次电压吸附式采集,主从装置无线连接同步采集并分析、比较电压参数,幅值、相角分析结果通过配电自动化物联网管理平台经无线传输路径上传至主站,供配调人员分析决策使用。实际应用表明,该装置能有效提升合环换电监测效率,减少班组该项工作的人力耗费,为开闭所可靠、正确合环提供方便、有效的指导。

基于10kV城区配电网合环操作辅助判别程序探究

随着社会不断发展和人们的用电需求不断增长,致使对供电企业的服务质量要求日益提高,合环转供电可以大大提高配网供电可靠性。电网的合环操作可以实现不间断供电,但同时也存在着一定的安全风险,目前配电网调度人员在进行合环操作时没有可靠的合环判定方法和详细准则,大多情况依旧是依靠自身工作经验。基于此,本文介绍一套可以结合理论分析及潮流计算的辅助软件工具,该程序依托“新一代配电自动化主站系统”中实时采集SCADA信息数据,可以对合环操作时产生的冲击电流和稳态电流进行计算校验,并可以对合环操作进行预警分析。测试结果表明,该辅助程序可以为10kV城网的配电网合环操作提供理论依据和决策支持。

配电网30°角差合环调电及环流录波分析

配电网中常常存在相角差30°的不同电源点,当需要将一条线路从一个电源点转移到另一个电源点时,如果不采取措施,直接进行合环会导致巨大的环路电流冲击。本文介绍一种通过在解环点合理整定继电保护定值,实现在合环点可靠合环后,自动在解环点瞬时解环,并能保证稳定运行的方法,并对实际电网运行中合环调电操作时的环流录波进行分析。

10 kV配电网线路合环点电压核相异常分析

10 kV配电网线路通过合环转供运行方式可提高供电可靠性,在合环运行前需对合环点两侧线路进行电压核相,只有核相结果电压幅值及相角差满足要求才允许合环。针对某地区配电网10 kV线路核相结果异常进行了分析,提出了基于相量分析的方法,验证了测量结果的正确性,并对核相异常结果提出了整改措施,实现了10 kV线路的合环运行的目标,对配电网线路核相异常解决方法提供了借鉴。

10kV配电网不停电合环倒切负荷技术研究

提高配电网的运行效率,是现阶段电力行业发展过程中需要解决的重点问题。基于新时期配电网运行发展的背景,本文以某公司10kV配电网为主要研究对象,着重基于配电网不停电的要求,探讨合环倒切负荷技术在某公司10kV配电网中的应用情况,在明确合环倒切负荷技术应用步骤与流程的基础上,验证其在实际的配电网运行中应用效果。

10kV配电线路跨500kV片区合环调电技术研究

对10kV配网线路跨500kV片区合环调电开展理论分析,明确影响10kV配网线路跨500kV合环调电的关键影响因素为阻抗转移比。并结合电网运行的实际情况对关键影响因素的合理性进行分析,进行合环实验论证10kV配网线路跨500kV片区合环的可行性。应用于工程实践中成功率达到100%。

城市建设 城市配电网合环分析系统的研究

城市配电网作为连接电力系统与用户的桥梁,对城市的供电质量和可靠性具有至关重要的影响。然而,在城市配电网运行过程中,由于各种原因可能出现合环现象,即回路中存在多个电源供电同一负荷或多个负荷被单一电源供电的情况。合环可能导致电网过载、电流过大、设备损坏等问题,严重影响了电网的稳定运行和设备寿命。因此,合环问题的分析和解决成为保障城市配电网安全运行的重要环节。本文主要分析关于城市配电网合环分析系统的研究。

基于主网和馈线多负荷等值的配电网合环倒切可行性分析

配电网合环倒切可能会产生较大的合环稳态电流和冲击电流。建立合环电路等值模型计算合环电流,分析其倒切可行性,是保障电网安全稳定运行的基础工作。针对现有合环模型、电流计算方法误差较大的问题,首先提出考虑主网等值、馈线多负荷等值和变压器等值的合环电路等值模型。其次,结合叠加定理、前推回代法和牛顿拉夫逊法计算合环稳态电流,解决了迭代可能不收敛的问题。然后,基于戴维南等值电路对合环暂态过程进行分析,利用最佳频率法推导了精确合环冲击电流的表达式。最后基于PSCAD软件搭建仿真模型,得出该合环电流计算方法误差最小,验证了所提出等值模型与计算方法的准确性与优越性,对于安全进行合环倒切操作具有重要意义。

基于双VSC的柔性合环装置的交直流侧合环控制策略研究

伴随社会产业的发展和智能电网的推进,用户对电能质量和供电可靠性的要求越来越高,因此配电网不停电合环负荷转供具有重要意义。文章针对极端条件下的不停电负荷转供需求,采用两侧独立STATCOM联合构成的具有灵活控制功能的双VSC柔性合环装置,提出了分别从交、直流侧进行合环调节的方案,首先分析了该合环装置的结构和工作原理,其次针对合环要求确定控制策略,交流合环中双VSC分别采用前馈解耦的双闭环控制和带前馈的电压反馈控制,直流合环中双VSC均采用双闭环控制,合环后控制策略由控直流电压改为控交流电压,进而完成负荷转供,最后在PSCAD/EMTDC环境下对采用该合环装置的10kV配电网系统进行了仿真分析,进一步验证了所提出合环方案的可行性与控制策略的有效性,通过比较两种方案各自存在的优缺点,体现出直流侧合环方案更具优势。

基于旋转式潮流控制器的有源配电网柔性合环及紧急功率控制方法

随着有源配电网建设的迅猛发展,多端供电系统成为主流供电结构,由于电网布局设计因素,存在一种配电网合环两端相角差现象,直接合环将产生较大冲击电流,影响供电可靠性。文中提出一种基于电磁式旋转潮流控制器(rotary powerflowcontroller,RPFC)的解决方案,实现相角差线路柔性合环,并且在系统短路或电源脱网故障情况下,完成对RPFC接入线路的紧急功率控制,预防连锁过载及大停电事故的发生。研究RPFC拓扑结构、工作原理,基于电压矢量叠加原理和瞬时无功理论,提出RPFC柔性合环及紧急功率控制策略。在合环工况下与双芯移相变压器进行仿真对比,RPFC合环电流及调节时间仅为双芯移相变压器的11.95%和18.44%,同时,在系统故障下表现出独立功率控制能力。最后,搭建380V/40kVARPFC实验平台,实验结果与仿真一致,表明RPFC在柔性合环以及紧急功率控制工况下均实现良好控制效果。

基于改进算法的10kV配电网合环稳态电流计算

为了保证合环操作的顺利进行,提出了一种10 kV配电网的合环电流计算方法,重点对合环冲击电流计算过程进行改进,将最大电流出现时刻和所在相纳入考虑。首先,通过理论分析推导,介绍了所提的10 kV配电网合环前稳态电流和合环冲击电流的计算方法;然后,给出了合环操作判定条件的流程;最后,基于MATLAB/Simulink搭建了10 kV配电网的合环仿真模型,对理论分析进行了仿真验证。仿真结果表明,提出的计算方法具有较高的准确性,对实际工程中合环电流计算和合环操作判定具有一定的指导意义。

基于灵敏度分析的电力系统合环决策模型

配电网在需要进行倒负荷或检修设备时,合环操作可以有效提高供电可靠性,同时大大减少停电对用户供电的影响。因此,研究如何计算合环电流大小以及如何选取最优合环线路对于配电网的稳定运行具有重要意义。文章在改进的配电网简化计算模型上,通过分析影响合环电流大小的主要因素,提出基于灵敏度分析的合环线路决策模型,并结合具体算例运用此模型,发现误差允许的范围内,其可以准确对各条合环线路进行风险评估,验证该模型具有实际的运用意义。

计及分布式电源输出特性的主动配电网合环电流计算方法

分布式电源(distributed generation,DG)的大量应用使得主动配电网建设持续推进。主动配电网故障恢复的合环操作产生冲击电流,严重威胁电力电子设备和人身安全。由于合环瞬间电压波动造成DG输出特性变化,使得主动配电网的合环电流变得更加复杂,目前尚难以准确分析和计算。为此,建立了含DG的主动配电网合环等值模型,分析了DG对主动配电网合环电流的影响,通过分解有源辐射状开环网络与无源环状网络,推导了合环稳态电流与合环暂态电流的表达式,提出了考虑DG输出特性影响的主动配电网合环电流计算方法。算例表明,DG输出特性对合环电流具有直接影响,所提出的计算方法能够准确计算主动配电网合环电流。

基于稳态、暂态分析的10 kV配网合环转电操作研究

通过对10 kV配网合解电磁环相关内容的研究,分析其稳态和暂态风险、优劣及合环转电条件;简述合环计算原理及计算方法,计算数据来源和采集方法;对实际运行电网现状进行调查统计,梳理10 kV合解电磁环不停电倒负荷的运行方式种类,合理选择合环片区;采集电网实际运行数据,进行案例计算和分析,依据计算结果,制定10 kV合环转电工作策略;首次在某地区电网进行10 kV合环转电试验成功,并进行了理论仿真和试验数据比对。试验后,总结了计算与试验控制风险注意事项,提出了改进建议,为下一步深入推广应用10 kV合环转电提供了技术指导和实践经验,也为该地区电网开展配网自动化高级应用软件配置提供了启示。

移动合环系统在城区配电网中的应用

针对配电网发展面临的挑战以及目前配电网合环作业现状进行分析,根据城区配电网部分合环点存在相位差和电压差的痛点问题,提出采用移动合环系统来实现配电网线路间不停电合环转供,同时对方案的可行性和经济性进行了研究,并详细介绍了移动合环系统的设计思路、控制要求、控制策略及整体设计方案。