电压暂降的计算及故障点电压暂降系数确定

由于电力系统中新型电力电子设备的广泛应用,电压暂降已逐渐成为影响设备正常运行的主要电能质量问题之一,为避免电压暂降对设备正常运行造成危害,电压暂降计算已成为电力系统运行分析不可缺少的一部分。采用故障定位法,设计了电力系统电压暂降计算软件,从而实现查找、统计、分析、预估等功能,实现电力系统的电压暂降计算,并提出一种故障点电压暂降系数(FPSC)的量化指标,对电力系统不同的故障点进行了FPSC的计算,根据FPSC的数值确定对全网电压暂降影响严重的故障区域;并利用电压暂降分析程序的输出结果对欲购进新设备的电压敏感性进行了评价;以某实际工业配网为算例,利用所设计计算软件对该本地配网进行了电压暂降的分析计算,所做工作可以为用户采取电压暂降抑制措施提供理论指导。

满足电压暂降与故障位置均可观的监测装置二阶段配置

为获得系统内暂降水平和暂降原因等信息,以暂降可观测区域法和故障定位法为基础,提出一种满足全网电压暂降和导致暂降的故障位置均可观的监测装置二阶段配置法。基于暂降可观测区域法,确定第1阶段的配置方案,实现全网电压暂降可观。基于故障定位法,引入虚拟监测的概念,以短路计算和对称分量法确定的不同故障类型引起的母线三相电压幅值和相位信息,确定导致被监测暂降事件的故障位置,建立全网故障定位矩阵;通过在剩余母线中逐步增加监测装置,消除所有伪故障点,确定第2阶段的配置方案,实现全网故障位置可观。对IEEE-30节点系统进行仿真,验证了方法的正确性和适用性。

一种基于插值故障点法的电压凹陷域分析算法

电力系统中发生短路故障时,使相关敏感性负荷不能正常工作的故障点所在区域,即为电压凹陷域。电压凹陷域不仅可以作为电网设计和工厂内配电系统设计的依据之一,而且可以作为在故障条件下敏感设备是否发生暂降事件的判断条件和用户选厂择址的依据,电压凹陷域的分析成为电力系统中不可缺少的一部分。提出了一种基于插值故障点法的电压凹陷域分析算法,该算法首先通过安全生产管理信息系统和设备管理系统获取电网静态数据,然后通过SCADA系统获取动态数据,综合两者数据形成满足电压凹陷域计算所需要的电网实时拓扑数据文件,最后利用基于插值的故障点法进行电压凹陷域的解析,并在电力系统拓扑上图示化电压凹陷域的分析结果。

考虑电网多节点暂降的故障线路严重度评估

针对现有暂降域分析方法的不足,提出一种新的故障线路严重度评估方法。基于故障点法,定义平均电压幅值、遭受不同深度暂降的节点数等指标,用以描述故障点的严重度。通过熵权法确定各指标权重,计算各故障点综合严重度系数。将位于同一线路的故障点综合严重度系数取均值,作为该线路的综合严重度系数,进而得到考虑多个敏感负荷节点暂降的故障线路严重度排序。仿真算例表明,所提方法能定量评估故障点和线路对关心节点造成的暂降严重度,为进一步采取暂降减缓措施提供参考依据。

不对称故障相位跳变和波形点对DFIG转子电压的影响

研究电网故障引起的电压暂降幅值、相位跳变、波形点等多维特征对双馈感应发电机的影响,是完善和提升DFIG低电压穿越能力的重要内容。首先,结合电网不对称故障引起的电压暂降幅值、PAJ、POW等多维特征,推导计及PAJ和POW的DFIG定子磁链、转子电压解析式,并运用磁链和电压空间分析法,分析不对称故障中PAJ和POW对DFIG故障特性的影响机理;其次,结合磁链和电压矢量轨迹特征,以及PAJ和POW影响DFIG转子电压的规律,推导计及PAJ时导致最大转子电压峰值的POW表达式,并以1.5 MW DFIG为例进行仿真,验证上述分析的正确性。最后,根据导致DFIG转子电压峰值增幅最严重的电压暂降多维组合特征,提出完善DFIG低电压穿越能力测试标准的建议。

一种电压暂降及电压凹陷域的计算方法

介绍了电压暂降分析的计算方法,主要分为两类:实测统计法和随机估计法,主要讨论了随机估计法的两种算法:故障点法和临界距离法;在此基础上提出将二者有机结合的算法,最后通过实验和仿真的方法说明了该算法不仅可以准确确定系统发生故障时各变电所、各母线的电压暂降;而且能够确定电压暂降凹陷域的范围,从而说明了该算法的可行性和准确性。

基于广义逆算法的电压暂降状态估计

提出了一种基于广义逆算法的电压暂降状态估计(VSSE)新方法,将传统的随机故障点法和解析法相结合得到电压暂降状态估计方程。克服了传统随机故障点法选取故障点位置和数量的盲目性,具有在减少计算量的同时且能保证评估精度的优点,并利用广义逆算法准确可靠地求解此欠定方程组。相对于整数线性规划和遗传算法,该方法无需迭代,不存在收敛性问题,且计算复杂度小,计算历时少。另外由于该算法本身没有参数约束问题,克服了遗传算法在交叉和变异过程中选取参数时依靠人为主观经验的缺点。利用该方法在IEEE-30标准节点系统上进行仿真计算,并与遗传算法对比,结果验证了本文方法的准确性和可靠性。此方法适用于任何规模电网发生对称故障和不对称故障时的电压暂降状态估计。

基于多种数值分析方法的电压暂降凹陷域快速算法

提出一种基于数值分析理论的电压暂降凹陷域计算方法,该方法在暂降幅值解析计算式的基础上引入多种数值分析方法求解临界故障点。将临界故障点的确定简化为二次函数根的求解问题,并在满足计算准确性的前提下灵活采用不同的数值分析方法以达到更快收敛速度。该方法对于给定网络参数的系统广泛适用,与故障点法和单一数值解法的计算结果和算法性能的对比验证了所提方法对于求解暂降凹陷域的准确性和有效性。

电压暂降影响因素的聚类分析

电能质量是保障电力系统安全运行的前提,是保证用户正常用电的基础条件。在各类电能质量问题中,电压暂降对用户造成的影响最为严重,因此对电压暂降各类影响因素的研究尤为重要。本文以湖北高新工业园区部分网络为基础,建立simulink仿真模型,聚类分析不同故障类型、中性点接地方式以及检测算法对电压暂降特征量的影响。由仿真可知:故障类型不同,引起的电压暂降深度亦不同,并且中性点接地方式以及检测算法的选取也同样会对电压暂降特征量造成一定影响。

基于电压曲线特征的电压暂降凹陷域快速计算

针对现有的电压暂降凹陷域计算方法进行了分析研究,提出一种基于敏感负荷节点电压曲线特征的凹陷域快速计算方法。当线路发生单相接地故障时,分析敏感负荷节点电压的表达式,在此基础上定义了由节点阻抗矩阵元素组成的一致性参数和单调性参数,用来判断电压曲线是否具有单调性。根据电压曲线单调与否,把线路分为两类,采用不同的临界故障点计算方法。以IEEE 39节点标准测试系统为例,分析敏感负荷节点的凹陷域。并与已有的解析式法对比,结果表明,该算法在保证精确度的前提下提高了计算速度。

基于BP神经网络的暂降域识别方法

暂降域是电力网络中使得电压暂降敏感用户无法正常工作的故障点所组成的区域,准确识别暂降域是电网暂降严重程度评估的基础。为了解决现有的暂降域识别方法所需样本点多、计算量大,识别精度低的问题,提出了一种基于BP神经网络的暂降域识别方法,利用BP神经网络算法的非线性拟合特性,拟合电压暂降幅值和故障点位置的内在非线性关系,利用该拟合结果计算得出确定阈值下的暂降域临界点,根据临界点得出暂降域识别结果。在IEEE30节点测试系统中对本文方法进行仿真验证,结果表明方法适用于不同的电网结构和不同的故障类型,能够准确地进行暂降域计算。