配网用环网控制器的分析和仿真

现有配电网都采用闭环设计、开环运行。合环倒负荷存在不少技术风险,甚至会影响配电网的安全稳定运行。配电网的传统电压调节手段和能力都有限,已有的基于电力电子方案较多,但都过于复杂、不经济。本文提出了采用晶闸管、避雷器等部件的环网控制器的新方案及其相应的控制逻辑,并搭建了基于实际配电网适当简化而来的等值系统,在此基础上进行了仿真分析。研究结果表明:所提出的环网控制器方案结构简单、易于实现,对现有保护影响小,能有效限制合环倒负荷过程中的冲击,也能合理应对预期发生的系统故障,为提高配电网可靠性提供了新方案、新思路。

适用于城市电网的柔性环网控制器拓扑方案研究

基于柔性直流输电技术的柔性环网控制器可实现电网软分区运行、短路电流抑制、潮流优化、无功支撑等功能,为解决电磁环网问题提供了一种选择。首先对柔性环网控制器的电路拓扑和主接线设计进行了研究;然后针对城市电网对环网控制器安装位置和空间的限制,提出了3种适用于城市电网的柔性环网控制器拓扑方案,并通过PSCAD/EMTDC仿真对3种方案的故障性能进行了分析和验证;最后通过综合对比给出了各方案的适用场合,为柔性环网控制器在城市电网的应用提供了参考。

基于配电线载波通信的环网控制

配电环网自动控制是配电自动化的一个重要组成部分 ,它有多种实现方法 ,电力线载波通信就是其中的一种。作者针对电力线载波通信的特点 ,阐述了用配电线载波通信实现的环网控制方案 ,着重分析了载波信号通过线路断点的两种方法以及相应的控制流程。

柔性环网控制器原理及紧凑化研究

随着城市电网的发展,高低压电磁环网造成的短路电流超标等问题日益严重,其影响着电网的安全稳定运行。基于电压源换流器的柔性环网控制器具有独立控制系统有功、无功功率,实现电磁环网解列与故障隔离等功能,该文根据柔性环网控制器的技术特点提出了优化传统系统设计时直流平波电抗器、接地装置以及联接变压器等设备的几种紧凑化方案,能有效地进一步减小占地面积及投资,最大化突出背靠背柔性直流输电装置的优点以适应不同应用场合的需求。

最少拍环网控制系统

给出了一种基于重合次数最少、快速隔离故障段线路的10kV配电网线路保护模式,即最少拍环网控制系统模式。该模式适用于绝大多数带辐射分支的环网控制系统,具有开关动作次数最少、对线路的冲击最小、快速隔离故障段线路、自动恢复非故障段线路供电的优点。分析了即使在三相“完全”短路,某控制器检测失误时最少拍的保护过程,提出了最少拍环网供电模式的一组参考参数,叙述了电压型保护模式和电流型保护模式的故障隔离过程,指出了其优点和不足。

基于柔性环网控制装置的10kV配电网运行方式

以4端口柔性环网控制装置为例,系统地分析了柔性环网控制装置在10 k V交流配电网中的组网方式和运行控制策略,并进行了系统仿真。在仿真过程中,为了解决复杂电力电子装置在电力系统大时间尺度仿真时速度较慢的问题,采用了一种柔性环网控制装置的简化模型。研究和仿真结果表明,柔性环网控制装置的应用有助于提高配电网的性能,如能够实现交流配电线路的闭环运行、对潮流的优化控制、系统故障时不停电负荷转移、对负荷的就地无功补偿和降低系统备用容量。

适用于MMC型柔性环网控制器的稳态无功与暂态电压协调控制策略

模块化多电平变流器(MMC)广泛应用于柔性环网控制器,但目前其系统控制策略不能同时兼顾稳态无功与暂态电压两方面电网调控需求。鉴于此,本文在分析MMC模型及其无功功率控制功能的基础上,提出配置在不同时间尺度上的定无功功率和定交流电压的双控制环路并列策略及其参数整定原则,实现稳态无功与暂态电压的协调控制。本文所提方法充分发挥了MMC变流器暂态控制特性,在保证稳态功率输送能力的同时满足了暂态故障情况下电网对电压的调控需求。最后通过PSCAD仿真,全面分析和验证所提方法的有效性和可行性。

适用于中压配电网的无联结变压器柔性环网控制器

无联结变压器柔性环网控制器在交流侧出现故障时无法阻止零序电压分量传输,从而扩大了故障范围。文中采用经典电路分析方法和正负序分析算法,解释了零序电压分量的形成与传输的基本原理。提出了一种无联结变压器的柔性环网控制器拓扑,交流侧换流器都采用传统半桥子模块的模块化多电平换流器,而在正负极性母线上分别串联全桥子模块阀串。利用全桥子模块输出正负电压的能力,抑制了直流侧电压波动,同时也阻止了故障范围扩大。通过MATLAB/Simulink软件对故障时零序电压被抑制的特性进行了仿真分析,仿真结果验证了理论分析的正确性和所提拓扑的有效性。

三端柔性环网控制装置的功率调度模型与边界条件研究

应用柔性环网控制装置将多个交流配电网互联形成环网,具有实现系统有功无功独立解耦控制、提高系统安全性、降低运行风险等优点。基于此提出了一种三端柔性环网控制装置的功率模型和边界条件,用于配电网的功率调度。首先,通过搭建用于调度的三端柔性环网控制装置的模型,得到其功率关系式。然后,对功率调度的边界条件进行了理论分析,通过理想化模型得到了工程实践中所需的功率调度范围,同时建立了考虑综合安全边界条件的功率调度模式。针对两种情况,提出了能够满足不同条件的功率分配结果。最后,通过仿真结果,验证了三端柔性环网控制装置功率调度模型与边界条件的有效性。

中性点经消弧线圈接地系统中柔性环网控制装置接地故障探究

随着时代和科技的发展,我国的电力系统已经逐渐趋之于完善,但是相较于国外的电网体系的完整水平还存在着些许欠缺。在配电网的建设中,使用电缆线路的读取越来越多,而电缆线路的增加严重地导致系统电容电流急剧增加,在中性点不接地的运行方式下电容电流的不断增加对部分设备绝缘的安全和保护设备的配备带来了严重的影响。所以有必要针对其整体进行提升,如提升供电的可靠性、电气设备、线路的绝缘性能以及减少对通信系统的干扰等。但是对于其接地系统却存在着一定程度的安全问题,严重地影响着电力工作者,而其本质的原因便是由于中心点的接地系统存在的问题。所以,只有正确的选择中心点的接地方式对于配电网的安全运行有着十足的重要性。

中性点经消弧线圈接地系统中柔性环网控制装置接地故障分析

中性点经消弧线圈接地系统采用无连接变压器接线方式的柔性环网控制装置与交流系统共用接地支路,装置的接地故障特性不同于常规有连接变压器的换流装置,需要对其接地故障特性进行分析,为装置故障诊断、保护的设计提供依据。分析了基于模块化多电平换流器的柔性环网控制装置交流侧单相接地故障时的故障机理,阐述了故障后装置故障侧和非故障侧换流器的电气量特征,分析了柔性环网控制装置直流单极接地故障特性,推导了故障后换流器在不同工作模式下故障电流的解析方程,指出在消弧线圈接地支路增加阻尼电阻可以加快故障电流衰减。通过建立的基于模块化多电平换流器的柔性环网控制装置PSCAD/EMTDC仿真模型,验证了本文故障特性分析的正确性和有效性。

柔性环网控制装置选址定容方法

柔性环网控制装置的应用能够解决传统配电网无法持续合环运行的问题,是提高供电可靠性的重要手段。为了解决柔性环网控制装置选址定容的N-P难问题,通过对选址定容问题进行解耦,建立了基于"初筛-细筛"模式的选址模型,模型以供电可靠性为中心,同时兼顾供电能力和经济性等方面,并通过熵权理想解法对评估方案进行综合寻优;建立了基于净负荷和馈线容量的定容模型,模型贯彻资产全寿命周期理念,在分析电网不同发展阶段特性的基础上,建立了3种适用于电网不同发展阶段的定容方法,具有很强的适用性。通过对某示范区的分析,可知,该文所建模型具有很好的科学性和工程实用性。

基于柔性环网控制装置的交直流混合配电网接线模式研究

随着分布式电源、电动汽车等直流电源和直流负荷的大规模接入及用户对供电可靠性要求的提高,柔性直流技术在配电网中的应用越来越广泛。该文研究了含多端柔性环网控制装置的交直流混合配电网的典型网架结构;提出了传统交流配电网向交直流混合配电网的过渡目标、过渡原则、过渡过程,并给出了几种典型网架的过渡方式;最后,以三端柔性环网控制装置为例,通过对运行方式的划分,明确了含柔性环网控制装置的交直流混合配电网的运行方式及转换过程,为传统配电网向交直流混合配电网的升级提供理论依据。

多端柔性闭环中压配电网示范工程

阐述了国内首个多端柔性闭环中压配电网示范工程,其示范工程旨在通过环网控制装置实现中压配电网的柔性闭环运行。首先,详细分析了实现柔性闭环的关键设备,即多端柔性环网控制装置的选择依据,阐述了装置的实现结构;其次,阐明了装置的潮流控制策略,分析并提出装置的直流电压控制策略和启停控制策略;然后,提出了示范工程投运后的典型运行模式;最后,对柔性闭环运行以后配电网的负荷均衡、安全性、可靠性和供电能力分析方法进行了综述,并结合示范工程实施方案对这些方面的改善效果进行了全面分析。

控制环网故障案例分析与思考

介绍了控制环网故障对7.63m焦炉生产的影响,对控制环网故障进行分析和思考,阐述了控制环网系统的基本构成、设计缺陷和改造方案。

城区10 kV配网系统自动化设计与可靠性分析

配网系统在电能的汇集与分配过程中发挥着关键作用,随着电网结构的不断完善,其重要性日渐提高。作为在电网运行中的高优先级负荷,配网系统在用电量与负荷密集度等方面重要程度较高,对电能质量与供电可靠性都提出了较为严格的要求。城网改造工程的不断继续同样改善了城区配网结构,在满足配网实现自动化的目的下,设计并分析了主要由配电主站、集控站、小区子站以及通信系统等4个部分构成的配电自动化网络,以及说明了城区环网控制系统的可行性、环网自动化对于可靠供电的作用,并介绍了TOP200P配网综合信息控制系统与RTU、FTU设备组合后可以实现的故障处理与信息展示方面的能力。

电网潮流均衡技术分析与应用

针对电网故障后输电通道潮流转移造成功率不均衡现象,引入潮流均衡概念和潮流均衡度分析方法,阐述了潮流均衡的关键技术即柔性交流输电技术和柔性直流输电技术,分别介绍了相应技术的关键装置和示范工程,最后指出了潮流均衡技术的不足和发展方向.

西门子WINCC与施耐德控制器配合的FMCS系统

根据暖通系统的需求,制定自动化控制方案,利用施耐德热备环网控制系统,配合西门子WINCC过程监控系统,实现整个洁净厂房FMCS系统的自动化控制。

基于钢管制造MES系统中的网络设计方案

讲述了制管企业MES系统中的控制环网与执行网的实现,以及控制网络选择环形网络;执行网选择星型网络的好处。

海洋模块钻机用自动水平猫道的研制及应用

为改善海洋模块钻机钻修井作业管具移运工作条件,降低劳动强度,提高工作效率,研制了自动水平猫道。该猫道采用固定式大容量排管架、水平移动式大车和小车、单臂式扶持机械手等结构,以及电控液和负载敏感系统,实现了钻井管具的自动移运;采用PLC控制、工业环网和集成控制技术,对设备进行远程控制,同时设置安全逻辑互锁控制和应急操作功能,提高了系统的安全性和可靠性;采用有限元分析软件,对设备进行校核计算和优化分析,以确保其满足强度和刚度要求。现场调试结果表明,该设备各项动作功能正常,能够顺利完成管具的水平移运,并与井口提升设备配合,实现了管具的水平垂直转换。该设备技术先进,自动化程度及效率较高,能够显著减轻工人的劳动强度,实现了钻台工作的少人化和无人化。