基于轨道交通供电系统双向变流装置分散补偿无功的技术与应用研究

在城市轨道交通建设中,一般采用在新建主变电所内设置无功补偿装置等方式进行无功补偿,受安装场地、环控通风及供电线路无功特点等影响,补偿装置前期安装容量不宜过大。本文结合大功率可控双向变流装置的系统特征和应用情况,对双向变流装置分散补偿无功的原理及控制策略进行了论述及研究。依据实际工程案例对轨道交通供电系统无功情况进行分析,同时对采用双向变流装置分散补偿无功的可行性以及其系统接入、容量选择等方面进行分析,现场测试数据表明双向变流装置能够分散补偿地铁供电系统中压网络产生的容性无功,可供同类线路设计参考。

并联电容补偿无功电流的模糊控制投切方法

针对电气化铁道牵引供电系统无功电流的特点 ,以人工神经网络动态检测为技术支持 ,提出了应用模糊理论控制投切并联电容的方案。它不仅有效地提高无功电流的补偿质量 ,改善了供电系统的功率因数 ,而且并联电容的成本和投切频率都很低。补偿特性分析证明了该方案性能有效可行 ,是无功补偿的较好方案。

电容器补偿无功时的谐波问题研究

在谐波负载下用电容器进行无功补偿时,会产生谐波电流严重放大、甚至引起谐振的现象。本文对该问题进行了仿真和试验研究,指出对于谐波较强的负载以及系统本身存在谐波时,若不采用改造措施,用投切电容器补偿无功功率是不合适的。

补偿有功与补偿无功对低电压治理效果的探索分析

配电网低压线路过长时普遍存在低电压问题,包括每日的时段性低电压、节假日的重载低电压、严冬与酷暑用电高峰期的季节性低电压等。针对低电压问题,文中分析在低压线路末端靠近负载处用不同的治理方法调压的效果;研究无功补偿与有功补偿对于电压抬升的差别;再结合自动调压器,验证是否可以提高低压线路调压器的升压幅度,以满足更低的低电压场景中能够用调压器实现调压目标,并验证楼顶分布式光伏对于低压线路有功补偿、降低损耗、抬升线路末端电压的作用。

浅谈大河西水电站补偿无功的措施

1 问题的提出 滦平县大河西水电站装机3×250kW,属径流式常年发电的小型水电站,除了直供附近一个乡的用电外,其余电量输入国家10kV电网,接线见图1。

链式STATCOM综合补偿无功与负序时的控制方法

在理论分析的基础上,提出了链式STATCOM综合补偿无功与负序的控制方法,使得配电系统中的链式STATCOM同时具备优良的无功补偿效果和抑制三相不平衡的能力。仿真和样机实验结果表明:链式STATCOM可以同时补偿无功与负序,能够有效地阻止无功功率和负序电流在配电线路上的流动,从而显著减少电能损耗,提高系统可靠性。

自动补偿无功补偿装置不能自动投切问题分析

自动补偿无功补偿装置,它的正常运行能起到减少了线路能量损耗,可改善电压质量,提高功率因数,提高系统供电能力,现场中常出现自动补偿无功补偿装置不能自动投切的情况,现场检修人员应能根据象征和测试结果综合判断自动补偿无功补偿装置不能自动投切的原因,从而保证自动补偿无功补偿装置正常运行。

交流弧焊机并联电容补偿无功节电及其计算

电焊机是一种利用低压电能进行金属焊接的常用设备,使用十分广泛。电焊机在我国被列为十二大耗能设备之一。据资料统计,我国目前拥用电焊机100多万台,其中90%为手工电弧焊机,而交流弧焊机(或称弧焊变压器)又为手工电弧焊机的60%以上。因此,抓好交流弧焊机的节电工作意义重大。交流弧焊机的节电措施较多,而采用并联电容进行无功补偿以提高功率因数、降低线损、减少无功损耗,是其中的主要措施之一。这是针对交流弧焊机的工作特点与使用情况提出来的。 1.交流弧焊机的工作近特点其焊接呈不规则、不均匀、断续性,空载或轻载时间多于负载时间,焊机负载率较低,存在着较大的空载损耗。

并联电容器补偿无功功率的作用及其方式

在电力系统中,无功补偿对节能降损、提高设备出力,改善电压质量等作用重大.现将并联电容器进行无功补偿的作用及其方式介绍给读者.

无功补偿与储能集成系统中H桥级联型功率变换器相内SoC快速均衡

无功补偿与储能集成系统应用于风、光电站具有经济性,其中H桥级联型功率变换器具有低功率因数运行特点,提升其相内SoC均衡速度有助于提升电池安全和储能系统容量利用率。在调制约束下,考虑相内SoC均衡中电压无功分量的叠加,分析不同功率因数时功率单元的SoC均衡能力。基于分析,提出相内SoC的快速均衡方法,设计均衡控制电压有功分量叠加方法,充分利用功率单元的SoC均衡能力。基于各功率单元叠加的电压有功分量设计相应单元的无功分量叠加方法,提升功率单元的SoC均衡能力。仿真分析验证了相内SoC快速均衡控制的有效性。

兼具无功补偿的动态电压恢复器

针对电压暂降造成敏感用电设备的稳定问题,提出一种基于相位动态调节与优化控制的电压补偿策略,通过检测电网电压与电流的相位差并结合二阶广义积分软锁相技术,对动态电压恢复器(DVR)输出的电压相位进行闭环控制,使电网电流与电网电压同相位,从而保证电网输出有功功率最大,DVR输出有功功率最小,在实现最小能量补偿的同时兼具了无功补偿功能;根据负载电压与给定值的误差控制DVR输出电压的幅值,使负载电压保持稳定;为提高相位与负载电压检测时有效值检测算法的运算速度,提出了一种基于复合滤波器的有效值检测算法,将交流正弦信号取绝对值,然后经过低通滤波器与陷波器滤除谐波信号得到交流信号的有效值。最后通过PSIM仿真和基于DSP28335搭建的样机系统验证了所提方法的有效性。

基于分布式协同控制技术的分散式无功补偿技术方案研究

结合实际工程的应用实例从分散式无功补偿方案的提出、分布式协同吸收方案的理论、具体工程方案的设计进行简单的论述。结合线路开通后的实际运行工况,利用设置于正线的能量回馈吸收装置实现了分散式无功补偿,该方案可减少或完全取消设置于主变电所侧的SVG容量,充分开发和利用了能馈吸收装置的能力,节约了工程投资,实现了既定设计目标。

静止无功补偿器中的PID控制研究

介绍了静止无功补偿器中TCR与TSC的拓扑结构及工作原理,分析了TCR与TSC并联型SVC的结构、原理、控制方式等。采用MATLAB/SIMULINK仿真平台,对静止无功补偿器的基本结构以及整个SVC补偿系统进行了建模与仿真,基于瞬时无功功率理论的无功和谐波电流检测方法,采用PID控制,对仿真前后的波形进行对比,分析SVC的控制过程,验证SVC补偿的有效性。结果表明SVC可以实现对系统无功功率的有效补偿,且具有较好的动态特性。

10kV变电所无功补偿装置故障分析及处理

本文介绍了一起变电所无功补偿装置故障情况,分析发生故障的过程及原因,总结了后续整改措施,以便借鉴。

大型闸站无功补偿分析及计算

随着天气异常加剧,2021年郑州特大暴雨,2022年长江流域特大干旱,越来越考验城市防汛抗旱能力,异步电动机凭借优越的性能,越来越多地被应用到城市排涝泵站中,但因其自身特性,开机运行中需要无功补偿,怎样使用并控制无功补偿装置,成为研究的关键。本文以某大型闸站二级排水系统为案例,主要介绍无功补偿技术研究背景,无功补偿计算和无功补偿发展趋势,为无功补偿装置进一步研究进行理论探讨。

兼具电池储能与无功补偿的高压直挂大容量系统四象限运行控制技术

高压直挂电池储能系统(battery energy storage system,BESS)采用H桥电路串联的方法升高电压后接入电网,将电池簇分散接入级联H桥变换器的直流侧,具有高度模块化的结构,对比低压方案具有单机容量大、效率高、响应速度快等明显优势。高压直挂BESS若能兼具无功补偿能力,实现系统四象限运行,将具有更大的成本优势和经济效益。电池簇接单相H桥变换器的结构,使得系统运行在高比例无功补偿工况时,电池簇电流在一个二倍基频的周期中会出现两次反向,导致电池运行在高频充放电的工况,这会对电池寿命和电池状态监测造成较大的影响。为解决这一问题,提出一种基于零序电压注入的高比例无功补偿控制方法,避免了二倍基频脉动电流对电池进行高频充放电,再通过优化零序电压的幅值和相位,最大程度上降低对电池的影响。

基于电流的静止无功补偿装置电容器过电压保护

针对串联电抗器的静止无功补偿装置中电容器两端未安装电压互感器导致不能精准实现电容器过电压保护的问题,提出了一种基于电流的并联电容器谐波过电压保护方法。首先,采集电容器两端的电流,利用傅里叶算法计算各次谐波电流;其次,推导电容器基波、谐波电流与电压的关系,依据所推导公式计算电容器两端各次谐波电压;最后,通过仿真软件对文中推导公式进行验证,并阐述了继电保护装置实现电容器谐波过电压保护的方法。结果证明该方法理论推导与实际仿真结果相符,提高了电容器过电压保护可靠性。

考虑碳交易和无功补偿的分布式电源优化配置

“双碳”背景下,在规划分布式电源时引入碳交易和无功补偿机制是实现电力系统低碳化、稳定化的重要手段。为此,提出一种考虑碳交易和无功补偿的分布式电源优化配置方法。首先,引入碳交易机制,建立碳交易成本计算模型。其次,建立考虑碳交易和无功补偿的分布式电源双层优化配置模型,上层以年综合成本为优化目标,决策变量为光伏和燃气轮机接入配电网中的位置及容量;下层以系统网损、电压偏移量、节点电压稳定裕度为优化目标,决策变量为无功补偿电容器在配电网中的位置和容量。最后,通过改进的自适应遗传算法对优化配置模型进行求解。结合IEEE33节点构造的算例进行仿真分析,结果表明,该模型可在保证系统经济性和环保性的基础上有效降低网损,并提高系统电压的稳定性。

基于“先无功–后有功”功率补偿的配电网电压协同控制策略

整县分布式光伏电源的大量开发与利用及分布式电源规模化并网对实现“碳达峰、碳中和”与“乡村振兴”两大国家战略具有重要的现实意义。由于分布式电源发电尖峰和低谷阶段与负荷峰谷时常不同步,进而导致配电系统过/欠电压问题,严重影响了电能质量,甚至威胁系统安全。针对上述问题,本文提出一种基于“先无功–后有功”功率补偿的配电网层级式电压协同控制策略。首先,建立基于“先无功–后有功”功率补偿的配电网层级式电压协同控制框架。其次,结合多微电网节点注入电流与电压的方程与功率–电压灵敏度分析,根据多节点电压越限程度,提出一种基于“先无功–后有功”功率补偿的多智能体协同调节策略,该策略先通过无功补偿器进行无功调节,当电压尚未得到有效治理时,再采用多微电网进行有功调节。再次,为了进一步满足各节点微电网有功功率调节需求,并考虑电网内部源–荷–储运行成本与污染排放,提出一种基于多目标优化的微电网内部分布式源–荷–储优化协调功率控制策略。最后,在MATLAB平台中设计了3种仿真场景以及IEEE测试系统模型对所提控制策略进行了验证。结果表明,所提出的电压协同控制方法在最经济的情况下可以实现各节点电压的综合高效治理,同时,所提出的微电网优化协调功率控制策略能使源–荷–储在绿色经济的供电模式下实时精准地满足电压治理目标下微电网有功调节的需求。仿真实验结果验证了本文所提控制策略的有效性。

考虑主变电所资源共享的城市轨道交通供电系统无功补偿方案

[目的]当城市轨道交通供电系统的主变电所资源共享时,能够节省供电系统的投资成本。在此背景下,为使PCC(公共连接点)的功率因数达到标准,需要对不同阶段的主变电所资源共享无功补偿方案进行研究。[方法]以某城市地铁线路的供电系统为例,根据行车计划和供电系统结构,推算出PCC处在全日功率因数达标的情况下,主变电所资源共享前后的最小无功功率补偿量。提出考虑主变电所资源共享的无功补偿设置方案,以主变电所资源共享前后的最小无功功率补偿量满足补偿需求为基础,以SVG(静止无功发生器)容量最小为目标,确定SVG和电抗器或电容器的安装容量。[结果及结论]在案例线路的供电系统中,1#主变电所主变压器供电分区无功补偿装置的实际配置为:电抗器容量为6.0 Mvar;SVG容量为1.0 Mvar;2#主变压器供电分区无功补偿装置的配置为:电抗器容量为3.0 Mvar;SVG容量为0.5 Mvar。所提供电系统无功补偿方案将总计容量为9.0 Mvar的SVG装置替换成电抗器,在满足无功补偿需求的同时降低了投资成本。