含ISOP-DAB变换器的中低压直流配电系统阻抗建模及稳定性分析

“双碳”目标下,高比例可再生能源和高比例电力电子设备成为中低压直流配电系统的主要特征,使得系统因其低惯量、弱阻尼的特性所引起的稳定性问题尤为突出。为此,针对含输入串联输出并联型双有源桥(ISOP-DAB)变换器的中低压直流配电系统进行阻抗建模并提出一种适用于中低压直流配电系统的稳定性分析方法。首先,建立了ISOP-DAB变换器的二端口阻抗模型以及其他单元的阻抗模型。在此基础上根据系统内各单元的端口特性将中低压直流配电系统等效为2个单母线直流子系统,并得到整个系统在中、低压侧的等效阻抗比,当且仅当该等效阻抗比满足奈奎斯特判据时,系统可稳定运行。最后,基于PSCAD/EMTDC平台搭建了含ISOP-DAB变换器的中低压直流配电系统的时域仿真模型,通过仿真实验以及理论计算对比分析了恒功率负载及线路参数对系统稳定性的影响。仿真结果验证了ISOP-DAB变换器的小信号模型以及所提稳定性分析方法的准确性和有效性。

基于线性规划的中低压不平衡配电网电压无功实时优化

高间歇性、高波动性分布式电源(distributed generation,DG)的持续大量接入给配电网的无功电压管理带来严峻挑战,对无功优化的时效性提出了更高要求。现有电压无功控制研究普遍基于单一电压等级和三相平衡网络模型假设,但实际中低压配网两侧的DG、负荷通过配电变压器的耦合互动不断加剧。同时,由于换相缺失、线路不对称布置、负荷及DG不均匀接入等因素,配电网不平衡特性日益加剧,沿用单一电压等级和三相平衡网络可致电压无功控制决策结果不合理甚至不可行。为此,提出一种基于线性规划的中低压不平衡配电网电压无功实时优化方法。具体通过中压配网静止无功发生器(static var generator,SVG)和低压配网分布式光伏逆变器的协调控制,在满足电网运行约束和控制设备能力约束的情况下,实现中低压不平衡配电网节点电压偏差的最小化。同时,为满足高间歇性DG接入对电压无功控制实时性的要求,对上述非线性电压无功优化问题进行线性化逼近,并采用CPLEX求解器对相应线性规划问题进行有效求解。最后,基于某澳大利亚真实配网开展24h仿真,验证了所提基于线性规划的中低压不平衡配电网电压无功实时优化的有效性和优越性。

中压配电变压器优化规划

建立了城市电网中压百己电变压器位置、容量和供电范围优化规划的模型，然后在此基础上给出了求解这一大规模、非线性混合整数规划问题的实用的、大范围自动寻优的三角连续分割算法。实际算例表明，该模型和算法能更好地满足规划的要求。

中压柔性直流配电系统故障暂态仿真研究

文中针对±10 k V/1 k A柔性直流配电系统进行仿真分析,包括直流系统仿真参数设计、结构选取,配合直流断路器的应用,利用PSCAD/EMTDC仿真软件分析了极间短路故障时直流系统暂态变化的情况,并结合系统侧参数分析了各因素对暂态过程的影响。仿真结果表明,系统参数对故障暂态电压电流的变化有较大的影响;直流断路器可以快速开断故障电流,限制电流峰值,对系统参数设置和器件及设备选型有一定的参考价值。

城市电网中压配电变压器的模糊优化规划

给出了考虑负荷、供电电压水平约束和目标函数最小费用的不精细性的城市电网中压配电变压器位置、容量和供电范围的模糊优化规划模型及算法。在电压水平“硬”和“软”两种约束条件下 ,对确定性模型和模糊优化模型所得的优化方案进行了数值分析和比较。结果表明 ,模糊优化规划模型与确定性优化模型相比 ,其规划方案能够在成本大体不变的情况下 ,满足更多的可能性负荷的需求 。

芬兰交直流配电网规划与建设实例

介绍了芬兰Elenia Oy公司在农村地区将低压直流配电技术用于替代老旧中压分支线路的应用案例。基于原有的20k V中压交流系统及用户侧的0.4k V低压交流系统,采用低压直流配电技术,构建了可用于芬兰公共中低压配电网的交直流配电系统。文章以电压降和电缆的最大负荷为边界条件,给出低压直流电缆选型建议及低压直流系统的功率传输容量限值,构建了单极对点低压直流配电送电模式。通过对芬兰Elenia Oy公司整个配电网的统计分析表明,农村中压配电网的老旧分支线路可以采用更经济的低压直流配电线路来替代。可以期待低压直流配电技术在芬兰Elenia Oy公司的中低压配电网改造中将发挥良好的作用。

中低压配电模式探讨

在对配电网中低压两种不同的典型配电模式进行潮流计算后,通过网损、电压损失、经济性、可靠性、投资收益比、远期发展等6个方面的技术经济比较后得出,10kV电源接近低压负荷点、小容量变压器和短低压导线的配电模式是较经济、合理的,它能改进配电网损耗大、电压损失大、故障多、经济性差等诸多缺点,投资收益比高,适应远期发展,从而为用户提供优质的电能,增加供电企业的经济效益。

中压直流配电系统接地方式研究

在分析基于电压源换流器的直流配电网特点的基础上,从提高直流配电网供电可靠性出发,对中压直流配电系统的接地方式进行了研究。首先,分析了直流配电网的主要特点,即：广泛采用对称单极的结构;根据不同的电压等级可能采用两电平换流器或模块化多电平（MMC）换流器;可以通过联接变压器与交流系统相连,也可以直接与交流系统相连。在此基础上,分别针对两电平换流器和模块化多电平（MMC）换流器,分析了交流侧接地方式与直流侧接地方式的耦合关系,并以保证直流配电网供电的连续性和电能质量为目标,对直流配电系统的接地方式进行了研究。最后,针对直流配电网的运行场景,给出了直流配电系统接地的推荐方案,并通过仿真验证了方案的合理性。

交直流同线配电方案研究

针对电力系统面临的新问题和配电网含多条馈线的特殊结构,提出一种基于Zigzag变压器的中压配电网交直流同导线配电方案,设计出交直流同线配电网络拓扑图。在不改变原有线路参数和结构的前提下,分析交流直流叠加方法,计算实现线路最大功率配送的条件,仿真验证了方案的可行性。考虑电源和负荷交流直流分量不同比例情况下,对比分析交直流同线配电与传统交流配电方案的经济性。仿真结果表明,利用Z(Zigzag曲折绕组)型变压器实现中压配电网交直流同线配电方案可行;算例分析表明方案能够提升线路配电容量,缓解现存交流配网供配电紧张的局面,经济性分析结果为交流直流电源和负荷并存的配网采用何种配电方式提供了依据。此方案为分布式电源和逐渐增多的直流负荷接入配电网提供了一种思路。

小电阻接地中低压共地园林照明采用TN-S的探讨

中压为小电阻接地系统时,接地故障电流比不接地及消弧线圈接地时要大很多,接地故障电流流经接地体时会产生较大的故障电压。民用建筑内中压与低压一般共用接地,如园林景观照明配电系统采用TN-S系统,中压接地故障电压会沿PE线传至电气设备外壳,可能会产生电击安全问题。通过对此类情况进行分析,提出一些看法供讨论。

中低压配电网规划建设库备选项目组合优选模型研究

针对中低压配电网规划建设库中滚动项目的特点,基于项目量化评价结果提出了组合优选模型。根据项目分类,对中低压配电网项目建立综合评价指标体系,使用层次分析法确定评价指标的权重,结合模糊隶属度及秩和比法提出评价指标的自适应量化评价标准,进一步构建在总资金受限条件下的多项目组合优选模型,为配电网规划立项决策提供理论依据。已将该模型应用于福建省中低压配电网,验证了其有效性。

浅谈电弧光保护在新疆油田电网中的应用

随着变配电系统中6k V^35k V中低压开关柜的广泛应用,由开关柜内因弧光短路故障而引发供配电设备损坏事故日益增多。本文根据在新疆油田电网中因弧光短路引发的停电事故,结合相关理论分析了弧光短路故障的成因及特征,介绍了在实际工程使用电弧光保护装置来减少因弧光短路故障引发停电事故的技术措施。

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。