含电动汽车和光伏的配电网演化动态博弈调度策略

针对大规模电动汽车的无序充电行为可能导致电网出现的三相不平衡问题,基于演化动态博弈模型,提出一种考虑三相负荷平衡和光伏消纳的电动汽车充电调度策略。首先,基于电动汽车接入时段的主观性以及光伏出力和负荷的不确定性,引入游牧集群和定居集群之间的演化动态博弈方程;然后,考虑用户侧和电网侧双方利益关系,设计以最小化电动汽车充电费用、三相负荷不平衡度和无功需求为目标的调度优化模型;最后,通过对某商业区配电网算例进行仿真求解,对比分析三相有功曲线、三相无功曲线以及荷电状态曲线的变化趋势。算例结果表明,该调度策略可有效降低三相不平衡度,满足无功补偿的需求以及改善用户充电成本。

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。

柔性有载调压变压器电压无功协调控制策略

随着可再生能源和电力电子设备在电网中占比不断升高,电压波动也越来越频繁。针对现有配电网调节电压和无功补偿需求,文中设计了一种集成传统变压器和电力电子变换装置的新型柔性有载调压变压器,可同时具备电压调节和无功补偿能力。首先,分析电力电子变换器串联侧和并联侧电压调节、无功补偿原理。然后,考虑有载调压分接开关动作,分别提出基于最小电压幅值和最小有功损耗的串并联电压无功协调控制策略,实现电压连续调节,同时提供最大范围的无功功率。最后,通过仿真和实验验证有载调压变压器的结构合理性和电压无功协调控制策略的正确性。使用柔性有载调压变压器电压无功协调控制策略可实现多种目标下的电压无级调节和无功功率补偿。

混合型有载调压变压器拓扑结构及控制策略研究

针对传统有载调压变压器存在功能单一、动态特性差等问题,结合工频变压器高效可靠和电力电子变换器易于控制的优点,提出了一种混合型有载调压变压器拓扑结构。通过增加背靠背变换器,并设计相应控制策略,实现了有载调压变压器连续调压和无功补偿的功能;提出一种串联电压补偿方法,实现了对负载的故障保护。最后,分别基于MATLAB仿真软件和实验平台搭建了混合型有载调压变压器实验模型,仿真和实验结果验证了所提拓扑结构和控制策略的正确性和有效性。

发电机组低负荷下的SVG无功补偿技术应用分析

低负荷运行容易导致发电机组无功功率不足、电压不稳定等问题,影响电力系统的稳定性和可靠性。探讨了在发电机组低负荷条件下应用静止无功发生器(SVG)技术进行无功补偿的途径。分析了SVG在维持电压稳定、改善功率因数以及减轻低负荷运行对发电机组的不良影响等方面的表现和有效性,并通过实验和仿真开展评估验证。

含新能源场站的变电站无功优化

随着新能源大规模地接入电网,传统潮流计算已不能满足配电网的需求,配电网无功配置的有效性降低,进而影响整个配电网的安全稳定性。为此,文章对含新能源场站的变电站潮流影响特性进行分析,建立新能源场站接入地区电网的PCC节点模型,以面向支路前推回代法作为配电网潮流计算方法;分析含新能源场站接入的变电站无功补偿特性,基于等量分组方式对无功补偿电容器作出规划。最后以某变电站为例,对所提计算方法的可行性进行验证,充分证明了该方法的有效性。

分布式光伏接入炼化企业对功率因数的影响及对策研究

针对某炼化企业光伏接入后存在功率因数不达标的问题,考虑企业实际情况,提出电容器调档以及光伏逆变器和电容器协调控制两种解决方案。结果表明:当采用电容器补偿无功,输出为阶跃型无功,存在无功倒送可能性,仍存在有功、无功潮流方向不同的问题,当光伏波动较大时,电容器需逐级投切,响应速度慢;采用光伏逆变器和电容器协调控制时,光伏逆变器功率因数设定为0.98,电容器无需频繁切换,无功补偿响应速度快,无潮流问题,区域功率因数满足0.92的控制要求。通过对比两种方案分析结果,采用光伏逆变器和电容器协调控制,功率因数调节更加简便,可靠性更高。

静止无功发生器在电气化铁路中的应用与探索

针对电气化铁路单相、非线性的冲击负荷的特点,静止无功发生器(SVG)对于提高牵引供电系统功率因数具有重要意义。该文主要介绍SVG的工作原理,并以黔桂线南丹牵引变电所SVG改造工程为背景,以减少运行单位罚款为契机,通过改变SVG装置电流采样点位置来补偿全所无功功率的可行性进行理论分析及实践。结果表明,通过此种方式,尤其在轻负荷侧安装时,容易造成过补偿,引起补偿支路过电压跳闸。为同类工程在实施提供借鉴,具有一定参考意义。

咖啡加工厂房电气设计研究

咖啡加工厂在产品加工生产过程中,部分工艺环节存在爆炸粉尘环境,且咖啡加工厂为季节性生产。以某咖啡加工厂房电气设计为例,介绍供配电系统设计中所采取的针对性技术措施,并分析、总结咖啡加工厂房电气设计要点。

针对低负荷、长线路导致低功率因数的技术整改措施研究

工厂A建设1座110kV总降变电站,由110千伏变电站B出1回110kV电源线路供电,线路长度约100km。由于长线路,且工厂A用电负荷远低于初期预估及规划数值,输电线路长期处于轻载运行状态,导致输电线路在运行中存在“容升效应”。项目自投运以来,110kV总降变功率因数不能够满足国家电网功率因数≥0.9的要求,电能质量差。本文通过分析长线路、低负荷导致功率因数低的原因,设计方案提高功率因数达到0.9以上。

典型大容量冲击负荷电能质量治理方案

主要讨论国家电网公司对电力用户申请用电提出的电能质量要求,针对大容量冲击负荷造成并网点电能质量问题的解决方案,以低压电器大电流短路实验室特殊用电需求为案例进行讨论。研究探讨了多种大容量冲击负荷电能质量的解决方案,以为相关工程技术人员提供一定参考。

配网自动化对供电可靠性的影响分析

文章主要分析配网自动化技术对供电可靠性的影响。首先,介绍配网自动化技术的定义、构成、主要技术与功能以及发展历程与趋势。其次,探讨供电可靠性的评估指标,包括故障指标、可用性指标以及质量指标。最后,分析配网自动化对供电可靠性的影响,包括故障定位与隔离、负荷均衡与无功补偿、自动恢复供电以及预测与优化运行。研究结果表明,配网自动化技术通过实时监控和控制电力系统的运行,能够有效提高供电可靠性,缩短停电时间,提高电力系统的运行效率。

CPT及IRPT多场景电流分解对比及分析

以新能源为主体的新型电力系统发展对系统计量装置、功率变换设备等提出了新要求,迫切需要革新的功率理论指导上述设备的设计与控制,以适应不同电气系统结构。通过构建多种含不同源荷类型的三相电气系统场景,针对守恒功率理论(CPT)及瞬时无功功率理论(IRPT),重点讨论二者在不同应用场景中电流分解的相似点及不同点。分析结果显示:IRPT仅在电压正弦条件下可以获得较好的电流分解结果,而基于CPT的电流分解,在正弦或非正弦等不同电压、负荷情况下均可较好地解释功率传输现象、分析负荷特性,其可作为有效的理论工具用于负荷特征识别、电费计量、滤波与补偿、功率变换器等领域中。

电力工程中电气自动化技术的应用

电气自动化技术是电气领域中的一种新兴技术,在人们日常生活和工业生产中得到了广泛应用。针对传统电力工程施工过程中存在的电气设备节能调节效果不佳,设备控制以及负荷平衡等问题,结合电力工程领域中自动化技术的应用展开了探讨。对电力工程以及电气自动化技术进行简单概述,并通过利用负荷平衡技术、负荷等级规划以及无功补偿计算实现对电力工程中电气设备的节约调度和设备自动化控制。经测试发现,电力自动化技术的应用实现了对电力工程的负荷分级规划,促进了电力合并的电气量控制水平;无功补偿计算的应用有效降低了多余能量的消耗,从而实现了对电力工程的节能调度,表明该技术在电力工程中的有效应用拥有广阔的前景。

Balance control of grid currents for UPQC under unbalanced loads based on matching-ratio compensation algorithm

In three-phase four-wire systems, unbalanced loads can cause grid currents to be unbalanced, and this may cause the neutral point potential on the grid side to shift. The neutral point potential shift will worsen the control precision as well as the performance of the threephase four-wire unified power quality conditioner(UPQC),and it also leads to unbalanced three-phase output voltage,even causing damage to electric equipment. To deal with unbalanced loads, this paper proposes a matching-ratio compensation algorithm(MCA) for the fundamental active component of load currents, and by employing this MCA,balanced three-phase grid currents can be realized under 100% unbalanced loads. The steady-state fluctuation and the transient drop of the DC bus voltage can also be restrained. This paper establishes the mathematical model of the UPQC, analyzes the mechanism of the DC bus voltage fluctuations, and elaborates the interaction between unbalanced grid currents and DC bus voltage fluctuations;two control strategies of UPQC under three-phase stationary coordinate based on the MCA are given, and finally, the feasibility and effectiveness of the proposed control strategy are verified by experiment results.

基于SVG无功补偿的电炉电能质量增强算法设计

针对电炉加热过程中负载增加会引起电机电力系统电压波动与闪变等问题,提出基于SVG无功补偿的电炉电能质量增强算法设计,首先对SVG无功补偿原理加以分析,然后引入RBF神经网络预测无功补偿容量及电纳参考值,最后将SVG和SVC相结合构建混合无功补偿系统,通过分析电力系统和电炉电能负载的不同状态,规划对应的无功补偿策略,实现电炉电能质量增强。实验结果表明,所提方法的薄弱节点补偿效果更好、补偿后电炉节点电压稳定裕度更理想、收敛时间更短。

典型建筑配电网的谐波分布与危害分析

以典型建筑配电网为研究对象,分析建筑配电网中产生谐波的原因与危害。应用实验的手段,针对商业综合体、医疗场所和大规模照明场所展开配电网谐波测量,得到典型建筑场所中的谐波分布。其结果表明:在大规模使用现代电力电子设备的建筑场所,电流的畸变程度十分严重,主要以3次、5次、7次谐波为主,即使投入无功补偿设备也无法根治谐波,存在较大的安全隐患。

考虑多负荷水平的中低压配电网无功补偿优化规划

在我国经济不断发展的过程中,电力是现代工业必不可少的重要能源之一。只有良好的电力分配,才能为人们的生产和生活提供充足的能源,推动整个国家的生产发展。现有的无功补偿方法是以单负荷为基础进行的,文章在此基础上,利用改进的遗传算法和最佳覆盖原则,提出了一种以多负荷为基础的中低压配电系统无功补偿方案。

非线性负载下的智能用电功率因数补偿控制技术

由于传统技术在非线性负载下的智能用电功率因数补偿控制中的应用效果不佳,无法达到预期的控制效果,为此提出非线性负载下的智能用电功率因数补偿控制技术。利用无线传感器提取到非线性负载下的智能用电电流、电压信号,并对其转化处理,根据信号估算出智能用电功率补偿量,将其作为控制器输出向量,利用控制器补偿智能用电功率,提升功率因数,以此实现非线性负载下的智能用电功率因数补偿控制。经实验证明,该设计技术在智能用电功率因数补偿控制方面具有良好的应用前景。

用于不平衡补偿的变压器隔离型链式D-STATCOM的研究

针对大容量冲击性负荷所带来的不对称、电压波动和闪变等电能质量问题,提出了基于变压器隔离型链式逆变器的D-STATCOM,用于对冲击负荷的快速补偿。首先针对主电路拓扑结构特点,提出了基于载波移相的空间矢量调制策略;针对不平衡负荷特点,采用基于双d-q变换和对称分量法计算补偿线电流,并提出了补偿相电流的优化设计方法来提高D-STATCOM的补偿能力。提出了瞬时电流分相控制方法,可以使D-STATCOM的输出快速地跟踪参考补偿电流以提高响应速度。在所建立的10kVA物理样机上的试验结果验证了所提方法的有效性。