A new method of electric energy metering considering harmonic responsibility

Aiming at the shortcomings of the existing electric energy metering method,combining with the harmonic responsibility analysis model based on the reference impedance method and the idea of apparent power decomposition in IEEE Std 1459-2010 standard,two new metering indicators—billing active power and billing power factor are defined.A new electric energy metering method is proposed and its specific implementation steps are given.The simulation model is built in Matlab/Simulink,and three different examples are set up.Using the simulation data,the various metering indicators need to be examined by the existing electric energy metering method and the new electric energy metering method are calculated.The calculation results show that the new electric energy metering method not only overcomes the shortcomings of the existing electric energy metering method,but also is very easy to be popularized and applied.

Optimisation of Electrical Distribution System by Using Solar Thermal Powered Systems and Its Impact on Electrical Distribution Feeders

In this research, the performance of the solar thermal powered systems (STPS) is analyzed with different models (without inserts, with inserts and with Nano fluids with different concentrations) and its impact on the Electric load in a residential/Institutional Electrical Distribution system. For this purpose, the electrical and solar thermal water heater is tested and validated. Solar thermal powered systems and its impact on the Institutional electrical distribution feeders are tested and compared with the energy efficiency (EE) and cost optimization. The goal of this paper is to analyze the impact of solar thermal energy on electrical energy consumption in the electrical distribution feeder level. The electrical system cost and energy consumptions are tabulated and observed that there is a considerable savings.

风光储联合发电站与电力用户的电能直接交易模型

随着可再生能源和负荷预测精度的不断提升,风光储联合发电站和电力用户之间的电能直接交易具有了可行性。文章建立了风光储电站和电力用户之间电能直接交易的消纳模型。该模型以社会总效益最大化为目标,在传统模型的基础上,加入直购电合同中的电功率约束和储能相关运行约束,同时对于签订的总合同电量约束做出调整,并加入过网费和削减合同,惩罚权衡直购电量给系统带来的综合效益。结合生成的场景聚类,通过算例分析了风光储电站的日前优化结果,研究了合同电量限制因子、惩罚因子对直购电量和总社会经济效益的影响,结合纳什议价模型分析直购电价对利润均衡度的影响,验证了模型的实用性与有效性。

计及动态碳排放因子的多H_(2)-IES双层优化运行方法

在“双碳”目标背景下,能源系统的低碳转型是其未来的发展方向.近年来,高热值、低污染的氢能受到广泛重视.基于碳排放流理论提出一种计及动态碳排放因子的多含氢综合能源系统(H_(2)-IES)双层优化运行模型.在上层模型中,上级能源网基于效益最优原则建立经济调度模型,确定各园区的能源价格与碳排放因子并下发给下层;在下层模型中,基于纳什谈判理论建立了多园区低碳合作运行模型,并采用自适应交替方向乘子法分布式求解,确定各园区的能源需求量并反馈给上层;所提模型在多次迭代互动中实现上下层协同优化.为了实现对多园区合作收益的合理分配,提出一种基于综合议价能力的收益分配方法.算例分析表明,该双层优化方法可实现上下层间的协同运行,同时兼顾多园区运行的低碳性与经济性,通过合理分配合作收益,保证园区参与合作的积极性.

电饭锅能效检测方法及测量结果影响因素

按照现行电饭锅能源效率计量检测规则计量技术规范,介绍了电饭锅产品能效指标检测的具体操作方法,结合安徽省近六年的电饭锅产品能效监督抽查结果,探讨了检测过程中影响电饭锅热效率、待机功率和保温能耗检测结果的因素,以及安徽省能效标识监督抽查过程中暴露出的问题,最后对当前电饭锅能效检测提出了一些建议。

基于牵引负荷负序功率潮流计算及电能计量方式研究

针对不对称的牵引负荷会引起负序功率潮流,直接影响电能计量结果的可靠性和准确性,文章提出了一种牵引负荷负序功率潮流计算及电能计量的调整方法。分析了牵引负荷负序功率分布情况,将分析结果结合牵引负荷的相关性,采用Copula理论构建牵引负荷负序功率潮流分析模型,计算牵引负荷正序功率的潮流结果以及分布和流向;依据计算结果分析牵引负荷负序功率潮流对电能计量的影响,提出基于功率因数理论电能计量调整方案。测试结果表明,文中方法具备良好的负序功率潮流计算效果,与实际结果之间的最大差值均低于0.0006,功率因数的取值为0.7时,能够合理、可靠地完成电能计量,保证计量结果的准确性。

潜油电泵节能降耗措施应用及效果分析

潜油电泵是油田重要机械采油设备,也是应用较广的无杆式采油系统。与其他机械采油方式相比具有排量大、扬程范围广、检泵周期长、产液量大时系统效率较高等特点。随着油田进入高含水开发阶段,油井生产情况出现较大变化,潜油电泵能耗高、出现泵偏离高效区、不能在理想工况点下工作等问题日益突出。提高潜油电泵系统效率,节约电能,开展潜油电泵井系统的节能潜力分析与研究是十分必要的。通过分析潜油电泵的能耗损失节点、影响因素,提出了应用变频控制技术、高压电动机等管理措施,在降低潜油电泵能耗,提升系统效率方面取得了较好应用效果。

电力行业节能减排影响因素及应对策略研究

电能是现代生产生活中不可缺少的能源之一,电力行业作为国民经济的支柱性产业,在电力资源生产中,往往要消耗大量资源,且存在能源转化率较低的问题,难以提高电力企业的经济效益和生态效益。在简要分析电力行业节能减排影响因素的基础上,重点探讨了具体问题的应对策略,旨在提高电力行业的节能减排工作成效,提高电力企业生产的综合效益,为电力行业健康发展夯实基础。

一种用于交流电弧炉供电的三相均衡电力电子变换器设计与开发

大功率电弧炉作为非线性且无规律负荷,通过变压器直接接入电网,会引起较低的功率因数和谐波问题,不但电耗增加,同样功耗下还要求更大的电网容量支持。同时这种供电方式使其只能通过传感器采集相电压、电流操控电极升降,实现对炉温的控制,该控制方式可靠性不足,容易造成炉况不稳定、能耗高等问题。针对这些问题与不足之处,提出一种三相均衡电力电子变换器,用于电弧炉节能供电技术改造。针对电弧炉负荷特性,通过电力电子整流逆变技术抑制电弧炉闪变和高次谐波,提高功率因数,消除对电网的冲击和污染,起到节能降耗和减小石墨电极损耗的作用。

500 kV输电线路绕击雷影响因素及防范措施研究

鉴于目前我国相关的电力能源供需分布不均衡,我国许多的电力供应都需要通过长距离大容量输电线路来完成。经过长期的应用分析可知,500 kV输电线路通常需要经过高山、丘陵及旷野等自然环境,而输电线路长期暴露在自然环境中,非常容易受到外界的损害及影响。在输电线路破坏因素中,雷击是威胁输电线路安全运行较为主要的一个因素,对输电线路的安全运行有非常重要的影响。基于此,对500 kV输电线路绕击雷影响因素进行了分析,并提出输电线路绕击防范措施,以增强防雷措施的针对性、可行性和经济性。

考虑电力电量平衡的安全约束经济调度

智能电网调度发电计划要求能够统筹考虑安全与经济、节能与减排、效率与公平等诸多因素,以实现兼顾各方利益,满足系统安全的整体发电计划的优化决策。为此,在综合考虑节能减排、安全以及传统意义上"三公"要求的基础上,建立了考虑电力电量平衡的安全约束经济调度模型,它是以发电成本最小和合同电量偏差最小的多目标优化模型,在对各个目标进行模糊化后,将其转化为多目标滑动模型,并引入了目标函数满意度及许可度因子的概念,用以反映多个相互矛盾目标的重要程度。采用基于序列二次规划的序列线性方程组算法(QP-free算法)进行计算,计算结果表明了该方法的有效性,决策者可以通过许可度因子所提供的丰富信息进行决策,方法灵活而富有弹性,符合电网安全性和公平性要求。

考量能量裕度及权重因子的电力系统节点综合脆弱性分析

从静态能量函数模型角度出发,考虑节点当前运行状态下能量相对于电压的变化率及其运行水平与临界运行状态的距离,提出一种改进的状态脆弱性指标。基于节点的固有网络参数,应用电气介数模型构建结构脆弱性评估指标。依据节点受外界不同因素影响而表现出的节点电压水平高低程度,提出综合状态和结构且考虑两者权重因子影响的综合脆弱性评估指标,使之能更全面准确地定位系统中的薄弱环节。IEEE 30节点系统的仿真分析验证了所提指标的可行性和实用性。

基于等值功率因数法的含谐波源支路的电能量计量方法研究

从理论上分析谐波源对电能计量的影响,通过仿真实验加以验证。依据功率因数调整电费的办法,提出了基于基波功率因数和等值功率因数相结合的电费计量方法。分别对系统侧、线性负荷侧和非线性负荷侧的电费计量进行了讨论,得出了对非线性用户在计量基波电量的基础上,应根据等值功率因数调整其电费的收取,而对于系统和线性负荷用户,则仍采用基波功率因数调整其电费的收取的结论。

最大负荷损耗小时数求取方法质疑

电力工程设计中的技术经济比较涉及到年电能损耗计算，其常用方法就是根据最大负荷利用小时数和功率因数从手册中查取最大负荷损耗小时数。本文对这一经典问题进行了深入分析，结果表明，最大负荷损耗小时数与功率因数的关系与手册中所给出的有着本质区别。此外。

三相三线静止式多功能电能表错误接线时退补电量算法研究

电能的准确计量关系到电力企业和广大电力用户的切身利益。如果电能计量装置接线错误,将会引起计量差错,甚至造成经济纠纷。在多数情况下,为了纠正计量差错,首先要确定更正系数,接着要核算退补电量。由于更正系数往往与功率因数角有关,因此可能是实时变化的,这样将给退补电量的核算带来误差或不便。文中以错误接线时三相三线静止式多功能电能表所计有功电量和无功电量为数据源,通过相量分析推导出了实际有功电量的计算公式,提高了退补电量核算的准确性与便捷性。

一种新型抽油机节能控制装置

针对现有抽油机电驱动装置效率和功率因数低、耗能严重的问题,研制了一种新型抽油机节能控制装置。该装置根据抽油机负载的周期性变化,通过单片机应用C语言编程计算电动机的铜损耗和铁损耗,可时刻保证抽油机驱动电动机运行在铜损耗等于铁损耗的最低损耗状态,降低抽油机的总损耗,提高其工作效率和功率因数,有较好的节能效果。试验结果表明,该节能控制装置可减小电动机启动电流,延长电动机寿命;在抽油机的整个工作周期中不改变电动机的转速,不影响抽油机的采油效率;具有缺相、过载等保护功能,可有效、及时地防止电动机在缺相和过载时遭到损坏。

牵引供电系统负序潮流分析及电能计量方式研究

建立电力系统和牵引供电系统三相等效模型,从理论上分析牵引负荷的负序功率流向,得出牵引负荷负序有功功率为负,即与正序有功功率方向相反,其作为负序电流源将负序有功功率从牵引供电系统注入电力系统的结论。如果继续采用传统正序有功功率计量方案对不对称负载进行电能计量将存在问题。为了正确计量牵引负荷的电能,应采用IEEE Std 1459—2010推荐的功率理论即等效视在功率和等效功率因数对不对称牵引负荷进行电能计量。通过某牵引变电所的实测数据验证了此种计量方案的正确性。结果表明,等效视在功率及功率因数定义能计及不对称负载对线路传输效率的影响。

新型双电机行星耦合PHEV多目标补偿能量优化策略研究

针对某新型双电机行星耦合插电式混合动力汽车(PHEV),以燃油经济性为研究目标,为改善以等效因子为核心的等效燃油瞬时消耗最小策略(ECMS)的控制效果,结合多动力源之间在行星齿轮机构中的耦合机理,建立油电等效因子自适应瞬态ECMS算法(A-ECMS),在此基础上进一步引入车辆初始荷电状态(SOC)和行驶里程对油电等效因子的影响,根据不同驾驶条件对等效因子进行离线遗传优化,建立基于等效因子优化Map图的遗传优化ECMS能量管理策略(GA-ECMS)。进行了仿真与硬件在环试验,仿真结果表明:相比于传统ECMS以及A-ECMS,本文提出的GA-ECMS算法下车辆百公里燃油消耗量分别降低了6.5%和3.4%;硬件在环试验结果与仿真结果趋势一致,表明了所制定的能量管理策略的有效性和可行性,从而可为建立不同初始SOC、不同行驶里程下PHEV功率分配策略提供理论基础。

塔式太阳能热发电太阳倍数及储热时长优化研究

针对配备分离式吸热器的50 MW直接蒸汽(DSG)塔式太阳能电站,通过建立塔式电站系统耦合模型和经济性评价模型,探究太阳倍数和储热时长对其运行性能和标准发电成本(LCOE)的影响。结果表明:对于设计工况,当太阳倍数从1.0增加到3.0时,定日镜场光学效率随着太阳倍数的增加而降低,由67.8%降至62.3%,分离式吸热器热效率则基本不发生变化,朗肯循环效率也稳定维持在40.6%;对于年评价因子,电站年发电量和年容量因子均随着太阳倍数和储热时长的增加而增加;经优化计算,电站最低LCOE为0.214$/(k W·h),太阳倍数为2.7,储热容量为9 h,年容量因子为0.501,年发电量为219.5 GW·h;在最低LCOE下计算电站的月性能,发现提高太阳法向直射辐射强度(DNI)有利于提高容量因子和发电量。

分布电能治理型电力载波抄表系统控制研究

根据现代家庭负荷的特点及集中式无功补偿系统的不足,利用分布式电能治理的特点,提出了一种电压控制型无功补偿方法。该方法以分布负荷电能治理为目标,并与分布负荷的电能计量结合为一体,采用PI控制产生连续可调的SPWM正弦脉冲序列,从而控制无功补偿电容端电压,保证系统中无功电源的稳定。试制样机验证了该控制方法的可行性和可靠性,表明电能治理型电力载波抄表系统将成为广大负荷用户的首选。