Design of Distributed Temperature Measurement System for Switchgear

This paper develops a novel distributed temperature measurement system based on DSP and DS18B20 digital thermometer. The real-time temperature of each node in the switchgear is obtained by several DS18B20s which are connected on the 1-wire bus together. RS-485 master-slave communication protocol is used to centralize monitoring temperatures of several switchgear cabinets. The system also has the function of temperature alarm. The operation of simulation experiment has showed that the system is able to complete monitoring real-time temperatures in high voltage switchgear.

基于谐波注入法的差分式非接触电压测量

当前基于电容耦合的传感器尚无有效、便捷的耦合电容动态校准方法,影响测量精度。因此,提出了基于谐波注入的差分式非接触电压测量方法,首先,利用感应探头与跨阻运算放大器将基频信号引入测量系统;其次,通过屏蔽罩,减小外界杂散电容变化带来的干扰,改进探头并引入差分式电路结构,消除运放输入电容的影响;再次,对测量电路注入谐波,并利用离散傅里叶变换(discrete Fourier transformation,DFT)实现对响应信号中基波信号与谐波信号的提取,通过计算谐波源与谐波响应信号的比值,求解出耦合电容参数,实现其动态校准;最后,将校准的电容参数代入基波方程,实现基波电压信号的测量。通过仿真结果表明,所提的测量方法可在10 kV的应用场景中满足对变化的耦合电容校正要求,且最大的电压测量误差小于0.4%。

分布式光伏电源对配电网电压的影响

研究分布式光伏电源对配电网电压的影响,提出相关的度量方法和控制措施。介绍光伏的工作原理和特性及分布式光伏电源的概念和应用;探讨配电网电压的定义和特性及影响因素;重点研究分布式光伏电源对配电网电压的影响机理和度量方法;提出提高分布式光伏电源对配电网电压正向影响的措施,包括提高电压稳定性、优化接入技术和消减负面影响。

法国石化装置4 Hz绝缘监察45年运行的调查报告

介绍法国石化装置供电用电规模、区域及生产环境,重点阐述了法国低压配电系统接线方式和接地制式,380 V小电流接地系统(IT制)架构、4 Hz绝缘监察。根据运行45年的实际案例证明欧洲4 Hz正弦交流用来测量带电运行的电动机绝缘电阻是一项有效技术,有必要设立专项加以研究,实现国产化、产业化和标准化。

不停电运维智能量测低压配电箱的研发

针对目前传统低压配电箱存在的问题,研发了一种支持不停电运维的智能量测低压配电箱,并对关键技术进行了研究。通过在一个台区的示范应用,验证了智能量测低压配电箱能实现动态反映台区低压配电网拓扑结构(低压支线图),实时反映电能量测量数据和台区线损数据,为低压配电箱智慧运维、降低台区线损、提高供电质量提供有力支持。

分布式电源光伏发电对低压电网产生的影响及应对研究

随着分布式电源光伏发电的广泛应用,其对低压电网的影响也日益凸显。深入探讨了分布式光伏发电对低压电网的电压、频率和继电保护等方面的影响,并提出相应的应对策略。包括优化分布式电源的接入方式和控制策略、加强电网的智能化管理和调度等。这些措施有助于降低分布式光伏发电对低压电网的影响,提高电网的安全性和稳定性。

无相位量测的多环中压配电网线路参数辨识方法

线路参数准确辨识是配电网精细化调控以及保护整定的重要基础。环状配电网因拓扑结构复杂、潮流方向多变,传统辐射状网络的线路参数辨识方法难以应用。文中提出一种无需相位量测数据的多环中压配电网线路参数辨识方法。针对多环配电网潮流流向不明确的问题,提出了基于功率方向判定与分解的解环方法,并推广至任意环状配电网。根据解环后的网络,分析了在不同时刻下方程间的线性相关性问题,构建了求解线路参数的高维非凸优化模型,进而采用遗传算法实现了线路阻抗和电纳的辨识。最后,在MATLAB中搭建蜂巢配电网模型进行验证,结果表明所提算法相比于传统最小二乘算法、粒子群算法及模拟退火算法具有更高的精度和鲁棒性。

基于统一特征的配电网故障诊断方法

目前的配电网故障诊断方案大多需要大量故障模拟作为支撑.随着配电网规模不断扩大,故障概率逐年增加,该类方法极易受不同故障类型及个数的限制,使得模拟计算量骤增,难以快速诊断,为此本文提出了一种基于统一特征的配电网故障诊断方法 .首先利用稀疏测点电压增量关系,推导出配电网的统一故障特征;然后引入神经网络构建故障诊断模型,结合实例测试统一特征诊断方法并分析其计算量优势;最后将统一特征诊断方法推广至大规模配电网,通过撕裂法进行分区,实现各子网并行诊断.多个诊断实例结果表明,所提方法利用稀疏电压增量值即可有效诊断,其模拟次数与故障类型及个数无关,仅取决于支路条数,大大降低了计算量,且对测量数据无严格同步要求.

基于μPMU和二分搜索法的辐射状配电网电压暂降源定位

快速准确地定位电压暂降源,对提高供电可靠性和明确供需双方责任具有重要意义。文中提出一种基于微型同步相量测量装置(micro-phasor measurement unit,μPMU)和二分搜索法的辐射状配电网电压暂降源精确定位方法,首先利用装设μPMU的分层电路求解暂降源电流,在各分层电路分别假设暂降源电流注入各母线节点,进而计算末端母线虚拟电压变化量,并与实测的末端母线电压变化量求误差,根据误差大小确定暂降源邻近母线。然后在暂降源邻近母线相邻区段的中点设置虚拟母线,利用二分搜索法快速缩小定位区间,实现暂降源的精确定位。最后在MATLAB中利用IEEE 33节点模型对文中方法进行验证,结果表明该方法对辐射状配电网中不同位置、不同类型的电压暂降源定位精度高,且具有一定的抗干扰能力。

考虑量测数据质量的集成储能智能软开关数据驱动电压控制

分布式电源的高比例接入使配电网电压控制问题日益显著。与配电网中传统电压调控设备相比,集成储能智能软开关(ESOP)等新型电力电子设备具有更加灵活、快速的电压调节能力。实际配电网参数难以获取,运行场景复杂多变,基于物理模型的控制方法往往难以适应系统运行状态变化。为此,提出一种考虑量测数据质量的ESOP数据驱动电压控制方法。首先,基于无模型自适应预测控制方法,建立ESOP的数据驱动控制模型。然后,考虑数据驱动过程中实际量测数据存在量测误差的问题,采用坏数据辨识和量测扰动抑制方法对量测数据进行处理,提出考虑量测数据质量的ESOP数据驱动电压控制方法,以降低量测误差对数据驱动控制过程的影响。最后,在含四端ESOP的实际配电网算例中进行验证分析。结果表明,所提ESOP数据驱动电压控制方法可以有效解决配电网参数难以准确获取的问题,显著降低量测误差带来的不良影响,全面提升配电网电压控制水平。

基于改进自适应UKF算法的中压配电网鲁棒动态状态估计方法

针对中压配电网缺少实时量测、伪量测精度较低以及现有的动态状态估计(dynamic state estimation,DSE)方法均采用恒定系统处理状态过程噪声的问题,提出了一种基于改进自适应无迹卡尔曼滤波(unscented kalman filter,UKF)算法的中压配电网鲁棒DSE方法。首先,利用中压配电网变压器低压侧的智能电表量测和变压器模型,推导出等效中压量测以增强中压配网量测冗余度;然后,借鉴信号处理技术对系统状态过程噪声的协方差矩阵实时更新并融入UKF算法,以减轻状态预测和量测滤波的不确定性;最后,基于15节点中压配电网进行仿真。仿真结果表明:所提方法能够有效地进行中压配电网的动态状态估计,获取更为精确的态势感知信息。

基于μPMU测量数据的配电网线路阻抗参数估计

为解决长期以来低压配电网线路阻抗参数缺失的问题,基于微型同步相量测量单元(micro phasor measurement unit,μPMU)提供的测量数据,首先,以线路阻抗参数为变量,根据测量数据推算台区首端状态值,以推算值与实测值的差值作为目标函数,将阻抗参数的求解转化为多目标最优化问题;然后,通过实验确定合适的目标函数权重系数取值和数据集大小,以减少误差对求解结果的影响,使模型求解精度达到较高水准;最后,搭建了包含26个负荷节点、34条线路支路的低压配电网台区算例,在考虑实际测量误差的情况下,线路阻抗参数计算平均误差为3.87%。算例结果表明,所提方法实现了阻抗参数的精确计算,验证了所提模型的有效性。

考虑有功协调优化的配电网动态电压控制

配电网电压动态变化特征日益凸显,对配电网动态优化控制提出了新的要求。除此之外,配电网有功与无功的耦合特性也使得仅基于无功/电压的控制方法效果降低。因此,提出了一种考虑有功/无功快速协调优化的配电网动态电压控制方法,实现在秒级时间尺度内关键节点的电压恢复。首先建立配电网有功/无功控制设备动态模型,并基于模型预测控制理论建立了动态电压控制系统预测模型。设计了面向配电网电压协调控制的多目标自适应优化策略,基于配电网同步相量测量单元动态测量数据实现有功/无功控制设备出力的动态协调。仿真结果表明,该方法能够实现配电网电压波动的秒级抑制,并将目标节点电压快速无差地恢复至扰动前水平。

农村配电网低电压治理研究进展

配电网作为供电系统的主要组成部分,与广大人民群众的生产生活关系密切。当前,农村配电网普遍存在低电压的问题,用户端的用电量快速增加,导致电能质量降低,影响用户的正常生活水平。本文通过对近期相关文献的研究,介绍低电压产生的原因和解决低电压问题的方法。低电压产生的原因主要从线路供电半径较长、无功补偿设置不合理、低压三相负载不平衡、电源点布置不当等几个方面进行分析,低电压解决方法从技术和管理措施两个方面进行阐述,最后提出适合我国台区低电压综合治理的建议。

配电网单相接地故障时的对地参数实时测量和选线方法

配电网正常运行时测量的对地参数可能因运行方式的变化导致单相接地故障后有源电流方案消弧效果欠佳。针对以上问题,提出了一种配电网对地参数实时测量方法,在检测到配电网发生单相接地故障后,利用有源消弧装置注入特征频率电流信号,测量中性点电压与各线路零序电流,提取其中特征频率分量并通过最小二乘拟合算法计算系统过渡电阻和总对地电容。此外,通过测量各线路对地电阻值可实现故障选线。PSCAD的仿真结果和真型试验场实验结果证明了所提方案在不同故障场景下均能够实时准确测量配电网对地参数,也可实现故障准确选线。

城市综合体建筑供配电形式及计量管理模式浅析

随着现代化城市发展需要,建设城市综合体已成为各城市发展道路上必不可少的建设需求。目前大部分城市综合体建筑具有体量大、功能性复杂、管理使用权多样的特征,各业态之间在维持相互融合的能动关系基础上又需要管理计量相对独立。为便于后续使用方的管理维护,本文结合笔者参与的多个城市综合体项目的实际案例,针对城市综合体建筑的高、低压供配电形式及计量模式,进行简要分析并提出常用的实施方案。

低压配电网线损分析和降损措施研究

针对当前低压配电网线损率较高,影响配电网正常运行的问题,本文将开展低压配电网线损分析和降损措施研究。首先,对线损构成进行分析。其次,结合得到的分析结果,构建低压配电网线损计算神经网络模型。在明确造成低压配电网线损的具体原因后,提出无功控制、合理选择确定配电变压器能耗等级与布置位置、优化计量统计控制等降损措施。将本文所提出的降损措施应用于实际,低压配电网的网损率得到有效控制,同时此次研究也可以为相关工作的开展提供重要参考。

瞬时功率下分布式电能计量自动计费方法研究

随着电力系统中各类非线性负载的使用日益增多,电能计量自动计费越来越受关注。对此,提出了瞬时功率下分布式电能计量自动计费方法。首先,分析瞬时功率下ADE7880芯片功能,利用单片机驱动与调用整体的功能模块,通过采集器模块采集电压与电流信号。然后,构建电能网关结构,通过电路调理模块调整并转换采集的电压、电流信号,输送至瞬时功率测量模块。最后,将瞬时有功功率传递至分布式电能计量模块,完成瞬时功率下电能计量自动计费方法研究。试验结果表明,所研究的瞬时功率下分布式电能计量自动计费方法的瞬时功率测量精度较高、功率测量稳定性较优,可精准计算用户使用电能的费用,具有较好的自动计费效果。

提高高低压配电柜安装质量的有效措施

在配网中的变配电环节中,高低压配电柜的作用至关重要,它直接影响电力在分配过程中的合理性与稳定性,是决定用户用电质量的关键因素。但高低配电柜在实际使用中,由于安装过程中的不规范行为、不标准操作,使得高低压配电柜存在部分安全隐患和可能造成的额外线损。基于生产实际,从多个角度阐述了提高高低压配电柜安装质量的有效措施,为工程技术人员提供帮助。

农村配变台区低电压成因与治理方案

供电质量问题不仅影响居民的正常用电,还关乎配电网的稳定运行。社会的不断发展致使设备负载递增,在线路单辐射、长距离、重负荷影响下,低电压问题尤为突出。为此,针对农村配变台区低电压成因与治理方案展开了分析,首先介绍了低压线路电压损失速算方法,进而引出了低电压定义,并以福建农网为例,分析了农村配变台区低电压问题的成因,并提出针对性的低电压治理措施,最后通过典型案例计算验证了治理措施的有效性。