敏感用户电压暂降甩负荷原因分析及防范措施

针对电网敏感用户电压暂降甩负荷事件,通过解析传统工业中常见4类敏感用户电压暂降甩负荷过程,并对甩负荷原因进行分析,提出了防止电压暂降甩负荷具体措施。     

考虑电压暂降指标的电压协调控制方法研究

针对电压暂降给敏感负荷带来严重损失的问题,提出一种改进的紧急电压控制方法。通过STATCOM动态无功补偿和紧急切负荷控制策略协调补偿故障电压,改善电压暂降发生概率。首先,基于蒙特卡洛方法搭建故障模型,并计算电压暂降发生概率。接着,构建年总支出费用函数,优化求解费用最小所对应的STATCOM最优容量。进一步地,针对不同故障给节点造成不同的电压暂降深度,引进紧急切负荷控制。综合运用STATCOM补偿和切负荷控制手段,优先进行STATCOM补偿,但当STATCOM补偿容量达到上限时,进行紧急切负荷控制,最大限度抑制并降低电压暂降发生概率。最后,以广东东莞片区为例进行分析,仿真验证所提出方案的正确性和有效性。     

考虑配电网电压暂降治理经济性的DVR优化配置方法研究*

针对配电网电压暂降治理的有效性和经济性问题,提出一种动态电压恢复器经济配置的电压暂降治理方法。首先,对DVR不同容量时对应的投资成本进行分析,从而准确计算DVR配置方案的总投资。然后,基于电压暂降凹陷域,结合敏感负荷的中断概率对负荷进行经济损失评估,并根据系统有功损耗计算出总电压暂降经济损失成本。最后,构建了包含DVR装置的投资成本、电压暂降时敏感负荷经济损失和系统有功损耗三种要素的优化模型, 实现DVR的最优容量和接入位置。采用IEEE33节点标准测试系统为例对所提配置方法进行验证,仿真结果证明与传统的DVR就地接入的补偿方法相比,该方法能有效降低配电网电压暂降治理的总经济成本,在保证配电网的运行可靠性的同时提高经济效益。     

基于全寿命周期成本的电压暂降治理设备综合配置规划

针对传统电压暂降就地治理方案中容量浪费的问题,提出了一种基于全生命周期成本的治理设备综合配置规划方法。通过建立串、并联型治理设备(以DVR和STATCOM为例)的数学模型,基于电压暂降事件的风险评估,分析比较了串、并联治理设备的治理特点。该方法综合考虑治理方案的投资成本和经济效益,以经济性最优为目标,确定电压暂降治理设备的综合配置。采用IEEE33节点配电网络进行了仿真验证。仿真结果证明,当配网内含有多个敏感负荷时,所提出的综合优化配置方案相对传统的就地治理方案更具经济性。     

基于过程免疫不确定性的工业用户电压暂降经济损失风险评估

针对现有评估方法难以有效刻画工业过程电压暂降响应特性及暂降事件严重度的缺点,提出了一种基于过程免疫时间及其不确定性的电压暂降经济损失分级评估模型。首先,基于过程免疫时间和设备敏感度不确定性,引入了过程免疫时间不确定性的概念,提出参数越限严重性指标,并结合最大熵理论确定电压暂降引起的过程物理参数越限概率;然后,建立了工业过程故障树分析模型,根据各级事件过程免疫时间特征,将暂降事件后果划分为正常、子过程中断和过程中断3个等级,根据暂降事件后果等级进行损失分级评估,有效地提高了经济损失评估精度。实例分析结果验证了所提模型的正确性和可行性。     

基于Larsen推理的电压暂降下工业过程负荷损失率评估方法

明确电压暂降对工业过程的影响程度,是进行暂降损失估计、提供治理方案的前提。考虑了工业过程设备级/过程级的电压暂降耐受能力,提出了一种负荷损失率的评估方法,以量化电压暂降对工业过程造成的危害。首先,为解决过程参数难以获取、精度低的问题,建立了基于物理结构的过程参数等值响应模型。将过程级的非电量过程参数值等效为电压值,以输入电压暂降特征量刻画设备和工业过程的耐受特性。然后,提出了基于Larsen推理的负荷损失率评估方法,以暂降特征量为推理前件、以负荷损失率为推理后件,构建了前件、后件的隶属度函数。实现了基于监测数据的过程负荷损失率的推理评估,减小评估结果对精确信息的依赖性。最后,应用该方法评估海南省某石化企业的电压暂降下负荷损失率,结果表明所提出方法正确且有效。     

考虑故障不确定性的电压暂降监测点优化配置方法

针对现有可观测区域(monitor reach area, MRA)方法未考虑故障不确定性因素,导致电压暂降监测点配置不合理的问题,提出一种考虑故障不确定性的电压暂降监测点优化配置方法。首先,基于蒙特卡洛生成典型故障集合,计算故障不确定性MRA矩阵以及节点SAFRI指标权重;然后,以传统MRA矩阵和故障不确定性MRA矩阵为约束条件,以节点指标权重为优先级,实现配置数量最小化和优先级权重最大化的暂降监测点优化配置方法;最后,通过IEEE 39节点算例验证所提方法的合理性。试验结果表明,方法可解决现有监测配置对故障不确定性因素考虑不足易产生监测盲区的问题。     

计及负荷耐受度的电压暂降综合评估指标研究

随着PC、继电器、变频设备等敏感负荷的大规模使用,诸如电压暂降等暂态电能质量问题日益凸显,在一些敏感设备占比较高的高新工业园区,针对电压暂降事件的投诉日益增多。针对此问题,在对国内外电压暂降评估现状进行全面而客观的分析的基础上,进行了计及负荷耐受度的电压暂降综合评估指标研究。首先通过蒙特卡洛法对多致因因素导致的暂降事件进行模拟,得出各个节点的电压暂降特征量的期望值,由此计算系统侧暂降事件的严重程度。然后根据敏感度概率模型针对不同类型的敏感负荷计算设备的暂降期望值,结合各类型敏感负荷在总负荷中的占比计算负荷侧指标,最后通过变异系数法提取系统侧指标和负荷侧指标的权重得到综合评估指标。     

基于综合权重的电压暂降严重度多指标评估方法

针对配电网中的电压暂降现象,提出了一种基于综合权重的电压暂降严重度多指标评估方法。该方法选取多个评估指标建立评价指标集合,克服了传统评价方法中只考虑供电侧或用电侧中某一方面的缺陷,将两者结合起来使评估结果更加全面;使用基于层次分析法与CRITIC法的综合赋权法为指标赋新权重,既充分考虑了各个评估指标之间的深层内在关联性,同时又能反映他们的相对重要程度,使评估结果更加合理;进行多次蒙特卡洛仿真后计算各节点综合得分,求取网络中薄弱节点的凹陷域交集。最后在Matla中对IEEE 30节点系统进行了仿真验证,结果证明该方法能更真实反映配电网中的实际情况,可以准确有效地识别网络中的薄弱节点和脆弱区域,为电压暂降治理奠定基础。     

基于最大熵原理的敏感负荷电压暂降故障频次研究方法

提出了一种基于最大熵原理的电压暂降引起敏感负荷的故障频次研究方法。以电压暂降的特征为基础,在敏感负荷VTC曲线分布规律未知的情况下, 根据最大熵原理确定VTC曲线的概率密度函数。通过统计该段时间内各次电压暂降的特征量,运用多点测定累积得出敏感负荷在该时间段内的故障频次。对个人计算机(PC)进行仿真,并与现有的概率估计方法进行比较,结果证明,无需主观假设,在未知VTC曲线随机分布的情况时,结果准确,适用性强。     

基于光伏发电的DVR补偿配电网电压暂降

介绍了基于光伏的动态电压恢复器的工作原理。提出了将光伏替代传统直流电源用于动态电压恢复的技术,并分析了其控制原理。在MATLAB/Simulink的环境下进行了仿真,仿真结果表明基于光伏的动态电压恢复器可以有效补偿配电网电压暂降。     

含分布式电源的配电网电压暂降评估

运用蒙特卡洛法研究了含分布式电源的配电网电压暂降评估。分别建立了同步机型DG和逆变器型DG的仿真模型,然后基于EMTDC/PSCAD运用蒙特卡洛法对含分布式电源的典型配电网进行了仿真,采用系统平均均方根值变化频率作为评价各节点电压暂降的指标。结合多个仿真算例分析了DG的类型、控制策略、出力和接入位置对电压暂降的影响。仿真结果表明,逆变器型DG的接入能够降低配电网电压暂降的发生频次,DG的控制策略、出力和接入位置都会对电压暂降产生一定的影响,这为配置分布式电源和缓解电压暂降问题提供了参考。     

基于电压凹陷敏感度不确定性和能量损失的敏感负荷电压凹陷经济损失评估

高科技产业等敏感负荷对电压凹陷特别敏感,单个设备故障可能导致整个生产线停运,由此造成极大的经济损失。敏感负荷对电压凹陷的耐受能力存在一定的不确定性。在现有电压凹陷敏感度概率评估方法的基础上,建立敏感负荷电压凹陷敏感度随机估计模型;基于能量损失理论,定量地评估敏感负荷电压凹陷经济损失。算例分析给出了由计算机控制的高科技产业由于电压凹陷造成的经济损失。     

设备侧电压暂降严重程度评估方法研究

综合考虑ITIC曲线、SEMI曲线和C4.110工作组提出的敏感设备耐受曲线,基于严重程度函数单调性和连续性的实际分布特征,分别建立了单相、两相和三相电压暂降影响度函数;在此基础上考虑电压暂降非矩形实测波形,利用多暂降阈值描述改进影响度函数,从而提出了一种考虑电压暂降类型与多暂降阈值描述的多暂降阈值设备侧电压暂降严重程度评估方法,该评估指标综合考虑设备耐受曲线及电压暂降事件的持续时间、暂降幅值、暂降类型和暂降波形评估严重程度。实例分析验证了所提方法的正确性。     

基于EMTDC配电馈线中电压暂降概率评估

电压暂降概率评估的结果可以用于判断电力系统网络结构是否合理。与电压质量监测相比,随机预估方法能够在短期内得到负荷处公共连接点的电压暂降特征量。在配电馈线系统中,三相不平衡负荷沿输电线分布,且负荷类型不尽相同。如何准确地评估配电馈线网络的电压暂降概率,关键是对馈线系统的模型和故障类型进行仿真。采取蒙特卡洛法(Monte-Carlo)模拟和电磁暂态仿真软件EMTDC相结合的评估方法对配电网系统进行评估,算法通过对蒙特卡洛法随机产生的各种故障形态进行仿真计算,最后分析统计得到公共连接点的电压暂降概率。     

基于负荷矩模型的油田配电网电压暂降源定位方法

随着油田敏感负荷的大量使用,电压暂降问题日益突出;近年来,油田配电网推进信息化建设,为实现电压暂降源区段定位提供了数据支撑。文中基于干线式配电网结构特点与负荷矩模型,以负荷矩近似相等为出发点,建立电压监测值与线路电气距离之间的约束关系,构建了适用于干线式网络负荷分布特征的信息监测点确定方法,并通过距离系数与电压损失之间的线性关系表征线路的稳态电压分布情况,利用电压增量与监测点间电气距离之间的关系进行电压暂降源区段定位。仿真结果证明了该方法的有效性。     

基于运行韧性评价的配电网电压暂降治理评估

随着中国生产制造水平的提升,配电网中敏感负荷日趋增加,电压暂降及短时中断造成的经济损失日趋严重,而当前的可靠性及韧性的评价方法无法评价短时间尺度下配电网持续供电的能力,也难以反映电压暂降的影响程度,因而无法提供量化指标为电压暂降治理作规划参考.文中在挖掘电网以往评估方法内涵的基础上,针对含敏感负荷的配电网,考虑网架结构...     

基于当量随机变量的设备电压暂降敏感度评估

针对敏感设备电压暂降敏感度评估中,因同时包含随机变量和模糊变量而导致的设备故障事件的隶属函数确定困难和求解过程繁琐等问题,提出了基于当量随机变量的设备电压暂降敏感度评估方法.首先,分析了敏感设备耐受能力的模糊性.其次,引入当量随机变量的概念,将设备耐受能力的隶属函数变换为当量概率密度函数.再次,基于一次二阶矩方法,利用随机变量的均值和方差建立了评估模型.最后,分别以个人计算机、可编程逻辑控制器和交流调速器为例进行仿真,结果证实了所提评估方法的有效性.     

基于场景构建的电压暂降特征量随机评估方法

电压暂降幅度与持续时间分布是电压暂降的主要特征量,也是敏感负荷损失预估及治理方案选择的重要依据.但现有随机评估方法往往存在计算量大、精度低等不足,使得分析得到的电压暂降特征值难以进行实际应用.针对配电网节点众多、负荷变化特征明显等特点,选择将场景法应用于电压暂降特征量随机评估中.首先通过K-medoids聚类方法进行节...     

不确定条件下的电压暂降概率评估

不确定性问题是电压暂降评估工作的难点之一。文中提出了一种在不确定条件下的电压暂降概率仿真与评估方法,重点分析发电机组的启停、负荷波动和系统运行方式的变化等随机性因素对负荷点电压暂降评估指标的影响。机组运行状态发生变化时,运用线性化方法修正初始潮流分布。文中建立了负荷波动时的电压暂降迭代计算格式,避免了每次迭代时重新计算潮流,提高了算法的计算效率。对IEEE30节点试验系统的蒙特卡洛仿真以及评估指标的计算验证了文中方法的有效性。