变压器详细模型推导与三相配电潮流计算

三相变压器详细模型对于配电网分析至关重要。利用对称相量法，推导出实用的详细变压器三相模型。该模型考虑了铜损、铁损、相位偏移等问题，能够较好地分析系统三相不平衡情况。利用序分量和相分量转换的方法较好地解决了配电系统中普遍存在的因中性点不接地导致节点在相导纳阵奇异的问题。详细分析了对于辐射状和弱环网三相潮流计算方法，最终实现了可以考虑多电压等级的配电三相潮流计算程序。算例分析表明，所提出的模型和算法合理、准确，能够解决配电系统的三相不平衡潮流计算问题。     

处理不接地配电网三相潮流不收敛的变压器建模新方法

中性点不接地的变压器导纳阵奇异,导致配电网的三相潮流很难收敛。三相潮流不收敛的原因是系统中的零序电压是漂浮的。为此,文中提出一种设定零序电压参考值的方法,通过增广变压器导纳阵解决其奇异性问题。该方法在变压器模型中副边侧增加一个零序电压设定值,该设定值的大小不会影响中压配电网的电流分布以及配电网其他部分的潮流计算结果。所提出的三相变压器模型既适用于前推回推潮流法,也适用于隐式ZBus高斯法。算例验证了新方法的正确性。     

考虑电源线电压控制特性的不接地配电网改进三相潮流模型

不接地配电网具有无零序电流通路、端点元件无中性点或虽有中性点但无引出线两个特点。由于无零序电流通路,端点注入电流满足零序分量为0的约束;由于无中性点或中性点引出线,端点元件具有相—中性点电压不可测或不宜控制相—地电压的特点。因此,实际不接地配电网中的电源端点通常以线电压作为测量和控制对象,即电源具有线电压控制特性。文中同时考虑不接地配电网的上述两个特点,提出以线电压为控制对象,通过构造平衡端点等值中性点作为全网的电压参考点,建立平衡端点和有功功率—电压端点的改进模型;在此基础上,进一步结合不同接线方式负荷的潮流模型,建立考虑电源线电压控制特性的不接地配电网改进三相潮流模型。最后,用IEEE13节点修正系统验证了所提模型对不接地配电网三相潮流计算的适应性和有效性。     

三相变四相电力变压器的差动保护原理

通过讨论一种特定的三相变四相电力变压器的电流变换矩阵，分析了实现不等相变换变压器差动保护的基本原则。首次构成了三相变四相变压器差动保护的两种典型接线方案，这两种接线方案均适合于所述变压器两侧中性点的接地或不接地运行方式。     

分层三相配电网潮流算法及变压器详细模型推导

提出一种基于道路矩阵的分层三相配电网潮流算法,该算法把复杂的配电网划分成较小的子网络来计算。通过把变压器看作一个特殊的层模块,实现了含变压器的三相不平衡潮流计算。推导了变压器的详细模型,该模型考虑了绕组连接方式、相位偏移、分接头位置、绕组阻抗不对称和中性点接地阻抗等问题,同时该模型解决了基于节点导纳矩阵模型中的导纳阵奇异的问题。IEEE算例分析表明,所提算法和变压器模型是合理和正确的。     

新型不对称接线三相变四相平衡变压器

提出了一种新颖实用的三相绕组接线互不对称的三相变四相平衡变压器。阐述了该变压器的接线方案,采用三相三芯柱式结构,A相芯柱有5个绕组,B相芯柱有3个绕组,C相芯柱有5个绕组但匝数结构与A相不同,三相绕组互不相同。建立了数学模型,推导出一次侧中性点电流的平衡条件并导出了一次侧和二次侧绕组间的电流和电压关系。仿真验证了上述理论推导的正确性和可行性。该新型平衡变压器一次侧中性点可接地,二次侧由双闭合三角形构成3次谐波电流回路,能有效改善电压波形,接线较简单,材料利用率高,综合性能良好,特别适用于电气化铁道自耦变压器(AT)供电方式和四相输电系统,具有良好的应用前景。     

星形延边三角形接线平衡变压器的阻抗匹配与数学模型

星形延边三角形接线平衡变压器是应用于我国电气化铁道的一种新型三相一两相平衡变压器。针对其特殊的接线形式，提出了以磁势平衡方程、绕组连接方程、端口输出方程和电压传递方程为基础的多绕组变压器系统化分析方法。根据理想平衡变压器的技术条件提出了基于绕组之间短路阻抗的阻抗匹配关系式，推广了以前的有关结论。讨论了星形延边三角形接线平衡变压器的等值模型、两相等值电路和中性点不接地运行等问题。给出了星形延边三角形接线平衡变压器在相坐标下的节点导纳矩阵，以便与电力系统其它部分接口进行有关分析。     

中压不接地配电网三相潮流新方法

在大量分布式电源接入中低压配电网的新形势下,三相潮流计算是分析其影响的基本手段。针对现有中压不接地配电网三相潮流研究主要采用人为设置参考中性点/零序电压的方式,导致无法仿真分析中性点/零序电压偏移、不接地网络零序潮流和相-地电压不平衡等情况,提出一种中压不接地配电网三相潮流新算法。首先,提出不接地配电网三相潮流在节点变量和导纳矩阵方面的特殊性。然后,设计基于功率平衡方程和牛拉法,采用导纳矩阵可逆化处理和矩阵替换技术实现约束零序电流为零的不接地配电网三相潮流算法。最后,基于6节点系统和修改的IEEE123算例仿真不接地配网的潮流,结合PSCAD验证所提方法在不同场景下的准确性以及在大电网中的适用性和收敛性,并在地市电网中进行实际应用。算例分析表明,所提算法计算结果准确,具有良好的工程实用性。     

三相辐射型配电网络的相分量潮流计算

讨论了三相配电网络中变压器、线路、负荷的模型，尤其考虑了变压器接线方式、移相作用和非标准变比对三相潮流的影响，推导了变压器两侧相应的相电压、相电流关系，针对辐射型配电网络的特点，提出一种基于支路电流前推回代的ABC相分量潮流算法，算例表明该算法非常有效。     

三要辐射型配电网络的相分量潮流计算

讨论了三相配电网络中变压器、线路、负荷的模型，尤其考虑了变压器接线方式、移相作用和非标准变比对三相潮流的影响，推导了变压器两侧相应的相电压、相电流关系，针对辐射型配电网络的特点，提出一种基于支路电流前推回代的ABC相分量潮流算法，算例表明该算法非常有效。     

基于矩阵范型的配电网三相谐波潮流算法

配电网的传统潮流算法主要是基于前推回代法,当综合考虑谐波和三相不平衡等电能质量问题时,算法复杂度激增,难以扩展新模型,且当电源类型出现转换时算法收敛性欠佳.基于牛顿-拉夫逊法三相基波潮流和三相谐波导纳网络,提出一种综合考虑电能质量问题、适用于各种网络结构的配电网三相潮流范型算法.综合运用矩阵内积、矩阵索引、关联矩阵等矩...     

基于定常海森矩阵的配电网三相最优潮流模型

含有高比例分布式电源和多种离散可调设备的主动配电网最优潮流问题,实质上是一种非凸、非线性混合整数优化问题,这类问题的求解速度较慢。文中提出了基于定常海森矩阵的配电网三相最优潮流模型,模型中考虑了三相变压器、具有三相耦合特性的分布式电源、分相调压器等设备的二次模型,以保证海森矩阵为常数。通过增加支路电流为待求变量,提出直角坐标系下三相变压器的二次模型,使优化模型的海森矩阵为常数阵,从而降低最优潮流的计算时间。构建了计及分布式电源三相功率耦合特征的配电网三相最优潮流模型,比较了二次罚函数和高斯罚函数对离散控制变量的处理效果,并应用预估—校正原对偶内点法对优化模型进行求解。同时,提出加入调压器的二级迭代最优潮流策略,从而进一步优化目标值。最后,通过算例验证了所建模型与所提方法的正确性与有效性。     

三相三柱变压器对偏磁电流的耐受特性研究

为了分析三相三柱电力变压器在高压直流输电系统大地回流作用下运行性能的变化情况,采用电路—磁路耦合的数值方法建立了包括变压器内部主要漏磁回路在内的该型式变压器详细模型,并利用该模型通过改变漏磁磁阻值重点讨论了漏磁回路对变压器耐受直流电流偏磁能力的影响。仿真分析结果表明,三相三柱变压器内部漏磁回路特性对变压器受直流电流偏磁作用的影响不可忽视。当漏磁磁阻减小至一定程度时,该种型式变压器仍然会受到直流偏磁电流的影响,因此在三相三柱变压器设计制造环节应对其漏磁回路加以充分考虑。     

中性点不接地配网潮流算法研究

针对中性点不接地系统无零序通路的特点,推导出一种新的适用于负荷不对称配网的序分量潮流算法。该方法将不对称的三相负荷转化为正序功率和负序功率,同时引入耦合功率,将正序、负序功率解耦,仅求解正序潮流,而节点负序分量则通过耦合功率求出。该算法将现有配网三相潮流算法中的3n阶矩阵降为n阶,大大降低了计算量。将该算法和传统方法分别应用于某一基于统计数据的19节点实际系统,对两者的计算结果进行比较,并分析差异产生的原因。以一个基于实时数据的28节点仿真系统算例验证了该算法的正确性。     

Current and Voltage Waveform Distortion Analysis on Three-Phase "Wye" Power Systems with Rectifier Loads

The analysis of transient current and voltage waveform distortion caused by capacitor input rectifiers on power systems is performed by the Laplace transform method. Typical circuit parameters are used in order to establish the validity of the transform methods when compared to oscilloscope recordings. The analysis proceeds from the solution of a typical rectifier as a single-phase load through interaction on a three-phase "wye" power system. The effects on the neutral conductor and power system transformer are described.     

小电流接地系统4PT消谐问题的探讨

在小电流接地系统中,由于PT励磁电感的非线性特性,在一定条件下容易产生铁磁谐振过电压,给系统的安全运行带来严重隐患。近年来,供电系统大都用在PT中性点串接第四支PT的方法来消除其谐振。随着智能电网目标的提出,消谐PT二次接线不统一的特点亟待解决,同时也影响了运行人员的正确判断。重点分析几种目前常见的PT消谐的原理,运行时的注意事项,为以后整改及优化提供一定的依据。