2023, 38(5):22-33.DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2023.05.003
摘要:为解决光伏出力波动引起的配电网节点电压安全越限问题,提高配电网运行的经济性和最大供电能力,提出了含分布式光伏的配电网储能和无功补偿装置协调多目标优化配置模型,以最小化储能与无功补偿装置的投资运行成本和最大化配电网最大供电能力为目标,优化决策配电网中储能装置和无功补偿装置的安装位置与容量;采用二阶锥松弛技术将原混合整数非线性规划模型转化成混合整数二阶锥规划模型,以降低模型求解的难度和提高计算效率。提出了一种基于抛物线逼近法的搜索算法,可直接在Pareto前沿上搜索得到多目标优化模型的折中最优解。以某一实际含分布式光伏的180节点配电网为例,通过进行储能和无功补偿装置的协调优化配置计算,验证了所提方法能够快速求解出一个经济性与供电能力综合优化程度较高的决策方案。
2023, 38(4):257-264.DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2023.04.028
摘要:电力系统中需频繁使用高压断路器投切电容器组来进行无功补偿,从而提高功率因数、减少功率损耗以及稳定电压和提高供电质量,因此,容性电流投切实验对考核高压断路器性能至关重要。实验室多采用合成回路考核高压断路器的容性电流投切性能,为此,介绍一种新型容性电流投切合成回路和相应的操作时序控制系统,该合成回路利用三相交流电源的相角特性可直接做到电压源和电流源的相位同步,无需复杂的相位同步装置,操作更加简便可靠。回路时序控制系统主要由基于LabVIEW的上位机软件操作平台和基于Arduino的下位机控制单元构成,实现了智能化和可视化控制。系统设计考虑抗电磁干扰性能,采用光电技术传输信号,以避免高电压大电流信号对控制信号的干扰,经测试,整个控制系统在高压环境中表现出色。通过本实验教学,学生不仅能了解容性投切合成回路的控制方案,还能掌握时序控制原理,并培养动手操作和工程软件应用的基本能力,为未来相关岗位工作奠定基础。
2021, 36(5):41-49.DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2021.05.006
摘要:为解决偏远稀疏地区配电网在运行中出现的经济性差、供电半径长、电压质量低等问题,首先采用一种基于电力电子调压器的有功无功和电压的补偿方法,实现供电半径延长和快速精准调整电压;其次,为合理配置电力电子调压器在配电网中的作用,进一步设计电力电子调压器选址定容的双层优化模型;然后,以优化模型上层考虑潮流灵敏度因子为主,电压稳定指标为辅,选出最佳安装位置,下层考虑电压稳定性和经济性确定最优安装容量。最后以基于偏远稀疏地区配电网改进的IEEE33节点进行了算例验证,利用动态惯性权重粒子群算法求解模型最优值,优化结果证明了该配置方法的可行性和有效性。
2021, 36(6):47-55.DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2021.06.006
摘要:调相机无功响应快、无功调节范围大,满足高压直流输电系统对动态无功支撑需求大的要求。然而,调相机稳态无功出力较大时其暂态无功出力会受到限制。在此背景下,为了充分发挥调相机暂态无功输出能力,增大其暂态无功调节裕度,为调相机配置静态无功补偿装置———电容器 & 电抗器(该静态无功补偿装置不是换流站内的滤波器组)。首先,提出调相机与电容器 & 电抗器的容量配置和协调控制策略。然后,协调控制使得两类无功补偿装置响应频带错开,从而充分利用静态无功补偿装置的稳态无功输出能力和调相机的暂态无功支撑能力。最后,在 PSCAD仿真平台搭建调相机应用于高压直流输电系统的模型,验证容量配置和协调控制策略的有效性。
2021, 36(5):61-71.DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2021.05.008
摘要:新能源大规模并网下,区域电压合格率降低的问题越来越显著,其主要原因是新能源自身不稳定性和有待改进的控制策略。首先以提高区域电压精度和稳定性为目的,详细计算 DFIG无功限度,并考虑过电流因素,进一步更正 DFIG无功下限;然后改进 DFIG机组控制结构,将 GSC无功容量计入 DFIG无功补偿中,使风电场在保留最大有功的同时,深度发掘无功潜能,提高风电场无功补偿能力,并结合 SVG 设计出协调控制策略,既能保留 SVG 灵活补偿能力,又可使风电场提供无功支撑,分担SVG补偿负担;最后通过分析灵敏度、无功裕度等参数,设计区域无功调配策略,进一步完善电压精细化控制策略,并通过两区域并网系统验证整套控制理论。
2021, 36(5):104-112.DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2021.05.013
摘要:通过无功补偿可以优化交直流混联配电网的电压分布,减少网络损耗,增大电网安全裕度,提高供电可靠性。在此背景下,为实现交直流混联配电网无功功率的定向补偿,直观地刻画系统的电压薄弱点,提出基于灵敏度分析的交直流混联配电网无功补偿方法。首先基于交替迭代法进行交直流混联配电网潮流计算,以获取潮流收敛后的雅克比矩阵,据此计算节点电压变化关于无功注入的灵敏度,选择灵敏度最大点作为无功补偿接入点;然后以系统低功率因数为目标,确定接入点的无功补偿容量;最后对某11节点系统进行算例分析,计算结果与和声算法相比,该方法计算耗时更短,补偿效果更优。分析结果表明该方法能以最小的补偿容量最大程度地提升系统电压水平,有效降低系统网损。
2001, 16(1):39-42.
摘要:针对传统无功补偿优化方法的局限性,采用动态规划对电网无功补偿进行优化,能够同时实现无功补偿容量和位置的综合优化.重点介绍了动态规划方法的基本思想、数学模型和计算方法,通过实例计算和分析,证明其具有明显的优越性和实用性.