清华大学科技成果——城市电网电能质量综合治理

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电能质量综合治理系统仿真分析

电能质量综合治理系统仿真分析

电能质量综合治理系统仿真分析作者:张鹏飞来源:《科技风》2017年第10期摘要:随着现代科学技术的快速发展,非线性负荷的应用引起的谐波电压、谐波电流和电磁干扰电能质量迅速恶化。

基于这一背景,本文针对配电网电能质量谐波治理使用Matlab软件进行仿真分析。

关键词:Matlab软件;谐波治理;仿真模型1 仿真模型的建立根据电能质量综合治理系统方案,可以在Matlab中搭建其仿真模型,根据某工厂的谐波实测数据,在软件中利用理想谐波源来模拟系统中的谐波情况,负载分为感应负载与可变负载;有源电力滤波器采用并联型结构,其补偿电流通过滤波电感以及耦合变压器之后注入到电网。

为了模拟配电网中常见的冲击性负荷,将低压侧接感性负载与可变负载,且为了方便在某一时刻投入负载,将断路器与可变负载相连。

本文在Matlab/sinmulink仿真平台中搭建了一套工业配电网电能质量综合治理系统的仿真模并,如图1所示:锁相环的主要目的是用于频率和相位的控制,输入到控制系统中,以保持输出电流与电网电压同相,在MATLAB中建立了锁相环。

2 投入冲击性负荷时无功补偿效果为了更好地模拟负载突变,本文设置了两种不同类型的负载,分别为感应负载和可变负载。

采用这两种负载模拟工业配电网中负荷状况,并对该系统进行综合治理,验证了不同负荷下的无功补偿效果。

2.1 只投一组感性负载系统仿真时间为0.1s,在0.04s时投入有源电力滤波器后的系统网侧电压、电流、功率因数、无功及有功功率很明显出现极短时间内电流波形与电压波形实现了同相位,功率因数基本为1。

可以得知工业配电网高压侧的无功得到了很好的补偿,功率因数由0.88达到了补偿后的0.99以上。

分析结果表明,有源电力滤波器对工业配电网中的无功功率具有良好的动态补偿性能。

假设投入两组负载时,在0.04s时刻投入有源电力滤波器的无功补偿波形与电压波形实现了同相位。

类似于第一组负载下的补偿结果,在第二组负载运行时,该配电网系统的无功功率也达到了良好的补偿效果。

节能及电能质量综合治理装置的研制_李淮海

节能及电能质量综合治理装置的研制_李淮海

第十二卷 第三期 安徽电气工程职业技术学院学报 2007年9月Vo.l12,N o.3 J OURNAL OF AN HU I ELECTRI CAL ENG I NEERI NG PROFESS I ONAL TECHN I Q UE COLLEGE Sep te mber2007节能及电能质量综合治理装置的研制李淮海1,王 跃2*(1.淮北供电公司,安徽 淮北 235000;2.西安交通大学,陕西 西安 710049)摘 要:晶闸管控制电抗器(TCR)型静止无功补偿装置(SVC)被普遍应用于电力系统中,其具有反应时间快,分相、连续调节无功、节能等优点,但其本身也是一个谐波电流源。

本文提出了高压混合型电力滤波器(TCR+FC+APF)的拓扑结构,在国内是首次采用。

它创新地改进了传统的TCR型SVC补偿系统,不仅能够连续补偿系统无功功率、不平衡等问题,还能滤除由TCR本身与负载产生的谐波电流,提高系统的功率因数,减少系统的线损,提高变压器的出力,改善电能质量,同时也彻底避免了电容器与系统发生谐振的可能。

装置投入运行后,大大减少了电容器开关动作次数。

仿真、实验及挂网结果都表明该电能质量综合治理装置能够很好地解决变电站的无功补偿与谐波治理问题,达到节能目的。

本文研究成果经国家电网公司评审作为第一批科技成果在全国范围内推广。

关键词:晶闸管控制电抗器;静止无功补偿器;无功功率;谐波;有源电力滤波器;节能;电能质量中图分类号: T M761.1 文献标识码: A 文章编号:1672-9706(2007)03-0001-07The D eve lopm ent of Energy-saving and Pow er Qualit y C o m prehensive Treat m ent D ev iceLI Hua i-hai1,WANG Yue2(1.Huai bei E l ectric Po wer Co m pany,Huaibei235000,China;2.X ian J iaoto ng University,X ian710049,Chi na)Abstract:TCR type SVC is generall y used in po we r syst e m w ith fast reacti o n,individual phase,continuous reactive po wer regu l a tion,ener gy-saving,but it is a har m onic current source.This passage pr oduces TCR+ FC+APF topo l o gy str uctur e w hich is first used i n Chi n a,and i m pr oves general SVC co m pensation syste m.It no t onl y solves t h e reactive po we r co mpensation and blance,but also filte rs har m onic curr en t produced by itself and load.By this m ethod it can incr ease po wer factor,tr ans m ission capacity and the po w er output of transfo r m e r,cut back on li n e l o ss,i m prove power qua lity.A t the sa m e ti m e it avo i d s capacit o r resonati n g w ith sy ste m t h o r oughly.W hen the device r uns,it has consu m ed l y decr eased nu m be r o f s w itching operations.Si m ula tion,experi m ent and t h ree years current practice all sho w t h at t h e dev ice can so l v e substation reactive po w er co mpensation and har m onic rec l a m ation nicely in order t o save ener gy.The research has been eva l u ated by Sta t e G rid,and app licated in all t h e country as the first scientific payoffs.K ey words:TCR;SVC;r eacti v e po w er;har m on ic;active po w er filter;ene r gy-saving;po w er quality 0 引言随着全球高新技术的发展,电力电子技术得到了更为广泛的应用。

一种针对冲击性负载的电能质量综合治理方案

一种针对冲击性负载的电能质量综合治理方案

一种针对冲击性负载的电能质量综合治理方案摘要:提高生产作业效率的一条有效途径是引入自动化设备和建造自动化生产线。

当前我国正处于经济高速发展的阶段,引用电力自动化设备替代简单的人工操作这是大趋势。

逆变器、点焊机、热熔炉和港口起重门机等电力自动化设备的引入可以提高生产作业效率,但是这些电力设备对公用电网的危害和对其他设备的干扰不容忽视,可以通过合理改造布线,选择适合的电能质量治理设备来治理谐波、补偿无功、解决三相不平衡和电压闪变等电网电能质量问题。

本文主要以点焊机冲击性负载为例,阐述冲击性快速变化负载场合的电能质量综合治理方案,并进行了实际现场应用,效果明显,得到了客户的高度认可。

关键词:冲击性负载;点焊机;电能质量综合治理An application of a power quality comprehensive treatment schemein the case of impact loadHONG Wendie 1 , ZHAO Jun 1,YU Rongjun 2(1、SHUEN CO.,LTD Shanghai 201614,China ;2、ANDELIDL CO.,LTDShanghai 201801,China)Abstract: An effective way to improve production efficiency is to introduce automation equipment and build automatic production line.China is in the period of rapid economic growth. Introducing the electrical automation equipment instead of the simple manual work is a big trend.The introduction of electrical automation equipment such as inverter, spot welding machine, hot melting furnace and port liftingmachine can greatly improve the production efficiency, but the harm to the public power grid and the interference to other equipment from these electrical equipment can also not be ignored.Based on this situation, the power quality problems of power grid such as harmonic, reactive power compensation, three-phase imbalance and voltage flicker can be solved through reasonable wiring transformation and selection of suitable power quality control equipment.This article mainly takes the impact load of spot welding machine as an example, expounds the comprehensive treatment scheme of power quality under the situation of rapidly changing impact load, and carries out the practical application, the effect is obvious, and has been highly recognized by customers.Key words: impact rectified load ;spot welding machine ;power quality comprehensive1引言随着我国经济快速发展,电力电子技术也得到了飞速发展,人们对用电需求增多,使得大量的非线性冲击负荷用于公用电网中,如港口码头的起重门机、冶炼行业的电弧炉和热熔焊接的点焊机等,这些设备的工作特点是工作周期短、投入切出频繁、功率变化剧烈,工作中会对电网产生有功和无功冲击、谐波污染、单相冲击设备很容易出现三相不平衡等问题,降低供电质量,影响用电安全性和可靠性。

科技成果——中央节能保护装置

科技成果——中央节能保护装置

科技成果——中央节能保护装置适用范围适用于各类政务中心、医院、学校、酒店等建筑。

技术原理中央节能保护装置是从电能质量改善和提高入手,采用移植创新法与整合创新法,将微磁场电工、电磁平衡、电感与电抗交互作用“三大原理”相融合,综合运用治理电能污染、提高功率因数、智能促进三相平衡、智能清洁电网、智能无功补偿、智能电磁储能、智能调流调压、远程监测和管理节能“九合”技术,从而研制成功的全面性、深刻性、原始创新性的集中节能与集中保护产品。

技术参数适用频率:50Hz或60Hz;抗震等级:<6级;安装位置:非阳光直射,非雨淋,最好安装在室内;电压范围:低压型200-480V,高压型6-35kV;空载输出电压偏差:±5%;空载输出电流偏差:<0.3%;空载损耗:<0.7%;负载损耗:<2%。

技术效果节能效果:本节能技术目前己在国内近100家企事业单位使用,在公共机构领域,如医疗医院、网吧等进行了节能保护技术改造,节电率在12.6%-25.67%:在工业企业,如电子制造业、纺织业、机械制造业、玩具制造业等进行了节能技术改造,节电率在8.48%-15.28%:在通信基站进行了节能保护技术改造,节电率在7.84%-26.49%,均取得了良好的经济效益及社会效益。

测试方法:采用“四相同”验收法,即相同时间、相同环境、相同负荷、相同负载,与用户共同观察记录电表数据相结合,以实载方法验收。

同类产品比较:高效节能、高效保护;全面节能、全面保护;远程监测管理节能;高安全性高可靠性;改善电能品质、延长设备寿命;安装简单、使用习惯不变。

典型案例项目名称:广西南宁第二人民医院5号1250kVA变压器配电系统中央节能保护技改项目项目规模:广西南宁第二人民医院5号1250KVA变压器配电系统及其设备系统本主要用电设备有:喷淋泵(77.2kW)、消防泵(75kW)、空气源热泵及中央空调热水机组(214kW)、医院电梯(100kW)、自动扶梯(60kW)、电热水器(104kW)、消防炮(24.2kW)、生活水泵(35.3kW)、天面消防风机(32kW)、热泵热水机组(46.7kW)、景观照明(50kW)、弱电机组(40kW)、制氧机(120kW)、应急照明(107kW)、供应科用电(300kW)。

节能及电能质量综合治理装置的研制

节能及电能质量综合治理装置的研制

Te eep etf nr -ai n oe Q atC m r ese r tet ec h vom n oEe y s n ad wr ul o pe nv e m n Dve D l g vg P i y h i Ta i
L a IHu i—h i WA a , NG u Ye
S mu ain, x e me t a d t r e y a u rn r cie al s o h t t e d v c a le u sain i lt o ep r n i n e e r c re t p a t l h w t a e ie c n s v s b tt h s c h o o
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第十二卷 第三期 安徽电气工程职业技术学院学报 V 11 . o3 o.2 N . J U A FA HU L C RC LE GIE RN R F S I N LT C N Q EC L E E O RN LO N 1 E T IA N N E IG P O E SO A E H I U O L G E
F +A F tp l g t cu ew ih i f s s d i ia a d i rv sg n r V o e s t n s s m. t C P o o sr t r h c si t e Chn . n o y u r u n mp o e e e a S C c mp n ai y t l o e I
i efa d la . yti me o tc n ice s w rfco , a s sin cp ct d te p w ro tu f t l n od B s t d i a n raep e atr t n mis a a i a h s h h o r o yn o e up to

电能质量治理的措施分析及应用

电能质量治理的措施分析及应用

电能质量治理的措施分析及应用刘维城摘㊀要:在很多工业生产企业中,对电能质量要求较高,尤其是高新技术企业和精密加工类企业,如果电能质量不合格,则会导致其生产出的产品为废品,故加强供电系统中的电能质量治理具有较强的必要性㊂文章详细分析了电能质量治理措施,并介绍了电能质量治理措施的相关应用情况㊂关键词:电能质量;治理;措施一㊁引言在现代企业的生产制造中,自动化生产的程度逐步提高,很多生产线都采用了精密仪器和控制设备㊂如果在供电过程中出现了电压暂降或者频率偏差较大的情况,则会对生产制造企业带来严重的损失,故应采取必要的措施加强电能质量的治理,使得电能质量在合格的范围内,文章详细对电能质量的治理措施进行了介绍㊂二㊁电能质量治理先进制造业的半导体芯片行业中,用于制造芯片的各种高精尖的自动化设备对于供电的质量非常敏感,几个周波的电压暂降都将影响这些设备的正常工作以及产品的良率,如果情况较为严重的话,还会导致所生产出来的产品报废,从而带来较大的损失㊂在半导体生产企业中,对供电企业的谐波要求较高,需要给这种类型的生产企业提高谐波含量低的电力供应㊂电能质量的评判指标主要包括电压㊁频率和波形,如果上述几项指标出现了问题,则需要采取一定的措施对电能质量进行治理,以保证合格的电能质量㊂现有的电能质量治理控制系统主要是电压串联补偿器㊁有源电力滤波器㊁静止无功补偿器等,虽然这些电能质量治理措施已经得到了普及,但这些治理措施也存在着相应的不足之处,如只能分散式进行电能质量治理,不能集中综合治理连续性生产的大型先进制造业工厂的电压暂降㊁谐波㊁三相不平衡㊁无功补偿的问题㊂故在电能质量的治理问题方面,也应积极采用的新的电能质量治理技术,提高电能质量的治理效果㊂三㊁电能质量治理的措施分析对于电能质量治理的措施,以下分别对电压㊁频率和波形等方面进行介绍㊂对于电压质量的治理,一般可以采取无功补偿装置和电抗器㊂当电压偏高时,则说明系统中的无功功率较为充裕,此时可以投入电抗器,吸收一部分无功功率,使得电压恢复到正常水平㊂当电压过低时,说明系统中的无功功率不足,需要投入无功补偿装置,发出一定的容性无功,提高系统的电压水平㊂对于无功补偿容量的选择问题,应考虑到系统中的负荷情况㊁有功功率情况㊁用电特性等,合理在电网中的节点配置合理容量的无功补偿装置㊂当系统中的频率不在合格的范围内时,为了保证系统的安全稳定运行,也需要采取一定的措施加以应对,可以通过调节发电机所发出的有功功率来实现㊂当前电力网络中的谐波问题也较为严重,如何采取适当的措施降低谐波对电网电能质量的干扰,是目前电力企业需要解决的问题㊂如果采用有源滤波器进行谐波处理,其效果较好,并且适应性也较强,能够根据电网运行参数的变化而调整滤波器的工作状态㊂当系统中的波形不规范时,说明系统中存在着较大的谐波㊂一般谐波产生的原因,主要是系统中采用了较多的电力电子装置,故可以在系统中配置一定量的滤波器,使得系统的波形不受这些谐波的影响㊂随着电网中并网的新能源装机容量越来越高,故在谐波治理方面所面临的挑战也在不断加大,如果解决新能源并网之后的系统谐波问题,也是需要面临的基本课题之一㊂由于新能源并网逆变器中采用了很多电力电子装置,在运行的过程中会发出相应的谐波,故还应采取措施解决谐波问题㊂四㊁电能质量治理措施的应用随着电能质量技术的提高,可以构建电能质量综合治理系统㊂在该系统中,包括第一静态开关㊁第二静态开关㊁变换器㊁储能㊁检测单元等,这些都是电能质量综合治理系统的关键组成部分㊂静态开关㊁双向交直流变换器㊁双向直流变换器依次串接在交流输出端和储能介质之间,电流检测单元连接到交流输出端㊂双向交直流变换器包括谐波补偿控制单元,谐波补偿控制单元用于使系统以谐波补偿模式工作,且谐波补偿控制单元包括谐波计算子单元㊁谐波注入子单元以及第一充电子单元㊂应用这种电能质量综合治理系统,对供电质量要求严格的行业,尤其是先进制造行业,具有显著的经济效益㊂随着电能质量综合治理装置的应用日益增加,其功能也日益复杂与强大㊂但是,现有的各个厂家的综合治理装置,仍然大量采用灯光信号作为显示装置,只能指示装置运行㊁故障等简单状态,故在这方面的技术还应有所提高㊂随着电能质量治理方法的进步,今后对电能质量的治理效果将会取得更大的进步㊂五㊁结语电能质量是评判供电系统服务的重要指标,保证合格的电能质量,可以保证电力用户的基本权益㊂首先,分析了电能质量的基本评判指标,其次,阐述了具体的电能质量措施,这些措施可以在电能质量治理中加以应用㊂参考文献:[1]肖现华,秦长亭.关于建筑电气设计中谐波治理措施的探讨[J].建筑与装饰,2019(1):14.[2]袁晓冬,林海雪,李圣清,等.电能质量治理若干问题探讨:工程师与制造商伙伴们的观点:配电网无功优化问题无功补偿措施[J].电气应用,2017(3):14-17.[3]邢威峰.多元化负荷接入的电能质量治理方法分析[J].农家参谋,2019(4):54-56.作者简介:刘维城,杭州水杉科技有限公司㊂461。

配电网络电能质量综合治理设备优化配置策略

配电网络电能质量综合治理设备优化配置策略

配电网络电能质量综合治理设备优化配置策略摘要:随着配电网络的不断完善,传统的低压配电网运行模式已不能满足用户对电能质量指标的要求。

针对此情况,本文通过对配电网网络中电能质量综合治理设备参数的配置进行优化,并通过优化策略,提高了综合电能质量治理效率。

关键词:配电网络;综合能量管理;电能质量治理装置;优化配置引言随着经济、社会的快速发展,人们对供电服务提出了更高要求。

由于我国电力系统规模庞大,且地理位置分布不均衡,使得供电区域内出现了较多的电压、频率波动和电压畸变问题。

因此,电网设备的运行效率和性能对于配电网络而言十分重要。

在配网中,由于用户侧低压配电系统容量较大、设备功率较小以及负荷分布不均匀等原因,造成大量的谐波电流发生并逐渐扩散到用户侧设备中;另一方面,大量存在于用户终端设备上的高次谐波会给用户造成严重的电能质量问题。

在此背景下进行了对配网中配电网络能量管理系统优化配置方法进行研究。

一、配电网电能质量综合治理装置的性能①配网谐波综合治理装置(简称装置)是指在供电区域内通过电能质量综合治理,对用户侧电能质量指标进行治理,并形成有效的配电网电能质量管理体系,使区域内的客户用电得到保障;②装置配置的主要功能是对设备参数组合进行配置优化。

③配网运行期间装置主要功能是在配电网架设期间对系统进行优化配置;④设备的整体性能稳定,运行时间较长。

⑤该设备能充分满足当地供电区域内客户侧电能质量指标检测需求。

⑥可以结合配网运行方式、用户侧负荷类型等实际情况将设备的功能和参数进行灵活组合,满足客户多元化用电需求;⑦装置可以利用实时监测装置对用户侧电压波动、无功损耗和功率因数进行监测,并在设备发生异常时发出告警信号,方便工作人员提前处理事故。

1、装置的配置可以满足供电区域内的检测需求随着社会经济的不断发展,人们的生活水平逐渐提高,居民对电能质量的要求也越来越高,而配电系统在为人们提供电力服务的同时也会带来一定的电能质量问题,如:电压不稳定、谐波含量超标等。

创新不已,护航电力能源“大动脉”——记清华大学电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室

创新不已,护航电力能源“大动脉”——记清华大学电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室

SCI-TECH INNOVATIONS创新成果AND BRANDS创新成果ACHIEVEMENTS装置上电试验全年弃水电量515亿千瓦时,水能利用率在96%左右;弃风电量419亿千瓦时,弃风率12%,同比下降5.2个百分点。

这已经是在各方努力下有所改观的数据。

“弃水弃风弃光”问题伴随可再生能源的大规模开发而出现,已成为对清洁能源投资的极大浪费。

大规模可再生能源的可靠消纳,已是我国能源行业将长期面临的重大挑战。

实验室在这方面开展了深入的基础理论与关键技术研究。

在灵活性资源挖掘方面,提出需求侧灵活资源不确定性分析理论,为大规模灵活性资源参与电网调控提供了理论基础。

提出灵活性资源市场交易理论,解决了电力市场信息不对称环境下灵活性资源的精准定价难题。

在电网调度控制方面,提出新能源电力系统工程博弈论,为电力系统不确定性优化控制提供了统一研究框架。

提出自律协同有功调度和电压控制技术,解决了可再生能源高比例接入下的电网运行控制难题。

市场技术支持系统和有功调控系统在东北大区电网和11个省级电网应用,东北电网年均减少弃风电量14亿度。

电压控制技术应用于国内全部13个大型风光基地,闭环控制了全国一半以上的集中并网风光发电,三北风电基地电压波动率平均下降31%,开端良好。

如果能源电力行业的提质增效是一架马车,可再生能源消纳和传统电力的清洁转型就是马车的两个车轮。

煤电作为我国电力的主体能源,在接下来很长一段时间很难改变。

如何帮助传统电力实现提质增效、清洁生产,同样重要。

他们将目标锁定在了循环流化床技术。

这项近20年才发展起来的洁净煤燃烧技术,在燃用低热值燃料和低成本污染控制上有独到之处,是近年传统煤电行业的重大技术需求之一。

提高循环流化床发电效率的重要途径之一,就是大型化及高参数化,但面临不少技术挑战。

为此,实验室开展了深入细致的研究,最终建立了全工况超临界循环流化床动态数学模型,研发出为运行优化提供关键参数的测量技术,及基于电站机理数学模型及运行大数据的性能监测与优化模型,解决了现实所需。

电力科技创新成果精选

电力科技创新成果精选

电力科技创新成果精选一、智能电网技术智能电网技术是近年来电力科技创新的重要成果之一。

智能电网通过引入先进的传感器、通信技术和控制算法,实现了对电力系统的实时监测和智能控制。

智能电网技术可以提高电力系统的稳定性、可靠性和安全性,降低能源消耗和环境污染,提高能源利用效率。

二、高效能发电技术高效能发电技术是电力科技创新的另一个重要成果。

高效能发电技术包括太阳能、风能、水能等可再生能源发电技术,以及核能、燃气等传统能源发电技术。

高效能发电技术可以提高电力系统的发电效率和可靠性,降低能源消耗和环境污染,促进能源结构的优化和升级。

三、电力储能技术电力储能技术是电力科技创新的重要成果之一。

电力储能技术包括电池储能、超级电容器储能、飞轮储能等。

电力储能技术可以提高电力系统的稳定性和可靠性,解决可再生能源发电的不稳定性问题,同时还可以降低电力系统的运营成本和能耗。

四、分布式能源技术分布式能源技术是电力科技创新的重要成果之一。

分布式能源技术包括微电网、分布式光伏、分布式风电等。

分布式能源技术可以提高电力系统的可再生能源利用率,降低能源消耗和环境污染,同时还可以提高电力系统的可靠性和稳定性。

五、电力物联网技术电力物联网技术是电力科技创新的重要成果之一。

电力物联网技术通过引入先进的传感器、通信技术和数据处理技术,实现了对电力设备的实时监测和智能控制。

电力物联网技术可以提高电力系统的智能化水平,降低运营成本和能耗,提高能源利用效率。

六、电力人工智能应用电力人工智能应用是电力科技创新的重要成果之一。

电力人工智能应用通过引入先进的人工智能算法和技术,实现了对电力设备的故障诊断和预测维护。

电力人工智能应用可以提高电力设备的运行效率和可靠性,降低维修成本和停机时间,提高电力系统的运营效益。

七、电力机器人技术电力机器人技术是电力科技创新的重要成果之一。

电力机器人技术通过引入先进的机器人技术和传感器技术,实现了对电力设备的自动化巡检和维护。

电气化铁路电能质量的综合评估及治理

电气化铁路电能质量的综合评估及治理

Co mp r e h e n s i v e A s s e s s me n t a n d Ma n a g e me n t o n P o w e r Qu a l i t y o f E l e c t r i f i e d Ra i l w a y
W ANG Hu i h u i . J I N We i g a n g a , L I C h e n c h e n g
( 1 . J i n g m e n P o w e r S u p p l y C o m p a n y , H u b e i E l e c t i r c P o w e r C o m p a n y , J i n g me n 4 4 8 0 0 0 , C h i n a ;
Ab s t r a c t : I n t h i s pa pe r , t h e pa r a me t e r s o f e a c h p o we r q u a l i t y i n de x o f t h e e l e c t if r ie d r a i l wa y wh i c h i s
2 . Ce n t r a l C h i n a El e c t ic r P o we r Di s p a t c h i n g a n d Co n t r o l S u b — C e n t e r o f S t a t e
G r i d , Wu h a n 4 3 0 0 7 7 , C h i n a )
r a i l wa y t o d a n g e r o f s u c h i s s u e s a s h a r mo n i c s ,n e g a t i v e s e q u e n c e a n d r e a c t i v e p o we r o f t h e e l e c t i r i f e d e c o mpr e h e n s i v e t r e a t me n t s y s t e m f o r h a r mo n i c t h e p o w e r g r i d i s a n a l y z e d a n d a s s e s s e d i n d e t a i l . Th

电能质量综合治理模块SEAGREE产 品介绍_箱变等小容量分布式应用

电能质量综合治理模块SEAGREE产 品介绍_箱变等小容量分布式应用

1、产品概述1.1 产品介绍SEAGREE(电能质量综合治理模块)产品是针对400V低压配电网三相负荷不平衡、无功缺额、谐波超标等电能质量问题综合治理的一种分布式解决方案,该方案不仅解决配网存在的电能质量问题,重点是在解决以上电能质量问题的基础上,降低低压配网线损率、优化由于电能质量问题造成的低电压问题,真正意义上实现了电能质量就近式治理。

模块尺寸图:(一本书的大小)1.2 技术参数1.2.1 技术规格参数1.2.2 SEAGREE原理a.不平衡补偿:通过外接电流互感器(CT)实时检测系统电流,并将系统电流信息发送给内部控制器进行处理分析,以判断系统是否处于不平衡状态,同时计算出达到平衡状态时各相所需转换的电流值,然后将信号发送给内部SIC-MOS并驱动其动作,将不平衡电流从电流大的相转移到电流小的相,最后达到三相平衡状态,减少不平衡负载对终端变压器运行的不利影响。

b.无功补偿:无功补偿应包含对基波无功功率的补偿和对谐波产生的无功功率的补偿,电力系统网络元件的阻抗主要是电感性的,不仅大多数网络元件消耗无功功率,大多数负荷也需要消耗无功功率。

网络元件和负荷所需要的无功功率必需从网络中某个地方获得。

显然,这些所需的无功功率如果都要由系统电源提供并经过长距离传送是不合理的,通常也是不可能的。

电能质量综合治理装置也可提高供用电系统及负荷的功率因数,降低设备容量,减少功率损耗。

稳定受电端及电网的电压,提高供电质量。

控制装置的输出电压的相位,实现感性和容性无功的补偿。

c.电流谐波抑制(滤波):电流谐波使电能的生产、传输和利用的效率降低,使电气装备过热、产生振动和噪声,并使绝缘老化,使用寿命缩短,甚至发生故障或烧毁。

谐波可引起电力系统局部并联谐振或串联谐振,使谐波含量放大,造成电容器等设备烧毁。

谐波还会引起继电保护和自动装置误动作,使电能计量出现混乱。

对于电力系统外部,谐波对通信设备和电子设备会产生严重干扰。

能源互联网供能质量综合评估

能源互联网供能质量综合评估

能源互联网供能质量综合评估付学谦;孙宏斌;郭庆来;张秀容【摘要】由于现有算法的限制和约束,面向电力系统的电能质量评估方法不适用于含多种分布式能源的能源互联网.为了得到能源互联网综合质量情况,需要提出面向多种分布式能源的综合评估方法.基于国家电能质量、室内空气质量和污染物排放标准,提出了将动态权重函数、二维惩罚函数、突变决策理论和自组织特征映射网络用于能源互联网供能质量综合评估的应用思路.最后,采用2个算例验证了所提方法的有效性,并得到了能源互联网供能质量的综合指标数值和等级评估结果.【期刊名称】《电力自动化设备》【年(卷),期】2016(036)010【总页数】7页(P1-7)【关键词】能源互联网;供能质量;二维惩罚函数;动态权重函数;突变隶属函数;自组织特征映射网络;综合评估【作者】付学谦;孙宏斌;郭庆来;张秀容【作者单位】清华大学电机系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室,北京100084;清华大学电机系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室,北京100084;清华大学电机系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室,北京100084;北京航空航天大学电子信息工程学院,北京100191【正文语种】中文【中图分类】TM730 引言2010年,山东大学于慎航等使用能源互联网的概念,定义了融合大量分布式可再生能源发电装置和分布式储能装置的配电网[1]。

但其提出的互联网概念,仍然局限于电能这一单一能源,具有一定的局限性。

中国电力科学研究院周海明等提出了能源互联网是多能源供给系统[2],可以向用户供电、供热和供冷等。

即广义的能源互联网,可以包括热能、动能和化学能等其他形式的能源,融合了电力传输网、电气化交通网和天然气网等[3]。

电网的发展和互联网的发展是相互学习的过程,相比传统电网,能源互联网在拓扑结构上与互联网更加相似[4]。

文献[5]以北京延庆作为示范区,从能源生产、配送、消费、管理和运营4个方面设计了能源互联网的功能体系。

T型三电平电能质量综合治理装置研制

T型三电平电能质量综合治理装置研制

T型三电平电能质量综合治理装置研制摘要:随着电力系统的不断发展,电能质量问题越来越突出,对于现代工业生产和居民生活都产生了很大的影响。

本文基于T型三电平结构的电源,结合控制策略,在电力系统中研制出一种T型三电平电能质量综合治理装置。

该装置具有反馈控制、电流过滤等控制特性,可以有效提高电能质量,确保电网系统能够正常稳定运行。

关键词:电能质量,T型三电平,综合治理,控制策略,电流过滤电能质量一直是电力系统中的重要问题,包括电压闪变、电压波动和谐波污染等,对现代化工业生产和个人生活都产生了非常不利的影响。

因此,电能质量综合治理技术就显得十分重要,作为一种新型的电源结构,T型三电平逆变器具有高效、可靠、节能等特点,在电能质量综合治理中有着广泛的应用前景。

本文首先分析了当前电力系统中存在的电能质量问题,针对T型三电平逆变器的特点和工作原理,提出了一种电能质量综合治理方案。

该方案基于可变DC电压直流母线实现一个3相4线结构的控制方法,通过电流闭环反馈控制消除了电流谐波污染,同时利用二次侧滤波器和相间旁路滤波器抑制了电网侧谐波的干扰,从而实现了电能质量的综合治理。

本文还对该电源结构的功率损耗、总谐波失真率等性能指标进行了分析和测试,并进行了模拟仿真验证。

仿真结果表明,T型三电平电能质量综合治理装置能够有效地补偿不同类型的负载,具有很高的控制精度和稳定性,能够保证电网系统的正常稳定运行,为电能质量的综合治理提供了一种有效的解决方案。

综上所述,基于T型三电平逆变器的电能质量综合治理方案,具有高效、可靠、节能等特点,对电力系统的绿色可持续发展具有重大意义。

随着该技术的不断推广和应用,将促进电能质量的提升和电力系统的改善,为现代化工业生产和居民生活提供更加稳定可靠的电力支持。

关键词:电能质量,T型三电平,综合治理,控制策略,电流过为了解决电能质量问题,传统的治理方法主要采用单一的滤波器或者调节器来消除谐波污染。

但随着电力系统的不断发展,这种方法已经不能满足实际需求。

清华大学科技成果——城市综合交通规划

清华大学科技成果——城市综合交通规划

清华大学科技成果——城市综合交通规划成果简介在翔实的交通调查的基础上,从宏观和微观、定性和定量的角度来分析诊断当前城市交通系统存在的问题,依据城市总体规划等相关规划,制定科学合理的城市综合交通规划。

主要内容
对城市发展、城市交通进行分析,并揭示其在城市中的关系与特征;城市交通需求预测与分析,以定量与定性结合的方法对城市不同特征的交通需求进行预测与分析;城市交通发展战略分析,对城市交通发展进行战略指导;城市道路网的规划,分析现状路网特点与问题,并提出规划年限的路网方案,同时优化;公共交通的规划,结合城市对公共交通的需求,从公共交通的方式、枢纽、场站、车辆、政策等多方面提出规划方案;城市停车的规划,针对城市停车问题,在上述分析和对停车需求分析预测基础上,提出停车设施规划、机制、政策等方案;对外交通与枢纽规划研究;交通管理方案规划以及城市其他重要交通问题的规划;综合交通实施的规划方案。

应用说明
承担了兰州市、大连市、济宁—曲阜都市圈、济宁市、曲阜市、三亚市、廊坊市、营口市“沿海工业基地”、辽源市、临沂市等十余个城市的综合交通规划研究,其成果得到当地相关部门和专家一致认同,为支撑对象城市的健康稳定发展提供了良好的交通条件。

合作方式合作开发
所属行业领域交通规划领域。

浅析智能电网及新能源发电对电能质量治理的新要求

浅析智能电网及新能源发电对电能质量治理的新要求

水电工程Һ㊀浅析智能电网及新能源发电对电能质量治理的新要求蔡㊀艺摘㊀要:在时代快速发展的当下,新能源发展计划相继被推出,加强环保建设逐渐成为世界各国发展的核心㊂将风能及太阳能等可再生资源变成电能,然后将其能源朝着二次能源方向转变,确保能源具备清洁高效与便捷运输等特点,还能有效解决能源带来的污染问题㊂基于此,文章就新能源发电下的电能质量问题展开详细分析,并提出了相应的解决措施,希望能促进电力事业进一步向前发展㊂关键词:智能电网;新能源发电;电能质量一㊁前言随着人们生活水平的提升,当前人们对电能质量提出了新要求,这是当前电力行业发展的一个主要挑战㊂即便当前新能源并网系统已经应用在电力事业当中,但应用期间仍然存在很多问题,尤其是对电能质量方面仍有很多影响㊂二㊁智能电网简述(一)智能电网具备如下特点一是高效:供电走廊具备单位输电能力㊁高效应用能源㊁降低输配电耗;二是智能:可以自如感知并分析,便于进行自动化控制,应用连接的通信网络形成智能化机器;三是自愈:能自行检测并判断故障,力争在问题发生前,自主解决问题;四是可靠:电网抗扰动与冲击能力较强,可以安全稳定运行;五是经济:电网资产应用率较高,可以协调电力企业与公众之间的关系;六是绿色:使用可再生能源发电法,电力传输损耗小,发电比率相对较高㊂(二)随着新科技的来临第三次工业革命与能源变革来临前,一定会大力发展智能电网㊂(三)智能电网发展动力:电力需求不断增加;可再生能源不合理分布;供电需求对电能可能性与质量要求较高;隐形市场的作用;高新技术产业不断发展,便于推动经济建设全面发展㊂二㊁新能源发电原理新能源和传统能源不同,其作为新型能源形势,主要包含风能㊁太阳能与核聚变能等,传统能源即技术上较为成熟且被大量应用的能源,如石油㊁煤㊁天然气等㊂在科学技术快速发展期间,新能源的出现和可持续发展相互契合,借助新能源中可再生与资源丰富等特点,可以供人们合理引用,从而有效减少对环境产生的影响㊂(一)风能发电风能身为清洁能源物质中的一种,借助风能发电可以从源头上解决能源消耗问题,从而有效缓解国内固有能源枯竭等方面问题㊂风能发电,主要应用风力势能带领风车运行,便于将运动中的动能转变为电能,从而实现发电的目标㊂为了确保风能发电质量,有必要在风力发电机中配备调向器与发电机装置,便于减少风力发电期间出现的各种问题㊂(二)太阳能发电太阳能发电即利用太阳能进行发电,对比风能发电,太阳能发电质量更高,持久性更强,这也是其广泛被应用在国内电力行业中的主要原因㊂和光伏发电相比,其可以实现电子转移,从而有效形成电能,最终完成发电目标㊂通常来讲,太阳能发电装置包含蓄电池与控制器等不同设施,发电期间,即可将电能存储下来,便于在没有太阳光时,保证电气设备合理运行㊂其中发电装置内的控制器能对发电装置进行合理控制,便于解决发电装置运行期间的各种问题,从而有效确保发电质量㊂三㊁新能源发电下的电能质量问题(一)谐波问题新能源发电当中出现的谐波包含发电机配备㊁并联补偿电容器及线路电抗间产生的谐波电流,其可以影响电能质量,严重的还会导致电能事故㊂谐波并非固定,而是伴随用电环境而不断变化,加上配电网较为复杂,且能将谐波电流放大进而产生谐振,最终影响电力系统㊂(二)闪变问题现今风力发电系统当中,主要使用软并网发电机组,发电机组开启后会有很多冲击电流产生,进而导致电力系统出现闪变等问题㊂若风速大于限定风速,风力发电机会主动运行,若所有风力发电机同步开启,势必会对配电网产生较大影响,最终导致电网闪变㊂四㊁新能源发电电能质量治理方法(一)谐波抑制方法谐波问题的出现既影响电场,还影响电力系统㊂所以,应对新能源发电谐波电流进行合理控制㊂若发电厂使用电子转换器发电机组,此时应合理控制电场注入谐波电流,同时应确保谐波注入电流大小满足公共电网谐波要求㊂发电厂朝着配电网中注入谐波电流期间,应参照发电厂装机容量和公共连接点谐波源发电及供电总容量之间的比值分配,如此方能合理控制新能源发电期间产生的谐波㊂此外,新能源发电应用期间,应防止使用单一发电机,因这一过程会导致局部谐波电压较高,最终对发电系统产生威胁㊂因此这一过程,需要使用不同种类发电机来配置,便于合理控制谐波电流,最终确保新能源发电安全稳定运行㊂(二)闪变控制措施风力发电厂闪变问题的出现,会对电网产生较大影响㊂所以,应对风力发电厂闪变问题进行合理控制㊂与风力发电厂相连的公共连接处闪变干扰数值应与电能质量与电压公允波动要求相符㊂同时,风力发电厂因发电导致的短期与长期闪变值进行合理分配,确保对发电期间的闪变问题进行合理控制㊂五㊁新能源发电对电能质量产生的影响(一)风力发电影响电能质量先分析风力发电对电能质量产生的影响,风力发电问题791及其和风力大小关系密切,风能与风速立方间成正比,但现实当中的自然风速并不稳定,因此输出功率将会伴随风速不断变化㊂风力发电在影响谐波期间,继而影响电能质量,具体而言主要通过两种方式实现㊂一是,发电机自身配备产生的谐波㊂二是,发电机并联电容器和线路电抗产生谐波,其会对系统产生安全问题,故而也会对电能质量产生影响㊂闪变也会影响电能质量㊂随着风力发电规模的扩张,风力发电厂比例正在不断增加,相应的风力发电不稳定性还会对电网产生不同冲击,最终导致电压不断下降㊂(二)太阳能发电影响电能质量太阳能发电作用与风力发电较为相似,但发电稳定性与电能质量及规律方面胜于风力发电,即便如此,因太阳能发电质量密度较低,调节能力较弱,且还会受到自然天气等方面影响㊂故而即便在阳光充足的情况下,受到日夜更替等方面的影响,电能也会停止工作状态,所以会影响电能质量稳定性㊂此外,太阳能发电还会产生谐波与闪变等情况,因此也会对电能质量产生影响㊂太阳能发电在出现孤岛效应期间,还会影响电压与设备,进而威胁电网安全㊂通常情况下,暂态情况的产生多出现在用电量大等方面,如很多经济发达区域,上述地方问题较为突出,其会对企业发展产生重要影响㊂六㊁新能源发电未来发展趋势(一)风力发电发展新能源发电期间,风力发电在总能源发电中占比较大㊂近年来,国内风力发电装机容量超6000MW,风力发电为国内电力事业发展贡献较大力量,也为人们生产㊁生活等方面创造较多电力能源㊂相信在未来的时间中,风力发电装机容量会进一步递增,且2021年容量增长将达140%㊂(二)太阳能发电发展太阳能作为又一个新能源,应用范围相比风力发电范围更广㊂风力发电多用在发电厂中,太阳能应用并非局限在发电厂中,还可以借助高科技研制出太阳能电池,进而被人们广泛应用㊂预计本年度,世界光伏发电装机容量超过220GW,国内太阳能光伏发电装机容量超3100MW,这对国内电力事业发展贡献较大力量㊂七㊁结语综上,智能电网建设期间,电能质量发挥重要作用,新能源发电期间,电力系统运行状态管理十分重要㊂为了全面提高电能质量,有必要全面分析并监测电力系统运行,同时针对电能质量问题,提出相应治理措施,如此方能为人们提供高质量的电能,最终促进电力行业持久发展㊂参考文献:[1]新能源发电须统筹协调发展[J].电力安全技术,2016(11).[2]陈思琳.配电网动态电能质量问题及解决方案[J].技术与市场,2013(1):65.[3]黄蓓,喻凌翔,温晓荃.新能源发电并网对电网电能质量的影响研究[J].求知导刊,2017(3):50.作者简介:蔡艺,大唐甘肃发电有限公司新能源分公司㊂(上接第171页)先进能源技术,就必须积极参与到各国的学术交流工作中㊂学习更多发达国家能源技术的研发,并借鉴发达国家的先进工作经验,尝试在电力企业的日常运营中融入商业化手段,积极开发并建设更大规模的光热发电站㊂由政府积极配合当地科研部门,加强对于先进技术㊁材料的自主研发,尝试在光热电站的日常工作中揉入更多的人力㊁物力,并选择一些先进的材料进行加工㊂就发达国家光热发电技术的研发来看,热循环㊁辐射吸收材料都是当下最为热门的先进技术,我国也可以加强与其他发达国家之间的行业交流,学会用科技的手段来武装自己㊂五㊁结语综上所述,太阳能光热发电技术的发展与国际地位的提升有着重要的内在联系,关乎民生,是我国重要的发展战略,为我国科学技术的发展注入了重要的原动力㊂而在能源需求量不断增加的宏观背景下,我国太阳能光热发电技术的发展实现了革新㊂文章首先从太阳能光热发电系统分类㊁太阳能光热发电的应用现状以及太阳能光热发电原理三方面详细介绍了太阳能光热发电技术,之后从材料的选择㊁光热电站的效益评估两方面阐述了太阳能光热电站的优化规则,最后提出了太阳能光热发电的发展策略,囊括了加强光热电站的规划㊁加强技术研发的投入力度㊂参考文献:[1]陈晨.首个光热发电项目将并网[J].建筑玻璃与工业玻璃,2013(2):47-47.[2]我国首家太阳能光热发电项目在柴达木建成[J].功能材料信息,2013,10(1):32.[3]申彦波.合理规划,光热与光伏协调发展[C]//首届中国太阳能热发电大会论文集.[4]秦盼盼."一带一路"战略与太阳能光热可持续发展[C]//中国太阳能热利用行业年会暨 十三五 太阳能热利用发展论坛.中国节能协会;中国太阳能热利用产业联盟;中国农村能源行业协会,2015.[5]林泽冰,魏来.太阳能光热电站工程总承包一体化探索研究[J].科技创新导报,2017(2).[6]周鑫丽.上海发展太阳能光热发电现状及趋势[J].上海节能,2016(6).[7]王玉刚,王云红,王超,等.深化太阳能光热应用推动产业转型发展[J].科学与管理,2015(1).[8]窦晓利.太阳能光热发电的现状与前景分析[J].科学中国人,2017(23.)[9]张国强,胡红丽,刘亚芝.太阳能光热与火力发电耦合互补特性分析与研究[J].太阳能,2013(21).[10]陈晨,张亮.关于我国开展太阳能光热发电标准化的若干建议[J].电器工业,2012(1).作者简介:鄢长会,大唐新能源试验研究院㊂891。

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清华大学科技成果——城市电网电能质量综合治理成果简介
随着近些年来我国电力事业的快速发展,装机容量的大幅度提升,供需矛盾已经逐渐不再是电力系统发展的主要矛盾。

电网中非线性负载、冲击性负载和不对称性负载不断增加,同时,信息时代各种精密、敏感的生产设备对传统的电网电能质量提出了更高要求,这些都使得电能质量成为日益凸显的主要问题。

大型城市电网一般是负荷集中区域,近年来,各类微电子、半导体、生物医药、精密制造、大型金融数据中心等敏感用户对电网的供电电能质量提出了更高要求。

对供电企业而言,电能质量问题既是挑战,也是机遇,电网中大量敏感负荷也是供电企业潜在的高端用户,对高品质供电有着强烈需求。

本课题立足深圳电网当前面临的实际问题和迫切需求,主要开展大型城市电网供电电能质量规范体系的研究、重点区域电能质量问题的分析与治理方案研究、敏感用户高品质电力需求分析与对策研究、电能质量治理装置柔性控制、新型拓扑结构和容量优化等关键技术研究,实现方案定制、装置研制与工程示范,为深圳电网重点区域和敏感用户的电能质量综合治理提供理论依据和技术支撑,对全面提高大型城市电网的电能质量和提升敏感用户的电能体验具有积极的示范作用及推广意义。

对深圳电网电能质量突出区域进行调查研究与分析,首次完成深圳市2010-2012年电能质量暂态事件分析,绘制了十二个中心站的ITI (CBEMA)图表,并结合调度数据分析了电压暂降事件原因;通过对
多家电能质量敏感用户的调研走访,完成了深圳电网高品质电力需求分析研究,建立了电能质量污染对高品质需求客户影响的评价指标,完成了深圳干扰源与敏感客户分类指引及抗干扰措施指引。

建设了110kV碧岭变电站10kV动态电压恢复器示范工程,研制了国内容量最大的10kV动态电压恢复器(DVR),首次实现区域范围内电压暂降问题的综合治理示范,可同时治理变电站大供电范围内多个敏感负荷的电压跌落问题。

所研制DVR采用自取电方式,较储能方式降低了硬件成本和控制复杂性;采用级联H桥结构直接耦合至中压线路中,可有效解决变压器耦合方式中变压器非线性及饱和所带来的问题。

采用分相判断投切晶闸管,分相容量限幅和分相补偿控制,确保了装置灵活性与安全性。

装置补偿容量5MV,综合效率大于96%,电压补偿深度:三相跌落70%,单相跌落55%;输出电压谐波:THD 小于5%;动态响应时间小于5ms。

研制了中国首个统一电能质量调节装置UPQC工业级产品,实现用户侧多种电能质量问题的差异化、定制化综合治理示范。

直流侧采用超级电容+电解电容组合的形式,避免了系统因电压跌落能量不足导致系统电压跌落更深,甚至系统完全瘫痪的问题。

提出了UPQC运行模型的无缝切换及串并联侧协调控制策略。

解决了普通装置无法解决的电压暂升情况下的能量回馈电网问题。

建设了深圳长城开发科技股份有限公司电能质量综合治理示范工程,装置电压等级380V,补偿容量500kVA-2MVA,综合效率大于96%,电压运行范围±20%,电流谐波补偿能力THD小于5%,功率因数大于0.97,不平衡补偿能力
大于80%,动态响应时间小于5ms。

应用说明
10kV动态电压恢复器已在碧岭站安装完成,UPQC已在深圳长城开发科技股份有限公司安装完成,两套装置均经过了权威第三方的检测(国家电控配电设备质量监督检验中心/天津天传电控设备检测有限公司)。

效益分析
(1)对电力公司来说,可以全面掌握深圳电网的电能质量状况,定量分析电能质量对供电网和用户的影响,规范配电网电能质量监测和治理措施。

针对深圳电网主要面临的电能质量问题,选取合理的综合治理方案,提高用电安全性和电网稳定性,使发电效率和经济效益均得到有力保障。

(2)对用户来说,可以得到更高的供电可靠性和供能质量,良
好的电能质量保障了其生产安全与产品质量,保障了科学实验的正常进行,降低了能耗,避免了经济损失。

(3)对全社会来说,深圳电网电能质量综合治理研究与工程示范的建设运营,对改善深圳电网电能质量现状具有现实意义。

对全国大型城市的用电质量提升起到了积极示范和指导作用。

推广全国市场规模达到百亿以上。

合作方式转让或者联合推广
所属行业领域电子信息领域。

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