配電系統(tǒng)不平衡擾動源的定位與責(zé)任劃分研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代電力工業(yè)的發(fā)展，電網(wǎng)中不平衡元件不斷增多，三相不平衡問題廣泛地存在于整個電氣環(huán)境中。系統(tǒng)正常運行時的三相不平衡主要由系統(tǒng)背景不平衡、未完全換相的電力線路及不對稱負荷產(chǎn)生，其中以不對稱負荷為最重要的原因，因此在整個電力系統(tǒng)中，配電網(wǎng)的三相不平衡問題尤其嚴重。各種不平衡擾動源向系統(tǒng)注入非正序的電壓和電流分量，影響供、用電雙方，產(chǎn)生多種危害。當前，三相不平衡已經(jīng)成為電力系統(tǒng)電能質(zhì)量中的重要問題。為了更合理地控制電網(wǎng)中的不平衡，制定相關(guān)

2、的“獎懲制方案”已提上日程，但該方案的順利實施依賴于對相應(yīng)的不平衡擾動源的準確定位與責(zé)任劃分。
　　目前國內(nèi)外科技工作者在電能質(zhì)量的其他問題諸如諧波、電壓暫降等擾動源的辨識領(lǐng)域作了很多有益的探索，而在三相不平衡擾動源辨識方面的研究資料還比較少。近些年，國內(nèi)外在三相不平衡方面的研究，主要集中在不平衡問題的起因、影響以及相關(guān)的標準、定義和治理措施等方面。在實際系統(tǒng)中，公共耦合點(PCC)的三相不平衡問題往往是由上、下游側(cè)不平衡源共同作

3、用產(chǎn)生的，而下游側(cè)又可能由多條不平衡饋線組成。為了避免電能質(zhì)量糾紛和有效控制電力網(wǎng)不平衡，客觀上要求對不平衡源進行定位并進行相應(yīng)的責(zé)任區(qū)分和量化，這將為建立公平有效的不平衡獎懲機制來限制和治理不平衡污染奠定理論基礎(chǔ)，并有望為我國智能化電網(wǎng)中用戶側(cè)電能質(zhì)量的智能化進展做出貢獻。
　　本文對三相不平衡源的定位與責(zé)任劃分問題進行了探討，基于電壓和電流實測數(shù)據(jù)提出了配電網(wǎng)中公共耦合點的不平衡源辨識法。配電網(wǎng)中的不平衡源的辨識問題可分為對P

4、CC兩側(cè)主要不平衡源的辨識以及對系統(tǒng)中多個不平衡源的責(zé)任進行區(qū)分，兩者又分別稱為單點不平衡源辨識與多不平衡源責(zé)任劃分。本文的研究分三個方面展開，分別是配電系統(tǒng)單點不平衡擾動源的定位;配電系統(tǒng)單點不平衡擾動源的責(zé)任量化分析;配電系統(tǒng)多不平衡擾動源的責(zé)任量化分析。這三個方面的研究循序漸進，分別建立了相應(yīng)的電路模型以及定位與責(zé)任劃分的指標。論文的主要研究可總結(jié)如下:
　　(1)配電系統(tǒng)單點不平衡擾動源的定位:針對配電系統(tǒng)的PCC點準確定

5、位出上、下游側(cè)中哪一側(cè)含有主要的不平衡擾動源。研究等值分析電路中各種變量之間的關(guān)系，推導(dǎo)能表征僅有上游側(cè)含有不平衡源和僅有下游側(cè)含有不平衡源的兩種極端情況下電壓與電流不平衡度之間關(guān)系的表達式與不平衡曲線。根據(jù)實際系統(tǒng)中PCC點的不平衡情況與兩種極端情況之間的關(guān)系，建立基于不平衡曲線測距的上、下游側(cè)不平衡貢獻指標，從而對PCC點的主要不平衡擾動源進行定位。
　　(2)配電系統(tǒng)單點不平衡擾動源的責(zé)任量化，即對PCC點上、下游側(cè)的不平衡

6、源進行責(zé)任劃分。通過將PCC上游側(cè)的不平衡源戴維南電壓源來表征，將下游側(cè)的不平衡等值為諾頓電流源，建立了不平衡分析的等值電路。基于PCC點的電壓、電流數(shù)據(jù)，提出兩種“非干預(yù)式”的負序等值電路參數(shù)估計方法，并提出相應(yīng)的采樣數(shù)據(jù)篩選方法?；陔娐穼W(xué)疊加定理，建立可量化上游側(cè)不平衡源和下游側(cè)不平衡源對PCC應(yīng)負責(zé)任的不平衡責(zé)任指標。
　　(3)配電系統(tǒng)多不平衡擾動源的責(zé)任量化，即對系統(tǒng)中的含有不平衡源的多條饋線進行責(zé)任劃分。基于電路關(guān)系