配電系統(tǒng)不平衡擾動(dòng)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(gè)電氣環(huán)境中。系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)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(duì)稱負(fù)荷產(chǎn)生，其中以不對(duì)稱負(fù)荷為最重要的原因，因此在整個(gè)電力系統(tǒng)中，配電網(wǎng)的三相不平衡問題尤其嚴(yán)重。各種不平衡擾動(dòng)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(dāng)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(jiǎng)懲制方案”已提上日程，但該方案的順利實(shí)施依賴于對(duì)相應(yīng)的不平衡擾動(dòng)源的準(zhǔn)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(dòng)源的辨識(shí)領(lǐng)域作了很多有益的探索，而在三相不平衡擾動(dòng)源辨識(shí)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(biāo)準(zhǔn)、定義和治理措施等方面。在實(shí)際系統(tǒng)中，公共耦合點(diǎn)(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(duì)不平衡源進(jìn)行定位并進(jìn)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(jiǎng)懲機(jī)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(jìn)展做出貢獻(xiàn)。
　　本文對(duì)三相不平衡源的定位與責(zé)任劃分問題進(jìn)行了探討，基于電壓和電流實(shí)測數(shù)據(jù)提出了配電網(wǎng)中公共耦合點(diǎn)的不平衡源辨識(shí)法。配電網(wǎng)中的不平衡源的辨識(shí)問題可分為對(duì)P

4、CC兩側(cè)主要不平衡源的辨識(shí)以及對(duì)系統(tǒng)中多個(gè)不平衡源的責(zé)任進(jìn)行區(qū)分，兩者又分別稱為單點(diǎn)不平衡源辨識(shí)與多不平衡源責(zé)任劃分。本文的研究分三個(gè)方面展開，分別是配電系統(tǒng)單點(diǎn)不平衡擾動(dòng)源的定位;配電系統(tǒng)單點(diǎn)不平衡擾動(dòng)源的責(zé)任量化分析;配電系統(tǒng)多不平衡擾動(dòng)源的責(zé)任量化分析。這三個(gè)方面的研究循序漸進(jìn)，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(biāo)。論文的主要研究可總結(jié)如下:
　　(1)配電系統(tǒng)單點(diǎn)不平衡擾動(dòng)源的定位:針對(duì)配電系統(tǒng)的PCC點(diǎn)準(zhǔn)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(dòng)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(dá)式與不平衡曲線。根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)中PCC點(diǎn)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(xiàn)指標(biāo)，從而對(duì)PCC點(diǎn)的主要不平衡擾動(dòng)源進(jìn)行定位。
　　(2)配電系統(tǒng)單點(diǎn)不平衡擾動(dòng)源的責(zé)任量化，即對(duì)PCC點(diǎn)上、下游側(cè)的不平衡

6、源進(jìn)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(diǎn)的電壓、電流數(shù)據(jù)，提出兩種“非干預(yù)式”的負(fù)序等值電路參數(shù)估計(jì)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(duì)PCC應(yīng)負(fù)責(zé)任的不平衡責(zé)任指標(biāo)。
　　(3)配電系統(tǒng)多不平衡擾動(dòng)源的責(zé)任量化，即對(duì)系統(tǒng)中的含有不平衡源的多條饋線進(jìn)行責(zé)任劃分?；陔娐逢P(guān)系