电压暂降评估与DVR优化技术研究

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由于天气、设备老化和人为事故等复杂因素的影响,电力系统中电压暂降问题难以避免。随着电力电子化装置的广泛应用,电压暂降敏感设备日益增多,使得对电压暂降的评估与治理研究愈发重要,然而在电压暂降评估与治理方面还存在一些有待解决的问题。在电压暂降评估方面,电力公司在线监测装置一般设置在中压及以上节点,直接使用中压暂降数据评估低压用户侧受暂降影响严重程度存在一定问题;对于非矩形的电压暂降,传统电压暂降描述方法与新型多阈值描述方法分别存在过评估与欠评估的问题;此外,如何评估电网暂降薄弱节点也是需要进一步完善的工作。在暂降治理方面,动态电压恢复器(DVR)是常用的治理装置之一,分为无储能型和储能型,无储能型DVR由于补偿过程中直接通过电网获取补偿能量,因此,无储能型DVR的补偿范围受限于应用场景的约束条件,实际的安全补偿范围无法达到设计的理想值;而储能型DVR因有独立的储能单元不受运行工况影响,但其补偿持续时间也有所限制,同时不同补偿策略下的补偿时间也存在差异。因此,对于动态电压恢复器最优安全运行区域的规划有待提出一种有效的计算方法。针对上述电压暂降评估与DVR应用所存在的问题,开展了以下研究工作。首先,对基于中压节点暂降数据的用户侧暂降评估,通过分析变压器特性与运行参数对暂降传递影响,获取转换后的用户侧暂降数据进行更准确的电压暂降严重程度评估。其次,结合节点下典型敏感负荷的不确定区域改进电压暂降评估函数,并综合不同特征的暂降描述方法获得节点暂降严重程度不确定区间,在确定节点敏感负荷占比后进行区间数排序评估暂降薄弱节点。然后,通过系统阻抗模型分析了载流量约束、次生暂降约束等对无储能DVR补偿的影响,并给出了计算无储能DVR最优运行区域的方法与步骤。最后,通过分析补偿策略与储能单元对储能型DVR补偿范围的影响,提出了计算储能型DVR最优运行区域的方法与步骤。对电压暂降评估与DVR优化技术上存在的问题在理论分析的基础上,结合实测数据或仿真参数对相应的研究方法进行了推导,验证了研究内容的有效性。上述研究工作在基于中压暂降数据的ITIC曲线评估、电压暂降描述方法、暂降评估函数、DVR安全运行约束条件等方面做出了创新性的改进与优化,提高了电压暂降评估的准确性与DVR配置的适用性。电压暂降评估与DVR优化技术研究能够为电力公司与电力用户提供更有效、多样的电压暂降评估结果以及更高效的动态电压恢复器配置方案。
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