配电网电能质量薄弱点评估
发布时间：2020-12-31 14:09
电能质量薄弱点评估是当今电力研究热点问题之一。科学合理的评估电能质量有利于实现电力市场按质定价,促进电力市场公平化;同时让决策者科学准确的掌握配网电能质量情况,为下一步电能质量治理设备的接入提供科学准确的依据。本文研究配电网电能质量薄弱点评估问题,具体内容包括:针对电能质量各项指标,给出其定义以及测算方法,并简要分析了各项电能质量问题的主要成因,对常见的电能质量问题负荷,在现有文献基础上搭建了用于电能质量分析的MATLAB模型,并验证了模型的有效性。针对特定电压等级电能质量薄弱点评估问题,提出了一种基于组合加权TOPSIS法的电能质量薄弱点赋权评估方法,客观权重部分引入CRITIC法解决了一般客观权重计算方法对于异常数据过于敏感问题,主观权重部分利用CRITC法改进了传统专家打分法的加权过程,由平均加权变为CRITIC法加权,使得主观打分法加权过程更加客观合理,加权TOPSIS法则对各个节点数据向更加精确的电能质量分级数据进行映射,进行电能质量分级。针对配网全局电能质量薄弱点评估问题,提出了基于模糊Borda组合法的电能质量评估方法,通过对原始数据“标幺化”处理,实现电能质量指标数据等...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１主要工业电压短时中断的影响??如何精确、客观的去评价配网的电能质量问题其意义重大
山东大学硕士学位论文??１〇〇?．?ＴＨＤ＝?４５．４８％?．??８０?？?－??＾?６０?－??４０?－??０?５?１０?１５?２０?２５?３０??谐波次数??喊压器励磁涌流ＦＦＴ分析??图２－１空投变压器励磁涌流??第二类，电弧型谐波源，常见电弧型负荷设备有电弧炉、白炽灯、电焊机，??其中电弧炉作为供电系统中电能质量典型设备，存在谐波、无功冲击、三相不平??衡、电压波动与闪变等诸多复杂的电能质量问题，将在后面单独介绍与分析；民??用照明设备中白炽灯随着国家对相应功率的禁售己经退出市场，逐步被淘汰；电??焊机目前使用较多的为ＩＧＢＴ逆变焊机，整体结构为ＡＣ－ＤＣ－ＡＣ－ＤＣ即，工频交??流（整流滤波）－直流（逆变）－２０ｋＨｚ高频交流（降压、整流及滤波）－直流结构，其中逆??变部分采用的ＩＧＢＴ开关器件，因此称为ＩＧＢＴ逆变焊机，对电网而言这种多级??结构对电能质量影响可以简化为桥式整流带可变阻感负载，对配网来说谐波主要??产生于第一级的桥式整流电路，所以电焊机虽然为电弧型负荷，但在电能质量问??题上却是属于电力电子开关型谐波源。??了?—?—?＿?一?—?￣ｉ??Ｗ＼??ｕ?＝?＝?＝?＝?＝?＝?＝?＝?＝?＝?！??个卞?卞?阻感负载个?个个??输入?？一次整流??？?２０ｋＨＺ逆变?？高频隔一￣？二次整流￣？输出??离降压??图２－２?ＩＧＢＴ逆变焊机原理图??第三类，电力电子幵关器件型谐波源，是目前配网中最复杂、比重最大的谐??波源。在各类电力电子型的谐波源中，整流型设备比重最大，由整流装置而产生??的谐波约占所有谐波的４０％。目前，整流装置主
脉波次数）次奇数的谐波，且一般情况下次数越高，则含量相对越低。??二极管整流广泛应用于民用ＬＥＤ照明、充电设备、电焊机、以及各种工业电机??调速系统，直接提供直流电源或作为交－直－交等调速、调压的第一级电路。二极??管三相桥式整流主要产生５、７次的低次谐波，由于谐波次数低、含量高，同时??用电设备广泛，是配网的主要低次谐波源。此外晶闸管自然换流的交－交变频也??是配网低次谐波源之一。电力电子设备高次谐波主要来源于ＩＧＢＴ逆变设备［５＇??大量新能源设备（光伏、风机）通过逆变设备并网，图２－３为三相光伏并网电流频??谱，谐波问题分为两部分，低频段谐波主要由于开关死区、控制策略相关，高频??段为开关频率附近谐波，ＩＧＢＴ器件产生谐波电流含量较低，谐波问题基本可以??忽略不计。??ｆｘ?ｍ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ??０．７?ｈ?￣??０．６?ｈ?｜?丁ＨＤ－Ｏ．ＯＳｑ?－??０．５?－?－??式?０．４?－?－??０．３?－?－??°＇Ｔ?１?＂??０．１?ｈ?Ｌ?，｜???｜?｜?｜?｜?｜?！?ｉ??０?２０?４０?６０?ＳＯ?１００?１２０?１４０?１６０?１８０??谐波次数??图２－３并网光伏频谱??谐波会使得配网元件产生附加损耗，降低用电设备效率，同时谐波含量超标??还会使得变压器严重发热，增加供电损耗。谐波导致的无功补偿设备的严重发热，??还会使得无功补偿设备无法投入，造成无功补偿的缺失，带来一系列电能质量问??题。??２．１．３三相不平衡??电压不平衡的定义为三相电压幅值上不相等或者三相相位不是１２０°或两者??兼
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于区间灰色证据组合模型的电能质量评估方法[J]. 黄沁悦,周福林,刘双玲,熊进飞. 电力系统及其自动化学报. 2018(09)
[2]电解铝整流系统建模与稳流协调控制策略[J]. 刘皓明,孟侠,高元,袁晓玲. 中国电力. 2015(01)
[3]主动配电网现状与未来发展[J]. 赵波,王财胜,周金辉,赵俊晖,杨野青,余金龙. 电力系统自动化. 2014(18)
[4]基于灰色关联度和理想解法的电能质量综合评估方法[J]. 李正明,施诗,潘天红,陈武晖. 电力系统保护与控制. 2014(06)
[5]基于熵权的逼近理想解排序法在核电设备质量评价中的应用分析[J]. 林良生,邹平国,陈红,刘立,郑昌伟. 电力建设. 2014(02)
[6]改进熵权法及其在电能质量评估中的应用[J]. 欧阳森,石怡理. 电力系统自动化. 2013(21)
[7]基于模糊Borda组合评价法的电力行业上市公司经营绩效评价[J]. 孙博文,刘艳春. 数学的实践与认识. 2013(10)
[8]主动配电网技术及其进展[J]. 尤毅,刘东,于文鹏,陈飞,潘飞. 电力系统自动化. 2012(18)
[9]基于灰色聚类的电能质量综合评估方法[J]. 周辉,杨洪耕,吴传来. 电力系统保护与控制. 2012(15)
[10]基于概率论与证据理论的风电场电能质量评估方法研究[J]. 王勇,刘金宁,曹曼,王文婷. 华北电力大学学报(自然科学版). 2012(03)
博士论文
[1]大型冲击性负载对电网影响及治理关键技术研究[D]. 宁玉宝.东南大学 2016
硕士论文
[1]电能质量综合评估方法研究[D]. 吕程.山东大学 2019
[2]民用非线性负荷谐波模型及集合效应研究[D]. 刘福朝.山东大学 2017
[3]基于变权综合的电力质量评价[D]. 张萌萌.华北电力大学(北京) 2017
[4]基于聚类分析的电能质量评估方法[D]. 杜培伟.湖南大学 2016
[5]冲击负荷建模及电能质量分析[D]. 秦贞良.山东大学 2014
[6]基于SVG的电压凹陷域分析及可视化研究[D]. 吴爽.华北电力大学 2014
[7]改进的纠错输出编码支持向量机及其在电网电能质量评估中的应用[D]. 何珊珊.华南理工大学 2013
[8]电能质量综合评估方法的研究[D]. 孙士强.湖南大学 2013
[9]电能质量等级划分方法的研究[D]. 彭勇.华北电力大学 2012
[10]基于熵原理的电能质量综合评估新方法[D]. 王静.天津大学 2010
本文编号：2949748
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１主要工业电压短时中断的影响??如何精确、客观的去评价配网的电能质量问题其意义重大
山东大学硕士学位论文??１〇〇?．?ＴＨＤ＝?４５．４８％?．??８０?？?－??＾?６０?－??４０?－??０?５?１０?１５?２０?２５?３０??谐波次数??喊压器励磁涌流ＦＦＴ分析??图２－１空投变压器励磁涌流??第二类，电弧型谐波源，常见电弧型负荷设备有电弧炉、白炽灯、电焊机，??其中电弧炉作为供电系统中电能质量典型设备，存在谐波、无功冲击、三相不平??衡、电压波动与闪变等诸多复杂的电能质量问题，将在后面单独介绍与分析；民??用照明设备中白炽灯随着国家对相应功率的禁售己经退出市场，逐步被淘汰；电??焊机目前使用较多的为ＩＧＢＴ逆变焊机，整体结构为ＡＣ－ＤＣ－ＡＣ－ＤＣ即，工频交??流（整流滤波）－直流（逆变）－２０ｋＨｚ高频交流（降压、整流及滤波）－直流结构，其中逆??变部分采用的ＩＧＢＴ开关器件，因此称为ＩＧＢＴ逆变焊机，对电网而言这种多级??结构对电能质量影响可以简化为桥式整流带可变阻感负载，对配网来说谐波主要??产生于第一级的桥式整流电路，所以电焊机虽然为电弧型负荷，但在电能质量问??题上却是属于电力电子开关型谐波源。??了?—?—?＿?一?—?￣ｉ??Ｗ＼??ｕ?＝?＝?＝?＝?＝?＝?＝?＝?＝?＝?！??个卞?卞?阻感负载个?个个??输入?？一次整流??？?２０ｋＨＺ逆变?？高频隔一￣？二次整流￣？输出??离降压??图２－２?ＩＧＢＴ逆变焊机原理图??第三类，电力电子幵关器件型谐波源，是目前配网中最复杂、比重最大的谐??波源。在各类电力电子型的谐波源中，整流型设备比重最大，由整流装置而产生??的谐波约占所有谐波的４０％。目前，整流装置主
脉波次数）次奇数的谐波，且一般情况下次数越高，则含量相对越低。??二极管整流广泛应用于民用ＬＥＤ照明、充电设备、电焊机、以及各种工业电机??调速系统，直接提供直流电源或作为交－直－交等调速、调压的第一级电路。二极??管三相桥式整流主要产生５、７次的低次谐波，由于谐波次数低、含量高，同时??用电设备广泛，是配网的主要低次谐波源。此外晶闸管自然换流的交－交变频也??是配网低次谐波源之一。电力电子设备高次谐波主要来源于ＩＧＢＴ逆变设备［５＇??大量新能源设备（光伏、风机）通过逆变设备并网，图２－３为三相光伏并网电流频??谱，谐波问题分为两部分，低频段谐波主要由于开关死区、控制策略相关，高频??段为开关频率附近谐波，ＩＧＢＴ器件产生谐波电流含量较低，谐波问题基本可以??忽略不计。??ｆｘ?ｍ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ??０．７?ｈ?￣??０．６?ｈ?｜?丁ＨＤ－Ｏ．ＯＳｑ?－??０．５?－?－??式?０．４?－?－??０．３?－?－??°＇Ｔ?１?＂??０．１?ｈ?Ｌ?，｜???｜?｜?｜?｜?｜?！?ｉ??０?２０?４０?６０?ＳＯ?１００?１２０?１４０?１６０?１８０??谐波次数??图２－３并网光伏频谱??谐波会使得配网元件产生附加损耗，降低用电设备效率，同时谐波含量超标??还会使得变压器严重发热，增加供电损耗。谐波导致的无功补偿设备的严重发热，??还会使得无功补偿设备无法投入，造成无功补偿的缺失，带来一系列电能质量问??题。??２．１．３三相不平衡??电压不平衡的定义为三相电压幅值上不相等或者三相相位不是１２０°或两者??兼
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于区间灰色证据组合模型的电能质量评估方法[J]. 黄沁悦,周福林,刘双玲,熊进飞. 电力系统及其自动化学报. 2018(09)
[2]电解铝整流系统建模与稳流协调控制策略[J]. 刘皓明,孟侠,高元,袁晓玲. 中国电力. 2015(01)
[3]主动配电网现状与未来发展[J]. 赵波,王财胜,周金辉,赵俊晖,杨野青,余金龙. 电力系统自动化. 2014(18)
[4]基于灰色关联度和理想解法的电能质量综合评估方法[J]. 李正明,施诗,潘天红,陈武晖. 电力系统保护与控制. 2014(06)
[5]基于熵权的逼近理想解排序法在核电设备质量评价中的应用分析[J]. 林良生,邹平国,陈红,刘立,郑昌伟. 电力建设. 2014(02)
[6]改进熵权法及其在电能质量评估中的应用[J]. 欧阳森,石怡理. 电力系统自动化. 2013(21)
[7]基于模糊Borda组合评价法的电力行业上市公司经营绩效评价[J]. 孙博文,刘艳春. 数学的实践与认识. 2013(10)
[8]主动配电网技术及其进展[J]. 尤毅,刘东,于文鹏,陈飞,潘飞. 电力系统自动化. 2012(18)
[9]基于灰色聚类的电能质量综合评估方法[J]. 周辉,杨洪耕,吴传来. 电力系统保护与控制. 2012(15)
[10]基于概率论与证据理论的风电场电能质量评估方法研究[J]. 王勇,刘金宁,曹曼,王文婷. 华北电力大学学报(自然科学版). 2012(03)
博士论文
[1]大型冲击性负载对电网影响及治理关键技术研究[D]. 宁玉宝.东南大学 2016
硕士论文
[1]电能质量综合评估方法研究[D]. 吕程.山东大学 2019
[2]民用非线性负荷谐波模型及集合效应研究[D]. 刘福朝.山东大学 2017
[3]基于变权综合的电力质量评价[D]. 张萌萌.华北电力大学(北京) 2017
[4]基于聚类分析的电能质量评估方法[D]. 杜培伟.湖南大学 2016
[5]冲击负荷建模及电能质量分析[D]. 秦贞良.山东大学 2014
[6]基于SVG的电压凹陷域分析及可视化研究[D]. 吴爽.华北电力大学 2014
[7]改进的纠错输出编码支持向量机及其在电网电能质量评估中的应用[D]. 何珊珊.华南理工大学 2013
[8]电能质量综合评估方法的研究[D]. 孙士强.湖南大学 2013
[9]电能质量等级划分方法的研究[D]. 彭勇.华北电力大学 2012
[10]基于熵原理的电能质量综合评估新方法[D]. 王静.天津大学 2010
本文编号：2949748
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