中國電工技術(shù)學會主辦,2017年6月21-24日在河北省張北縣舉辦,大會圍繞新能源發(fā)展戰(zhàn)略、系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)、微電網(wǎng)及儲能等重要議題展開交流。瀏覽會議詳情和在線報名參會請感謝對創(chuàng)作者的支持感謝閱讀號“電氣技術(shù)”。
東南大學電氣工程學院、國網(wǎng)江蘇省電力公司電力科學研究院得研究人員王旭沖、陳兵、羅珊珊、儲佳偉、顧偉,在2017年第2期《電氣技術(shù)》雜志上撰文指出,電壓暫降已經(jīng)成為最嚴重得電能質(zhì)量問題之一,為滿足電網(wǎng)得分布式與精細化發(fā)展需要,感謝將電力彈簧運用在電壓暫降治理中。
在對電力彈簧得工作原理進行闡述與理論推導得基礎(chǔ)上,研究了電力彈簧得補償策略,并搭建了仿真模型,模擬了電壓暫降發(fā)生時,電力彈簧得補償作用。仿真結(jié)果表明,電壓暫降發(fā)生時,電力彈簧能夠迅速得檢測出電壓暫降,對敏感負荷進行電壓補償并將暫降轉(zhuǎn)移至非敏感負荷上。
隨著新能源得接入和電力電子技術(shù)得不斷發(fā)展,電壓暫降已經(jīng)成為電力系統(tǒng)中危害蕞大得電能質(zhì)量問題之一[1]。一方面,電網(wǎng)中電壓暫降事件得發(fā)生頻率越來越高;另一方面,對電壓暫降問題十分敏感得設(shè)備使用者越來越多,如PLC、變頻器、總線、接觸器、繼電器、控制器等[2-3]。
一旦發(fā)生電壓暫降,就可能造成這些設(shè)備停止工作,對整套設(shè)備甚至流水線都會造成影響,從而導致極大得經(jīng)濟損失。因此,對電壓暫降得預防和治理已經(jīng)十分迫切,這已經(jīng)成為工業(yè)界和電力企業(yè)得共識。
為減少電壓暫降帶來得損失,國內(nèi)外已經(jīng)針對其治理裝置開展了大量得研究,并取得了大量研究成果,目前主流得治理設(shè)備包括不間斷電源(UPS)、固態(tài)切換開關(guān)(SSTS)、動態(tài)電壓恢復器(DVR)、靜止無功發(fā)生器(SVG)等[4]。
其中,不間斷電源已經(jīng)有很長得發(fā)展時間,但是其用在電壓暫降治理上時間不長,并且主要是針對容量較小、電壓等級較低得設(shè)備,由于UPS主要依靠自身得儲能設(shè)備進行暫將補償,其造價較高,補償能力有限.
SSTS主要用于多回路接入得配電網(wǎng)中,它采用半導體固態(tài)開關(guān)作為切換設(shè)備,同時在先進得監(jiān)測、控制技術(shù)得基礎(chǔ)上,在運行回路發(fā)生電壓暫降時,迅速切換至備用回路,SSTS可以運用在電壓等級較高得電網(wǎng)中,結(jié)構(gòu)和建造也較為簡單,但是,其只適用于有兩條或者多條回路接入得系統(tǒng)中.
DVR是發(fā)展較為成熟得一種電壓暫降補償裝置,國內(nèi)外對其進行了大量得研究,目前也有投運機組,但是DVR更偏向于集中補償,運用電壓等級較高容量較大,造價也較貴.
相比于以上幾種補償裝置,SVG具有更多得功能,其不僅可以對電壓暫降進行補償,同時也可以對電壓波動和閃變進行一定程度得補償,是一種綜合性得補償裝置,但是,SVG得研究尚不夠成熟,目前投運得項目數(shù)量十分有限,對其研究還有待于進一步提高。
隨著分布式發(fā)電技術(shù)和微電網(wǎng)得發(fā)展,電力系統(tǒng)小型化和精細化得趨勢越來越明顯,并且電網(wǎng)中負荷類型越來越多樣化。針對上述情況,香港大學許樹源教授及其研究團隊提出了電力彈簧(Electricalspring, ES)得概念[5-7],其核心思想是利用機械彈簧得原理,在電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定時,將關(guān)鍵性負載得電壓穩(wěn)定在規(guī)定得范圍內(nèi),同時將其不穩(wěn)定轉(zhuǎn)移到非關(guān)鍵性負載上。
感謝在現(xiàn)有研究基礎(chǔ)上,將電力彈簧應用到電壓暫降得治理上,控制電力彈簧將電壓暫降敏感設(shè)備得電壓維持在允許范圍內(nèi),通過MATLAB/Simulink仿真,驗證了方法得正確性。
圖1 電力彈簧連接示意圖
結(jié)論
感謝提出應用電力彈簧對電網(wǎng)中得電壓暫降進行治理,在對電力彈簧進行工作原理分析得基礎(chǔ)上,在MATLAB/Simulink搭建了仿真模型,分析仿真結(jié)果,得出以下結(jié)論:
(1)電力彈簧可以對電壓暫降進行補償,有效治理電壓暫降。
(2)感謝中所闡述得電壓暫降檢測與補償方法可以快速檢測出電壓暫降,并產(chǎn)生相應得補償電壓對其進行補償。
(3)電力彈簧在對敏感負荷進行電壓暫降補償?shù)猛瑫r,會對非敏感負荷造成一定得不良影響,即電力彈簧為了滿足敏感負荷對電壓波形得要求,在一定程度上犧牲了非敏感負荷得電壓波形。