含电力电子设备的潮流
含有分布式电源的配电网潮流计算现状
它运 用了概率统计 然气等； ６ 、 模块化 组装 方式， 安装、 维护 的方便； ７ 、 占地少、 建 发电等随机发 电模型 的随机潮流计算方法 ， 设快。 方法处理 系统运行 中的随机变化 因素， 给 出系统运行 电压、 支 路潮 流等 概率分布情况 ， 可以更深 刻地 揭示系统运行状况 ， 为 随机潮流考虑的随机 因素包括 负荷的不确定性 、 发电机 的
２ ． １微型燃气轮机
效率高、 污 染小、 运 行维 护简单等 技术特 征， 除了分布 式发 电
最成熟、 最具有 商业竞争力的分布式电源之一。
建立了各 自在潮流计算中所需 的数学模 型， 并 在此基础上 提出 近 年来 ， 对分布 式发 电潮 流计算 的研 究进一 步深 化和 扩
同时还 出现了一些创新 性很强的方法 值得进 一步的拓展。 为了
为： 通过 同步发 电机和感应发 电机等交流发电机 与系统连接 的 而影响潮流的分布 ， 给电网的稳定性带来了不确定性。 方式 ， 如往 复式 发动机与燃气轮机等 ； 以及把分布式 电源发 出 国内外学者研 究了一些计及Ｄ Ｇ 影响的潮流计算改进方法 。
的直流电通 过换流器转换成交流 电与电网连接的方式， 如太 阳 包含Ｄ Ｇ 的配电网潮流计算与普通潮流计算的区别之一是Ｄ Ｇ 的潮 能光发 电和燃料 电池。 对于风力发电机 ， 由于风速的改变 ， 风机 流计 算模型与传统发 电机组计算模 型不一致。 传统的发电机节
含槲
式电源的配电网潮流计算现状
张晓雷 鲁庆海 费 明
大庆 １ ６ ３ ３ ０ ０ ； ２ ． 大庆油田第七采油厂基建管理中心， 黑龙江 人庆 １ ６ ３ ３ ０ ０ ）
（ １ ． 大庆油 田电力集 团供电二公司， 黑龙江
潮流控制器 电路原理
潮流控制器电路原理潮流控制器是一种用于控制电流的电子设备，它可以根据输入的控制信号来调节电流的大小和方向。
潮流控制器广泛应用于各种电气设备和系统中，例如电力系统、电动机控制、照明系统等。
潮流控制器的电路原理主要由一个或多个能够控制电流的器件（例如半导体器件）和一个控制电路组成。
当控制信号输入时，控制电路会根据输入信号的特性来调节器件的状态，进而控制电流的大小和方向。
常见的潮流控制器电路包括可控硅（thyristor）的电路、场效应管（FET）的电路和晶体管（transistor）的电路等。
可控硅是一种能够控制电流的特殊半导体器件，它由一个PN结和一个控制电极组成。
当控制电极施加正向偏置电压时，可控硅将导通，电流可以通过；而当控制电极施加负向偏置电压或无控制信号时，可控硅将截止，电流无法通过。
因此，通过控制电极施加不同的电压信号，可以控制可控硅导通或截止的状态，进而控制电流的大小和方向。
场效应管（FET）也是一种常见的用于潮流控制的器件。
它由一个栅极、源极和漏极组成。
当栅极施加适当的电压时，FET内部的电场会调节导电的通道的电阻，进而控制电流的流动。
通过改变栅极与源极之间的电压，可以调节通道的电阻，从而控制电流的大小和方向。
晶体管也是一种常见的潮流控制器器件，它由三个层叠的半导体构成。
通常有NPN型和PNP型两种结构。
晶体管的基极、发射极和集电极分别对应FET的栅极、源极和漏极。
通过控制基极与发射极之间的电压，可以控制集电极与发射极之间的电流流动，进而控制电流的大小和方向。
除了以上介绍的器件，潮流控制器的电路原理还涉及到其他的电子元件和电路。
例如电阻器、电容器、电感器等可以用于潮流控制器的电路设计中，以实现对电流的精确控制。
总之，潮流控制器是一种用于调节电流的电子设备。
它的电路原理主要由一个或多个能够控制电流的器件和控制电路组成。
常见的潮流控制器电路包括可控硅的电路、场效应管的电路和晶体管的电路等。
电力系统的电力电子化趋势分析与探讨 常乐
电力系统的电力电子化趋势分析与探讨常乐发表时间：2020-12-23T14:37:07.953Z 来源：《基层建设》2020年第24期作者：常乐[导读] 摘要：电力电子技术是利用电力电子元器件实现对电能变换和控制的技术，主要研究电力变换，即常说的整流、逆变、直流变换、交流变换和变频，也可以说是研究电源的技术。
泰州三新供电服务有限公司泰兴分公司江苏省泰兴市 225400摘要：电力电子技术是利用电力电子元器件实现对电能变换和控制的技术，主要研究电力变换，即常说的整流、逆变、直流变换、交流变换和变频，也可以说是研究电源的技术。
电力电子技术发展先后经历了整流器、逆变器和变频器时代，现已进入全控型半导体复合器件时代，即已经由传统电力电子时代进入现代电力电子时代，其发展以低频向高频技术方向转变，随着智能技术的发展，随之而来的必将是智能电力电子技术时代。
关键词：电力系统；电力电子化；电力电子负荷引言随着科技的不断进步，电力系统技术也在不断的发展。
在人口迅速增长，经济活动日益增多的背景下，对电力系统和电能的要求越来越高。
作为传统电力系统的基础载体，电子电工技术也在不断的完善和深化，更好的支撑和促进了电力系统的发展。
1 电力电子技术的概念及现状在电力系统的整体构成中，电子技术是一项较为常见的技术内容，其主要是对系统中的电子元件进行控制和转换，进而提升电力系统工作效率。
电子学、电工原理和自动化控制技术等联合在一起，构成了电力电子技术的整体框架和内容，而制造技术和变流技术是电力电子技术的核心内容。
电力电子技术包括两方面内容：电子器件制造和电力电子在电路中的实际运用。
随着科技水平的不断提高，电子器件制造和电力电子的实际运用获得了十足的进步和发展。
现在电力电子技术在电气控制领域的应用正处在自动化控制阶段，一些智能化水平较高的技术也在不断加强和电气控制的结合。
在电气系统工作状态下，智能化技术能够实现数据的监测和调节功能。
而针对电气自动化系统建设的反馈机制，主要起到应对突发情况并快速展开调节和修复的作用。
含分布式电源的配电网潮流计算
含分布式电源的配电网潮流计算一、本文概述随着可再生能源的快速发展和广泛应用，分布式电源（Distributed Generation，DG）在配电网中的渗透率逐年提高。
分布式电源包括风力发电、光伏发电、微型燃气轮机等，它们具有位置灵活、规模适中、与环境兼容性强等特点，是智能电网的重要组成部分。
然而，分布式电源的接入对配电网的潮流分布、电压质量、系统稳定性等方面都产生了显著影响。
因此，准确进行含分布式电源的配电网潮流计算，对于保障配电网安全、经济运行具有重要意义。
本文旨在探讨含分布式电源的配电网潮流计算方法。
本文将对分布式电源的类型、特性及其在配电网中的应用进行简要介绍。
将重点分析分布式电源接入对配电网潮流计算的影响，包括电源位置、容量、出力特性等因素。
在此基础上，本文将提出一种适用于含分布式电源的配电网潮流计算模型和方法，并对其准确性、有效性进行验证。
本文还将对含分布式电源的配电网潮流计算在实际工程中的应用前景进行讨论。
通过本文的研究，旨在为配电网规划、运行和管理人员提供一套有效的潮流计算工具和方法，以应对分布式电源大量接入带来的挑战。
本文的研究成果也有助于推动智能电网、可再生能源等领域的技术进步和应用发展。
二、分布式电源建模在配电网潮流计算中，分布式电源（Distributed Generation，DG）的建模是至关重要的一步。
分布式电源通常包括风能、太阳能、小水电、生物质能等多种类型，它们的接入位置和容量对配电网的潮流分布、电压质量、系统稳定性等方面都有显著影响。
建模过程中，首先需要明确分布式电源的类型和特性。
例如，对于光伏电源，其输出功率受到光照强度、温度等自然条件的影响，具有随机性和波动性；而对于风力发电，其输出功率则受到风速、风向、湍流强度等因素的影响，同样具有不确定性。
因此，在建模时需要考虑这些不确定性因素，以更准确地描述分布式电源的实际运行状况。
需要根据分布式电源的具体接入方式和位置，建立相应的数学模型。
07 含电力电子设备的潮流
◦ 等效功率注入法（王锡凡，《现代电力系统分析》） ◦ 戴维南等效电路法（X. P. Zhang，《Flexible AC
Transmission Systems: Modeling and Control》）
2020/9/23
l XTCSC p
2020/9/23
V min sh
Vsh
V max sh
sh
Ish
Vi Vsh
ysh
I max sh
2020/9/23
潮流方程：常规潮流方程，计及SVC等效功率注入 及两个相应等式约束
修正方程：
PE PE PE PE 0 0
sh Vsh
F F
sh
Vsh
Pi Pi
rlm jxlm
m
Plp
VpVl X TCSC
sin lp
Plp jQlp Ppl jQpl
glm jblm
Qlp
Vl X TCSC
Vl Vp coslp
Ppl
VpVl X TCSC
sin pl
Plp
Qpl
Vp X TCSC
Vp Vl cos pl
l
p
rlm jxlm
Plp jQlp Ppl jQpl
TCSC
sin lp
潮流方程其他元素不变，可用常规的牛顿拉夫逊法迭代
求解
2020/9/23
用公式
Plp
Pc
VlVp X TCSC
sin lp
0
电压幅值为1.0
相角差为20。~30。
用上式估算出XTCSC的初始值 FACTS设备均可在不同的控制模式下转换，此处等
谐波潮流计算
谐波潮流计算
谐波潮流计算是电力系统中的一项重要计算工作，用于分析电网中谐波电流的传递和影响。
谐波电流是指频率为基波频率的整数倍的电流，它们会对电网和设备造成一定的损害和影响。
在进行谐波潮流计算时，我们需要先了解电网中的谐波源和谐波负荷。
谐波源是指产生谐波电流的设备或装置，如电弧炉、变流器等。
谐波负荷是指对谐波电流敏感的设备或装置，如电力电子设备、电动机等。
为了进行谐波潮流计算，我们需要收集电网的拓扑结构、线路参数和负荷数据。
然后，根据谐波电流的传输特性和电网的拓扑结构，可以建立谐波潮流计算模型。
通过求解这个模型，我们可以得到电网中各节点和支路上的谐波电流。
谐波潮流计算的结果可以用于评估电网中谐波电流的分布情况，判断谐波电流对设备的影响，并采取相应的措施进行补偿和保护。
通过合理的谐波潮流计算，可以保证电网的安全稳定运行，减少谐波电流对设备的损害，提高电网的供电质量。
谐波潮流计算是电力系统中一项重要的技术，它能够帮助我们了解电网中谐波电流的传输和影响，保证电网的安全稳定运行。
在实际应用中，我们需要收集和分析相关数据，建立合理的计算模型，并根据计算结果采取相应的措施，以保护设备和提高供电质量。
这一
技术的应用将为人们的生活和工作带来更多的便利和安全。
电网三相潮流计算方法研究
电网三相潮流计算方法研究摘要：配电网网络参数的不对称使得对称分量法解耦失效，配电网潮流计算元件模型需采用abc全耦合模型。
针对配电网长辐射状网络结构可能导致的三相牛顿拉夫逊潮流初值选取难题，提出了一种初值选取方法。
传统的交直流潮流计算方法主要用于输电网计算，而交直流配电网需要考虑交流网侧三相不平衡和直流网侧分布式电源低压多端直流接入等问题。
针对这一问题，提出了一种考虑三相不平衡的含多端直流的交直流配电网交替求解算法。
本文针对三相变压器、分布式电源潮流计算模型进行了分析，通过分析各种方法的特点及缺陷，提出改进建议。
关键词：电网；三相潮流；计算；措施1导言随着新能源、新材料以及电力电子技术的快速发展与广泛应用，用户对供电质量、可靠性以及运行效率等要求日益提高，现有交流配电网正面临用电需求多样化、分布式发电规模化接入、潮流协调控制复杂化等多方面的巨大挑战。
输配电网潮流计算是配电网络分析的基础，在无功优化、状态估计和网络重构等方面发挥了重要的作用。
2配电网的结构特点与输电网相比，配电网的结构和运行方式有以下显著的特殊性。
1）三相不平衡。
配电线路很少采取三相整体循环换位走线方式，三相参数不对称且随着非全相并网的DG以及电动汽车等不对称设备日益增多，使配电系统的三相不平衡特征更加显著。
2）配电网采用闭环设计、开环运行。
这种特征使在配电网实际运行和网络优化计算中，需要计算分段开关和联络开关闭合情况下形成的少环或双端供电网络潮流。
3）线路的R/X比值比较大。
基于以上配电网的这些特征，传统的输电网潮流算法在配电网中将不再适用，必须提出能够适应这种形式下的配电网潮流算法。
一些国内外学者在配电网三相建模和三相潮流算法的改进上也做了大量研究，并取得了一些成果。
本文基于一些典型文献对变压器三相模型和各种分布式电源潮流计算模型进行分析，探讨目前在配电网中广泛采用的各种潮流计算方法对包含各种DG的配电网的适应性，并提出改进建议。
电力系统中的潮流控制及其应用
电力系统中的潮流控制及其应用电力系统是一个庞大而复杂的系统，由众多电力设备组成，如发电机、变压器、开关、电缆和输电线路等。
在电力系统中，电能从发电站通过输电线路和变电站输送到消费者。
为了保证电力系统的稳定运行，需要对电网潮流进行控制和调节。
本文将讨论电力系统中的潮流控制及其应用。
什么是电网潮流？电网潮流是指电力系统中电流的分布和流动情况。
在电力系统中，电能的输送需要通过电缆或输电线路进行传输。
当输电线路或电缆的容量不足以承载其所负荷的电能时，会出现过载现象。
在这种情况下，输电线路或电缆中的电流会超过其设计容量。
这时候，需要通过潮流控制来调节电流的分布，保证电力系统的运行安全稳定。
电网潮流的控制方法根据电力系统的需求，电网潮流可以通过以下几种方法进行控制。
1、换流控制换流控制是指通过调节换流变压器的相序来控制电流的流向。
这种方法通常用于直流输电线路中。
在直流输电线路中，电流的方向是由换流变压器的相序决定的。
换流变压器可以改变输电线路的电流方向，从而调节电网潮流。
2、容量调节容量调节是通过调节电力设备的容量来控制电网潮流。
这种方法通常用于变压器、开关等设备中。
调节这些设备的容量可以增加或减少电网的容量，从而调节电网潮流的分布。
3、发电量调节发电量调节是通过调节发电机的输出功率来控制电网潮流。
这种方法通常用于发电机组中。
调节发电机的输出功率可以增加或减少电力系统中的电力产生量，从而调节电网潮流的分布。
电网潮流的应用电网潮流的控制对于电力系统的稳定运行至关重要。
以下是几个电网潮流控制的应用案例。
1、功率分配在电力系统中，电力的产生和消费量通常是不平衡的。
这种不平衡会导致电力从高压区向低压区流动，导致电力损耗和设备过载。
通过控制电网潮流，可以调整电力的分配和流动，从而实现电力平衡。
2、过载保护当电力设备负载超负荷时，会导致设备过载。
过载会损害设备，并可能引起电力系统的故障。
通过潮流控制，可以调节电网潮流，从而避免设备的过载。
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含电力电子设备的潮流
武志刚
主要内容
►问题简介
►含晶闸管换流器电力电子设备的潮流计算►含VSC换流器电力电子设备的潮流计算
问题简介
►含大量电力电子设备(FACTS/HVDC)已成为现代电力系统的主要特征之一
►电力电子设备的特点：快速，灵活，控制范围大
卜主要应用：无功补偿，改善暂态稳定性，消除潮流阻塞，提高功率传输能力……
►如何求解含电力电子设备的潮流？。
等效功率注入法(王锡凡，《现代电力系统分析》)
°戴维南等效电路法(X. P. Zhang,《Flexible AC
Transmission Systems: Modeling and Control》)
含晶闸管换流器TCSC的潮流计算（等效功率注入法）
Xycsc(”)f
——>
Pg +
Q厂卡-
入TCSC
假设TCSC的控制目标为令％恒定,
其他控制目标类似。
Pp【+
jQpi rcsc
匕一匕COS©
匕_U/COS為
P” +
jQpi
对潮流方程的影响
►不与TCSC直接相连的节点潮流方程不变
►节点P和I的潮流方程变为
邂=P.-P-V^ VjGj cos 0 + B l} sin 0 ) = 0 y g
Aft = 0 -必-匕cos為)—％工Vj©j sin 0 - B tj cos0) = 0
入TCSC jel
\Pp =p c~匕匕(G/艸cos e pm + B pm sin 0pm)= o
0 = _ A (匕-% cos0pl)-V p V in(G pm sin 九厂B pm cos 爲J = 0
人TCSC
了一个未知数x TCSC,相应增加
►增加了一个方程W 1 iP乙+九AP产P厂专丄気％=0卜＜t
人TCSC气，+鸟P肿jQz
□□
□□
_____ Sin + jbiui
对雅可比矩阵的影响
►原潮流方程对新变量的偏导数（雅可比矩阵新增一列的非対备元素）-
驴^宀亿-匕cos%）驴3 胎亿-gs%）
UA T CSC A T CSC CA TCSC A TCSC
►新潮流方程对原变量的偏导数（雅可比矩阵新增一行的罪対畜元素）
Ip - 7 Ip
沁Pg沁Pg _ U匕一沁％ _沁Pg _ V匕a
►新潮注方程对新变量的偏导数（雅可比矩阵新增行列的对角元素）
dAP vy,
►潮痣芳趙負他元素不变，可用常规的牛顿拉夫逊法迭代求解
初始值的选取及本方法缺点
►用公式皿話-严血0严0
A T CSC
►电压幅值为1.0
►相角差为20。
〜30。
►用上式估算出X TCSC的初始值
►FACTS设备均可在不同的控制模式下转换，此处等价于新增
►可能存在的问题：将支路移去换成等效功率注入后, 原来的网络可能不连通。
可以在原位置增
阻抗支路，但不精确，且数值计算性能仍受影响。
含VSC换流器SVC的潮流计算（戴维南
等效电路法）
►VSC -- Voltage Source Converter
►VSC特点。
用IGB「调制频率更高。
谐波更小O可同时控有功和无功
►潮流计算中每个VSC均可窖价成一个就维南等奴由路（有源）VSC换流器
＞轍算结束后应求出合
SVC涉及的潮流方程
P sh =也-vy sh(g sh cos© - e sh)+b5h sin© - a J)
Qsh = —V；bsh—yy sh(g sh sin(^. -05h)一b sh cos(^. -0sh))
SVC内部交换功率时自身并不消耗有功功率，故有约束
PE = Ref 氓几］=叱- 匕人心cos© -比）-b sh sin©.-血））=0
\ 丿
•将SVC等效注入功率计入原潮流方程，方程个数未变
•新增了两个变量，SVC有功功率约束只有一个，方程比变量个数少一个
SVC 的控制模式及对应的等式约束
►控制所联母线电压恒定 匕—匕 SPEC 二。
►控制发出无功功率恒定 ►控制等效并联电抗恒定
（吟-站y ►其他约束：电流相位控制，远方电压幅值控制，线 路无功廟流控需II ....
►补充一个等式约束后，方程和变量个数相等，可解
V SPEC _ 门 —X
S h lint — °
心“”厂X 駕=Im
sh 丿
SVC的不等式约束
T 7
min
5 "畀
2020/4/10
含SVC的牛-拉法潮流计算
►潮流方程：常规潮流方程，计及SVC等效功率注入及两个相应等式约束
»修正方程:
A A
A
A A
设母线i 为电源区域（ 厶贵? ） 5
母线j 、k 为负荷区域（广东、广西？）。
推广：含VSC 换流器的多端直流系统的潮流 计算（含任意多VSC 换流器的潮流计算）
Bus A
7 ° T/（g曲+如J
换流器的等效注入功率
Pslun =叱g伽-匕y伽［g如cos（仇厂0s/un） + b shm sin他- e shm）］
Qshm = -V加优-匕〃咖”［g伽sin（仇2 - &$加）-优COS（仇? -&咖“）］
直流侧的有功功率平衡约束
其中
* 、
I shm
=V shm Sshm ~ V y s hiXSshm COS（^ - &如）- b shm sin（^/ - &伽）. m = ij.k
/
P lass由直流侧的电网拓扑及参数决定
蹲i
M-VSC-HVDC 的控制模式及对应的等
式约束
► PQ 控制（母线j 、k ）
k ）,有功约束不
变，无功平衡约
v k -v^PEC
=0
►电源侧换流器母线电压幅值恒定
V _ V.SPEC =0
P 献-P ：r =
o
► PV 控制（母线j 、 束换成
V _VSPEC =
Q
J J
＞澤,与潮流变
M-VSC-HVDC的不等式约束
v™n < v, < v7ax
Y shtn — shm — shm
—兀0%讯0兀
shm
max
shm。