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在先进的自动化配置电网中,提高电能质量和可靠性指标需要解决的问题:
在短时间或长时间内出现多个电压暂降
不平衡电流过大
由变压器充电引起的二次谐波过高
馈线重构操作导致的电压水平变化
由于大量分布式电源断开而导致的短时频率变化
7.需求侧管理与电能质量
在未来的智能电网中,能源供应和需求之间的相互作用会改变,进而可能使系统现有的运行条件和负载特性超过假定的限制和物理约束。由此会引起功率双向流动,、更高水平谐波发射、DC偏移和不平衡、更高的瞬变发生率,以及电压暂降、暂升和短时中断,进一步可能导致未来智能电网中的功率输送能力退化。需求侧管理(DSM)可以分为能效和节能需求侧管理项目(效率较低的设备正在被低耗电设备替代),以及电气设备的直接DSM控制(峰值调整,负载转移以减小最大功率需求或损耗)。
特定类型负载的连接/断开将改变网络特性,并影响公共连接点(PCC)处的系统性能,进而影响电网中的不平衡和谐波发射。逐渐增多的高能效设备对电能质量扰动将更加敏感。
在未来的智能电网中,大规模实施需求侧管理将可能改变集中供电系统负载的结构。这将对负载和电网的电能质量性能的变化具有潜在的严重影响,尤其是在PCC处。应用的需求侧管理方案会引起电网中额外的交互作用和影响,例如,电压无功控制,电容器切换和有源/无源滤波,这将对电网中电能质量性能造成复杂且不容易量化的影响。
未来智能电网中,重要的挑战将来自于电动汽车和分布式电源。在供电侧引入典型非线性电力电子负载-电动汽车充电设施,参与到需求侧管理中,可能对电能质量产生影响。小型分布式能源(分布式发电机,存储系统),作为需求侧管理的一部分,或者说,接入到有需求侧管理的电力系统中,可能对电能质量和可靠性产生影响。此外,对于基于电力电子技术的可控负载,其接入与断开的状态取决于电价,这些器件的更多使用会对配电网的电能质量影响提出新的挑战。
8.新的测量技术
新的电能质量现象和新的实用技术推动了新型智能电子设备和传感器的引入。JWG4.24关于新测量技术的进一步考虑在文献[8]中有讨论。
后续的技术发展使得新的电能质量监测设备可以在较高频率下对电压和电流波形进行采样,分析速度更快,使用全球卫星定位技术更准确地记录事件的时间,以标准格式保存数据(PQDIF/IEEE标准1159.3和COMTRADE/IEEE标准C37.111),并使用无线通信。
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