HI,歡迎來到學術點評,咨詢熱線:400-888-7501 訂閱咨詢:400-888-7502 股權代碼 102064

考慮預測功率變化趨勢的風電有功分群控制策略

電網技術雜志|陳寧 謝楊 湯奕 錢敏慧 姜達軍 汪寧渤 朱凌志 中國電力科學研究院 江蘇省南京市210003 東南大學電氣工程學院 江蘇省南京市210096 甘肅省電力公司 甘肅省蘭州市730050
【摘 要】

風電隨機性和波動性導致有功功率調節難度大,為此提出了考慮功率預測趨勢的風電有功動態分群控制策略。該策略利用風電超短期功率預測信息和風電場實時運行狀態將風電場動態劃分6類機群,給出了對風電功率先降后升和先升后降2種非單調變化趨勢風電場群的功率預處理方法。在此基礎上,確定了各類風電場群的控制原則,通過分析有功功率調節能力給出具體分配方法。利用國內某風電基地超短期功率預測數據進行仿真,驗證了所提策略的有效性,結果表明通過風電場動態分群和優化控制,能夠實現風電場有功功率的平滑控制,減少輸出功率的波動次數。

【關鍵詞】
  • 風力發電
  • 動態分群
  • 有功功率控制
  • 超短期功率預測

電網技術 文檔目錄

電網技術雜志特約專稿

智慧城市標準化工作進展

摘要:智慧城市作為現代城市發展的重點方向,近年來在全球范用受到了廣泛重視。標準化工作對智慧城市的發展起著重要的作用,智能電網是智慧城市的重要組成部分,為此國家電H公川也正在積極參與國際、國內智慧城市標準化工作。文中介紹了智慧城市的基本概念,包括定義、架構、評價指標、利益相關方組成等;總結,IEC、IS0、ITU—T、ISO/IECJTC1等國際標準化組織,中國、德國、英國、美國等陶家標準化機構在智慧城市標準化工作中取得的進展和研究成果。文章旨在為有志參與智慧城市技術研究和標準化工作的電力工程技術人員提供參考。
2617-2623
電網技術雜志直流輸電與直流電網

新型直流潮流控制器及其在環網式直流電網中的應用

摘要:直流潮流控制設備能夠有效提升環網式直流電網的潮流控制自由度,解決部分線路潮流不可控問題。首先對現有3類直流潮流控制設備進行了簡略分析,指出其在實際應用場合的局限性。然后,對電流潮流控制器(current flow controller,CFC)的工作原理和運行特性進行了分析,指出其具有9種運行狀態。以其中一種狀態為例,設計了CFC的控制策略,研究了各狀態量之間的關系。最后,給出了CFC在環網式五端直流電網中的應用實例,通過PSCAD/EMTDC下3種仿真情景的研究,驗證了CFC對直流潮流調節的可行性,并進一步表明,與現有直流潮流控制設備相比,CFC具有成本投入少,運行損耗小等優勢。
2644-2650

特高壓主變充電導致直流周期性換相失敗的原因

摘要:換相失敗是直流輸電系統逆變器最常見的故障之一,通常故障清除后直流系統可以恢復換相,周期性換相失敗很少發生,過去國內從未出現過換相失敗閉鎖直流的情況。通過對林楓直流現場數據的深入分析,得出換相失敗持續時間達到保護定值,保護正確動作;而勵磁涌流引起楓涇站換流母線電壓畸變、閥控VBE對已關斷閥執行重觸發以及換相失敗恢復期間直流電流過沖等因素是導致林楓直流發生周期性換相失敗的主要原因。在此基礎上,基于電磁暫態程序建立了林楓直流輸電研究模型,其中控制保護采用了與實際工程一致的詳細模型,通過仿真研究提出了極控系統的改進措施:取消瞬時電流控制、優化換相失敗預測和低壓限流等功能,最后在林楓直流輸電工程中進行了現場驗證試驗,試驗結果驗證了所提措施的有效性。
2671-2679
電網技術雜志智能用電技術

計及不確定性需求響應的日前調度計劃模型

摘要:為增強需求側資源參與日前調度計劃的效果,針對不同類型需求側資源的響應機理進行精細化描述,分別構建了分時電價(time-of-use,TOU)的不確定響應機理模型和考慮時間響應特性的可中斷負荷(interruptible load,IL)機理模型??紤]不確定性的影響,采用模糊參量對TOU實施背景下的日前負荷進行擬合,并將IL作為虛擬機組融入日前調度計劃,由此構建基于模糊機會約束的日前調度計劃模型。根據不確定規劃理論將可信性機會約束轉化為清晰等價類,結合混合整數規劃方法進行求解。通過算例分析了TOU和IL在日前調度計劃編制中發揮的效果,并驗證了用戶響應不確定性對日前調度計劃的影響。
2708-2714
電網技術雜志電力系統

非線性電力系統隨機小干擾穩定性分析

摘要:電力系統是一個存在著諸多隨機擾動的非線性系統。近年來電力行業的發展引起電網產生更多的隨機因素,傳統的確定型系統分析方法已不能滿足要求。因此,在電力系統隨機擾動特征分析的基礎上,將隨機系統的思想和方法應用于電力系統,建立電力系統更精確的數學模型,分析系統的穩定性具有重要的理論與應用價值。針對外部隨機激勵的非線性系統,構建了含隨機擾動的非線性系統模型,證明了在隨機小擾動下電力系統的均值穩定性和均方穩定性。對新英格蘭10機39節點系統,利用Euler-Maruyama(EM)算法進行模擬計算,對不同隨機激勵強度下的響應軌跡進行分析,通過仿真結果驗證電力系統穩定性理論的正確性。
2735-2740
電網技術雜志新能源與分布式發電

投撬棒后雙饋風機暫態電勢的變化特性分析

摘要:雙饋感應風機(doubly-fed induction generator,DFIG)暫態等值模型成為近年來繼電保護工作者的研究焦點之一。針對雙饋風機投入撬棒這一運行工況,在分析轉子磁鏈變化過程的基礎上,定量研究了雙饋風機暫態電勢的變化特性。指出由于轉差的存在,暫態電勢中出現了轉差頻率交變分量;撬棒電阻的投入,加快了暫態電勢中衰減分量的衰減速度。使得雙饋風機的暫態電勢呈現出快變特性,不同于傳統同步發電機暫態電勢慢變的特點,并通過仿真驗證了理論分析的正確性。為進一步的雙饋風機暫態等值模型的建立及風電場保護策略的研究提供理論依據。
2759-2765
電網技術雜志低碳電力技術

影響光伏發電的日照強度時間函數和氣象因素

摘要:從理論上分析了在無天氣或其他變化因素影響時,光照強度對日光電出力的影響。將日照強度、日光電出力折合成標幺值,確定了全年日光電最大出力的范圍。從機理上分析了方位跟蹤設備對光電出力的影響,給出了方位跟蹤設備在理想狀態下對光電出力的提升數值。取北緯30°的地方分析,考慮當地的氣象條件因素,如典型多云、陰及雨天對光電出力的影響系數,與實測數據進行了對比,驗證了該方法的正確性和有效性。
2789-2793
電網技術雜志自動化

一種將PMU支路電流量測引入非線性狀態估計的方法

摘要:針對同步相量測量單元(phasor measurement unit,PMU)的電流量測難以直接引入到傳統加權最小二乘狀態估計的問題,提出一種在極坐標下引入PMU支路電流量測的快速分解狀態估計方法。采用旋轉量測變換法,利用PMU的電壓相角量測信息,將電流量測轉化成為旋轉量測,減小了副對角元素,實現了狀態量在極坐標下的解耦,從而解決了電流量測與SCADA量測的融合計算問題。同時采用了動態更新相角的方法,在每次迭代過程中更新量測旋轉所用的相角值,減小了因相角量測中的不良數據帶來的誤差。最后通過IEEE39節點算例對旋轉量測方法與直接分解法、量測變換法這3種方法進行了仿真對比。結果表明,旋轉量測方法改善了狀態估計的精確性,計算速度較快,能夠為調度中心的決策提供精確的數據支持。
2816-2821

跨調度中心WAMS動態數據的新型互聯互通方案及關鍵技術

摘要:我國廣域量測系統(wide area measurement system,WAMS)主站一般僅接入具有調度管轄權的相量測量單元(phasor measurement unit,PMU),其監測范圍局限于直接采集的數據,難以從全局范圍內了解電網動態特性。同時,傳統的WAMS互聯方案還存在數據模型不一致、互聯主站數少、交換數據少等問題。為解決這些問題,文章基于智能調度技術支持系統基礎平臺,設計了一種面向請求的動態數據互聯服務結構,研究了一種跨調度中心WAMS動態數據的新型互聯互通方案。在既有的電網設備唯一標識方法和電網設備統一命名方法的基礎上,提出一種適用于WAMS數據模型的建模方法。文中對實時數據和歷史數據的API訪問接口進行擴展,使之支持跨調度中心互訪功能;同時討論了動態數據壓縮傳輸技術和協議。最后,對所設計的方案進行工程推廣應用和性能測試評估,結果表明該方案切實可行。
2839-2844
電網技術雜志高電壓技術

10kV XLPE電纜受潮絕緣特性研究

摘要:伴隨中國城鎮化進程的推進,電纜正逐步取代架空線而廣泛應用于城市配電網絡。然而,隨著配網電纜規模的快速增長,電纜故障也日益頻發。配網電纜的運行環境大都較為惡劣,部分電纜接頭長期處于潮濕的環境,甚至直接浸泡在水中,電纜內部很容易受潮,進而引發電纜絕緣故障。為此搭建了恒壓負荷循環試驗平臺,選取3條嚴重受潮的10 kV XLPE電纜,利用恒壓負荷循環試驗將受潮電纜中的潮氣和水分排出。通過測量潮氣和水分排出前后電纜的絕緣電阻和介質損耗,得到絕緣電阻和介質損耗隨潮氣排出的變化規律,從而獲得潮氣對電纜絕緣特性的影響機理。
2875-2880
電網技術雜志輸配電技術

基于雙PI控制器的模塊化多電平變換器環流抑制策略

摘要:由于模塊化多電平變換器(modular multilevel converter,MMC)本身的結構特點帶來了橋臂環流問題,環流的存在使得MMC橋臂電流發生畸變,從而提高了器件的額定電流容量,增加了系統成本,甚至威脅功率器件和電容的正常安全運行。為了克服上述問題,首先建立了MMC的數學模型,推導出環流中主要存在直流分量和偶數次環流諧波分量,其中2次、4次諧波所占比重最大。為了實現對環流的有效抑制,提出了一種基于雙PI控制器的環流抑制策略;基于該策略搭建了Matlab/Simulink仿真和實驗平臺,實驗和仿真結果驗證了環流理論分析的正確性和所提環流抑制策略的有效性。
2905-2912

三相四線制PV-AF系統的模型預測電流控制策略

摘要:提出了一種基于模型預測電流控制(model predictive current control,MPCC)的具有有源濾波功能的光伏并網(photovoltaic power generation and active filter,PV-AF)系統控制策略。電流環采用模型預測控制(model predictive control,MPC)方法,在???坐標系下實現對光伏逆變電流指令和諧波補償電流指令的無靜差跟蹤,使PV-AF系統將光伏陣列的能量注入交流電網的同時,有效補償本地并聯負載諧波電流。建立了MPC中的預測模型、優化函數等,分析了模型參數對系統穩定性和控制精度的影響。實驗結果驗證了所提策略的有效性。
2932-2937
電網技術雜志直流電網基礎理論及關鍵技術

用于直流電網的大容量DC/DC變換器研究綜述

摘要:發展高壓直流電網是解決電能大容量遠距離傳輸及大規??稍偕茉磪R集的有效手段,高壓大容量DC/DC變換器是實現不同電壓等級的直流電網線路之間互聯的關鍵設備,也是制約直流電網推廣的主要技術瓶頸之一。然而已發表的研究工作主要集中于DC/DC變換器在中低壓小功率應用,其在高壓大容量場合的應用研究較少。為此,首先分析了高壓直流電網對大容量DC/DC變換器的技術需求,然后系統回顧了高壓大容量高增益DC/DC變換器拓撲的國內外研究現狀,并總結了各類DC/DC變換器的特點及其在未來高壓直流電網中的應用前景。在此基礎上指出了高壓直流電網用的大容量DC/DC變換器亟待研究的關鍵問題。所述內容為未來高壓直流電網技術的研究和工程化應用提供了一定的技術參考。
670-677

適用于直流配電網的測距式保護

摘要:提出了一種測距式保護,以保障基于電壓源換流器的直流配電網安全可靠運行。在概述直流配電網拓撲結構的基礎上,分析了雙極短路故障各階段電氣量特征,重點探討了R-L模型算法用于直流線路測距時在變量獲取方法和數值穩定性兩方面存在的局限性,并相應提出了新型變量獲取方法以及提高算法數值穩定性的辦法。仿真結果驗證了所提保護算法的可行性,保護動作時間在20 ms以內,在40 d B白噪聲情況下,測距誤差仍保持在1%以內,區外故障時可靠不動作。所提保護利用常規采樣頻率即可較好地滿足直流配電網對保護速動性與選擇性的需求。
719-724

基于運行模式與運行指標綜合評價的直流微電網優化配置

摘要:以低壓直流微電網為對象,研究了其容量優化配置方法。針對直流微電網需要采用并網變換器與電網連接的特點,考慮并網變換器容量限制和上網電價等因素,以系統投資費用、運行和維護費用最低為運行目標,同時設置蓄電池荷電狀態、負載失電率、系統能量過剩率以及可再生能源利用率等約束條件,利用粒子群優化算法對系統的最優配置進行求解。在分析直流微電網運行方案的基礎上,提出基于系統離網運行、并網運行及離并網切換運行3種情形的優化配置方法??疾觳煌撦d失電率和可再生能源利用率下的系統等年投資與維護費用變化趨勢,同時利用優化配置結果對系統運行模式進行驗證。最后對不同運行模式與不同運行指標下的優化配置結果進行對比和分析。
741-748
電網技術雜志配用電大數據技術

基于智能配電網大數據分析的狀態監測與故障處理方法

摘要:針對當前智能配電網傳統保護方法存在的整定復雜、配合困難以及適應性差等問題,提出一種基于智能配電網大數據分析的狀態監測與故障處理方法。首先,根據網絡關聯矩陣以及區域差分規則,對各節點測控一體化終端采集的電流、功率數據進行預處理;然后,將預處理結果在時間以及空間上進行數據融合,并生成高維時空狀態監測矩陣;此后,將此矩陣進行多維尺度降維以及局部異常因子檢測,以計算出各節點的局部異常因子(local outlier factor,LOF);最后,根據各節點LOF值的大小以及節點關聯關系,實現故障的檢測與定位。文中不僅給出了配電網線路故障的判據,還提出了傳感器故障場景下的防誤動判據。RTDS半實物閉環測試驗證了所提方法的有效性。
774-780

基于負荷分解的用電數據云架構方案及應用場景

摘要:從負荷分解與監測(load disaggregation and monitoring,LDM)技術所能引發的大數據源革新這一角度出發,開展了用電大數據應用技術方案與用例的分析和討論。首先介紹了負荷分解與監測技術,闡述了其在采集負荷用電信息細節和借以建立用電大數據源方面的優勢。從其未來應用和實施的視角,給出了概念性的基于LDM的智能用電數據云解決方案和系統架構,進而著重討論了基于LDM所能實現的4個典型智能用電高級應用場景和相關用例,展現了LDM技術對于電力公司、電力用戶在革新電力大數據分析與應用等方面所具有的巨大潛力。
791-796
電網技術雜志低碳電力技術

基于DFIG頻率模型的風電功率爬坡事件預測方法

摘要:隨著風力發電的快速發展,風電出力的隨機波動性引起的風電功率爬坡事件將威脅電網的穩定運行,因此需要研究能夠有效預測風電功率爬坡事件的方法。首先介紹了傳統的爬坡事件定義,提出了一種基于頻率變化判斷爬坡事件的方法。然后建立了計及頻率偏差的雙饋異步風機(doubly-fed induction generators,DFIG)模型,采用狀態估計技術解決含DFIG的頻率估計問題,并根據利用狀態估計方法計算出的頻率偏差,生成相應指標,對風電功率爬坡事件進行預測。最后對含DFIG的IEEE 14、IEEE 30和IEEE 118改進系統進行仿真分析,結果表明,所提方法可成功預測風電功率爬坡事件的發生,并且提高了預測精度。
840-846
電網技術雜志電力系統

雙饋型風電集中接入對暫態功角穩定的影響分析

摘要:大規模雙饋型風電集中接入對電網中傳統同步機組暫態功角穩定有重要影響。以含雙饋型風電集中接入的單機無窮大系統為對象,分析了風電對暫態功角穩定的影響。首先根據三相短路故障下具備低電壓穿越能力的雙饋風電機組暫態特性,得到了其阻抗等效模型。其次,推導了雙饋型風電直接接入與等容量替換同步機時的系統同步機功角特性方程,并分析了風電接入比例與傳輸線電抗對功角特性方程的影響,以及兩種風電接入方式對系統加減速面積、不穩定平衡點、穩定裕度的影響特性。然后,利用等面積準則分析了雙饋風電接入對暫態功角穩定的影響。研究結果表明,雙饋風電直接接入時,同步機暫態功角穩定性降低;等容量替換同步機時,同步機暫態功角穩定性提高。最后,通過仿真驗證了理論分析的正確性。
875-881

電壓不平衡時交直流雙向功率變換器的控制策略

摘要:基于傳統雙環控制的三相AC/DC變換器因其能實現功率雙向流動、交流側單位功率因數運行而在交直流混合微電網中擔當鏈接橋梁的作用。當混合微電網交流側電壓不平衡時,三相AC/DC變換器的直流電壓將產生2倍于基波頻率的脈動,并導致交流電流產生大量的3次諧波分量,嚴重影響微電網的運行。在同步旋轉坐標下建立交流側電壓不平衡條件下的三相AC/DC變換器的數學模型,分析了系統在不平衡條件下的功率傳輸特性,改進了三相AC/DC變換器功率控制策略,同時利用超級電容快速充放電特性在直流母線接入一小容量的超級電容來平衡直流側功率的二次波動。仿真和實驗結果驗證了所提策略的可行性。
925-930
電網技術雜志自動化

三種頻率偏移孤島檢測方法的性能比較

摘要:采用滑模頻率偏移(slide-mode frequency shift,SMS)法、Sandia頻率偏移(sandiafrequency shift,SFS)法檢測孤島時,并網逆變器存在相位檢測延時,會對孤島檢測盲區的精度產生一定的影響。為克服這一問題,在前期工作的基礎上改變下垂鎖相環的擾動參數,進而提出改進的頻率偏移孤島檢測方法(islanding detection method,IDM)。推導了3種孤島檢測方法在電網頻率突變、電網頻率偏離額定值2種情況下逆變器并網基準電流的表達式,分析了各自的諧波含量,在具有相同孤島檢測盲區的情況下所提IDM性能最優。仿真結果驗證了理論分析的正確性。
964-971

輸變電工程研究所

摘要:輸變電工程研究所是中國電力行業內從事輸變電工程機械力學領域科研、技術服務和試驗檢測的專業研究機構。是全國架空線路標準化技術委員會、中國電機工程學會輸電專業委員會、中國鋼結構協會塔桅鋼結構分會的掛靠單位。
F0004-F0004
電網技術雜志可再生能源發電與綜合消納技術

基于模糊序優化的風功率概率模型非參數核密度估計方法

摘要:風功率概率分布模型的研究對于風電場規劃以及運行都具有重要意義。提出了一種基于模糊序優化的風功率概率密度模型非參數核密度估計方法。該方法利用風電運行數據樣本構建風功率概率密度的非參數核密度估計模型;然后建立用于模型帶寬選擇的多目標優化模型;最后利用模糊序優化對帶寬優化模型進行求解。實際算例結果表明,所提建模方法完全由樣本數據驅動,不需要對概率密度模型進行先驗主觀假設,因而具有更高的建模精度和更強的適用性。
335-340

基于頻譜分析的微網混合儲能容量優化配置

摘要:為含多種分布式電源的微網系統配置適當容量的儲能,可有效提高微網供電的可靠性和靈活性。針對風光互補獨立微網系統,考慮儲能設備的運行特性對其循環使用壽命的影響,對微網儲能容量優化配置進行了研究。在對微網凈負荷功率進行頻譜分析的基礎上,提出了協調蓄電池與超級電容器運行的微網系統功率分配策略。通過分析儲能系統的成本結構,建立了以儲能系統年綜合最小成本為目標函數,同時考慮儲能充放電功率、剩余電量等約束條件的微網混合儲能容量優化模型。實例驗證了所提方法的技術合理性和經濟實用性,為微網儲能規劃設計提供了理論依據和技術支持。
376-381
電網技術雜志低碳電力技術

計及碳排放的含風電場電力系統隨機可用輸電能力協調決策

摘要:新能源的大規模并網對電力系統的低碳減排具有重要意義,但電能的遠距離輸送也給電力系統安全穩定帶來了挑戰,其中可用輸電能力(available transfer capability,ATC)是評價系統安全裕度的重要指標。在低碳減排背景下,如何協調決策ATC與碳排放之間的關系具有現實意義。建立了一種基于機會約束規劃并計及碳排放約束的隨機ATC協調決策模型。通過多目標規劃優化決策ATC與碳排放,采用法線邊界交叉法求解該多目標優化問題。針對風電出力的不確定性,構造隨機ATC的機會約束規劃模型,采用基于半不變量法和原對偶內點法的啟發式算法進行求解。最后采用IEEE 30節點系統及某地區實際電網驗證所提模型的有效性和實用性。結果表明,所提模型協調了電力系統安全性與環保性之間的關系,對運行調度人員具有指導意義。
405-411

國內微電網項目建設及發展趨勢研究

摘要:微電網作為堅強智能電網的重要組成部分,能夠高效地集成各種分布式能源,提高可再生能源的滲透率,彌補大電網供電集中的缺陷,因此近年來備受關注和發展。由于我國微電網研究起步晚,技術、標準和推廣性尚不成熟,仍處于實驗和摸索階段。因此根據現有的文獻資料,首先簡要說明微電網的定義、分類、用途及結構,然后分析了中國微電網試點項目建設情況及特點,最后結合我國現有微電網特點及科研現狀總結了我國微電網的發展趨勢。
451-458
電網技術雜志電力系統

中日韓電網關鍵技術發展及趨勢分析

摘要:在能源互聯網及智能電網發展趨勢下,能源生產和能源消費正發生深刻變革,能源技術與電網技術也面臨巨大的機遇和挑戰。中(含臺灣地區)日韓三國作為亞洲主要經濟體,其電網發展和相適應的關鍵技術有其各自內在的需求與驅動力。通過研究中日韓三國電網發展現狀,對各自電網關鍵技術進行對比分析,包括特高壓、大電網仿真及運行控制、高級量測、用電與能效、信息通信技術等,基于三國電網技術特征、差異和優劣勢,提出未來電網關鍵技術發展方向,并提出泛東亞電網互聯的設想,為全球能源互聯網和公司國際化戰略提供技術支撐。
491-499

電力負荷無跡卡爾曼閾值多頻級WNN區間預估

摘要:針對傳統小波神經網絡(wavelet neural network,WNN)應用于電力負荷預測時,存在網絡組件無法對小波高頻信號分量進行有效處理的問題,提出一種針對電力負荷高頻信號的無跡卡爾曼濾波(unscented kalman filter,UKF)多頻級WNN區間預測算法。首先,給定高頻分量信號閾值,對三通道濾波器獲取的中頻信號分量進行深度劃分,并利用UKF算法的無跡變換,獲取電力信號高頻小波分量均值產生的sigma特征點,將其作為神經網絡輸入進行訓練和預測;其次,針對WNN輸出低頻信號分量方差的預測輸出增量變換問題,利用區間預測估計算法實現高、低頻方差預測輸出融合,并作為網絡輸出評價指標;最后,通過實驗對所提算法進行有效性驗證,并給出高頻信號分量閾值選取實驗結果,為高頻閾值選取提供依據。
527-533

三相四線制有源電力濾波器開路故障診斷

摘要:為提高四線制有源電力濾波器系統(active power filter,APF)運行可靠性,提出一種適用于三相四線制三橋臂三電平并聯型APF的故障診斷算法。通過分析APF交流側輸出電壓的數學模型,建立APF各相交流側輸出電壓與相應IGBT導通占空比間的對應關系;通過正常狀態和故障狀態下輸出電壓與對應IGBT導通占空比間對應關系的不同診斷出開路故障,并根據故障狀態下的電流路徑進一步定位故障位置。該方法能夠適用于單管及多管的開路故障診斷,具有很好的快速性和較高的可靠性,且適用于系統的動態響應過程。仿真和實驗結果驗證了所提算法的有效性。
571-578
電網技術雜志高電壓技術

復合絕緣子護套受潮對端部異常溫升的影響

摘要:以南方高濕度地區某500 k V交流線路復合絕緣子大面積發熱事故為背景,選取7支絕緣子樣品,測量表面灰密(non-soluble material deposit density,NSDD)/鹽密(equivalent salt deposit density,ESDD)、憎水性;在高壓試驗大廳懸掛絕緣子進行加壓試驗,利用紫外儀和紅外儀進行觀察,研究絕緣子的發熱特性;解剖絕緣子,結合X射線光電子能譜(X ray electron energy spectrum,XPS)分析材料的理化特性,排除局部放電造成端部異常溫升的可能性;做硅橡膠和芯棒樣品吸水性試驗,分析老化絕緣子的受潮特性;測量受潮硅橡膠的介電常數和電阻率;基于有限元分析軟件Ansoft對硅橡膠受潮后的絕緣子進行仿真,研究硅橡膠受潮對電場分布的影響。得出結論:運行一段時間后,交界面良好的絕緣子在硅橡膠受潮后電場分布改變,導致護套端部電場強度升高,從而導致局部的極化損耗增加,出現局部溫升。增大的電場也會影響材料的微觀結構,使得材料老化加速。最后,針對復合絕緣子受潮后溫升,提出防范措施。
608-613

溫度和水分對大型發電機主絕緣FDS特性影響的試驗研究

摘要:為實現將頻域介電譜技術用于發電機主絕緣狀態的無損診斷,在實驗室條件下系統的研究了測試溫度對20 k V定子線棒絕緣在10-3~103 Hz范圍內頻域譜變化規律的影響因素,運用電介質極化理論對頻域介電現象進行機理分析,建立Debye模型并基于過渡態理論提出求取定子線棒絕緣活化能DG1和活化熵DS1的新方法。此外,由于定子線棒運行存在吸濕情況,簡要分析了不同水分含量線棒絕緣的介電特性。結果表明:隨溫度和水分含量的升高,介損和復介電常數虛部呈規律性增大且弛豫峰向高頻區域移動;建立的3支路Debye弛豫模型擬合值與實驗測量值相符,弛豫參數電阻值隨溫度升高而減小,電容值基本不受影響;選取特征參數活化能和活化熵可表征主絕緣隨溫度變化的特性,界面極化弛豫時間常數t1與絕對溫度T滿足Arrhenius方程,利用Debye模型擬合參數t1求解出的活化能DG10(30℃)為74.26 kJ/mol,運用過渡態理論能夠闡釋發電機主絕緣頻譜介電性能的溫度依存性;采用"頻溫平移因子"可實現將已知溫度下的頻域介電特征量折算到未知溫度,消除測試溫度對頻域介電譜的影響。
626-633
電網技術雜志基于MMC的柔性輸電技術

模塊化多電平換流器的拓撲和工業應用綜述

摘要:模塊化多電平換流器(modular multilevel converter,MMC)在高壓大功率系統領域已展現出極其重要的工程應用前景。首先介紹了典型MMC的電路拓撲和工作原理,然后分別從子模塊級拓撲和系統級拓撲2個方面,系統回顧了MMC拓撲的國內外最近研究進展,總結了MMC在柔性直流輸電、電力傳動、高壓直流功率變換、電能質量問題治理等工業領域的工程應用現狀。在此基礎上指出MMC今后亟待研究的關鍵問題。相關研究結果表明,MMC在電力系統中具有廣泛的應用前景,是未來中高壓大功率系統的重要發展方向之一。
1-10

MMC-HVDC系統直流側故障暫態特性分析

摘要:近年來,國內外對模塊化多電平換流器(modular multilevel converter,MMC)的研究主要集中于系統建模仿真、控制系統設計等方面。對基于模塊化多電平換流器的高壓直流輸電系統(modular multilevel converter based high voltagedirect current system,MMC-HVDC)直流線路故障的研究也僅是在簡單的故障定性仿真分析上。為了比較精確地定量分析MMC-HVDC系統直流側故障瞬間電氣應力的暫態特性、短路故障狀態下的等值電路模型,分析了系統直流側故障的機理,給出了故障電壓、電流的數學表達式?;赗T-LAB軟件搭建了雙端MMC-HVDC仿真模型,驗證了故障暫態特性分析的結果,單極接地故障使得直流非故障極的對地電壓與換流站交流側的相電壓增大;雙極短路故障會引起換流站的橋臂產生嚴重的過電流現象;單極斷線故障會導致整流站很大的直流電壓變化率,引起嚴重直流過電壓。針對上述問題,文章結合分析結果給出了相應的故障保護要求和策略。
40-46

適用于直流電網的組合式高壓直流斷路器

摘要:模塊化多電平換流器(modular multilevel converter,MMC)在直流電網中具有較大的應用潛力。當前各類MMC拓撲中,半橋型MMC具有最佳的經濟效益,但缺乏直流故障清除能力。目前主要有兩種直流故障清除方法:一種是采用具有直流故障清除能力的子模塊,但會引入額外的功率損耗,同時,需要通過閉鎖MMC來達到清除直流故障的目的;另一種是采用混合式高壓直流斷路器,它具有快速隔離直流故障的能力,但投資費用較大。為有效解決上述弊端,提出一種組合式高壓直流斷路器,并對其控制時序進行了研究。組合式直流斷路器以混合式直流斷路器為設計背景,對其主要設備進行重新配置并加以改進,更加適用于多端柔性直流輸電系統及直流電網。在保證同等直流故障處理能力的前提下,相比混合式高壓直流斷路器,其投資成本大幅度降低。為驗證組合式直流斷路器的有效性,在PSCAD/EMTDC內建立了一個三端單極直流網絡模型。仿真結果驗證了組合式直流斷路器在隔離直流線路故障方面的可行性和有效性。
70-77
電網技術雜志特約專稿

特高壓同步電網安全性論證

摘要:根據《電力系統安全穩定導則》,從短路電流、靜態安全性、暫態穩定性、動態穩定性等方面,校核了特高壓同步電網方案的安全穩定性;根據《電力安全事故應急處置和調查處理條例》要求,校核了可能發生的自然災害導致的電網嚴重故障下,特高壓同步電網的承受能力及可采取的措施;根據第3道防線的設置原則和要求,分析了由低頻減載、低壓減載和解列控制構成的第3道防線在特高壓同步電網的適應性。結果表明,特高壓同步電網安全性滿足《電力系統安全穩定導則》的要求,承受嚴重故障能力強,第3道防線可有效控制事故范圍,避免出現大停電;采用基于廣域同步量測信息的自適應解列、交直流協調控制等技術可以進一步提高系統的安全性。
97-104
電網技術雜志能源互聯網

風電功率預測的新型互聯網運營模式設計

摘要:目前我國大型并網風電場廣泛開展了風電功率預測業務,但實際運營中反映出預測精度不穩定、預測系統運行/開發人員間交互性差、運維成本高等問題,現行運營模式與實際工程應用需求存在顯著的差距。設計了一套風電功率預測新型互聯網運營模式,對其理論基礎、基本概念、核心功能進行了論述。新型運營模式一方面依托大數據技術建立新風電功率預測系統,提升風電場預測精度;另一方面建立預測服務商、風電場用戶多方溝通交流的自服務平臺,為專業服務平臺提供用戶側反饋,促進功率預測結果的可用性。最后基于在吉林風電場群的實際應用證明了該模式在拓寬預測數據視野、提高預測精度等方面具有積極作用。
125-131

計及規?;照{熱平衡慣性的電力負荷日前削峰策略

摘要:目前,城市空調負荷的集中使用已成為我國夏季電網負荷峰谷差增大的重要原因。因此,挖掘用電高峰時段大規??照{負荷的調峰潛力,并采用合理的調控方式削減空調負荷高峰用電,對改善我國夏季電網負荷特性和實現電網安全、穩定、經濟的運行具有重要意義。提出了規?;矘怯钪醒肟照{負荷統一參與電網日前削峰的組合調控模型。首次建立了公共樓宇中央空調系統的等效熱參數模型,并分別闡述了考慮制冷機運行效率的公共樓宇非蓄冷式和蓄冷式中央空調系統降負荷控制策略。對南京市某綜合區內的16棟公共樓宇中央空調系統進行了算例研究。仿真結果表明:在調峰時段內,公共樓宇中央空調系統總負荷能夠很好地跟隨電網調度指令,同時區域電網負荷得到了有效削減。
156-163
電網技術雜志電力系統

中壓饋線理論線損率標桿值的優化設計方法及應用

摘要:當前配電網饋線的理論線損率標桿值主要靠歷史完成值或管理經驗等因素設置,缺乏理論依據,科學性不強,為此提出一種基于模糊聚類?基態修正的中壓配電網饋線理論線損率標桿值的優化設計方法。首先,從線損貢獻率和數據獲取性2個角度出發,設計一套中壓配電網饋線的線損率三維指標體系;然后,利用模糊聚類原理對饋線進行有效性模糊聚類,確定各類的基態饋線,并采用等值電阻法和統計計算法,分類對非基態饋線的理論線損率進行修正計算;最后,建立求解理論線損率標桿值的優化模型,模型以各類饋線降損空間最大為目標,以饋線運維管理水平、設備構架條件和概率分布為約束。以廣東省某市供電企業的中壓配電網饋線為實例驗證方法的有效性和適用性。
199-206

配電網中分布式風電可調魯棒優化規劃

摘要:隨著分布式風力發電接入配電網的比例不斷提高,考慮風電出力隨機性的分布式風電規劃成為了配電網規劃中的重要研究內容。提出了一個計及風速不確定性的魯棒優化規劃方法,為了簡化配電網中魯棒優化的計算,首先對配電網的潮流計算進行了線性化處理,然后又利用線性優化強對偶理論將魯棒優化模型轉變成了一個混合整型線性規劃(mixed integer linear program,MILP)問題。接著又引入了可調魯棒優化規劃模型,通過不確定度彌補魯棒優化偏于保守的不足。最后通過商業軟件CPLEX對上述問題進行求解計算,算例分析表明,使用所提的魯棒優化模型可以快速有效的計算出規劃結果,可調魯棒優化模型可以提高系統的性能魯棒性。
227-233

平衡監管區區域控制偏差限制標準剖析

摘要:探索BAAL(balancing authority ACE limits)標準的內涵,明確其在評價和規范區域控制行為上的本質,理解其在頻率控制方面的作用,可為構建我國新一代評價標準提供參考。為此,通過對BAAL標準考核指標和越限等級的深入剖析,揭示了其本質是保證頻差連續越限的時間不超過30 min;理清了BAAL與CPS1標準之間的關系,即CPS1可約束系統頻差幅值的大小分布特性,而BAAL可對頻差幅值在時間尺度上的連續分布做出限制;通過對BAAL標準設計原理的分析,明確了其評價過程及具有的5個特點。分析表明:BAAL標準主要關注于電網的運行可靠性;從頻率約束角度看,BAAL與CPS1標準相互配合,可對頻差大小及其在時間軸上的分布做出約束;但BAAL只限于數十分鐘及以上時間尺度的頻差幅值約束,對秒至分鐘級的短時頻差約束還未涉及。
256-262
電網技術雜志自動化

高壓直流縱差保護動作特性分析及改進

摘要:直流線路保護中,行波保護和微分欠壓保護難以檢測到高阻接地故障,作為后備保護的縱差保護也因為特殊閉鎖邏輯的存在使保護動作延時加長,導致極控保護動作,將故障極閉鎖。結合事故實例,基于實際的控制保護模型與參數的PSCAD/EMTDC仿真平臺,采用實際故障錄波分析和仿真分析相結合的手段,系統的分析了直流線路縱差保護拒動原因,并從邏輯上引入交流電壓UAC輔助判據,從原理上解決了保護拒動的問題。實際高壓直流輸電工程的仿真分析驗證了該輔助判據的有效性。
283-289

基于流固耦合方法的強風區復合絕緣子結構研究

摘要:為了研究防止復合絕緣子傘裙在強風內產生疲勞斷裂的應對策略和技術措施,基于流固耦合方法,研究了等徑對稱傘型、非對稱傘型和大小大傘型周圍的流場分布、風壓分布以及傘裙形變。研究結果表明:流固耦合仿真計算結果與現場事故現象及風洞試驗結果的契合度很高;大小大傘型的抗風性能較差,等徑對稱傘型的抗風性能最佳;復合絕緣子的傘伸出、傘傾角及傘邊沿厚度與抗風性能之間存在最強的聯系,三者的推薦閾值分別為85 mm、3.5°和4 mm,其最不利迎風角在50°到60°之間。根據推薦閾值設計了2種型號的抗風型復合絕緣子,均通過了風洞試驗檢驗。
316-321

期刊名稱:電網技術

期刊級別:北大核心期刊

期刊人氣:5295

雜志介紹:
主管單位:國家電網公司
主辦單位:國家電網公司
出版地方:北京
快捷分類:工業
國際刊號:1000-3673
國內刊號:11-2410/TM
郵發代號:82-604
創刊時間:1957年
發行周期:月刊
期刊開本:A4
下單時間:1-3個月
復合影響因子:2.821
綜合影響因子:2.389
相關期刊
大发时时彩