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電網技術雜志社
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《電網技術》由國家電網公司主辦,北大核心期刊、CSCD核心期刊、統計源核心期刊、綜合影響因子2.389。電網技術已成為系統內技術門類最廣泛的資深學術技術期刊,在國內外享有相當的知名度。
  • 主管單位:國家電網公司
  • 主辦單位:國家電網公司
  • 國際刊號:1000-3673
  • 國內刊號:11-2410/TM
  • 出版地方:北京
  • 郵發代號:82-604
  • 創刊時間:1957年
  • 發行周期:月刊
  • 期刊開本:A4
  • 復合影響因子:2.821
  • 綜合影響因子:2.389
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電網技術 2015年1期雜志 文檔列表

電網技術雜志特約專稿

智能電網調度控制技術國際標準體系研究

摘要:概述智能電網調度控制技術相關的 IEC 國際標準、國家標準及行業標準的總體情況,總結智能電網調度和智能變電站在實施相關標準方面的經驗與教訓,深入分析 IEC 61970、IEC 61850等主流標準存在的問題,結合電網運行控制的實際需求以及計算機和通信等技術的發展趨勢,提出解決問題的基本思路和主要措施,論證了基于“通用安全架構、通用通信協議、通用模型描述、通用服務界面”的智能電網調度控制技術標準體系。
1-10
電網技術雜志清潔能源并網規劃與仿真專題

考慮碳減排效益的可再生電源規劃

摘要:針對風電、光伏等可再生能源的快速發展,給電力系統規劃帶來的顯著影響,將各種能源發電的碳減排效益引入電源規劃之中。首先介紹了風、光、水、火等各種發電形式的碳排放強度,結合單位 CO2處理成本,得到各種電源的碳處理成本。在此基礎上考慮風電、光伏出力的間歇性、波動性,在保證電力電量平衡的前提下,以發電運行成本、CO2處理成本最小為電源規劃的目標函數,建立考慮碳減排效益的電源規劃模型。最后,以IEEE 30節點測試系統結合我國某地區實際數據構造算例,應用蟻群算法求解,給出了不同工況下的規劃結果,驗證了所提出的模型與方法的合理性與有效性。
11-15

基于可靠性均衡優化的含風電電網協調規劃

摘要:集群開發、遠距離外送的規?;L電開發對電力系統規劃提出了新的挑戰,串序開展電源和電網規劃往往將新能源接入的矛盾積壓到電網規劃階段,使得電網規劃方案難以求解甚至得不到合理方案。為此,從可靠性均衡的角度,提出一種利用虛擬機組進行源網協調規劃的方法。該方法針對風電大規模接入后的電網規劃,在規劃電網的同時對電源規劃方案進行反饋及微調,以經濟性最優為目標,均衡優化源、網可靠性,確定電源及電網的可靠性優化值,從而得到與電源協調優化的電網規劃方案。該方法可以有效減少電網建設投資及電力系統整體投資,并校驗電源、電網規劃中可靠性均衡的協調性。通過原型系統和測試系統的仿真及分析,驗證了所提方法的有效性。
16-22

基于多算子層次分析模糊評價的電網安全與效益綜合評價指標體系

摘要:提出一種新的電網安全與效益綜合評價方法。該方法通過規范安全指標、一般安全指標及效益指標3類指標來刻畫電網安全與效益的特性,并構建了目標層、類別層、指標層及子指標層4層指標體系。在權重分析及指標計算中,提出了包括主從型乘法算子、0-1型乘法算子的綜合模糊評價新算子。結合模糊層次分析法,建立了多算子層次分析模糊評價評價模型及相應的求解方法。算例表明該方法可以有效地對電網的綜合屬性進行評價,從而對電網企業完善電網規劃布局、總結分析運行經驗提供對比分析及指導。
23-28

基于變電站主接線等效模型的全電壓等級可靠性評估方法

摘要:在以往對配電網可靠性的研究中,通常獨立分析配電網,而對配電網與變電站、配電網與主網間的相互關系分析不足,同時對配電網中設備間的共模故障影響研究仍有待加強。為此,從多電壓等級配電網主接線運行特性出發,考慮斷路器等隔離裝置的共模失效特性,提出共模關聯設備概念以及擴展最小割集算法,并建立了變電站等效模型,設計了配電網可靠性評估算法,從而實現全電壓等級可靠性評估。在此基礎上,結合實際電網算例分析了系統的可靠性薄弱環節,評估指標可以更真實地反映實際用戶的供電可靠性水平。
29-34
電網技術雜志智能用電技術

有源重要用戶供電風險評估方法研究

摘要:為切實保障有源重要用戶的利益,挖掘供電過程中可能誘發用戶安全、優質性和效益這3個方面需求不被滿足從而產生風險的供電風險因素,歸納分類形成供電風險元?;陲L險元傳遞思想,利用梯形相似模糊數建立了供電風險與用戶需求風險之間的映射關系,定義了期望值函數使模糊數精確化,通過專家意見得到用戶需求風險指標下的風險評估矩陣??紤]到用戶需求風險指標之間具有很高的相關度,采用馬氏距離代替傳統的歐式距離求解每個供電風險元與正負理想解之間的距離,計算出每個風險元的風險值,根據TOPSIS思想對供電風險元威脅大小進行排序,排序結果可以很好地幫助供電公司辨識重要風險,制定規避策略。最后通過對比分析證明了所提方法的科學性和合理性。
35-41

電力需求側能效管理與需求響應系統的研究與設計

摘要:為引導需求側優化用能管理水平、參與電網高峰負荷削減,實現能源利用效率的整體提升,簡述了電力需求側能效管理與需求響應系統建設的背景、意義;概述了系統在監測用戶能源消耗數據、控制用戶關鍵用能系統或設備的運行狀態、響應電網側需求響應事件方面功能;提出了系統的層次結構并描述了各層之間的關系;詳細設計了系統的物理架構、功能架構,并分析了系統關鍵技術。本設計方案已應用于國家電力需求側管理平臺、國家電網公司電能服務管理平臺的研發建設,為國家電力需求側管理工作提供了技術支撐。未來,將對為能效管理與需求響應業務在國內的推廣實施奠定技術基礎。
42-47

基于多代理系統的電動汽車協調充電策略

摘要:為最大化電力公司利益,設計了一種用于協調電動汽車充電的多代理系統,并在滿足電動汽車車主充電需求及變壓器容量限制的前提下,提出一種以負荷峰谷差最小為目標的分布式優化算法。利用分時電價算法初步優化后得到理想的充電時間區間,在充電區間內應用優化算法避免新的負荷尖峰,引入訓練學習機制以使負荷曲線達到削峰填谷的效果。根據用戶的駕駛習慣,采用蒙特卡洛方法模擬用戶的充電需求,對電動汽車在無序充電、單次優化充電以及引入訓練學習機制充電3種情況下的電網負荷進行了仿真分析。研究結果表明:單次優化可以避免負荷尖峰,但不能優化峰谷差;而引入訓練學習機制后在減小峰谷差方面有顯著作用,而且該分布式優化有更高的計算效率,適于實際應用。
48-54

基于分層架構的大規模電動汽車有序充電仿真平臺

摘要:應用 MySQL 和 Java 平臺建立了一種基于分層架構的大規模電動汽車有序充電仿真平臺。該平臺根據各種仿真算法的數據需求對電動汽車的分層架構和充放電行為進行建模,描述了大規模、大范圍電動汽車充電負荷的時空分布,并基于所提出的模型建立了統一的仿真算法接口。該平臺可用于仿真驗證大規模電動汽車充電負荷預測算法和有序充電調控算法,為不同算法的效果比較提供了可能,在仿真的意義上解決了目前電動汽車發展規模較小,現有文獻提出的預測和控制算法的效果難以實驗驗證的問題。算例分析展示了該平臺的功能及有效性。
55-62

基于自適應變異粒子群算法的電動出租車充電引導

摘要:通過調研分析深圳市電動出租車的實際運營數據,提出充電站充電設備時間利用率的計算方法。針對區域內充電站之間設備時間利用率分布不均衡的問題,提出了基于充電站信息和車輛信息的電動出租車充電引導系統,建立了充電引導模型,并采用改進的自適應變異粒子群算法引導電動出租車的充電行為。根據深圳充電站的實際數據進行算例仿真,仿真結果表明,經過充電引導后的電動出租車能根據充電站內充電樁的規模均勻分布到相應的充電站,實現區域內充電站之間充電設備利用率的均衡分布,從而提高充電設備時間利用率。仿真結果驗證了所提充電引導方法的可行性。
63-68
電網技術雜志直流輸電與直流電網

一種降低直流輸電換相失敗概率的控制方法

摘要:為減小直流輸電系統發生換相失敗的概率,分析了換相失敗機理,得出促進換相過程的關鍵。首先,基于數字信號處理器實時監測裝置,結合故障電壓和故障電流特征,提出了一種功率分量檢測法。然后,利用該方法的故障檢測結果,提出了一種基于電流指令速動的控制方法,能迅速減小直流電流。理論分析表明,功率分量檢測法具有更好的靈敏性與準確性,而電流指令速動控制不僅能快速減小換相面積,而且在一定程度上增大了換相電壓。在PSCAD/EMTDC中搭建了雙饋入直流輸電系統模型。仿真結果與理論分析相符,證明所提出的功率分量檢測法與電流指令速動控制具有一定的優越性,能降低換相失敗發生概率,減小換相失敗的影響范圍。
76-82

H橋級聯型SVG模型預測控制

摘要:針對H橋級聯型靜止無功發生器(static var generator, SVG),提出了一種模型預測控制策略。實際交流側輸出電壓值與理想的輸出電壓間存在電壓殘差,電壓殘差的存在會使電流跟蹤存在誤差。為此,利用電壓殘差與前一時刻的電流值進行反饋校正,構成了閉環優化。利用級聯型SVG存在大量開關冗余狀態的特點,實現了直流側電容電壓均衡控制,同時降低了開關器件損耗。搭建了仿真平臺和試驗樣機,仿真和實驗結果驗證了所提策略的有效性。
83-89

小步長采樣的新型直流輸電線路行波保護

摘要:為解決目前直流線路保護速動性和靈敏性難以同時滿足的問題,提出了一種基于小步長采樣的新型直流線路保護方案。新型保護以主流的行波保護理念為基礎,保證了保護的速動性和實用性,通過使用小步長采樣提高了保護的靈敏性。新型行波保護方案以電壓變化率判據作為主判據,用于快速、靈敏的故障檢測;以電壓比判據和電壓差判據作為輔助判據,用于保證在雷擊線路和極間耦合情況下保護不發生誤動作。在PSCAD/EMTDC環境下對新型波保護進行了仿真測試與分析,相關結果表明新型保護同時具有良好的速動性和靈敏性,并且具有較強的抗干擾能力。
90-96
電網技術雜志高電壓技術

基于矩陣廣義逆的電纜線芯溫度動態計算方法

摘要:為更好地對電纜線芯溫度進行間接測量,提出一種以電纜運行電流和表皮溫度為輸入的線芯溫度動態計算方法。首先建立了電纜傳熱的簡化熱路模型,并在誤差敏感性分析的基礎上引入了線芯電阻隨溫度變化的二階修正;然后對模型表征的微分方程進行離散化,得到僅有4個模型參數的計算公式;最后以電纜實驗(或運行)數據為樣本構造學習矩陣,并通過矩陣的廣義逆計算模型參數,代入公式完成整個動態計算方法的構建。分別以室內實驗電纜、在線110 kV高壓電纜為對象進行了實驗與分析,結果表明,相較于傳統方法,該方法能夠更加簡單、準確地計算電纜線芯溫度,有助于實現電力電纜工況的實時監測。
97-102

柔性直流換流站寬頻模型及雷電過電壓計算

摘要:柔性直流輸電作為一種新型的直流輸電技術正日趨受到重視。作為實際工程中的重要環節,柔性直流輸電換流站的過電壓計算問題亟待解決。文中在點對點阻抗模型(node- to-node impedance function,NIF)的基礎上提出了新的模型參數測量方法,對一套柔性直流輸電仿真系統建立了用于雷電過電壓計算的寬頻模型。實際的雷電沖擊測試以及計算結果表明提出的模型能夠準確地反映換流站承受雷電過電壓時內部設備的過電壓水平。
103-109

10 kV開關柜開斷對二次智能設備的電磁干擾

摘要:隨著開關柜電壓等級的提高,高壓部分與低壓智能化設備的電磁兼容問題日益突出,斷路器開斷被認為是中壓開關柜中最嚴重的電磁干擾來源,它可能會造成二次控制設備出現故障,研究開關柜開斷對二次智能設備的電磁干擾問題具有重要意義。利用振蕩型合成試驗回路對10 kV開關柜進行合成開斷試驗,同時采集了電流互感器輸出電流信號,智能操控裝置和間隔智能單元輸入電流信號。對采集的波形數據進行時頻特性分析,得到干擾信號的頻帶及能量分布情況。結果表明:開關柜開斷對電流互感器二次側、智能操控裝置以及間隔智能單元均產生了瞬態電磁干擾,開斷燃弧過程的干擾頻帶主要分布在31.25~62.5 MHz;電弧過零階段頻帶主要分布在15.625~31.25 MHz;干擾幅值最大達到正常情況下的4倍。
110-117

平原和山區同塔雙回特高壓輸電線路雷擊特性模擬試驗

摘要:雷擊是造成輸電線路故障的主要原因之一,為研究平原和山區特高壓輸電線路遭受雷擊的差異性,以1:12.5比例縮小的特高壓 SZ322型塔為研究對象,利用負極性80/2500μs操作沖擊電壓.波,分別展開了平地和山區2種不同地形條件下的縮比線路雷擊模擬放電試驗,并結合空間靜電場分布仿真計算對2種地形上放電路徑分布的差異性進行定性分析。試驗及仿真結果表明:平原和山區2種地形上放電路徑選擇性存在明顯的差別,輸電線路附近遭受雷擊時,相對于平原上,斜山坡上輸電線的電場強度更大,且下行先導頭部的電場強度最大區域明顯向輸電線路側偏移,因此山區的輸電線更容易遭受雷擊,大地的屏蔽效果差。當放電間隙尺寸增大時,結論依然成立,且2種地形上線路的繞擊率差距增大,但兩者的繞擊率均下降,同時大地的屏蔽效果增強。研究結果對特高壓輸電線路雷電防護工作具有一定的參考意義。
118-122

20 mm重冰區500 kV同塔雙回輸電線路設計

摘要:以國內首條20 mm重冰區500 kV同塔雙回線路——茂茂線為依托,利用數值模擬方法對各種脫冰工況下導線脫冰動力響應進行研究,得出了導線脫冰跳躍高度和橫擺距離工程實用化公式,并總結出脫冰過程中桿塔動力荷載變化規律。在此基礎上對20 mm重冰區500 kV同塔雙回線路路徑選擇、絕緣配置、塔頭尺寸控制條件、鐵塔荷載和鐵塔型式等方面進行研究,基本理清了重冰區同塔雙回線路的設計方法和思路,可為后續重冰同塔雙回線路設計提供重要參考。
123-129

序列二次規劃-遺傳算法及其在變壓器局部放電超聲定位中的應用

摘要:針對基本遺傳算法(genetic algorithm,GA)局部尋優能力較差和易出現早熟收斂現象,提出了一種改進的遺傳算法,即序列二次規劃-遺傳算法(sequential quadratic programming- genetic algorithm,SQP-GA)。該混合優化算法SQP-GA在基本GA中引入序列二次規劃(sequential quadratic programming, SQP)算法,經典算法SQP作為一個元算子有效地提高了基本GA的局部搜索能力,并克服了早熟收斂現象。函數仿真測試結果表明,SQP-GA混合優化算法在收斂速度和尋優精度上都優于基本 GA,表明所提出的算法的有效性。同時,利用提出的SQP-GA求解變壓器局部放電超聲波定位問題,并將其定位結果與GA和非智能算法的定位結果進行比較;算例結果表明,基于 SQP-GA 的變壓器局部放電超聲定位法能有效地防止結果陷入局部最優,該方法的定位效果理想。
130-135
電網技術雜志輸配電技術

基于混合算法的配電網故障重構與孤島運行配合

摘要:基于二進制粒子群和差分進化的混合算法,構建了故障恢復的數學模型,對重構、拓撲識別、孤島劃分、潮流計算和目標函數計算的實現進行了詳細描述;并提出一種能使配電網重構和孤島劃分合理配合的恢復策略,即在重構過程中進行孤島劃分,通過建立孤島界限矩陣判斷重構時能否產生孤島,將孤島劃分后得到的停電負荷作為目標函數的一部分,使重構和孤島劃分的結果共同影響全局最優解,從而使這2種恢復方式更具有整體性。以IEEE 33節點配電系統作為算例驗證了算法的有效性。
136-142

基于最優FIR濾波器與層次聚類的配電網單相接地故障選線方法

摘要:由于故障特征不明顯、噪聲干擾、配電網不平衡運行狀況影響等問題,現有小電流接地系統單相接地故障選線方法在可靠性與普適性方面仍存在不足。提出一種小電流接地系統單相接地故障選線方法,該方法依據故障暫態量的頻率特性,通過最優 FIR 濾波器濾除干擾因素,提取有效故障特征,并利用層次聚類法,基于濾波后波形,檢出變化趨勢不同于其他線路的單根饋線,即為故障線路。仿真實驗表明,較之于常用的小波算法,該方法避免了對數據的大量逐層分解,在各種故障狀況下均可可靠檢出故障線路,且降低了采樣頻率需求,節約系統資源,易于工程實現。
143-149

基于狀態監測的配電網可靠性檢修選擇模型

摘要:針對配電網檢修的對象選取主觀性強、可靠性評估采用歷史平均數據等問題,提出基于狀態監測的配電網可靠性檢修選擇模型及算法。根據設備狀態監測量與故障率的關系,建立了以檢修前后系統平均停電頻率、系統平均停電時間、系統缺電量的變化量最大為目標,以預算成本和人力資源為約束條件的多目標配電網可靠性檢修選擇模型,基于規格化法向約束方法高效準確獲得完整且均勻分布的Pareto前沿,采用模糊選擇策略確定最優折中解。對RBTS-BUS6系統的計算表明,所提出模型及算法能夠有效求解配電網可靠性檢修問題。
164-168
電網技術雜志自動化

基于IPv6的電力線載波通信分片獨立的重傳機制

摘要:將IPv6技術應用于智能電網的電力線載波通信網絡中,有效降低丟包率是亟待突破的技術難題。為此,提出一種電力線載波通信網絡中IPv6報文分片獨立的重傳機制,綜合載波信號強度和路由跳級數進行分片重傳路徑抉擇,通過分片重傳請求獲取丟失分片的信息,并利用分片重傳響應實現對丟失分片的重傳。在重傳分片過程中,選擇的傳輸路徑相互獨立。搭建了電力載波通信配電網Mesh拓撲結構測試平臺,測試結果表明該分片獨立的重傳機制能夠有效減少通信中IPv6數據包的丟包數量,從而提高了電力載波IPv6的通信可靠性。
169-175

考慮溫度因素的中期電力負荷概率密度預測方法

摘要:針對溫度因素對中期電力負荷的影響,在現有的神經網絡預測、區間預測和概率密度預測方法的基礎上,研究在不同分位點上溫度和歷史負荷對電力系統中期負荷分布規律的影響,提出基于神經網絡分位數回歸的中期電力負荷概率密度預測方法。根據連續的條件分位數函數預測中期負荷在某天的概率密度,獲得更多關于中期負荷預測信息。同時,通過比較在考慮溫度因素下和不考慮溫度因素下的條件概率密度預測曲線以及峰值對應的點預測值,可以得出,預測當天溫度對中期負荷預測有較重要的影響,這為降低中期電力負荷預測的不確定因素提供了更多的決策信息和預測結果。
176-181
電網技術雜志電能質量

雙饋風機串補輸電系統次同步諧振影響因素及穩定區域分析

摘要:以華北地區某風電場雙饋風機串補輸電系統為原型,首先通過特征值靈敏度分析得到影響風機次同步諧振的主導因素。然后研究了對包含最大功率跟蹤在內的風機全運行區域的穩定性,說明了各種主導因素變化對風機穩定性和安全運行區的影響。結果表明:在相同的條件下,串補度越高,次同步諧振風險越大,穩定區面積越小。風機轉子側變流器電流環比例系數對次同步諧振起負阻尼,若將該系數降低會對次同步起到一定的抑制作用,該系數越小,穩定區的面積越大。研究還發現:在一定條件下,降低風機臺數會消除次同步諧振風險并且諧振頻率隨著風機臺數的變化而變化。在此基礎上,給出了風機參數設置和風電場安全穩定運行建議。
189-193

應用HS改進原子分解的電能質量擾動辨識分析

摘要:結合原子分解與和聲搜索算法,提出了一種電能質量擾動信號自適應分解及特征參數辨識方法。針對Gabor原子分解匹配追蹤算法計算量大、實時性差的問題,首先利用傅里葉變換進行頻譜分析,估計出擾動信號頻率、幅值等參數,并以估計值作為搜索的初始解,加快算法的收斂速度;然后根據電能質量擾動信號特點將 Gabor 原子庫分解為類基波庫、脈沖庫、諧波庫、振蕩庫4個子庫,依次搜索各子庫,降低搜索的復雜度;再次,利用和聲搜索算法快速、準確的全局搜索和協同搜索的特點對匹配追蹤算法進行改進,加快了搜索速度;最后,依據獲得Gabor原子索引參數實現電能質量擾動信號參數辨識。算例仿真表明,所提方法在保留匹配追蹤算法優良重構性能的前提下,計算復雜度顯著降低,搜索效率和收斂速度加快,擾動參數辨識精度得到提高。
194-201

±1100kV特高壓直流輸電工程直流系統諧振特性與抑制措施

摘要:針對±1100 kV特高壓直流輸電系統的直流側諧波阻抗特性開展了相關研究,在分析直流線路 Bergeron 模型分布參數特性的基礎上,用集總參數的長線路π型鏈式結構進行了等值與解析,并通過仿真比較,驗證了EMTDC程序自帶線路模型的準確性;基于線路模型建立包括換流器、平抗、中性點對地電容等直流設備以及交流系統阻抗、交流濾波器在內的直流諧振特性仿真模型,分析了各設備元件的參數取值以及交流側條件改變對系統諧振點分布的影響;最后基于該阻抗模型,合理選擇諧波源的不同位置,研究了加裝基頻阻波器和二次直流濾波器以后對直流側50 Hz與100 Hz串聯諧振的規避和抑制作用。
202-207
電網技術雜志新能源與分布式電發

基于波動特性的風電出力時間序列建模方法研究

摘要:掌握風力發電的隨機、波動與間歇特性,并在此基礎上構建風電出力時間序列模型對于電力系統規劃與運行具有重要意義。提出了一種構造未來風電出力場景的新方法。研究了風電波動過程特性,在極值點處將歷史風電出力時間序列劃分為波動,采用自組織映射(self-organization map, SOM)神經網絡將波動聚類為大波動、中波動、小波動和低出力波動。波動變化規律可用高斯函數來定量表達?;陲L電波動過程特性闡述了建模方法,將月份按波動出力特性進行分類,分別統計波動類間轉移概率和類內統計參數的概率分布,按月序貫抽樣風電波動類別與各統計參數,計算并模擬得到風電出力時間序列。對中國某省部分風電場進行了仿真模擬,統計特征參數的對比分析結果驗證了上述方法的有效性。
208-214

含隨機風電的大規模多目標機組組合問題的向量序優化方法

摘要:向量序優化是一種新的解決多目標、超大計算量、復雜優化問題的有效方法。文中以煤耗量、購電費用、SO2排放量為優化目標,首次引入向量序優化理論求解含大規模隨機風電的多目標機組組合問題。以含大型風電場及水、火、核、氣、生物質能等復雜電源的某省級電力系統為例,將所提算法的優化結果與基于 GAMS-BARON 求解器的混合整數非線性規劃法(mixed integer nonlinear programming, MINLP)進行對比分析,結果表明所提算法的求解速度大大優于傳統的MINLP且優化結果偏差很小,驗證了采用向量序優化方法求解含隨機風電的大規模多目標機組組合問題的有效性。
215-222

高載能負荷參與的電網消納風/光電能力定量預評估方法

摘要:在實施“源-源”、“網-源”協調控制后,甘肅酒泉集中接入電網的大規模風/光電消納問題仍然突出。將大容量且具有較好調節特性的高載能負荷作為充裕性資源參與消納風/光電協調控制是解決該問題的新途徑。在無已投運系統數據供參考的情況下,給出了工程應用前期的定量預評估方法。在分析高載能負荷調節特性的基礎上,依據國際節能效果測量和認證規程(international performance measurement and verification protocol,IPMVP),充分考慮斷面功率約束和負荷可匹配上調容量約束,計及負荷參與程度,建立高載能負荷參與電網消納風/光電的3階段統計模型和預評估的定量計算方法,得出高載能負荷參與消納的電量大小與負荷所需最小調節響應時間。利用該方法對甘肅電網進行實例計算,初步論證了工程應用的可行性。
223-229
電網技術雜志電力系統

水電機組原動機及其調節系統精細化建模

摘要:針對目前電力系統仿真計算中水電機組模型過于簡化的問題,建立一種水電機組原動機及其調節系統精細化模型。該模型不僅包含調壓室效應,還考慮分叉管影響,從而可以模擬機組功率的低頻振蕩和機組間的水力耦合現象。此外,通過分析雙曲正切函數的頻率特性,提出一種新的降階彈性水擊方程,在較低的階數下實現了更好的逼近精度。某水電站仿真結果表明,文中提出的精細化模型能夠更準確地再現水輪機調節系統在各個工況下的動態響應過程。
230-235

考慮頻率特性和斷面傳輸有功功率約束的潮流模型

摘要:提出了考慮頻率特性和斷面傳輸有功功率約束的潮流模型。該模型在考慮頻率電壓調節特性的潮流方程基礎上,增加了斷面傳輸有功功率方程,并對互聯區域兩端的平衡機組增加了有功調節變量及其控制方程。其中,平衡機組的調節功率等于其所在控制區的區域控制偏差(area control error, ACE)、有功網損偏差和超短期預測有功負荷偏差之和。通過對IEEE 118節點測試系統的仿真分析,驗證了新模型的必要性和有效性,同時結果也表明所建模型能夠有效提高頻率和斷面傳輸有功的控制水平。
236-241

基于半監督譜聚類的最優主動解列斷面搜索

摘要:主動解列最優斷面搜索是依據廣域測量信息,在大電網遭受大擾動失步崩潰之前,依據實時工況和運行方式,快速準確求取電力孤島劃分的緊急策略。然而,在實際大系統的求解中,計算復雜度呈幾何指數增長,是一個 NP 難題。提出了一種半監督譜聚類算法,首先采用最小復合有功潮流沖擊的目標函數和機組同調/分離等相關約束構建詳細解列斷面搜索模型,然后將最優斷面搜索的優化求解過程,映射為約束譜聚類對靜態圖分割的松弛解求取過程,最后通過改進的PAM聚類算法選擇最優主動解列斷面。上述過程,在不丟失全網信息前提下,降低了時間復雜度,IEEE 118標準算例和四川電網實際系統的仿真驗證,證明了該算法的正確性、有效性和快速性。
242-249

電力電量平衡評價指標體系及其綜合評估方法研究

摘要:基于關鍵業績指標分析法構建了以充裕性、供電有序性、節能環保性、經濟性為關鍵指標的電力電量平衡評價指標體系。采用主客觀結合的層次分析?熵權組合法作為評價指標權重的計算方法,基于逼近理想點排序法對電力電量平衡方案進行綜合評估。通過對實際算例進行分析,驗證了該評估體系和綜合評估方法的有效性和正確性。
250-256

模塊化多電平換流器快速電磁暫態仿真模型

摘要:針對模塊化多電平換流器(modular multilevel converter,MMC)電磁暫態仿真耗時過長的問題,提出了2種MMC快速仿真模型。通過分析MMC子模塊原理,提出將 MMC 橋臂等效為自定義數值計算模塊與受控電壓源組合的數值計算詳細模型;并在該模型的基礎上設計了一種將獨立子模塊電磁暫態模型和一般子模塊數值計算模型結合的混合模型仿真方法,彌補了數值計算模型難以模擬子模塊電磁暫態過程的缺陷。為了進一步提高模型的仿真速度,通過簡化MMC的電壓均衡控制及子模塊狀態的差異性,建立了數值計算平均值模型。在PSCAD/EMTDC上搭建MMC-HVDC模型,對所提出的快速仿真模型及仿真方法的有效性進行了驗證。
257-263

基于全壽命周期成本的配電網蓄電池儲能系統的優化配置

摘要:蓄電池儲能具有效率高、使用壽命長、對地理條件要求低等優點,其額定功率和額定容量可以獨立配置。以配電網中蓄電池儲能系統全壽命周期內總的凈收益最大為目標,研究配電網中蓄電池的配置和各時段充/放電值的優化,綜合考慮了儲能套利收入、政府電價補貼收入、減少電能轉運費、延緩電網升級以及全壽命周期成本等因素。建立了蓄電池儲能系統配置的混合優化模型,提出一種基于差分進化和預測-校正內點法的混合算法并進行求解。最后,算例測試比較了鈉硫電池、全釩液流電池、多硫化物/溴液流電池、鉛酸電池和鋰離子電池的配置和凈收益,分析了影響經濟效益的指標,為蓄電池的配置規劃提出了建議,并驗證了所建模型和求解算法的可行性。
264-270

考慮網架覆蓋率與分散度的網架重構優化

摘要:大停電后的網架重構過程中需要選擇合理的恢復路徑,盡快建立系統的骨干網架。提出了網架覆蓋率和網架分散度指標,分別用于衡量骨干網架對系統原網絡的覆蓋程度以及重構過程中出現過長支路的風險,并綜合恢復時間和線路充電電容等因素,建立了網架重構優化模型,利用簡化模型尋找最優目標節點,采用改進的交叉粒子群算法優化目標節點恢復順序,進而得到網架重構最優方案,其中考慮了非電源目標節點的同步恢復機制,提高重構效率。最后,以IEEE30節點系統算例驗證了所提的網架重構方法的有效性。
271-278

復雜網絡理論在電網分析中的應用與探討

摘要:隨著復雜網絡理論在電網分析中的應用深入,其成果與質疑紛至而來。隸屬于復雜性科學的復雜網絡理論,其分析方法與基于還原論思想的經典電力系統分析方法有本質不同。為該理論,乃至更多復雜性科學理論在復雜電力系統分析中得到更好的應用,有必要將該部分研究成果進行歸納、整理,同時在質疑聲中進行思考、換位。首先,從需求性與適用性2方面探討了復雜網絡理論應用的必要性;然后,依據其理論體系構架,將應用成果邏輯劃分為:網絡結構研究,網絡結構與網絡性能的關聯研究,及綜合應用研究3部分。最后通過研究綜述,經驗總結與困境分析,對研究前景進行了展望,為新環境下的復雜電網研究提出一些思考與建議。
279-287

大型互聯區域電網解列后送端電網頻率特性及高頻切機方案

摘要:目前,我國已經形成華北—華中特高壓交流聯網格局,聯網初期有必要研究特高壓聯絡線解列后,2個區域電網的頻率穩定性。以華中(含川渝)電網調度數據為基礎,通過推導大型互聯區域電網頻率偏差的解析式,把握了頻率變化過程中最高頻率和穩態頻率特性;在以上工作基礎上,再通過構建華中電網的等值單機帶負荷模型,研究華中電網高頻切機的最佳頻段、最少切機量和切機各輪次的較優比例。最終,提出了適合于華中電網的高頻切機方案,并驗證了其適應性。
288-293

電力頻率同步網與時間同步網兩網合一可行性研究

摘要:為滿足電力系統對時間和頻率同步性能的要求,解決電力時間同步系統獨立運行的問題,分析了電力頻率同步網和時間同步網在時鐘源、節點布局、組網方式等方面的相似性,指出了兩網合一的優勢條件,提出采用電力頻率同步網2 M通道傳輸時間同步信號的方案,方案中采用精確時鐘同步協議(precision time synchronization protocol,PTP)技術和E1/Ethernet 協議轉換技術。研究了主從時鐘之間基于 PTP技術傳輸時間同步信號的時鐘偏差算法,及 PTP 數據包通過 E1/Ethernet 協議轉換器進行格式轉換的原理,格式轉換時使用延時記錄模塊記錄協議轉換時間差,從而實現E1與Ethernet 協議轉換的時延自動補償。最后,以 SDH 網絡為基礎,搭建頻率同步網和時間同步網兩網合一的模擬平臺,測量結果表明時間信號由網絡傳輸后時間精度可達到納秒級,滿足電力業務對時間精度為微秒級的要求,證明頻率同步網和時間同步網兩網合一具有可行性。
294-298

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