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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12期雜志 文檔列表

電網技術雜志電力系統

基于聯絡線功率波動理論的華北—華中特高壓交直流聯網系統安全穩定控制策略

摘要:受華北—華中特高壓交流通道靜態穩定極限限制,天山—中州(天中)特高壓直流和長治—南陽(長南)特高壓交流通道輸電能力存在耦合關系,成為制約該交直流混聯電網穩定水平的關鍵因素?;诼摻j線功率波動理論,研究并量化了同步電網系統慣量、負荷特性、交流線路初始輸送功率、直流落點近區開機方式等相關因素對華北—華中特高壓交流通道潮流轉移特性的影響;根據特高壓交直流耦合關系,提出了一種交直流協調控制策略,以應對同類系統中受耦合關系制約的穩定問題。針對華北—華中電網實際數據,采用PSD-BPA電力系統仿真軟件計算驗證了該策略的有效性。
3327-3332

風火打捆直流外送系統直流故障引發風機脫網的問題研究

摘要:隨著風火打捆直流外送系統的出現及不斷投運,為保證系統的安全穩定運行,需要對風電、火電、直流在無功電壓方面的相互影響和作用機制開展深入研究。為此,首先分析了直流閉鎖故障引發風機高壓脫網的機制及應對措施,然后分析了直流換相失敗引發風機高壓脫網的機制及應對措施,最后探討了風電與直流之間的相互制約關系及火電的支撐作用,采用規劃的西北風火打捆直流外送系統算例進行了驗證。結果表明,直流故障后的濾波器無功盈余加上風電場無功補償電壓效應是引起風機高壓脫網的原因,需要對風電、火電、直流進行協調控制。研究結果可以為風火打捆直流外送系統穩定性的理論研究和工程實際提供參考依據。
3333-3338

適用于不對稱交流電網的MMC直接環流抑制策略

摘要:在不對稱電網條件下,為了抑制環流中的零序分量,現有環流抑制策略需要額外的增加零序環流抑制或者直流電壓波動抑制,這使得控制系統較為復雜。為了簡化控制器結構,提出了一種可適用于不對稱電網條件下的無需零序控制的直接環流抑制策略。首先,對不對稱系統條件下的電容電壓波動表達式進行了推導,進而得到了用于環流抑制的不平衡電壓參考值的直接計算方法;其次,對該參考值的成分進行了分析,結果表明不論交流系統運行于何種狀況下該參考值的有效成分均為2倍頻分量;最后,在PSCAD/EMTDC平臺上搭建了MMC-HVDC模型,對本文提出的直接環流控制策略在對稱及不對稱電網條件下的有效性進行了驗證。
3339-3345

直流系統共用的接地極檢修運行分析

摘要:針對共用接地極的高壓輸電系統在運行和檢修過程中存在的問題,以2個直流輸電系統共用接地極為例,結合實際工程參數,根據理論分析進行電流分布計算并分析了其影響因素,結果表明:接地極線路分流電流主要受共用接地極電阻、檢修接地極線路電阻、檢修接地位置及土壤狀況等影響;另外,檢修的接地極線路分流電流會進入換流站,可能會對換流變的直流偏磁產生影響,嚴重時會導致換流變飽和保護動作閉鎖直流系統。最后,根據分析結果,對共用接地極檢修時直流系統運行方式提出了建議。
3346-3352

特高壓混合無功補償變電站內特快速暫態波幅頻特性

摘要:混合無功補償安裝在特高壓變電站內時,隔離開關(disconnecting switch,DS)閉合時在不同位置產生的特快速暫態波(very fast transients,VFT)受多方面因素影響。在建立混合無功補償等效模型、傳輸線理論及變電站簡化模型的基礎上,應用數學解析方法推導VFT計算表達式,分析線路長度及站內設備等效電容對VFT頻率的影響,計算站內不同位置DS閉合時母線長度、分級可控高抗(stepped controllable shunt reactor,SCSR)入口電容變化和架空線路長度對站內各處特快速暫態過電壓(very fast transient overvoltage,VFTO)幅頻特性的影響。結果表明,混合無功補償的安裝將增大VFTO的振蕩頻率;氣體絕緣設備(gas insulated switchgear,GIS)中DS閉合時分級可控高抗端口的VFTO主要受母線長度影響,其頻率隨母線的增長而減小,其峰值、主頻和主頻對應幅值隨分級可控高抗入口電容增大而降低;串補內DS閉合時分級可控高抗端口的VFTO頻率隨其入口電容增大而降低,串補與分級可控高抗之間架空線路長度增加會抑制分級可控高抗端口的VFTO。
3353-3359

儲能技術輔助風電并網控制的應用綜述

摘要:隨著風電滲透率的不斷提高,其強波動性和高不確定性對電網安全經濟運行的影響不斷加劇,全球的電網公司都為此制定了各自的風電并網導則,用以規范風電并網的技術特性。首先從有功功率與頻率控制、無功功率與電壓控制、故障穿越控制3方面對各電網公司的風電并網技術規定進行了系統介紹,然后對風電自身控制手段應對并網技術規定的局限性進行了分析。另外還從上述3方面分別對儲能技術應用于輔助風電并網控制的應用場景和控制算法進行了綜述,分析了已有研究工作的優缺點,介紹了儲能技術輔助風電并網的研究趨勢。
3360-3368

基于多端口DC/DC變換器的混合儲能系統自適應能量控制策略

摘要:研究了一種基于多端口DC/DC變換器(multi-port DC/DC converters,MPC)的混合儲能系統(hybrid energy storage system,HESS),并將其應用于直流微電網。針對脈動負荷功率突變對直流母線電壓及蓄電池組正常運行造成劇烈沖擊的問題,提出了一種基于移動平均濾波算法的自適應能量控制策略(adaptive energy control strategy,AECS)。首先,通過移動平均濾波算法將脈動負荷功率進行濾波,由蓄電池組承擔平緩的功率變化,而由超級電容器補償瞬時的功率突變,從而優化蓄電池充放電過程,延長其使用壽命;其次,引入超級電容端電壓自適應控制,將超級電容端電壓穩定在參考值附近;并對蓄電池組端口采用能量流均衡控制,使各蓄電池組荷電狀態(state of charge,SOC)趨于一致。通過仿真和實驗,驗證了所提出的能量控制策略的有效性。
3378-3385

基于成本效益分析的風電?抽水蓄能聯合運行優化調度模型

摘要:由于難以全面和準確地考慮系統的多種不確定因素,如風電、負荷的預測誤差和常規機組的強迫停運,現有基于確定性旋轉備用的風電–抽水蓄能聯合運行優化調度模型無法從兼顧系統運行的經濟性和可靠性方面最優確定風蓄聯合運行方式。為此,提出了基于成本效益分析的考慮風蓄聯合運行的機組組合新模型。該模型首先在計算系統的失負荷風險時對現有多場景概率風險分析方法進行改進,使其能夠同時考慮服從不同概率分布的風電功率和負荷預測誤差以及機組強迫停運,并通過成本效益分析實現常規機組發電成本、期望停電成本與抽水蓄能機組的運行成本三者之和最小的目標,再采用混合整數線性規劃方法求解模型,確定風蓄聯合運行方式和系統的旋轉備用容量。仿真分析表明,通過優化旋轉備用的配置,該模型在確定風蓄聯合運行方式時能更全面地考慮系統運行的經濟性,并能更準確地分析其對系統運行成本的改善。
3386-3392

基于電壓跌落程度及變阻值的DFIG低電壓穿越綜合策略

摘要:提出一種"直流卸荷電路+定子動態變阻值撬棒保護(stator dynamic series resistor crowbar,SDSRC)+靜止無功補償器+網側無功控制"的綜合控制策略,并從電壓跌落程度、功率損耗角度出發,考慮SDSRC適用范圍,將控制策略分為兩種模式,其中SDSRC取值為動態變阻值,以能更好地適應電壓跌落水平的變化,起到提升機組低電壓穿越能力和穩定運行能力的作用。在PSCAD平臺下構建基于綜合控制策略的雙饋風電機組模型,通過仿真驗證了不同電壓跌落下的雙饋風電機組低電壓穿越能力,以及兩種模式的綜合控制策略的可行性。研究結果表明,所提方法不僅能有效保護機組直流側電容和轉子變流器,增強機組低電壓穿越能力,而且增強了故障穿越后機組和系統運行的穩定性,克服了傳統crowbar技術的弊端。
3408-3413

含分布式風電場的配電網電壓波動分析與抑制

摘要:提出一種含分布式風電場的配電網電壓波動分析及多目標抑制策略。首先,分析了風電機組恒功率因數、恒電壓和恒無功功率3種控制方式對電壓波動抑制的影響,并建立其數學模型。其次,分析風參數和電網參數對電壓波動的影響規律。然后,提出依靠風電機組的多目標電壓波動抑制策略,在現有風電機組控制方式基礎上,添加輔助電壓波動抑制環節,通過快速控制并網點與電網的無功交換功率來抑制電壓波動。最后,通過算例分析證明了所提策略可有效抑制并網點和傳輸線路的電壓波動。
3414-3420

大規模風電集中接入電網的自組織臨界態辨識指標提取

摘要:大規模風電接入電網后,極大地改變了電網的網絡結構和潮流分布,尤其是其出力大小的波動,直接加劇了電網趨于自組織臨界態的進程,電網發生負荷丟失的連鎖故障風險隨之上升。在深入分析含大規模風電集中接入對電網自組織臨界態影響的基礎上,提出了風電波動熵概念,以表征大規模風電集中接入對電網自組織臨界態的影響。通過仿真分析可知,所提出的風電波動熵指標能夠很好地表征含大規模風電集中接入對電網自組織臨界態的影響,可作為含大規模風電集中接入的電網自組織臨界態辨識的物理指標之一。
3421-3426

大型光伏電站靜態電壓穩定性分析

摘要:大型光伏電站裝機容量的不斷加大對并網點及站內關鍵節點的電壓穩定性造成很大的影響。對此在考慮光伏陣列輸出特性以及大型光伏電站內部集電線路、變壓器、輸電線路阻抗的基礎上,建立了大型光伏電站的穩態模型。通過利用特征結構法對大型光伏電站靜態電壓穩定性進行分析,得出大型光伏電站靜態電壓穩定判據及穩定裕度,并通過算例進一步得出光照強度、運行功率因數、電網阻抗、裝機容量等因素對大型光伏電站靜態電壓穩定性的影響以及光伏電站內部電壓分布和內部電壓薄弱節點。
3427-3434

基于擴展QV節點潮流的光儲聯合日前計劃

摘要:針對光伏接入引起配電網電壓波動以及供需失配的問題,儲能是解決該問題的主要手段。文章根據光儲配置點的特點擴展QV節點以對其節點特性進行合理的描述,并通過修改牛頓法雅可比矩陣子塊階數,實現對含QV節點潮流的求解。進一步,以并網點電壓控制為核心思想,以抑制各節點電壓波動偏移為目標,構建光儲聯合日前計劃。利用含QV節點的潮流計算,控制光儲并網點電壓,同時考慮儲能輸出功率有無超越限值2種場景。若超越限值,通過節點類型變換進行處理求解,由此獲取各節點電壓曲線以及光伏儲能的協同輸出功率曲線,并與不配置儲能方案、光儲聯合輸出功率限值模式方案進行綜合比較,結果表明文中所提出的策略在抑制電壓波動、間接改善潮流、實現削峰填谷等方面均有顯著的效果。
3435-3441

基于配電網電能質量健康評估策略的分布式光伏接入方法

摘要:分布式光伏發電是波動性電源,接入后容易造成電網電能質量超限。為解決該問題,提出基于配電網電能質量健康狀況的分布式光伏發電接入方法。選用電流總諧波畸變率、電壓偏差和電壓波動作為表征配電網電能質量健康狀況的關鍵特征量,在分析分布式光伏發電接入對其造成影響的基礎上確立評價關鍵特征量健康狀況的模糊隸屬函數;采用模糊評判準則確定配電網電能質量健康狀況,從而給出分布式光伏發電接入方法。算例結果驗證了所提方法的有效性。
3442-3448

無需互聯通信的直流微電網實時功率協調控制策略

摘要:通常直流微電網通過雙向DC-AC變流器與交流電網互聯,并利用該變流器控制直流母線電壓恒定,維持系統內功率平衡。若發生交流電網故障、DC-AC變流器限流運行或故障退出等工況將導致直流微電網失去功率平衡單元,而僅依靠其上層能量管理和集中控制系統,無法快速實現系統內的功率協調控制,影響系統穩定運行。為此,提出一種基于無互聯通信的直流微電網實時功率協調控制策略,使系統中各單元具備即插即用功能。直流微電網在不同運行狀態下,系統中任一單元根據公共直流母線電壓信號平滑切換其接口變流器控制模式。各單元在切換過程中不僅保持控制結構不變,而且根據當前運行狀態自適應地調整其下垂曲線,在主動參與直流電壓調節和系統功率平衡的同時,能保證系統中多個功率平衡單元(尤其是儲能單元)之間的功率合理分配。最后在包含光伏、儲能單元、雙向DC-AC變流器和直流負荷的典型低壓直流微電網中,通過Matlab-Simulink仿真和實驗結果驗證了所提控制方法的有效性。
3449-3456

基于溫控負荷控制技術的新能源優化利用方法

摘要:分布式電源包含風、光等新能源發電,其發電功率具有間歇性和不確定性,給微網中新能源的優化利用及其運行控制帶來一定的困難。傳統的微網運行控制思路是依靠蓄電池等儲能設備作為主要控制手段,建設和使用成本均較高,難以推廣。為此,引入需求側響應,提出了一種基于改進coloredpower算法的加權系數排隊算法,可用于直接控制家居環境常見的空調、熱泵等溫控負荷參與需求側響應,進而實現微網的優化運行控制。加權系數排隊算法允許用戶根據自己的喜好和需要選擇負荷設備的響應程度,既能夠保證控制效果,又兼顧了用戶的舒適度與公平性。以社區級并網運行的微網為例,對1000臺家用空調設備進行仿真控制,結果表明了算法的有效性和正確性。
3457-3462

直流微電網節點阻抗特性與系統穩定性分析

摘要:由于直流微電網系統阻抗的復雜性易導致系統穩定性惡化,為此從直流微電網的結構特點入手,給出了一種基于直流微電網節點阻抗特性的系統穩定性分析方法。在考慮線纜阻抗的前提下,把系統支路簡化為包含虛擬阻抗的諾頓等效電路,并分析了線纜電感參數對支路輸出阻抗特性的影響。然后,從系統節點和支路阻抗模型出發,建立了一個簡單直流微電網系統的節點導納模型和導納矩陣。利用系統的節點導納矩陣,易求取系統的任意節點阻抗。最后,利用節點阻抗特性完成了對系統穩定性的判定,且通過仿真驗證了所提方法的有效性。
3463-3469

無需虛擬正交量的單相并網逆變器矢量控制

摘要:同步旋轉坐標系下的PI控制已經在三相系統中得到了廣泛的應用。然而,對于單相并網逆變器,由于主電路缺少一個自由度,無法直接通過傳統坐標變換將交流量轉換成直流量。傳統的解決方案是通過將實際物理量延時1/4個電網周期構造虛擬正交量,該方法會惡化系統的動態響應。通過分析并網電流交流量與直流量之間的關系,構建了一種基于變步長最小均方算法的靜止/旋轉坐標變換策略,無需構造虛擬正交量。在所提策略的基礎上增加了預測環節,提高了系統的動態響應速度。仿真與樣機試驗驗證了所提控制策略的有效性。
3470-3476

改進型Z源逆變器的并網控制策略

摘要:針對傳統Z源拓撲所存缺陷,提出一種改進型Z源拓撲。該拓撲中,用耦合電感代替傳統結構中與電源正極相連的電感,阻抗網絡相對于三相逆變橋位置發生改變;此外在直流鏈處增加全控型IGBT器件,用于單獨插入直通零矢量。分析其在電壓型和電流型模式的工作狀態可知:相比于傳統Z源逆變器,在電壓型模式工作時,該拓撲可實現更高的電壓增益,穩態時電容電壓應力更低且不存在啟動沖擊電流,逆變側輸出電壓波形質量更高;在電流型模式工作時,其啟動壓降較低,逆變側輸出電流波形質量較高。最后為實現對該逆變器的并網控制,在兩相旋轉坐標系下建立系統數學模型,運用兩電流環和一電壓環實現其高功率因數并網。算例結果驗證了所提策略的有效性。
3477-3484

計及匯聚特性的光伏電站群集中外送輸電容量優化配置方法

摘要:由于光伏發電功率的波動性、間歇性等特點,按光伏電站群總裝機容量來規劃其外送輸電容量,很可能造成輸電容量的過度配置,必須充分考慮光伏功率整體波動性的影響?;诠夥娬緦崪y功率數據對光伏功率匯聚特性進行了分析,構建了計及天氣變化、匯聚特性等因素的光伏電站群等值功率模型,并在此基礎上提出一種光伏電站群外送輸電容量的優化配置方法。該方法以光伏電站群外送輸電工程綜合收益最大化為目標,包含了輸電收益、輸電線路建設成本及可能由于阻塞造成的"棄光損失"等因素。算例結果表明,與按裝機容量等額配置外送輸電容量的全容量法相比,所提方法可顯著提高輸電線路利用率及輸電工程綜合收益。
3491-3496

考慮風電和光伏發電影響的電力系統最優旋轉備用容量確定

摘要:隨著風電和光伏發電并網規模的不斷增大,傳統旋轉備用容量的確定方法已不能滿足電力系統安全運行的要求。為此,建立了計及系統可靠性和經濟性的機組組合優化模型,同時充分考慮了負荷、風電和光伏發電輸出功率的預測誤差以及常規機組的故障停運。采用序列運算理論對這些不確定因素進行處理,將不確定性以概率的形式綜合考量,并將其引入到目標函數的計算中,能夠直觀體現系統運行的風險程度,從而聯合優化了發電機組的出力計劃和旋轉備用容量。提出了采用基于離散粒子群和細菌群體趨藥性的混合智能算法對模型進行求解,結合序列運算,提高了模型的求解速度和解的最優性。最后,以加入風電場和光伏電站的IEEE 10機39節點系統為算例進行仿真研究,結果驗證了所提優化模型及算法的正確性和有效性。
3497-3504

廣義電源多目標優化配置與運行

摘要:基于分解協調原理建立了含廣義電源的主動配電網多目標優化配置與運行的雙層規劃模型,上層模型通過網損靈敏度矩陣確定廣義電源的最佳安裝位置與初始容量;下層模型根據投資與運行經濟性、系統電壓偏差及環境污染效應建立多目標優化數學模型以確定廣義電源的最佳出力??紤]源荷波動的不確定性因素,提出一種內嵌半不變量隨機潮流的-粒子群智能優化算法進行多目標優化運行計算。PG&E-69節點系統算例仿真表明,廣義電源的合理配置與優化運行在有效提高分布式電源滲透率的基礎上能夠減少網絡損耗并改善系統運行電壓水平,且從概率的角度對電壓、網損進行評估,為電網規劃運行提供輔助決策。
3505-3512

考慮基態?差異化特征的臺區無功優化配置策略

摘要:針對中國臺區數量龐大、無功特點差異明顯而導致廣大工程人員難以作出合理的無功配置決策的問題,文中設計了考慮基態–差異化特征的臺區無功優化配置策略。首先,根據地域分布及負荷結構將臺區分成城市、郊區、農村3種類型,同時建立了涵蓋負荷特性和網架特征的臺區電氣特征指標體系,并據此設計各類臺區的無功配置基態模型;然后以投資回收期最短為目標函數進行臺區桿上無功補償的優化研究,并計算基態模型的最優無功配置率即初始值;最后通過擬合各電氣特征指標與最優無功配置率的相關系數,基于初始值進行修正得到隨機臺區的無功配置方案,從而形成覆蓋不同臺區特性的各類型臺區無功優化配置策略。實例分析驗證了該策略的合理性和有效性。
3513-3519

適合我國國情的智能電網評價指標體系及計算方法

摘要:在分析國內外智能電網發展現狀的基礎上,針對智能電網區別于傳統電網的高效性、適應性、互動性3個方面特點,深入研究了我國智能電網評價指標和計算方法。從準確反映電網設備利用效率的角度,提出智能電網設備利用率上限值、實際利用率、相對利用率等高效性指標計算方法。根據系統性和獨立性原則,從智能電網發電、輸電、用電3個環節入手,全面分析智能電網環境效益,提出基于智能電網節能減排效益評價的適應性指標計算方法。從外部環境、盈利能力、社會貢獻、市場狀況、業務基礎、人員技能等6個維度,提出基于智能電網增值服務評價的互動性指標。所提指標體系可為進一步拓展與完善智能電網綜合評價方法提供理論參考。
3520-3528

含間歇性電源的電源規劃方案綜合評價

摘要:為了對含間歇性電源的電源規劃方案進行全面、有效的評價,提出基于云模型多屬性決策理論的電源規劃方案綜合評價方法。首先建立了含間歇性電源的電源規劃綜合評價指標體系,對規劃方案的可靠性、間歇性電源接入能力、經濟性、環保性進行綜合評價。其次建立了權重集云模型,對指標重要性兩兩比較時采用重要性標度準則云模型,減少了決策者個人經驗、主觀因素對權重確定的影響;建立了準則集云模型,使等級邊界具有模糊性和隨機性。在此基礎上,提出一種評價矩陣云模型建立方法,采用穩定的具有傾向性的隨機數表示各指標每個等級的隸屬度,并將上述所建模型應用于含間歇性電源的電源規劃方案綜合評價。通過算例仿真,驗證了該指標體系和綜合評價方法的合理性及有效性。
3529-3535

計及風資源約束的雙天氣模態海上風電系統可靠性評估

摘要:與陸上風電場相比,海上風電場運行條件惡劣,維修困難,對電氣系統的可靠性要求更高。沿用常規的可靠性分析方法,僅僅考慮設備電氣故障并不能完全反映海上風電場的可靠性水平。提出了一種考慮風資源約束的雙天氣模態風力發電機可靠性模型,利用基于鄰接終點矩陣的最小路集/割集算法完成了從風電機組到集電系統、海上匯集站、輸電線纜、岸上變電站的海上風電系統全環節可靠性評估。算例分析表明,風資源約束對海上風電場可靠性的影響要大于電氣元件故障的影響,而正常/惡劣的雙天氣模態更利于精確刻畫海上風電系統的可靠性特性。
3536-3542
電網技術雜志智能用電技術

面向私人電動汽車的城市公共充電網絡運營服務能力評估方法與仿真研究

摘要:針對城市公共充電網絡運營服務能力能否滿足私人電動汽車充電需求的問題,提出一種整體性仿真評估方法。首先確定影響因素,基于私人電動汽車在公共場所的充電需求、充電設施配置情況、充電設施覆蓋半徑等多種因素建立充電網絡運營服務能力評估模型。其次根據城市電動汽車用戶充電行為規律、出行規律分別進行快充、慢充的充電時間分布仿真。進而基于電動汽車及充電設施的數據進行計算,得出電動汽車充電網絡一天內各小時的運營服務能力?;诖嗽u估方法,以北京作為樣本城市,獲取北京公共充電設施數量、私人電動汽車數量進行計算,得到目前北京市區內公共充電網絡運營服務能力,給出了充電設施建設缺口。最后建議北京的公共充電網絡增加建設1.3倍的公共充電設施。
3543-3548

多目標分層分區的電動汽車有序充放電優化控制

摘要:為解決住宅小區、充電站內充電設施無法同時為多輛電動汽車最優充電的問題,以低壓直流多接口充電設施為優化研究對象,提出多目標、分層分區的有序充電優化控制模型,使得充電設施運營商的收益最高,同時配電網的網損最低,電壓降落始終未越限,并能在配電網電壓降落越限時緊急放電,最大限度減少電動汽車負荷對其他負荷的影響。在此基礎上,采用序列二次規劃算法和動態規劃算法進行求解,通過IEEE 34節點算例分析驗證了該模型和算法的有效性。仿真結果表明:有序充電控制策略的引入在減少網損和電壓降落的同時,使得充電運營商的經濟效益有較大增加,較好地滿足了多方面的最優需求。分層優化增強了優化控制方案的實時性、可操作性、可擴展性,使之更易于工程應用。
3556-3562

基于過程回聲狀態網絡的電力用戶用電模式分類研究

摘要:電力時序數據的分類問題是數據挖掘領域中的一個研究熱點。對電力用戶模式分類可以幫助電網企業分析用戶用電特性,實現差異化營銷。在回聲狀態神經網絡(echo state network,ESN)基礎上引入過程神經元,提出一種用于電力時序數據分類的新型神經網絡——過程回聲狀態網絡(process echo state network,PESN)。該網絡通過對連接權重進行函數化,實現函數域到實數域的映射。并針對權函數難以訓練學習的問題,提出利用基函數的展開形式來逼近權函數的學習算法,從而將回聲狀態神經網絡從時序預測領域進一步擴展到時序分類領域中。仿真實驗結果證明,與傳統時間序列分類算法相比,過程回聲狀態網絡在用電模式分類實驗中表現出了更好的效果。
3563-3569
電網技術雜志自動化

基于MMC的統一潮流控制器交流側故障特性及保護方案

摘要:基于模塊化多電平換流器(modular multilevel converter,MMC)的統一潮流控制器(unified power flowcontroller,UPFC)是適應高壓大容量輸電的高度可控型靈活交流輸電系統裝置,其交流側結構特點突出,故障影響不容忽視,對保護要求高。為此介紹了基于MMC的UPFC整體結構及工作原理,分析了交流側幾種典型故障的故障特性,考慮閥控制的影響。結合MMC-UPFC示范工程,指出變壓器閥側短引線單相接地故障過流程度低,差動保護可能靈敏度不足,并且,串聯側變壓器網側繞組直接串接在交流系統中,傳統差動保護僅利用一端電流無法可靠反應繞組兩側的故障。針對上述問題,提出閥側短引線差動保護采用兩段式比率制動特性,以及利用網側繞組等效電流并增加繞組差動的輔助判據構成改進的串聯變壓器差動保護,并且保證交流側保護配置與閥控制保護協調配合。結合RTDS實時數字仿真結果,驗證了保護方案的可行性。
3570-3577

基于電壓序量變化量的超高壓混合線路故障測距方法

摘要:超高壓混合輸電線路電纜區段及架空線區段線路參數不同,因此均勻線路測距方法無法使用。針對混合線路參數特征,提出了基于電壓序量變化量的超高壓混合線路故障測距方法。首先研究了混合線路沿線電壓序量的快速計算方法。然后針對超高壓架空線?電纜混合線路中的不對稱故障,提出采用沿線負序電壓幅值比較的故障位置定位方法;針對其對稱故障,提出采用沿線正序電壓變化量幅值比較的故障位置定位方法。EMTDC仿真表明所提算法計算速度快、測距精度高,不要求雙端電氣量同步,不受過渡電阻影響,且不存在偽根識別問題。
3578-3583

接地極線路短路故障快速識別及故障測距研究

摘要:直流接地極線路是從換流站的中性母線處引出,通過架設雙導線并聯的接地極引線連接到極址處,其極址電阻很小。從中性母線向接地極線路視入,接地極線路就是一個確定的多導體傳輸線(multiconductor transmission lines,MTL)系統,且其起端電壓和起端電流可測,而基于反射原理的測距裝置往往出現未能對接地極線路瞬時性故障進行及時捕捉、準確測距的情況?;诖?提出一種利用"構造方向電流"來快速判斷接地極線故障,并選出故障接地極線的方法。對故障前數據進行小波變換,選其含有直流分量的小波系數來獲取直流分量,實現極址電阻在線準確計算和監測。在接地極線故障正確選線和極址電阻準確計算的基礎上,提出了基于π型等效線路模型的諧波分量阻抗測距方法。仿真和現場實測數據表明,該測距算法對于接地極線路近端故障有很高的測距精度。
3584-3591

考慮電壓測量誤差的故障概率定位方法

摘要:考慮到現有基于暫降信息的故障定位方法無法適應存在測量誤差的情況,提出將傳統故障點定位問題轉化為故障概率分布峰值提取問題。由于當電壓測量值含誤差時無法直接根據解的實虛部范圍排除非故障線路,提出可能故障線路逐次篩選方法以減少蒙特卡羅仿真次數;確定可能故障區間,并基于區間劃分的方法計算測量值序列對各小段的置信度,得到可能故障區間的故障概率分布曲線,概率取得峰值處為最可能故障位置。利用故障定位結果可進一步評估未監測節點電壓暫降。在10節點系統進行仿真,驗證了文中故障概率定位方法的正確性和優越性。
3592-3597

基于S變換的輸電線路故障快速選相方法

摘要:傳統選相方法無法滿足超高速暫態量保護的要求,基于分析輸電線路在不同故障類型下的模量特征以及兩相接地故障下的三相電流波形特征,提出了一種新的輸電線路故障快速選相方法。利用S變換提取各模分量在特定時間下的單一頻率模相量,根據各模相量之間的關系確定故障類型;對于兩相接地故障,則利用相電流積分區別故障相與非故障相。PSCAD仿真結果表明該方法能快速準確地選出故障相,不受故障位置、故障初始角和故障電阻等因素的影響。
3603-3608

面向配電網故障檢測的無線傳感網絡可靠路由方法

摘要:針對配電網故障檢測系統對無線傳感器網絡路由可靠性要求較高的問題,設計了一種面向配電網故障檢測的無線傳感器網絡(wireless sensor network,WSN)拓撲結構,并提出了一種面向配電網故障檢測的WSN可靠路由方法。其首先根據最小跳數路由方法為每一個節點分配值,之后在節點選擇下一跳最優節點時考慮路徑損耗以及能量損耗,并可以根據配電網故障檢測業務合理調節權值來分配可靠性與能耗性的比重。仿真及實驗結果表明,RRFD路由方法與傳統路由方法相比,可靠性顯著提高的同時有效降低了能耗,適用于配電網故障檢測場景。
3609-3614

基于復雜網絡理論的電力通信網拓撲脆弱性分析及對策

摘要:為辨識電力通信網的結構脆弱性并提出針對性的保護措施,基于復雜網絡理論,分別對華中5省1市的電力通信網進行建模、拓撲統計特性分析,并從連通性和網絡效率2個角度進行了脆弱性評估,指出各省市電力通信網具有無標度網絡的特點:在隨機攻擊下具有較強的魯棒性,在蓄意攻擊下十分脆弱。在此基礎上,提出了高度數節點保護策略和低度數節點加邊策略以改善電力通信網的結構脆弱性。將上述策略應用于華中各省市電力通信網,取得了較好效果,從而證實了該策略的有效性。
3615-3621

應用IEEE 1588的配電網終端隊列時延不對稱通信路徑的時鐘同步補償算法

摘要:隨著配電網對設備之間的同步性要求日益增高,IEEE1588精確時間協議(precision time protocol,PTP)以及網絡時間協議(network time protocol,NTP)等定時協議要求對客戶和服務器之間的通信路徑延遲進行精確的測量,從而實現時間的精確同步??蛻衄F場的精確時間估算是基于一種假設,即網絡的物理傳播時間的前向和后向時延是相等的,或者說它們之間的差異之前就已進行了相應的校準的。除了物理鏈路的延遲,通道上的交換/路由設備將引起定時分組排隊時延。然而,該隊列時延通常在前向和后向上一般并不同,因此引入了由排隊引起的不對稱(queue-induced asymmetry,QIA)算法作為解決主從時鐘間時間誤差不對稱的方法。提出了一種易于應用于現有的網絡設備中且不需要任何路徑定時支持的基于QIA補償的新算法,并基于OPNET仿真平臺對該算法的路徑時延和時間偏差進行了對比分析,充分證明了其優越性。
3622-3626
電網技術雜志高電壓技術

GIS中VFTO、VFTC統計特性試驗和仿真方法研究

摘要:針對現有的特快速瞬態過電壓(very fast transient over-voltage,VFTO)仿真模型,未考慮實際開關觸頭間隙擊穿電壓曲線、擊穿電壓隨機性、工頻初始相位隨機性等因素,不能準確反映開關動作全過程中VFTO、特快速瞬態電流(very fast transient current,VFTC)的統計特性的問題,首先,建立了252 kV特快速瞬態試驗回路,進行了數百次隔離開關分/合閘操作試驗,通過統計分析獲得了隔離開關觸頭間隙擊穿電壓隨開距的變化曲線;其次,結合雙指數型高頻電弧電阻模型,建立了試驗平臺的暫態仿真電路,并采用基于Matlab控制EMTP/ATP的方式和變步長技術,實現了隔離開關分/合閘全過程的高效準確仿真;最后,利用N-W回歸算法獲得了實測和仿真中VFTO、VFTC波形的統計特性。研究結果表明:2個統計特性吻合良好,驗證了該仿真方法的有效性。
3634-3640

融冰絕緣地線架設對變電站接地網的安全影響分析

摘要:為對地線進行直流融冰,地線進行了融冰絕緣化改造。地線絕緣化改造將會影響短路電流在變電站地網和地線中的分配,從而影響變電站接地網的安全。利用ATP-EMTP軟件建立地線融冰絕緣化改造的變電站短路模型,研究了融冰絕緣地線架設對變電站地網安全的影響,并提出改進地網安全的措施。研究結果表明:融冰絕緣架設地線將會導致變電站地網分流系數增大,從而影響變電站的接地安全;融冰絕緣架設地線的地網分流系數變化主要受變電站接地電阻和輸電線路進出回路數影響;對于地網分流系數設計小于50%的變電站,應重新校驗地線絕緣化后的跨步電壓和接觸電壓;變電站附近桿塔的地線接地可有效提高變電站地網安全性能,最佳接地桿塔基數為6~8基。
3656-3662

2015年度《電網技術》主要審稿單位(按審稿數量排序)

摘要:2015年即將過去,我們又將迎來嶄新的一年,值此新年之際,《電網技術》編輯部全體同仁向為本刊付出辛勤汗水與智慧的審稿專家致以最崇高的敬意和衷心的感謝!在此,我們將2015年為我刊審稿的主要單位公布于此,感謝這些單位給我們的大力支持和無私幫助,我們衷心希望在新的一年里能繼續得到各單位一如既往的支持與厚愛!
I0001-I0001
I0002-I0002

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