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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 2016年1期雜志 文檔列表

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

模塊化多電平變流器子模塊故障容錯控制策略

摘要:隨著模塊化多電平變流器(modular multilevel converter,MMC)在柔性直流輸電領域的應用日漸增多,其故障下的運行控制問題顯得越來越重要。為解決上述問題,比較了現有的幾種容錯運行方案,以保證并網電流不變為出發點,基于載波移相調制方法的特點提出了一種僅對子模塊故障相作子模塊對稱切除的容錯方案,該方法可減少子模塊的切除數量,且通過對故障相的載波進行重構可避免中性點的偏移,同時通過對故障相子模塊電容電壓的調節保證了環流主要成分在故障前后不發生變化,依然以直流分量與二倍頻分量為主,使得采用傳統比例諧振(proportional resonant,PR)控制方式的環流抑制器在子模塊故障前后可具有通用性,在保證并網電流質量的同時近一步減小了子模塊故障下容錯控制器設計的復雜性,實現簡單。最后通過仿真和實驗驗證了該控制策略的可行性。
11-18

模塊化多電平換流器電容電壓均衡控制方法

摘要:模塊化多電平換流器(modular multilevel converter,MMC)的平衡控制分為子模塊電容電壓均衡和上下橋臂間能量平衡2個部分。分析了子模塊電容電壓不平衡的原因,并將不平衡分為2類,并引入了虛擬子模塊和映射的概念。針對第1種不平衡提出了虛擬循環映射的子模塊平衡策略;針對第2種不平衡提出了選擇性循環映射的子模塊平衡策略,并在此基礎上進一步引入了換位裕度的概念,降低了開關頻率。此外,還設計了橋臂平衡控制器,保持了橋臂間能量的平衡。最后搭建了三相五電平MMC實驗平臺,實驗結果驗證了所提方法的有效性。
26-31

無冗余模塊的故障環流分析及抑制策略研究

摘要:故障子模塊的切除運行會使模塊化多電平變換器系統輸出不平衡。分析了故障運行期間,由于相與相之間模塊的不對稱投入,相間環流將明顯增大,不及時處理易造成輸出過流、子模塊過壓等的情況。針對無冗余模塊的子模塊故障問題,使用調制波重組方式的故障穿越策略后,證明了相橋臂間仍不對稱運行。然后,通過理論推導故障期間以及調制波重組后的環流狀態,證明奇次諧波明顯增加,并設計了基于二階廣義積分器的多諧波提取控制器,通過準比例諧振調節器完成對環流的抑制。最終,通過Matlab仿真以及10 k W樣機平臺完成控制策略的驗證。
32-39

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

應用于海上風電場柔性直流接入系統的直流故障穿越協同控制策略

摘要:近年來越來越多的海上風電場采用柔性直流輸電的方式接入大電網。然而,傳統半橋式子模塊模塊化多電平換流器(modular multilevel converter,MMC)的拓撲特點決定了直流系統在發生直流雙極短路故障時,不能有效抑制故障電流,而閉鎖和交流斷路器跳閘會導致海上風電場脫網。為解決這一問題,提出了一種基于半橋加全橋子模塊混合式MMC拓撲的協同控制策略。通過換流器的直流電壓控制,在直流雙極短路故障發生后,故障電流能夠得到迅速抑制。為保證系統中有功功率平衡,海上風電場將根據直流電壓調整輸出功率限幅。該控制策略能夠在不閉鎖換流器的情況下進行直流故障穿越,并維持換流閥內子模塊電壓穩定。最后在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型,驗證該策略的可行性和有效性。
47-54

“配用電大數據技術”專題征稿啟事

摘要:大數據技術是當前國際信息科技前沿熱點,已引起世界范圍內的廣泛關注。目前電力公司在配電系統規劃、調度自動化、配電自動化、電能質量監測、電能信息采集、95598客戶服務、電能服務管理等配用電專業信息系統中積累了大量數據資源;營配數據貫通及與電力公司外部的社會公共數據集成,豐富了配用電數據資源;配用電數據呈現數據量大、數據類型多、價值密度低、增長速度快的特點,為開展大數據分析奠定了堅實的數據基礎。同時,分布式計算、高性能計算、實時數據庫等先進信息技術在電力公司也得到初步應用。為挖掘配用電數據價值,拓展其應用的深度,亟需探索解決大數據技術關鍵技術。
54-54

一種MMC-MTDC系統新型協調控制策略

摘要:針對模塊化多電平變流器多端直流輸電系統,提出了一種基于U-I下垂控制的新型協調控制策略。該控制策略將平移下垂曲線和改變下垂曲線斜率相結合,消除靜態偏差,避免了直流網絡在功率發生較大程度變化時出現過電壓。然后,對所提出的新型協調控制策略進行了穩定性分析,采用計算輸電系統根軌跡的方法得到了控制器參數的取值范圍。最后,在RT-lab實時仿真器中搭建了一個并聯型四端直流輸電系統,并對所提出的控制策略進行了時域仿真分析,驗證了上述控制策略的有效性。
64-69

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

“可再生能源發電與綜合消納技術”專題征稿啟事

摘要:風、光等間歇性可再生能源并網給電力系統運行帶來很大的沖擊,引起系統電壓、頻率的大幅波動,惡化了電能質量,降低了電網安全穩定運行的水平,使得傳統的電力系統理論方法和技術體系受到挑戰。國務院于2014年6月印發《能源發展戰略行動計劃(2014—2020年)》,提出到2020年,非化石能源占一次能源消費比重達到15%,其中風電裝機達到2億kW,光伏裝機達到1億kW左右,地熱能利用規模達到5000萬t標準煤。需"提高可再生能源利用水平。
85-85

采用柔性直流輸電優化河南電網運行的前瞻性研究

摘要:為了保證河南電網在互聯電網大發展背景下的安全穩定高效運行,分析了河南電網作為特高壓交直流混聯典型受端電網在未來運行中面臨的主要問題。結合柔性直流輸電技術的優勢特性和發展趨勢,并針對河南電網的實際情況,設計了線路擴容、增加輸電斷面線路和采用背靠背柔性直流輸電技術等4個技術方案。通過仿真計算和對比分析可知,采用背靠背柔性直流輸電技術的方案在滿足輸送能力要求的同時,還能夠減小系統短路電流水平,提高系統穩定性,平抑功率振蕩。
86-91

南京西環網UPFC示范工程系統級控制策略研究

摘要:統一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)在電網正常運行狀態以及發生N-1故障時,其控制目標值的設定原則是工程實際的難點之一。以南京西環網UPFC示范工程為例,提出了一種具有線路功率越限控制功能的UPFC系統級控制策略。所制定的系統級控制策略在電網正常運行狀態下,優先保證潮流控制目標;在系統發生N-1故障或因工況改變導致線路過載時,優先保證線路不超過其功率限值。在PSS/E中基于南京西環網的典型數據,對所提出的系統級控制策略進行了驗證。仿真結果顯示,所提出的UPFC系統級控制策略在系統正常運行以及系統發生N-1故障時,均能達到預期的控制效果,能夠保證在示范工程投運后,南京西環網的安全穩定運行。
92-96
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

能源互聯網體系架構及關鍵技術

摘要:構建以融合可再生能源與互聯網信息技術為特征的能源互聯網,建立從集中利用傳統化石能源向清潔能源轉變的能源利用體系將是實現能源結構綠色化和用能高效化的根本途徑?;诖吮尘跋?首先介紹了國內外能源互聯網的研究現狀,指出能源互聯網是以電能為主體形式、以智能電網為載體的能源互聯網絡,進而對能源互聯網的體系架構進行研究;其次,對電力、交通、天然氣等網絡的融合現狀進行分析,指出研究電網和電氣化交通網的協調規劃、考慮計及各類不確定性因素的天然氣網和電網協調規劃、熱-電聯合系統等方面將是能源互聯網的研究重點;最后分析了發展能源互聯網中的關鍵技術,并指出后續關鍵技術研究中的突破方向。
105-113

能源互聯網“源–網–荷–儲”協調優化運營模式及關鍵技術

摘要:能源互聯網是實現我國能源革命目標的關鍵,而互聯網技術將成為推動我國能源產業轉型和發展的重要手段。首先闡述了能源互聯網的基本概念和主要特征,在此基礎上分析了智能電網在能源互聯網體系中的定位和作用,提出了能源互聯網廣義"源–網–荷–儲"協調優化運營模式。其次總結了實現能源互聯網協調優化的關鍵技術,分析了國內外能源互聯網項目的實踐經驗,并提出我國發展能源互聯網的政策建議。
114-124

“直流電網基礎理論及關鍵技術”專題征稿啟事

摘要:為深入探討直流電網發展現狀及未來技術路線,促進先進技術理念、科研創新成果和實施應用技術的推廣與交流,2015年7月6日至7日,中國電力科學研究院2015年第二屆"二零八"科學會議在北京召開。此次會議主題為"直流電網基礎理論、關鍵技術及應用",涉及直流電網需求分析及應用場景、直流電網形態格局及拓撲結構展望、直流電網關鍵設備的研究展望、直流電網電氣可靠性研究、新能源發電直流匯集輸送及協調控制技術、直流配電網關鍵技術與裝備。
124-124

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

基于多能協同策略的能源互聯微網研究

摘要:能源互聯網一般指具有多種能源綜合協同的供應框架,是通過能源轉化、能源儲存、需求側響應等多種技術實現的能源供應體系,實現了能源信息的深度耦合。通過建設能源互聯網,在多種能源協同供應的條件下,可以實現各類能源的高效利用;同時,在能源互聯網體制中,能源的商品屬性得以還原,結合相關的決策和能源交易政策,將能有效地創造新的經濟增長點。選取北京市海淀北部地區作為實際案例,調研了該地區建設情況和歷史冷、熱負荷及電負荷數據,結合目前能源互聯微網中多種典型關鍵技術,設計了海淀北部地區建設能源互聯網的可行多能源協同建設方案,并評估了在能源互聯微網模式下的運營收益和社會效益,為今后能源互聯網建設的相關工程提供一定的建設經驗。
132-138

“大規模交直流混聯電網運行特性、風險及控制技術”專題征稿啟事

摘要:由能源資源分布特性及實際用電需求驅動,我國西部、北部大型煤電、水電及可再生能源基地向中東部地區輸電規模越來越大,以特高壓/超高壓線路為骨干網架、全國能源資源優化配置的形態格局已逐步形成。然而,更高電壓等級電網的快速發展、大規模的區域間功率交換和新能源發電波動也給電網運行帶來了很大的挑戰,具體表現為:電網側層級增多,結構復雜,靜態、暫態、動態和電壓、頻率等多種穩定形態并存,增加了電網穩定控制的難度;發電側新能源的隨機性、用電側負荷的不確定性,加劇了電網運行潮流的多變性,增加了運行調整控制的難度;交直流混聯,大量電力電子設備的應用,電磁暫態與機電暫態交織,交流網絡與直流系統耦合,增加了受端直流落點密集地區多回直流同時閉鎖的風險,等等。
138-138

基于能源互聯網用戶核心理念的高載能-風電協調調度策略

摘要:能源互聯網概念中以用戶為核心的服務理念將對電網的運營理念產生影響。大規模集中式新能源并網給電網運行帶來巨大挑戰,傳統集中式調度管理無法滿足新能源發電需求和用戶用電需求。而基于發電-用電需求的發電商-電力用戶雙邊交易模式給新能源并網帶來了新思路?;诎l電商與電力用戶互聯的思想,對2類高載能負荷的調度模型進行了精細建模,在已有的基于電量的協調模式的基礎上,討論了基于電力的新能源-高載能協調調度模式。算例結果驗證了高載能負荷精細模型和協調調度模式的準確性。
139-145

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

面向能源互聯網的非補燃壓縮空氣儲能及應用前景初探

摘要:能源互聯網是面向未來的能源供給基礎設施,可實現更加安全、經濟的清潔能源的生產、轉換、存儲和消費,從而極大提升能源綜合利用效率,支撐可持續的生態文明社會發展。首先基于對能源互聯網和信息互聯網的對比分析,提出一類具有信息和能量交互作用能力的能源處理器總體方案,分析論證了能量處理器是能源互聯網不可或缺的核心組成單元。進一步提出了基于非補燃壓縮空氣儲能的清潔能源處理器架構,設計了風、光、電、熱等清潔能源的存儲和相互轉換機制,為能源互聯網提供了多種清潔能源的協同和綜合利用關鍵技術解決方案。在此基礎上,以冷熱電三聯供和零碳排角度簡要介紹了清華大學主持完成的500 kW壓縮空氣儲能實驗系統,闡述了該實驗系統可作為清潔能源處理器的一個原型示范平臺的可行性,最后初步探討了清潔能源處理器在大規模能源互聯網中作為能量中心以及在中小規模能源互聯網中作為應用服務器的可行性。
164-171

基于廣域時序數據挖掘策略的暫態電壓穩定評估

摘要:在能源互聯網背景下,大數據分析方法可為電力系統中一些傳統難題提供新的解決思路。在基于大數據的暫態電壓穩定評估中,針對動態變化趨勢和特征難以準確捕獲的問題,引入時間序列shapelet方法,從故障后PMU量測得到的動態序列中進行可靠的時序特征提取。通過融入錯分代價的決策樹算法,調整穩定/失穩樣本的權重,使評估模型盡可能降低對失穩案例漏判的概率。Nordic系統算例對整體評估方案的測試表明,分類評估模型在保證高分類性能的同時,還可提供良好的可解釋性,為特定系統失穩規律認知和在線監控提供進一步指導。
180-185
電網技術雜志電力系統

風光火打捆交直流外送系統的高頻切機方案研究

摘要:基于寧夏電網風光火打捆交直流外送典型輸電模式,針對直流閉鎖、省級電網與主網解列連鎖故障發生后引起的省級電網高頻問題,制定了適應風光波動的風光火聯合高頻切機方案。首先從機組響應擾動的整步、慣量及調速3個環節入手,分析了風光接入對系統動態頻率特性的影響;其次,在風光零發方式下,基于"最小欠切原則",制定了適應不同故障類型的初始高頻切機方案;進一步,在風光大發方式下,按"優先切風光"原則對初始高頻切機方案進行輪次替代,制定了3種計及風光波動的風光火聯合高頻切機改進方案,并結合寧夏電網對所提改進方案進行了適應性分析。最后,采用風光出力腰發方式對改進方案進行了仿真驗證。
186-192

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

基于自抗擾控制的牽引網網壓低頻振蕩抑制方法

摘要:針對高速鐵路出現牽引網網壓低頻振蕩導致多個動車所的多臺動車組牽引封鎖現象,首先建立動車組線側脈沖整流器狀態空間模型;其次對動車組整流器設計了一階非線性自抗擾控制器(active disturbance rejection control,ADRC)來替換傳統的基于線性比例-積分(proportional integral,PI)控制器的瞬態電流控制策略(transient current control strategy,TCCS);隨后從設置過渡過程,計算擴張狀態觀測器等方面展開,將外界擾動和系統內部擾動歸算為總擾動,并給出相應的動態非線性補償;最后,在Matlab/Simulink平臺上搭建基于傳統PI控制器和基于ADRC控制器的TCCS的雙重化整流器模型,對比分析后得出ADRC控制具有更強的魯棒性結論。為進一步驗證ADRC控制效果,還將該仿真模型接入牽引網系統鏈式仿真模型中,發現該控制策略在具有較強魯棒性和對參數不敏感性的同時,對牽引網網壓低頻振蕩過電壓有著較好的抑制效果。
207-213

PSS選型對孤島電網頻率穩定性影響機理

摘要:川藏交流聯網工程中,架設于惡劣地質條件和氣候環境中的長距離鏈式交流互聯通道,故障開斷風險較大。由于受電功率大且轉動慣量水平小,互聯通道開斷形成的不平衡功率沖擊,將對西藏昌都孤網頻率穩定性構成嚴重威脅。分析了金河水電廠電力系統穩定器(power system stabilizer,PSS)選型,對孤島電網頻率穩定的影響;揭示原SG型PSS不利于頻率穩定的機制;以及SI型PSS跟蹤轉速偏差、動態柔性調控勵磁電壓,使可快速調節的發電機電磁功率跟隨慢速變化的機械功率,進而改善孤島電網頻率穩定的機理。在此基礎上,提出提升孤島電網頻率穩定對安控切負荷容量適應性的優化措施。研究結論為聯網工程實施后,昌都孤島電網安全穩定提供了保障。
214-219

智能電網下需求響應機理分析與建模綜述

摘要:智能電網的發展為充分發揮需求響應資源的作用提供了技術支撐。需求響應是電力用戶根據市場的價格信號或激勵機制主動調整用電方式,以保證系統運行的安全性和可靠性,還可節能降耗、提高終端用電效率。文章針對智能電網下需求響應的機理分析與建模進行深入的分析和總結。概述了需求響應的定義和分類;參照發電機的運行特性,從技術性、經濟性和可靠性3方面分析需求響應機理;從時空多尺度梳理需求響應的建模方法,并給出了典型需求響應資源的模型;總結了需求響應的影響因素,最后結合我國國情指出在需求響應建模方面進一步研究的方向。
220-226

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

計及風-儲聯合系統概率模型的配電網隨機潮流

摘要:在主動配電網的背景下,分布式風電在配電網中滲透率逐步提高,通過在并網點配置儲能系統可平滑風電出力波動,并使其主動參與配電網調度。目前廣泛使用的含風電配電網隨機潮流模型中未能考慮風電并網點配置儲能系統后其功率注入概率模型的形態變化。針對此不足,從儲能系統的運行特性以及風-儲協同輸出機理出發,設計了計及儲能系統的風電并網點功率注入概率模型修正方法,在已知儲能參數的情況下根據文中方法可以在風電出力模型基礎上進行修正,進而獲得風-儲聯合系統概率模型,并應用于配電網隨機潮流。算例表明所提方法獲得的風-儲聯合系統概率模型合理準確,能夠在隨機潮流模型中描述風-儲并網點出力行為的轉變,通過在配電網中的風電并網點配置儲能系統可削弱風電的不確定性,有效提升電壓質量且抑制全網電壓波動。
234-241

配電網供電區域劃分方法與實踐應用

摘要:我國各地經濟社會發展和電網特點差異明顯,若按統一的標準建設配電網,會造成設備資產利用率不高甚至嚴重浪費的情況,在技術、經濟上不合理,因此,迫切需要對配電網供電區域進行劃分。通過分析影響配電網供電區域劃分的主要因素,從政治、經濟、負荷3個方面建立了配電網供電區域劃分的指標體系,提出了配電網供電區域劃分方法與流程;應用聚類分析法對我國342個地市樣本數據進行聚類分析,得出了實用的供電區域劃分標準;并將該標準和綜合評價法應用于北京實際案例,得出了較為一致的結論,驗證了2種方法的有效性,克服了現有方法只靠專家經驗定性分類的缺點,可適用于不同類型、不同大小供電區域的劃分,能夠為差異化的配電網規劃設計技術導則及相關技術標準的制定奠定基礎。
242-248

網格化中低壓智能配電網評價指標體系與方法

摘要:為實現配電網的精細化管理與評價,提出了網格化中低壓智能配電網評價指標體系及綜合評價方法。首先定義了中低壓智能配電網網格以及臺區單元的劃分原則,并在此基礎上從電力用戶和電網企業2個利益相關者的角度進行分析,結合各自的需求及其關注的指標類型,構建了對配電臺區單元和10 k V主干網格的配電網精細化評價指標體系。同時,提出了可實現多目標決策的基于最小二乘法和灰色關聯度法的綜合評價方法,該方法應用最小二乘模型優化了由環比評分法確定的主觀權重和由熵權法確定的客觀權重,兼顧了評價指標的主客觀信息。將該評價指標體系及評價方法運用于區域配電網算例,得出被評價區域配電網各網格的優劣排序及各網格內的薄弱環節。結果表明,該指標體系及評價方法可以為智能配電網的建設和改善運行提供依據,從而服務于智能配電網的精細化管理。
249-255

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

基于環路組搜索方式及分環替代策略相結合的配電網重構

摘要:配電網重構是多約束、非線性、組合優化的NP難題。為提高配電網重構效率,以有功網損最低為目標函數,基于最小生成樹確定基本環路組,提出基于環路組搜索方式及分環替代更新策略相結合的編碼策略,并優化二進制粒子群算法,求解配電網重構問題。最后,通過IEEE-33算例,與不同算法進行橫縱向對比,結果表明所提算法在降低搜尋空間、提高尋優成功率和增加尋優效率上都有明顯優越性,該算法的搜索方式和更新策略為配電網重構提供一種新的思路。
263-269

二進制縱橫交叉算法在配電網重構中的應用

摘要:針對配電網重構問題,提出了一種以有功損耗最小為優化目標的、全新的二進制縱橫交叉算法(binary crisscross optimization,BCSO)。該算法在縱橫交叉算法(crisscross optimization,CSO)的基礎上進行了二進制化研究,解決了二進制優化的難題;同時繼承了縱橫交叉算法的雙交叉機制,其中橫向交叉機制增強了全局搜索能力,提高了全局收斂速度,縱向交叉機制保持了種群的多樣性,避免陷入局部最優;通過橫、縱交叉機制的配合能夠快速尋找到全局最優解。最后,在IEEE 33節點和美國PG&E69節點系統上對二進制縱橫交叉算法進行仿真試驗,試驗結果分析表明:BCSO對解決配電網重構具有可行性,同時具有收斂速度快、全局尋優能力強以及良好穩定性的優點。
270-275

配電網固定串聯補償綜合節能評估

摘要:為了實現固定串聯補償的配電網節能最大化,并滿足電壓質量和極限傳輸功率的限值,提出了一種配電網固定串聯補償綜合節能評估方法。首先,建立了固定串聯補償線路有功功率和無功功率模型,并依據節能量測量與驗證規則推導出了固定串聯補償配電網節約電力電量模型;其次,給出了固定串聯補償線路末端電壓模型和極限輸送功率模型;最后,以35kV子石線為案列,進行了節能評估。結果表明:優化后的串聯補償度為2.3,最大年節能量達到77.30萬kW×h,且電壓質量和極限輸送功率滿足限值要求。
276-282
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

基于阻抗復數平面的自適應距離保護方案

摘要:針對傳統距離保護方案抗過渡電阻能力差的問題,提出了一種基于阻抗復數平面的自適應距離保護方案。首先,利用保護安裝處負序電流與故障點電流間的相位關系,計算過渡電阻引起的故障附加阻抗角;再根據測量阻抗、故障附加阻抗和有效故障阻抗在阻抗復數平面上的幾何分布關系,求解故障點到保護安裝處的有效故障阻抗;在此基礎上,構造了自適應四邊形阻抗繼電器動作方程?;趯崟r數字仿真(real time digital simulator,RTDS)平臺的仿真結果表明,所提方案適用于階段式距離保護,且不受故障類型的影響;與傳統距離保護方案相比,具備更強的抗過渡電阻能力,可有效解決過渡電阻引起的距離保護超越或拒動問題。
290-296

基于變分模態分解和概率密度估計的變壓器繞組變形在線檢測方法

摘要:短路電抗是判斷變壓器繞組是否變形的重要依據。其在實際測量中受現場噪聲干擾而呈現一定的隨機性,從而影響對繞組狀態的判斷,為此,提出一種基于變分模態分解和概率密度估計的繞組在線檢測方法。首先,將變分模態分解應用于電氣信號消噪處理,得到基波模態分量;然后,利用該基波模態分量在線計算短路電抗值;最后,對檢測周期內求得的短路電抗樣本,通過參數估計得到短路電抗參數正態分布的概率密度函數,根據其正態分布均值的估計值計算短路電抗偏差系數,評估繞組的當前狀態。仿真驗證該方法能穩定地得到短路電抗估計值,避免噪聲和設備測量誤差對檢測的干擾,從而可靠檢測繞組變形。
297-302

考慮支路重要度的繼電保護在線校核順序研究

摘要:為提高繼電保護整定值在線校核的效率,提出按照支路重要度順序對保護裝置整定值進行有序校驗。首先提出支路功率分布介數及支路結構重要度指標,以量化評價輸電支路在全網功率傳輸中的作用和貢獻;然后提出潮流轉移度簡化計算方法和概率重要度指標,以評價運行方式發生變化后的支路重要度;根據結構和概率重要度提出了支路綜合重要度的概念,依據綜合重要度排序確定保護裝置的校核順序。通過對IEEE-39節點系統的分析驗證了所提方法的可行性及正確性。該方法避免了傳統隨機校核的盲目性和耗時性,對提高電力系統的安全穩定運行有重要意義。
303-308

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

換流變壓器編組和受端電網結構對其直流偏磁的影響研究

摘要:溪洛渡—浙西±800kV直流輸電試運行期間,金華換流站的換流變壓器發現了嚴重的直流偏磁問題。針對溪洛渡—浙西UHVDC的受端電網結構和金華換流站4組換流變,建立了考慮換流變編組和受端電網結構等影響因素的直流偏磁電流計算模型,運用比較分析法和節點電壓法計算了換流變的直流偏磁電流,研究了換流變編組和受端電網結構對換流變直流偏磁的影響。研究的結果表明:當1/2單極大地滿負荷運行時換流變的直流偏磁最嚴重,換流站500kV母線饋線長度、回路數及所連變電站距接地極的距離是影響換流變直流偏磁嚴重程度的主要因素,建議在UHVDC的受端電網構成和結構的規劃與設計中考慮減小流入換流變直流電流的措施。
322-327

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

特約主編寄語

摘要:本專欄所集中討論的柔性輸電技術包括柔性交流輸電技術(FACTS)和柔性直流輸電技術(VSC-HVDC)兩個方面。
I0001-I0002

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