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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4期雜志 文檔列表

電網技術雜志大規模交直流混聯電網運行特性、風險及控制技術

穩定域概念下考慮保守性的電力系統在線暫態穩定評估方法

摘要:電力系統故障后在線暫態穩定評估是一個難題。目前基于數據挖掘方法的相關研究存在2個問題:評估規則缺乏電力系統理論依據,評估結果難以保證保守性。針對第1個問題,文章提出穩定域概念下的暫態穩定評估方法,其穩定評估規則是對穩定邊界的近似與變換。針對第2個問題,文章提出一種基于新型支持向量機的暫態穩定規則訓練算法。該算法的核心在于通過調整傳統支持向量機模型得到保守支持向量機和激進支持向量機,利用這2種支持向量機生成的邊界將輸入空間分為3個區域:穩定區域、不穩定區域和灰色地帶。穩定區域和不穩定區域的穩定性評估確保正確,灰色地帶盡量小。最后,分別在IEEE 39節點系統和某省級電網中驗證了該評估方法的有效性。測試結果不存在漏報警和誤報警,灰色地帶隨著輸入特征數的增加而減小,根據需要可以控制在一定范圍內。
992-998

直流送受端故障對送端系統穩定性影響的對比分析及控制措施

摘要:在電網"強直弱交"特性不斷加強的形勢下,送受端故障引起的多回直流換相失敗和功率瞬降,都可能導致送端互聯系統失穩。為此文章對比分析了送受端故障后的直流響應特性以及引發送端系統失穩的可能模式和影響程度,并在此基礎上提出了多種控制措施,采用"三華"實際電網算例進行了驗證。結果表明,送受端故障引發系統失穩的可能模式相似,實際系統中受端故障對穩定性的影響更嚴重,可通過采取控制措施保證系統穩定運行。研究結論可以為電力系統實際運行提供參考。
999-1004

基于精確隱性故障模型的輸電系統連鎖故障風險評估

摘要:針對繼電保護隱性故障進行研究,改進了現有的隱性故障模型,并在此基礎上評估了保護隱性故障造成連鎖故障的運行風險。首先根據不同隱性故障造成保護不正確動作概率的不同,將隱性故障詳細分類,建立了隱性故障概率模型;其次應用置信規則庫,建立考慮環境和系統潮流影響的保護系統馬爾可夫模型,將隱性故障概率模型和馬爾可夫模型結合,建立精確隱性故障模型。再次,根據隱性故障造成連鎖故障的傳播機理,建立連鎖故障模型,并從概率、網絡結構、能量損失3個角度建立相關的嚴重度指標。最后,將模型應用于IEEE-118系統,通過對比傳統隱性故障模型和文中所提精確隱性故障模型所得風險評估結果,驗證了所提精確隱性故障模型更加貼合實際,其風險評估結果更加真實可靠。
1012-1017

含多端柔性直流的大電網潮流聯立計算方法研究

摘要:多端柔性直流具有控制靈活、可接入性強、損耗低和可靠性高等優點,是解決新能源消納問題的有效途徑。潮流計算是大電網分析的基礎,但是交替求解方法在某些情況下收斂性較差。為改善含多端柔性直流的大電網潮流計算的收斂性,文章給出了直流電網模型方程,采用直流系統和交流系統方程聯立求解的思路,設計了大電網潮流聯立求解計算的流程和方法,提出統一方程維數、切換方程類型的處理方式解決節點控制類型變化引起的雅可比矩陣維數變化問題。采用MATLAB編程實現了提出的算法,并利用含浙江舟山五端柔性直流的大電網實際算例與交替求解方法進行分析比較,結果驗證了所提方法的正確性以及收斂快、精度高、適應性強的優點。
1025-1029

基于振蕩暫態能量下降的VSC-HVDC雙側模糊無功阻尼控制器設計

摘要:目前柔性直流輸電系統中低頻振蕩阻尼控制主要是利用柔性直流的有功功率進行調制。為不影響柔性直流輸送的直流功率并充分利用換流站的調制能力,基于振蕩能量下降原理提出一種同時利用柔性直流整流側和逆變側無功抑制低頻振蕩的阻尼控制器設計方法。首先推導出無功控制規律,依據此規律采用模糊邏輯方法設計出雙側模糊無功阻尼控制器。在控制器設計過程中,無需對系統進行辨識,因此控制器不依賴于系統特定運行狀態對應的精確模型,具有較強的魯棒性。最后,設計傳統極點配置阻尼控制器進行對比。仿真結果表明,基于文中方法設計的雙側模糊無功阻尼控制器能有效抑制系統低頻振蕩,魯棒性好,而且無需專門的參數協調方法也能達到兩側控制器協調輸出的效果,嚴重故障時能充分利用2個換流站的調制能力。
1030-1036

適用于VSC-MTDC的改進直流電壓下垂控制策略

摘要:針對電壓源型換流器的海上風電場多端直流并網(VSC-MTDC)系統,提出一種考慮換流站間直流電壓偏差的改進電壓下垂控制策略,結合電壓裕度控制和電壓下垂控制的優點,引入2個控制參數,修正了換流站的直流電壓與有功功率的特性曲線。在實現直流電壓調節和有功功率平衡目標的基礎上,有效縮短了換流站控制模式切換過程的暫態過渡時間,以防止直流電壓不受控??刂破黜憫俣瓤?提高了電網的暫態穩定性。在PSCAD/EMTDC仿真平臺上搭建了海上風電場5端VSC-HVDC并網模型,分別對換流站功率越限和風電場風速變化進行仿真,驗證了提出控制策略的有效性。
1037-1043

協調經濟性及事故評級的緊急減負荷控制優化方法

摘要:系統失去大功率電源后,要保持暫態穩定并過渡到新的穩態運行點,此時有可能需要補充一定量的減負荷控制,以消除斷面超供、備用不足、頻率偏低等問題。為降低減負荷控制的經濟代價,同時使各負荷中心事故評級盡量均衡,提出了協調經濟性及事故評級的緊急減負荷控制優化方法。首先,進行計及電網頻率變化的增廣潮流計算,并據此分析減負荷控制對系統靜態運行點、頻率及備用水平的影響;接著,以歸一化的經濟代價及減負荷率均衡性指標的加權和為目標函數,在考慮電壓、支路潮流、頻率偏移等約束的基礎上,構建緊急減負荷控制優化問題的數學模型;然后,引入罰函數,將其轉化為僅含潮流等式約束的優化問題,并應用改進粒子群算法求出最優減負荷率;最后,以IEEE 10機39節點系統為例,分析了失去大功率電源后受端系統的減負荷協調優化控制。結果表明,與常見的最小經濟代價及等切負荷率控制方案相比,協調優化控制不僅經濟代價較小,且事故評級相對均衡,具有較好的綜合性能。
1044-1050

“電動汽車與能源互聯網”專題征稿啟事

摘要:隨著技術的進步和政策的推動,我國的電動汽車產業發展勢頭迅猛,公眾的認知和接受程度不斷提高。電動汽車的發展將改變能源、交通和環境等多個行業。由于電動汽車充電負荷的時空動態分布和一定的可控特性,近幾年電動汽車接入電網成為國內外的研究熱點。為解決高比例可再生能源的消納問題,發展能源互聯網是大勢所趨。電動汽車將在能源互聯網中承擔特殊的負荷和分布式儲能角色。電動汽車的充電技術、充電設施優化規劃、充放電功率調控、與可再生能源發電融合、電池綜合利用等都是亟需解決的關鍵問題。
1050-1050
電網技術雜志直流輸電與直流電網

模塊化多電平換流器型高壓直流變壓器的直流故障特性研究

摘要:下一代高壓直流電網技術成為未來電網發展的重要方向,高壓直流變壓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技術瓶頸之一。然而有關模塊化多電平換流器型高壓直流變壓器(modular multilevel converter based HVDC transformer,M-HVDCT)拓撲的故障響應特性和故障穿越能力的研究尚未見諸報道。在搭建PSCAD/EMTDC仿真模型的基礎上,首先分析了M-HVDCT的直流側線路雙極短路、單極接地短路故障機理,分析了系統的故障輸出特性。結果表明,雙極短路時的子模塊電容放電是造成瞬態電流沖擊的主因,而變壓器耦合的閥側饋能則是穩態故障電流的原因;M-HVDCT對雙極短路故障具有故障隔離能力,而單極接地短路故障則會因為變壓器的耦合作用而傳到非故障側,從而給系統帶來負面影響。仿真實驗結果驗證了理論分析的正確性,研究結果將為直流電網技術的工程化研究提供重要的理論和工程應用基礎。
1051-1058

HVDC孤島運行附加頻率魯棒控制器設計

摘要:為提高HVDC孤島運行時送端系統頻率穩定性,提出了一種直流附加頻率魯棒控制器,利用直流功率的快速可控性來穩定系統頻率。采用高精度TLS-ESPRIT算法辨識得出系統低階線性化模型,再采用基于線性矩陣不等式的魯棒設計方法在兼顧最優性能和魯棒性能的同時設計了附加頻率魯棒控制器。該附加頻率魯棒控制器控制結構簡單、階數較低,易于實現。在PSCAD/EMTDC中的仿真實驗表明,所設計的附加頻率魯棒控制器能顯著提高送端系統頻率穩定性。并且相比于傳統PI控制器,其控制效果更好,對不同運行方式下的不同類型故障都有較強的魯棒性,即使在聯網運行方式下也可繼續有效地運行,研究結果可供孤島運行方式下的實際電力系統應用參考。
1066-1072

“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k W,光伏裝機達到1億k W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。加強電源與電網統籌規劃,科學安排調峰、調頻、儲能配套能力,切實解決棄風、棄水、棄光問題"。
1072-1072

一種應用于多端柔性直流系統的新型潮流控制器

摘要:針對多端柔性直流系統中潮流難以靈活控制的缺點,提出了一種新型潮流控制器,該控制器能夠在不與交流側進行能量交互的前提下實現直流潮流控制。首先,以三端柔性直流系統為例,對多端柔性直流系統的潮流進行分析,提出了該直流潮流控制器的拓撲結構及與系統連接方式;其次,通過對直流潮流控制器工作原理的分析,得出了針對潮流控制器2種不同工作模式下的控制策略;最后,在PSCAD/EMTDC仿真平臺上搭建了一個裝有直流潮流控制器的三端柔性直流系統模型,通過對3種運行工況的仿真實驗,驗證了該潮流控制器在具有較好的潮流控制能力的同時,又能實現自身的功率平衡。
1073-1080

交直流混聯系統節點網損微增率算法

摘要:交直流混聯系統的網損問題和傳統交流系統的有很大不同。交流系統主要通過配置無功來降低網損,而直流系統主要通過調節直流有功功率來降低網損。交直流混聯系統的網損問題就變得更加復雜。對增廣雅可比矩陣進行修正,將直流系統的有功和無功功率設作和電壓相關的交流負荷,與交流系統的網損微增率算法相結合,提出一種能夠計及平衡節點的交直流混聯系統網損微增率算法。該算法能夠直接計算包括平衡節點在內各節點的網損微增率,可以任意選取平衡節點而且計算結果不受影響。在IEEE 9、IEEE 22、IEEE 39節點系統算例計算結果驗證了該算法的合理性,并且在計算精度和計算速度方面具有較大的優越性。
1081-1086
電網技術雜志低碳電力技術

跨區電網中風電消納影響因素分析及綜合評估方法研究

摘要:目前我國風電并網容量位居世界第一。風電出力的波動性和間歇性使得大規模風電并網要求電力系統留有足夠的備用和調峰電源,因此未來電網面臨著風電消納、接入方式及送出通道等方面的挑戰。綜合考慮網架約束、跨區電力交換以及系統調峰容量等因素,基于時序生產模擬方法,研究了跨區電網風電消納能力分析模型以及評估方法,提出了提高跨區電網風電消納能力的措施。最后,以某跨區電網為算例進行分析,驗證了所提方法和措施的有效性。
1087-1093

“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,
1093-1093

含風電電力系統的多時間尺度模糊機會約束動態經濟調度模型

摘要:風電出力的模糊不確定性增加了調度決策的難度。將風電和負荷預測值用模糊參數表示,基于可信性理論,將傳統確定性系統約束轉化成模糊機會約束。由于風電和負荷預測精度具有隨預測時間尺度的縮短而提高的特點,因此,將模糊置信度設置為遞增向量,以反映預測精度的變化。建立多時間尺度下含多模糊參數的模糊機會約束動態經濟調度模型。多時間尺度調度分為日前24 h計劃、日內4 h滾動計劃、實時15 min計劃和自動發電控制(automatic generation control,AGC)。各時間級的調度計劃協調配合,兼顧經濟性與可靠性。根據風電及負荷的最新預測信息,滾動修正原有發電計劃,逐級消納預測偏差量。算例采用山西某實際風電場數據,驗證了上述模型能夠有效降低風電及負荷預測不確定性的影響,減輕調度人員及AGC機組的調節壓力。
1094-1099

基于Copula的多風電場出力相關性建模及其在電網經濟調度中的應用

摘要:隨著大規模風電并網,構建一個能準確描述風電場出力隨機性和彼此間相關性的模型,對電網安全有效地利用風能意義重大。構建了基于Copula理論的多風電場出力聯合分布函數模型,并引入相關性和擬合性指標,提出了基于熵權屬性識別理論的最優模型選取方法。然后,給出了基于蒙特卡洛抽樣和Copula聯合分布的風電場出力相關性場景在電力系統經濟調度中的應用。最后,以美國加州沿海風電場出力歷史同步數據為樣本驗證Copula建模的有效性,結果表明,t-Copula不僅能很好地刻畫原變量之間的相關性,而且能精準地擬合原樣本經驗分布函數。通過含多風電場的IEEE 118節點系統的動態經濟調度算例,說明了考慮多風電場間相關性的建模對制定合理調度計劃是必要且有效的。
1100-1106

基于高斯混合模型的風電場群功率波動概率密度分布函數研究

摘要:如何描述風電功率波動的概率密度分布特性一直是風電聯網運行分析領域的難點。在利用概率密度函數法分析風電功率波動特性的基礎上,首先驗證了采用多種單一分布函數模型擬合風電波動概率密度分布特性的效果較差,并根據列維定理揭示了風電場群出力波動概率密度分布特性呈現多種分布的規律;在此基礎上提出采用高斯混合模型替代單一分布函數模型來擬合風電波動概率密度分布特性的方法。仿真結果表明,高斯混合模型具有良好的擬合效果,適用于描述大型風電場群出力波動的概率密度分布特性。
1107-1112

風電場機網扭振的小信號建模及仿真

摘要:風電場實際運行監測結果顯示,機網扭振問題已嚴重制約了風電機組的使用年限。而相比于單個風電機組,多個相同風電機組組成的單一機型風電場的機網扭振會發生傳遞。實際風電場多采用不同機型的風電機組互補運行,機網扭振特性的變化更加復雜。先建立常見的失速、雙饋、永磁直驅3種風電機組的單機小信號模型和對應的3種單一機型風電場模型,然后建立雙饋?永磁直驅、失速?雙饋和失速?永磁直驅3種混合機型風電場模型。通過模態分析法和相關因子分析了風電機組間的扭振傳遞作用,并總結出所有單一機型風電場和混合機型風電場的機網扭振特性。
1120-1127

考慮不同利益主體的DG并網成本?效益分析與并網容量優化

摘要:分布式電源(distributed generation,DG)的并網需要投資一定的成本并產生相應的效益,其中主要涉及投資商與配網公司之間的利益關系,因此分析DG并網后各方利益主體的成本?效益關系具有重要意義。首先,從DG投資商和配網公司2個方面分析了DG并網的成本?效益關系,對于不同的DG并網容量,分析兩者的凈收益情況;其次,建立了使總凈收益值最大的DG最優并網容量的計算模型,旨在實現雙方的利益共贏;最后,采用IEEE69節點配網系統作為算例分析,結果驗證了所提模型的有效性。
1128-1133

基于需求側放電競價的電動汽車充放電調度研究

摘要:為促進電動汽車與電網協調發展,提出了一種基于需求側放電競價的電動汽車充放電調度模型。在日前調度中,負荷聚合商根據電力公司公布的次日需要削減負荷時段。通過對電動汽車用戶行為特性的預測,以最大化電動汽車放電量為目標對可控容量進行預測,并參與需求側放電競價。電力公司根據負荷聚合商在各時段的出力和報價,以最小化負荷調度成本為目標優化調度計劃。在實時調度中,負荷聚合商以最大化其利益為目標對電動汽車進行充放電調度,使得在滿足電動汽車用戶充電需求的同時,降低充電成本和調度偏差。算例分析表明,電動汽車通過負荷聚合商參與需求側放電競價可以起到削峰填谷的作用,對預測精度的分析可以為負荷聚合商的投標決策提供指導。
1140-1146

不平衡負載下基于改進下垂控制策略的組合式三相逆變器控制

摘要:低壓微電網中,負載不平衡易引起逆變器三相輸出電壓的不對稱。為改善系統輸出電壓的對稱性,以組合式三相逆變器為研究對象,設計了系統的整體控制策略。針對傳統有功-頻率(P-f)下垂控制存在的系統頻率越限問題,采用了sigmoid P-f下垂控制;并在此基礎上,針對三相負載不平衡引起的電壓不平衡問題,提出了改進sigmoid P-f/改進無功-電壓(Q-U)下垂控制策略,該策略通過調整sigmoid P-f下垂曲線頻率設定點及Q-U下垂曲線空載電壓點來實時調節三相參考電壓的幅值和頻率,保證三相輸出電壓的對稱性。仿真和實驗結果驗證了所提策略的有效性。
1163-1168
電網技術雜志電力系統

雙饋風機?串補輸電系統次同步諧振的附加阻尼控制

摘要:雙饋風機-串補輸電系統存在次同步諧振的風險。為解決該問題,首先通過對風電串補輸電系統建模,推導了風電串補輸電系統的傳遞函數。然后通過對傳遞函數的分析,提出了附加阻尼控制方法。附加阻尼控制信號跟蹤次同步電流的變化,修正相應輸出電壓,使得在次同步頻率下變流器呈現正電阻,從而有效抑制諧振發生。采用次同步電流附加阻尼控制避免了基于多重旋轉坐標系分頻同步方法。該策略不影響原有控制器特性,且同步頻率下的阻尼可調,因此可以有效抑制次同步諧振。通過算例仿真分析證明了所提出附加阻尼控制的合理性和正確性,該方法具有計算簡單、便于實現等優點。
1169-1173

多逆變器并網耦合諧振機理及有源阻尼優化方法

摘要:對采用LCL型濾波器的并網逆變系統串、并聯諧振的分析往往缺乏全局觀,使得對逆變系統耦合諧振現象的機理揭示不夠清晰及準確,進而難以實現有源阻尼參數的優化選取。為解決這一問題,建立具有一般性特點的多逆變系統并網數學模型。該模型對兩類典型并網逆變系統控制結構具備普遍適用性。利用該模型定性及定量分析了逆變系統耦合諧振現象的機理和規律。并著重分析了本征諧振點隨并網逆變器數量變化在頻域內的分布特點及規律。同時,結合圖示法可以方便、直觀地尋求有源阻尼參數對耦合諧振衰減的最優取值范圍。最后,通過仿真和實驗驗證耦合諧振機理分析結論的正確性及有源阻尼優化方法的可行性。
1180-1189

750kV高抗中性點過電壓差異化特性及絕緣優化

摘要:目前國內對于750 kV輸電工程高抗中性點避雷器的參數設計沒有明確的技術原則,現有標準規定的高抗中性點絕緣水平要求也未考慮不同工程高抗中性點過電壓的差異化特性,并且未來可能出現的低高抗補償度可能對現有中性點避雷器及絕緣水平形成挑戰,因此有必要開展深入研究并提出對策。文章基于對國內已投運的多項750 kV交流輸電工程高抗中性點過電壓的電磁暫態仿真及現場實測結果進行調研,采取理論分析和數字仿真手段,研究了750 kV線路高抗中性點的過電壓差異化特性,提出了750 kV線路高抗中性點避雷器參數、絕緣水平的選擇方法,以及適應于單回及同塔雙回2種架設方式、60%~90%高抗補償度的中性點避雷器及絕緣水平差異化設計參數要求。研究成果可為750 kV線路高抗及其中性點小電抗設備的避雷器及絕緣優化設計提供技術依據。
1190-1196

采用隱式Cholesky分解的大規模病態潮流計算

摘要:Levenberg-Marquardt(LM)方法是一種求解非線性方程組最小二乘解的數值方法,可以提高電力系統潮流計算的收斂性。為了提升LM方法求解病態潮流的計算效率,從注入元和計算時間2個角度比較分析2種不同的LM方法迭代步稀疏求解方案。在此基礎上,采用隱式Cholesky分解算法求解LM迭代步,減少冗余計算量,進一步提高LM方法迭代步計算效率,算例通過對大規模電力系統潮流的仿真分析,驗證了該方法的正確性和高效性。
1197-1203

電力系統優化控制策略的魯棒性評估

摘要:為了對電力系統優化控制策略的魯棒性進行評估,綜合考慮控制變量的可實現精度和狀態變量的不確定性,建立了對控制策略的魯棒性進行評估的指標,論述了單性能指標優化問題和多性能指標優化問題的控制策略魯棒性滿足要求的判斷方法,提出一種基于抽樣優化的控制策略魯棒性評估方法,討論了在若干控制策略的魯棒性均滿足要求或均不滿足要求情況下進一步對各個控制策略的魯棒性優劣進行比較的方法。以IEEE 30節點無功優化算例為例,對采用優化方法得出5個候選控制策略進行了魯棒性評估,結果表明所提建議方法是可行的。
1204-1208

基于遞歸變窗最小方差法的電壓暫降快速檢測

摘要:動態電壓恢復器(dynamic voltage restorer,DVR)是補償電壓暫降的一種有效電力電子裝置,快速準確的電壓檢測是DVR精確補償的重要前提。文中分析了現有檢測算法,針對固定采樣短數據窗最小方差(least error squares,LES)法的諧波敏感問題、固定采樣長數據窗LES法的延遲問題,提出了一種基于遞歸變量可變數據窗最小方差法的暫降檢測算法,采用短數據窗和長數據窗同時采樣,兩種方法的計算差值同時大于動作閥值時觸發遞歸可變數據窗采樣,以識別電壓暫降。通過在線性和非線性負載、諧波、直流偏置等情況下進行實驗分析,驗證了可行性。結果表明,該方法計算量小、實現簡單、實時性強,檢測結果波動量小,電壓暫降時相量檢測時間可在5 ms內完成,且對諧波和直流偏置均不敏感,具有良好的動態響應。
1217-1223

基于神經網絡的分布式電源統一等效建模及其在PSASP中的應用

摘要:隨著分布式電源(distributed generation,DG)在電網中滲透率的日趨增大,分布式電源的統一等效建模成為目前電力系統仿真領域的基礎研究,人工神經網絡(artificial neural network,ANN)以其強非線性映射能力和自適應自學習能力為此問題的研究提供了有效途徑,綜述了各種神經網絡模型在電力系統負荷建模中的應用,并比較其優劣。對Elman神經網絡的反饋支路進行了改進,使之適應分布式電源統一等效建模的需要,提出了一種改進Elman神經網絡模型接入電力系統分析綜合程序PSASP的思路,仿真實例表明改進Elman神經網絡能有效描述各種分布式電源的外特性,能夠滿足工程仿真的需要。
1224-1230

采用非線性主動移相策略的分布式系統反孤島優化設計

摘要:快速有效的反孤島算法是分布式系統中一個重要環節,針對最新的網頻保護并網標準下傳統主動移相(active phase-shift,APS)算法的一些弊端,提出了一種適用于分布式發電系統的非線性主動移相反孤島優化算法。通過線性法和非線性法的對比分析,構建非線性函數優化相位偏移正反饋過程,推導孤島檢測的必要條件,在孤島響應及時且穩態性能良好的前提下對曲線斜率系數進行整定。最后,根據最新IEEE 929標準配置實驗環境和參數,實驗結果驗證了所提方法的有效性。
1231-1236

基于負荷持續曲線的配電網運行效率評價

摘要:對配電網運行效率的評價有利于把握電網運營現狀、提高決策水平、引導投資方向。針對目前對配電網運行效率評價存在的一些問題,首先對影響配電網運行效率的因素進行了分析,并提出基于負荷持續曲線的設備運行效率評價模型,該模型綜合考慮電網安全性和設備運行經濟性,提出了最大可輸送負荷、基于安全運行限值的平均負載率、安全風險懲罰因子等全新指標;分析了負荷持續曲線形狀對安全風險懲罰因子的影響;在設備運行效率基礎上提出系統運行效率和系統協調度的計算方法,以反映配電網整體運行效率及各層級設備運行效率之間的協調程度。算例分析結果驗證了模型的可行性和有效性。
1237-1242

含分布式電源的配電網電壓無功兩級協調控制模式

摘要:針對大量分布式電源接入配電網帶來的電壓無功控制問題,提出配電網電壓無功兩級協調控制模式。該模式包括2個控制層級,其中,二級控制系統針對高壓配電網優化,得出關口最優電壓;一級控制系統針對中低壓線路進行優化,實現無功的就地平衡。關口實現層級之間的信息交互,2個控制層級通過對關口電壓和功率因數的不斷修正實現系統的全局最優控制。最后,算例仿真結果驗證了控制模式的可行性。
1243-1248

基于改進DEAHP模型的支路綜合脆弱性評估方法

摘要:電力系統脆弱支路辨識,對系統安全運行、防止災難性事故發生具有重要意義。針對現有脆弱支路評估方法存在的評估角度單一,綜合指標權重選取過于主觀的問題,文中綜合脆弱性的原因分析與后果評估2個角度,建立反映支路抗干擾能力和影響力的指標集;基于改進的帶層次分析法約束錐的數據包絡分析模型進行多指標綜合,得到了既考慮主觀偏好又考慮客觀數據的支路綜合脆弱性評估指標,構建了多層次多角度的支路脆弱性評估指標體系,并基于此提出了一種新的支路綜合脆弱性評估方法。仿真結果證明了該方法的全面性與有效性。
1249-1256
電網技術雜志自動化

逆變型分布式電源T接線路后縱聯差動保護的改進方案

摘要:當逆變型分布式電源(distributed generation,DG)以T接的方式接入高壓配電網時,僅依靠提高電流縱聯差動保護的整定值可能導致保護拒動。首先分析了逆變型DG的接入對電流縱聯差動保護帶來的影響。然后,利用線路母線電壓互感器的信息,提出了以線路兩端正序補償電壓的差值作為輔助判據的解決方案,并利用正序補償電壓和正序差動電流的相位關系消除動作死區。該方案簡單易行,能夠實現全線速動,并且不受DG容量、過渡電阻及兩側系統電勢相角差等因素的影響。最后,基于PSCAD仿真平臺搭建了含逆變型DG的110 k V高壓配電網模型,對傳統的電流縱差保護及改進的縱差保護進行了對比,驗證了改進后保護方案的可靠性和有效性。
1257-1264

“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。
1264-1264

改進功能分解的二次系統風險評估方法

摘要:在基于功能分解的二次系統風險評估中,對于功能失效概率的評估是整個評估過程中關鍵的一環。針對目前方法中需要建立可靠性框圖、主觀性強等不足,提出了基于功能圖的功能失效概率評估模型,并將基于可靠性框圖的評估方法進行推廣,使之可以直接根據功能圖計算功能的失效概率。該方法首先將葉功能分解成只含邏輯節點和邏輯連接的有向連通圖,接著根據鄰接矩陣求得功能狀態關于邏輯節點和邏輯連接狀態的表達式,并分別給出計算功能失效概率的精確方法和近似方法。最后,使用測量數據采集功能的算例說明所提評估方法的計算過程。
1265-1270

配電自動化終端布局規劃方法

摘要:針對配電自動化規劃中的配電終端布局問題,提出一種配電自動化終端布局科學規劃方法。首先分析了配電自動化終端配置的原則,研究了考慮配電自動化的配電網可靠性評估方法。在此基礎上建立了以一次開關設備和配電終端投資費用、運行費用以及故障停電損失費用之和最小為目標的優化模型,并采用遺傳算法對優化模型進行求解,從而確定配電網中一次開關設備和配電自動化終端的安裝位置和安裝類型。IEEE RBTS BUS-2算例結果表明,該方法能夠得到合理的配電自動化終端布局結果。
1271-1276

智能配用電信息采集業務通信帶寬預測

摘要:針對現行配用電信息采集業務帶寬計算方法存在帶寬資源利用率不高的局限性,提出一種基于排隊論的業務通信帶寬計算方法。從智能配用電信息采集業務通信特點出發,分析了現行計算方法帶寬資源利用率不高的原因;闡述了基于M/M/1/k排隊論的智能配用電信息采集業務帶寬計算方法的基本思想、實現步驟和最優帶寬求解流程;通過考慮業務通信動態特性和服務質量要求,使帶寬資源利用率最大化。以電能采集業務為例,討論了所提方法借助業務帶寬、服務質量與帶寬資源利用率之間的量化評價過程,以及支持配用電信息采集業務根據帶寬資源充裕度情況合理分配帶寬資源的過程;并通過國家電網典型配用電信息采集業務算例,與電力現行彈性系數帶寬預測方法進行對比分析,驗證了所提方法的有效性。
1277-1282
電網技術雜志高電壓技術

高壓直流電纜穩態載流量解析計算方法

摘要:高壓直流電纜穩態載流量的準確計算對于其傳輸能力的充分利用具有重要意義。首先,提出了高壓直流電纜穩態載流量解析計算方法,該方法同時考慮了線芯導體最高長期允許溫度和絕緣層最大允許溫差。其次,利用該方法對?160 kV交聯聚乙烯直流電纜穩態載流量進行了計算,并用有限元法進行了驗證。最后,研究了敷設環境溫度、線芯導體最高長期允許溫度和絕緣層最大允許溫差對直流電纜穩態載流量的影響規律,發現考慮線芯導體最高長期允許溫度和考慮絕緣層最大允許溫差的直流電纜穩態載流量隨敷設環境溫度的變化曲線可能存在交點,當敷設環境溫度高于交點溫度時,線芯導體最高長期允許溫度決定了穩態載流量;當敷設環境溫度低于交點溫度時,絕緣層最大允許溫差決定了穩態載流量。
1283-1288

特約主編寄語

摘要:由于能源資源與負荷呈逆向分布,用電需求不斷增加,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與復雜,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。
I0001-I0002

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