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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6期雜志 文檔列表

電網技術雜志能源互聯網

全球能源互聯網對話工業4.0

摘要:智能電網是電力工業發展的必然趨勢。隨著智能電網的發展,智能電網概念得到了擴展。一方面,將能源從電力向氣、熱、冷、交通系統進行擴展;另一方面,在實施的范圍上,向全球擴展,全球能源互聯網概念應運而生。該文基于全球能源互聯網的概念與框架,詳細分析了全球能源互聯網不同層面上的集成與交互,以及組成并參與各層面的個體。與智能電網和全球能源互聯網的形成類似的,是近年來進入視野的基于信息物理融合系統、物聯網和服務網等技術的"工業4.0"概念。通過全球能源互聯網對話工業4.0,可以展望的是新興的商業運營模式和增值潛力。
1607-1611

能源互聯網環境下的信息經濟學初探

摘要:信息系統是能源互聯網的重要組成部分,能源互聯網環境下的信息經濟學是相關的一個有待研究的重要問題。在此背景下,展望了信息經濟學在能源互聯網信息經濟研究中的應用前景,并試圖建立相關的研究框架。首先總結了國內外現有的對能源互聯網比較典型的定義,在此基礎上展望了能源互聯網環境下信息系統的基本架構、功能和運行機制。之后,概述了信息經濟學的一些主流理論與方法。最后,從信息價值增值、信息價值評估、信息增值服務模式、基于信息的博弈分析和機制設計等幾個方面,探討了能源互聯網環境下信息經濟學需要研究的問題。
1612-1619

多能源等效替代方式及其轉移效益模型

摘要:以能源互聯網為背景,研究多種能源在轉化利用過程中,不同"能質"能量之間的等效轉化關系及其效益模型。首先,在含有風機、光伏電池、冷熱電聯供系統以及蓄能系統的多能源互聯系統中,綜合考慮負荷需求特性和價格因素對能源利用方式的影響,以能源利用率最大和系統綜合運行成本最小為目標,構建了能源轉化利用的多目標優化模型;然后,采用量子行為的粒子群優化算法對模型進行優化求解,并與傳統用能模式進行對比分析。算例結果驗證了所提模型的可行性。
1620-1626

面向能源互聯網的多能流靜態安全分析方法

摘要:多能流是能源互聯網的重要特征之一,涵蓋電、熱、冷、氣、交通等多個能流子系統,帶來諸多效益的同時也使系統更加復雜,安全問題更加突出。提出了面向能源互聯網的多能流靜態安全分析的概念和方法。多能流系統需要根據能流子系統之間的耦合程度確定合適的邊界,其組成可分為耦合元件和非耦合元件。多能流系統靜態模型的共性表現為網絡拓撲約束和廣義基爾霍夫定律,個性表現為支路特性和耦合元件特性。多能流求解方法可以分為聯合求解和解耦求解。給出多能流靜態安全分析的安全運行約束、運行狀態分類、預想事故集和流程。電-熱耦合算例驗證不同能流子系統之間的相互影響,說明開展多能流靜態安全分析的必要性。
1627-1634

熱電聯合網絡狀態估計

摘要:熱電聯產可有效提高能源的使用效率,與此同時,通過合理調度熱電聯產還可穩定電網、減少電網波動,有利于各類可再生能源的接入。因此,近年來,熱電聯供在國內外都有了大力發展。由于熱電聯合網絡日益龐大,對于熱電聯合網絡的監控刻不容緩。參考電力系統常用的監控手段,即電力系統狀態估計,對熱網引入狀態估計進行監控??偨Y了現有的3種熱網模型,最終提出了半聯合靜態模型作為熱網狀態估計的模型,成功在熱網中引入了狀態估計。在此基礎上,考慮了熱網和電網之間的耦合關系,完成了熱電聯合網絡的狀態估計,并通過蒙特卡洛實驗比較了熱電聯合狀態估計與單獨狀態估計的性能。熱電聯合狀態估計通??梢缘玫礁_的全局一致基態潮流解,這為后續的熱電聯合網絡在線安全評估、優化調度打下了基礎。
1635-1641

基于Spark平臺和多變量L2-Boosting回歸模型的分布式能源系統短期負荷預測

摘要:分布式能源系統負荷預測是系統規劃與經濟運行的可靠前提和依據,在當前海量高維數據的背景下,有效的在線數據處理平臺與精確的負荷預測方法是當前的研究重點?;诜植际侥茉聪到y負荷數據特點,在缺失數據處理、壞數據分類以及特征選擇的基礎上,建立了基于Spark平臺與多變量L2-Boosting回歸模型的分布式能源系統短期負荷預測方法。首先,利用Spark平臺分割全部數據得到多個子數據模型,通過并行計算提高數據處理效率,采用特征提取方法得出模型需要的輸入向量;其次,將得出的有效數據信息輸入到多變量L2-Boosting回歸模型進行訓練學習,得到訓練后的多變量L2-Boosting回歸模型;最后,利用測試數據測試模型。算例結果驗證了所提模型的有效性。
1642-1649

兼容需求側可調控資源的分布式能源系統經濟優化運行及其求解算法

摘要:從分布式能源系統的優化研究著手,建立了兼容需求側可調控資源的分布式能源系統經濟優化運行模型,充分考慮了分布式能源系統中的電負荷、熱負荷和冷負荷。其次,為能夠解決上述多目標、非線性優化問題,提出了量子煙花算法(quantum fireworks algorithm,QFA)。最后,將所提出的模型及求解算法應用于我國西北地區某分布式能源系統的實際算例中,仿真結果表明:當分布式能源系統參與需求側負荷優化管理時,系統總成本減少約6.17%;此外,驗證了QFA算法求解此類問題的可行性。
1650-1656

基于Hessian內點法的微型能源網日前冷熱電聯供經濟優化調度

摘要:微型能源網包含冷、熱、電和氣4種能源形式,具有負荷種類多樣、供能設備豐富的特點。在對微型能源網內多種供能及蓄能設備進行建模的基礎上,提出基于集中互連能源交換網絡的冷熱電聯供微型能源網的供能架構,架構內冷熱電負荷被細分為純電負荷、熱水負荷、空間熱負荷、冷凍制冷負荷和空間冷負荷,圍繞該架構建立冷熱電聯供微型能源網經濟優化調度模型,采用基于Hessian矩陣迭代的內點法對模型進行了求解。算例表明,通過調度微型能源網內各供能設備的運行方式和出力,可以顯著降低系統的日運行費用,實現冷熱電聯供微型能源網的經濟優化運行,得出的合理調度方案證實了所提模型和求解方法的正確性及有效性。
1657-1665

計及需求響應的虛擬發電廠優化調度模型

摘要:由于虛擬發電廠內部具有大量的風電等可再生能源,使得虛擬發電廠的出力存在不確定性;而需求響應作為虛擬發電廠內部重要的用戶側資源,在保證虛擬發電廠出力穩定性上具有重要的作用。為實現虛擬發電廠內部機組與需求響應的互動,提出了考慮虛擬發電廠內部需求響應的虛擬發電廠優化調度模型。該模型以最大化虛擬發電廠收益為目標,在考慮機組運行約束、需求側響應約束后,利用了機會約束描述虛擬發電廠的內部功率平衡,并采用了基于極限學習網絡的粒子群算法對模型進行求解。通過算例分析了不同風電波動范圍和不同置信度對虛擬發電廠的收益和需求響應量的影響,討論了不同場景下的需求響應對虛擬發電廠調度收益的影響,得出了需求響應能夠提高虛擬發電廠對主網的售電量、促進虛擬發電廠的整體收益的結論。
1666-1674
電網技術雜志低碳電力技術

歐洲低碳電力路線分析

摘要:面對日益嚴重的氣候變化與能源緊缺問題,低碳電力是世界各國電力發展的必然趨勢。歐盟一直積極推進低碳電力建設,并設定了2050年的溫室氣體減排目標,很多歐盟組織機構圍繞低碳電力目標的可行性及發展路線開展相關研究。根據發布的相關研究報告,總結介紹了歐盟低碳電力在電源側、電網側和需求側的發展路線。主要思想是充分利用開發地區能源資源稟賦,在泛歐洲范圍內實現多種類型清潔能源的互聯互補,大范圍、高能效地進行能源供需的平衡與配置。主要措施包括轉型低碳能源結構、開發大型可再生能源基地、建設以泛歐洲超級電網為主干網架的智能電網、加強需求側建設等。最后,討論了歐洲低碳電力發展路線對中國未來低碳電力建設的啟示。
1675-1682

混合電力市場下碳排放流的分配

摘要:從消費角度分析了碳排放對制定相應的二氧化碳減排政策具有的重要參考價值。結合電力系統的特點,提出了碳排放流的概念,并將其應用于電力負荷的碳排放計算。針對聯營交易與雙邊交易共存的混合電力市場,提出了一種基于交易的碳排放流計算模型。該模型考慮了負荷所參與電力交易方式的差異。首先,根據各交易對支路潮流的使用份額,將對應于網絡損耗的碳排放分配給所有電力交易。然后,將網絡損耗從原始有損網絡中移去,實現聯營交易與雙邊交易的解耦。最后,將雙邊電力交易繼續從網絡中減去,得到只存在聯營交易的無損網絡。在新網絡中,應用潮流追蹤將相應的碳排放分配給聯營交易內部的各子交易。將上述計算過程合并,即可得到對應負荷電力消費的碳排放。所得結果可向負荷提供與其電力消費有關的碳排放信息,這將可能影響負荷的消費行為并有助于低碳電力的發展。最后,以簡單節點系統為算例,驗證了所提計算模型的有效性。
1683-1688

風速及風機地理位置分布特性對直驅風電場故障特征的影響分析

摘要:為探討直驅風電場分群建模的必要性,研究了風速和風機地理位置分布特性對直驅風電場故障特征的影響。故障特征分析是繼電保護構造判據的基礎,考慮到故障暫態時段極短且繼電保護動作速度快,故障特征分析時可以假定故障切除前風速不變。在此基礎上,由于故障阻滯了有功功率的傳輸,故障后直驅風機產生的有功不能全部傳送到網側。卸荷電路保持了逆變器直流電容電壓的穩定,并將多余電能釋放。在直流電容電壓恒定的情況下,逆變器向故障點注入的多為無功電流,且僅與控制策略和電壓跌落程度有關,而與負荷電流無關。理論上,風機對故障點注入的電流與風機所處的地理位置有關。但由于直驅風機的弱饋特性,各風機感受到的電壓跌落差別不大,對故障點的注入電流基本相同;雖然各風機距離故障點遠近存在差異,但就電氣量傳輸延遲對應的相角差而言,幾乎可以忽略不計。綜上分析,直驅電場無需分群建模,無需考慮負荷和地理位置影響。最后,仿真結果驗證了理論分析的正確性。
1689-1695

風速相關性下的電網阻塞概率預測

摘要:大規模風電場接入電網后,由于風電具有間歇性和隨機性等特點,會對電網潮流分布產生較大的影響。特別是當風速具有較強的相關性時,會造成部分線路出現輸電阻塞。由于風速分布呈現非線性和尾部相關性的特點,使用廣義Copula函數對風電場風速進行相關性建模,然后對其進行參數估計,并對風速相關性模型進行評價和對比,最后將特定相關性風速數據應用于潮流優化算法中。通過基于改進的小生境遺傳算法的潮流優化和排序集抽樣的蒙特卡洛仿真獲取斷面的潮流有功功率的概率分布,從而預測輸電斷面的阻塞概率。最后通過IEEE39節點系統的算例表明,在故障條件下風速相關性對電網阻塞有較大的影響,同時所提方法和模型是有效的。
1696-1702

基于光伏模擬器的虛增電量特性分析與檢測方法

摘要:光伏電站運行中存在虛增電量的情況,造成補貼費用增加和安全隱患。由于光伏發電測量和預測的誤差,現有基于光伏發電實時測量值與預測值的識別方法難以識別虛增電量。因此,針對基于光伏模擬器的虛增電量方式,分析虛增電量前后的系統功率分布,發現關口電表數據隨光伏計量表數據變化的斜率在是否虛增電量時具有差別,提出將該斜率作為虛增電量的檢測指標;針對檢測指標難以直接計算的問題,提出采用1 d的關口電表和光伏計量表數據,基于最小二乘法計算檢測指標,從而判斷是否存在虛增電量問題的檢測方法。仿真結果和實驗結果表明,虛增電量檢測方法的計算結果與理論值誤差較小,能夠用于不同季節、不同光照條件、不同程度的光伏模擬器虛增電量問題的檢測。
1703-1708

基于需求響應的光伏微網儲能系統多目標容量優化配置

摘要:電力市場環境下,考慮需求響應對光伏微網儲能系統配置的影響,對光伏微網商業化投資決策具有重要意義。峰谷分時電價下,構建基于電量電價彈性矩陣的用戶多時段電價響應模型,提出分時電價下儲能充放電策略及微網優化運行策略,構建微網投資收益模型。根據系統調度和約束條件,以光伏利用率最大和年凈利潤最大為目標,采用改進非劣排序遺傳算法Ⅱ求解所建光伏微網儲能系統多目標容量優化配置模型。將優化方法應用于廣東某實際微網,驗證了模型和算法合理性。
1709-1716

采用改進粒子群算法的微電網短期調控模型

摘要:現有的大部分微電網調控模型以預測發電功率作為調控目標,且在進行成本核算時沒有考慮電池的狀態變化帶來的影響,致使調控周期長、調控策略經濟性差且易受功率預測誤差影響。針對上述問題,基于對風力發電、光伏發電和儲能設備的成本分析,提出了一種以機組的啟停為策略、以成本最小為目標的微電網短期調控模型。為尋求最優的調控策略,在保留傳統粒子群速度更新方法的基礎上,修改了位置更新方法并引入懲罰函數,提出一種改進的離散粒子群算法(discrete particle swarm optimization-Ⅱ,DPSO-Ⅱ)。仿真和實際算例結果表明,所提模型能夠達到預期的調控目標,且具有較好的經濟性和魯棒性;所提DPSO-Ⅱ算法的尋優性能較傳統基于遺傳算法和離散粒子群算法有較大提高,因而具有潛在的應用價值。
1717-1723

利用信息融合技術的儲能鋰離子電池組SOC估算

摘要:在電池儲能系統的實際工程中,電池組荷電狀態(state of charge,SOC)估算精度越來越受重視。電池組容量、運行環境、循環時間和充放電倍率等都將影響電池組的SOC估算精度,采用單一的電池模型和數據模型很難獲得準確的SOC。提出了一種基于信息融合技術的鋰離子電池SOC估算方法,主要基于開路電壓(open circuit voltage,OCV)-SOC曲線進行。根據鋰離子電池運行特性,把OCV-SOC曲線空間劃分為鋰電池穩定運行區間、識別校正區間、過充區間和過放區間,并據此重新定義鋰離子電池運行模式。然后根據其運行模式,在不同運行區間內對鋰電池的估算模型進行切換和優化。采取基于信息融合的SOC估算方法,不斷修正消除估算模型在運行狀態下產生的各種誤差,得到較為精確的SOC估算值。最后搭建實驗平臺,以某儲能電站的實際儲能工況對該算法進行實驗驗證,結果表明,上述SOC估算算法在實際鋰電池儲能系統應用中具有較強的可行性和實用性。
1724-1729

基于電池租賃模式的電動汽車換電站電池容量優化

摘要:深入分析了電動汽車換電站運行特性,建立了換電站電池狀態轉移模型;針對電動汽車日耗量特性,建立了電動汽車換電需求模型,并采用基于Kantorovich距離的場景削減技術對換電需求場景進行有效削減。在此基礎上,以換電站電池投資等年值、電池年運行維護成本及換電站充放電費用最小化為目標,綜合考慮換電站充放電能力、電動汽車換電需求等約束,建立了基于分時電價機制的換電站電池容量優化模型。利用某換電站進行算例仿真,并分析了電池投資價格、電價峰谷差對容量優化配置的影響。結果表明,降低電池價格或增大電價峰谷差,均使得換電站電池最優配置容量增加。
1730-1735
電網技術雜志直流輸電與直流電網

潮流控制器對直流電網運行網損影響分析

摘要:直流潮流控制器可顯著增強直流電網運行靈活性和線路潮流的可控性。主要采用靈敏度分析方法研究潮流控制器對直流電網運行網損的影響。指出通過引入潮流控制器可以降低原直流輸電系統運行網損,此外,潮流控制器不同安裝位置可影響到運行網損的減少量大小,依據網損對潮流控制器工作變比的靈敏度公式,可求得運行網損最小時對應的潮流控制器工作變比。以三端環網式直流輸電系統為例,通過仿真驗證了理論分析的正確性。在上述研究工作基礎上,還提出了一種新的直流潮流控制器的工作模式:在沒有潮流調節任務時,通過合理配置潮流控制器以減小系統運行網損,從而使得直流潮流控制器不但可以起到控制線路直流潮流的作用,還可通過合理配置其工作變比來降低直流電網損耗。
1736-1742

柔性直流輸電換流站的同步電機模擬特性分析

摘要:簡要介紹了柔性直流輸電換流站的同步電機模擬控制策略,通過在傳統下垂控制中專門加入一階慣性環節實現了換流站的同步電機模擬。換流站不僅可以實現一次調頻的靜態特性,還能夠模擬同步發電機的轉子運動方程。對同步電機模擬控制策略進行了理論分析,指出了各控制參數對換流站特性的影響。通過將頻率偏差的積分值加入到換流站的有功功率指令中,換流站可以實現二次調頻功能。在PSCAD/EMTDC軟件中建立了雙端柔性直流輸電系統的詳細仿真模型,通過2個仿真案例下的多個復雜工況的仿真,驗證了換流站在同步電機模擬控制策略下,具有增加系統慣性、提供頻率支撐等功能,可以顯著提升換流站適應電網復雜工況、安全穿越電網故障的能力。
1743-1750

舟山多端柔性直流輸電示范工程典型運行方式分析

摘要:舟山多端柔性直流輸電示范工程是世界范圍內首個五端柔性直流輸電工程,在不同條件下運行方式復雜多變。首先簡要介紹了舟山交直流混聯電網特點及示范工程定位;然后分析了示范工程典型運行方式和部分高級功能,如多換流站協調控制功能、聯網模式與孤島模式平滑切換等功能;最后介紹了示范工程現場試驗和實際運行情況。運行實踐表明,示范工程運行方式靈活,顯著提高了舟山電網特別是舟山北部電網供電可靠性,經濟效益和社會效益顯著。
1751-1758

特高壓直流中性線母線開關重合保護誤動分析

摘要:在錦蘇、哈鄭和溪浙特±800 kV高壓直流輸電工程系統試驗過程中以及投入運行后,發生了幾次直流場中性母線開關(neutral bus switch,NBS)保護誤動重合故障。對錦蘇、哈鄭和溪浙特高壓直流輸電工程直流場中性母線開關保護誤動重合故障及后果進行了分析,找到了引起NBS開關重合的原因,提出了解決方案并通過了試驗驗證。對不同原因引起的直流場NBS開關重合的機理進行了詳盡的剖析,并提出了相應的解決措施。通過對已投入運行±800 k V特高壓直流工程直流場NBS開關重合故障分析以及對正在建設的特高壓直流工程NBS性能分析,提出了NBS開關重合故障影響直流系統穩定運行的解決措施。
1759-1765

高壓直流緩沖器的建模分析及應用

摘要:高壓直流緩沖器是一種類變壓器的直流短路電流抑制裝置,結合高壓直流斷路器可有效地抑制、切斷直流輸電系統中的短路電流。首先基于高壓直流緩沖器的等效電路,采用非線性電阻和非線性電感并聯的方法建立其等效模型;接著對高壓直流緩沖器的工作性能進行了實驗驗證和仿真驗證,結果表明高壓直流緩沖器能夠有效地抑制短路電流的峰值和燃弧時間;然后對高壓直流緩沖器的非線性等效電路進行動態響應分析,分析結果表明高壓直流緩沖器只有工作于過阻尼狀態才能有效地抑制短路電流;最后結合高壓直流緩沖器和高壓直流斷路器,提出一種混合式高壓直流短路保護方案,并對其可行性進行了分析。
1766-1771
電網技術雜志電力系統

基于歷史數據庫的電力系統狀態估計欺詐性數據防御

摘要:黑客惡意注入的欺詐性數據可以干擾電力系統狀態估計,對電力系統的安全可靠運行產生巨大威脅?,F階段防御研究都忽略了歷史數據庫中可提取的有效信息對防御欺詐性數據的輔助作用,因此,提出一種基于歷史數據庫的電力系統狀態估計欺詐性數據防御模型。以打破欺詐性數據的隱蔽性為目標,采用維特比算法(Vitervbi algorithm,VA)求解隱馬爾可夫模型(hidden Markov model,HMM)描述的電力系統運行狀態,并將VA求解的短期狀態預測結果作為防御算法打破欺詐性數據隱蔽性的狀態參考。IEEE-14和IEEE-118節點測試系統的仿真結果驗證了短期狀態預測結果的可靠性及防御算法遏制欺詐性數據的有效性。
1772-1777

應用Prony算法的廣域量測信號時延補償方法

摘要:通信時延是電力系統廣域網絡化控制中不可忽略的問題,對帶有時延的遠端量測信號進行預測補償極具工程實用價值。文章介紹了包含時延補償器的廣域控制系統結構;基于電力系統中廣域控制器輸入信號(例如角速度、功角等)可采用衰減三角函數的線性組合準確近似的特點,提出了改進Prony預測補償算法以及評價預測補償效果的指標;提出了基于巴特沃斯低通濾波器的抗噪聲方法,并通過修正Prony模型參數補償濾波環節引入的相移。最后使用四機二區域系統暫態仿真曲線和浙江電網PMU實測數據,采用不同預測補償算法進行了測試驗證,結果表明提出的改進Prony預測補償算法對信號噪聲具有良好的抗噪性,可準確實現時延信號的實時預測補償,滿足工程應用需求。
1778-1784

適應電網多復雜工況的AGC控制模式轉換技術研究

摘要:調度控制系統中AGC機組控制模式依靠人工決策修改的方式,已經無法滿足電網實時平衡和多復雜工況下的調節需求。文章首先根據AGC機組控制模式的負荷擾動調節特點,對機組控制模式進行歸類分析;然后提出適應電網正常和緊急2種工況的控制模式自動轉換方案,提出適應CPS標準的調節備用需求模型和模式轉換策略,策略兼顧負荷趨勢調整和平衡控制雙重目標,實現對機組控制角色的自適應轉換和調節容量的優化調控;通過大功率缺失擾動下滿足CPS/DCS標準的調節備用需求分析,提出緊急功率控制模式轉換策略,通過擴充緊急功率控制調節容量,以快速支援電網功率恢復。最后通過算例分析驗證了所述方法的有效性。
1785-1791

交流弱電網中用于抑制數值振蕩的變參數有理分式擬合算法

摘要:大規模風電、光伏發電所接入的電網多處于偏遠地區,線路阻抗較大,系統擾動較多。對這一類電網進行電磁暫態仿真時,若采用經典的數值算法(如隱式梯形法),則容易發生非原型數值振蕩,導致仿真結果失真。傳統改進方法涉及到算法切換或附加阻尼元件,其中相關參數均為固定,限制了算法在電磁暫態仿真中的靈活性。提出了一種變參數有理分式擬合法,采用三階有理分式擬合數值算法中的指數項。通過調整參數,使得算法具有L穩定性。此時算法對截斷誤差具有更快的衰減速率,從而有效抑制數值振蕩。進一步推出了數值振蕩誤差遞推公式,從數學上分析了所提算法和隱式梯形法的誤差衰減特性。算例給出了實際弱交流電網的算例,驗證了所提算法在數值穩定性和抑制數值振蕩方面的優勢。
1792-1796

基于節點重要度指標的次同步諧振建模方法

摘要:傳統次同步諧振建模方法沒有識別建模邊界的定量方法,這導致應用該方法獲得的模型不能確保滿足工程實際的精度要求。提出了研究機組驅動點阻抗頻率特性是決定次同步扭振模態電氣負阻尼的主導因素。然后,應用研究機組驅動點阻抗頻率特性偏差定義了節點重要度指標,并應用該指標發展了一種定量識別次同步諧振建模邊界的方法,能夠保證模型精度,提高建模效率。最后應用修改的IEEE39節點系統,驗證了所提出建模方法的有效性。
1797-1803

動態無功優化的多階段求解方法

摘要:動態無功優化是保障電網安全經濟運行的重要手段之一。然而,動態無功優化屬于大規模、多時段、強耦合的非線性混合整數規劃問題,直接求解困難。為處理無功優化問題中包含的離散變量及時段耦合約束,基于動態無功優化問題的物理本質,提出了動態無功優化模型的多階段求解方法。第1階段以系統網損最小化為目標,松弛離散變量和無功設備全天動作次數約束,基于內點法計算得到動態無功優化問題的初始解。第2階段以網損增量最小化為目標,基于目標函數對控制變量的靈敏度,將子問題在當前解附近線性化,構建以無功控制設備全天動作次數為約束的混合整數規劃模型,由此決策無功設備全天動作次數約束下的離散控制變量優化解。在此基礎上,將第2階段得到的優化結果代入到第1階段的優化模型當中,得到多階段動態無功優化問題的優化結果。Ward&Hale 6節點算例系統和國內某省網實際系統計算結果驗證了所提模型和求解方法的高效性和適用性。
1804-1810

采用相對熵組合賦權法的500kV電網短路電流抑制策略優化決策

摘要:500 k V電網短路電流水平的不斷提高,嚴重影響了電力系統的安全穩定運行,為此,提出了短路電流抑制策略優化決策方法來確定抑制短路電流的方案。該優化決策選取短路電流、潮流分布、暫態穩定以及成本作為評價指標進行綜合評價,并且以短路電流大小、潮流熵、端口供給能量和措施成本定量描述評價指標,為避免單一賦權法的局限性,采用相對熵組合賦權法確定各評價指標的權重,得到短路電流抑制方案的綜合評價值進而確定最優方案。仿真算例驗證了該方法的有效性和可行性。
1811-1817

基于用戶互動能力的優化用電模式與方法

摘要:現階段有序用電存在一定的主觀性和經驗性,可能導致電力用戶不公平承擔供電缺口的問題。為此,提出一種基于用戶互動能力的優化用電模式與方法。在分析用戶負荷特性和用電約束的基礎上,歸類為4種優化用電類型,供用戶匹配選擇。通過分層序列法(lexicographic method),綜合考慮用戶負荷特性與社會效益,動態生成電力用戶的優化用電序位表。由于用戶數量較大,為高效求解優化用電形成的大規?;旌险麛狄巹澞P?文章提出一種動態可行域優化的高效求解算法。根據優化用電序位表,確定優化用電的尋優空間,通過迭代逐步擴展尋優空間,在不犧牲精度的前提下高效制定用戶的優化用電計劃?;谀呈」I園區配電系統的算例分析表明,提出的模式與方法能夠高效制定優化用電方案,確保電力用戶公平均衡參與優化用電,有效消除配電網供電阻塞。
1818-1824

基于家庭用電負荷關聯度的實時優化策略

摘要:針對家庭負荷在需求響應中巨大的不確定性,提出家電配合使用情況是家庭用戶響應情況的重要影響因素之一,并提出家庭用電負荷關聯度的概念。建立家庭用電負荷模型,設計基于家庭用電負荷關聯度的實時更新的優化策略。通過Matlab對算法模型在單個家庭用戶以及多個家庭用戶綜合情況下進行仿真,驗證了納入家庭用電負荷關聯度的實時優化策的有效性及優越性。
1825-1829

牽引供電低頻網壓振蕩影響規律研究

摘要:目前多條電氣化鐵道出現了低頻率的網壓振蕩、波動現象,造成了機車的牽引封鎖。機車–牽引網(簡稱車網)互聯系統低頻網壓振蕩具有很強的不可預見性,利用阻抗分析法對低頻網壓振蕩問題進行分析,并基于Matlab/Simulink仿真平臺建立了HXD2B型電力機車與牽引網的聯合仿真模型,再現了牽引供電低頻網壓振蕩現象。通過與實測波形對比,驗證了模型的正確性。在車網聯合仿真模型的基礎上,分析和討論了牽引網長度、牽引變壓器接線方式、機車負載情況及機車控制參數對低頻網壓振蕩的影響規律。仿真結果表明,減小牽引供電系統阻抗(改變牽引網長度、牽引變壓器接線方式)或增大機車系統阻抗(改變機車負載情況、機車控制參數)均能抑制低頻網壓振蕩現象。
1830-1838

暫態過電壓引起風電機組連鎖脫網風險分析及對策

摘要:直流換相失敗、閉鎖等擾動過程中會在換流站產生暫態過電壓,而且暫態過電壓的大小與直流輸送容量密切相關。如果直流近區存在大量風電場,暫態過電壓可能引發風電的過電壓脫網及連鎖反應。分析了直流近區暫態過電壓問題的原理和影響因素,闡述了過電壓可能引起風電脫網的機理,并通過實際案例和仿真分析進行了驗證。最后,從提高短路容量、加強網架結構、提高風電耐壓能力等方面提出了防范風電連鎖脫網的應對策略。
1839-1844

廣義諧波電網環境電壓源型并網變流器滑模變結構直接功率控制策略

摘要:針對實際電網電壓中存在實時動態變化的諧波運行環境,提出電壓源型并網變流器廣義諧波下的滑模變結構直接功率控制(sliding-mode-based direct power control,SMCDPC)策略;其實施是針對所有次數諧波,該控制策略不需實時精確的電網諧波次數和相位檢測,具有實際工程應用價值。在以往研究成果的基礎上,建立了廣義畸變電網環境中的并網電壓源型變流器(grid-connected voltage-sourced converters,VSC)的完整數學模型,提出3種該運行環境下的控制目標:正弦形輸出電流,消除有功功率波動和無功功率波動。完成了滑模變結構直接功率控制設計。仿真結果表明,相比傳統滑模變結構直接功率控制,改進的滑模變結構直接功率控制增強了電壓源型并網變流器在實際電網廣義電壓諧波下環境中的運行能力。
1845-1850
電網技術雜志自動化

智能變電站通信網絡實時故障診斷模型與方法

摘要:為提高智能變電站通信網絡的運維水平,提出了基于網絡報文分析儀所具有的信息來實現通信網絡故障診斷的方法。首先闡述了故障診斷方法的實現思路,建立了通信網絡信息流通模型,包括通信網絡連接模型、信源模型以及信宿模型等,并提出了基于該模型的報文傳輸路徑搜索算法,構建了設備間通信關系與實體設備之間的映射,基于此給出了通信網絡故障診斷的算法流程。最終,以一個典型110 kV變電站的110 kV側過程層網絡為例進行案例分析,分析結果表明所提故障診斷方法具有足夠的精確性和工程有效性,能夠指導運維人員快速恢復通信網絡的正常運行。
1851-1857

計及接入控制策略的寬帶電力線OFDM系統跨層資源分配

摘要:針對寬帶電力線資源分配中的Qo S需求保證及用戶間公平性問題,提出了一種計及接入控制策略的寬帶電力線OFDM系統跨層資源分配算法。首先建立了多用戶跨層資源分配系統模型;其次通過公平因子約束實現整體算法的公平性,并提出一種接入控制策略,在某一個或幾個用戶信道質量較差而需要消耗大量系統資源的情況下,通過拒絕這些用戶的接入來保證系統的整體性能;最后,在典型電力線信道的環境下,對該算法及對比算法進行了仿真,仿真結果證明所提算法相對于對比算法可以更有效地滿足Qo S及公平性需求,提升系統性能。
1858-1866

電力信息-物理相互依存網絡脆弱性評估及加邊保護策略

摘要:隨著一次電網與信息系統深度融合,研究電力信息-物理系統的交互連鎖故障機理與保護措施具有十分重要的理論價值與現實意義?;谙嗷ヒ来婢W絡理論,建立了電力信息-物理相互依存網絡模型。由于相依網絡的脆弱性同時受到依存邊與網間拓撲互相似性的影響,文章首先基于復雜網絡理論,對華中500k V電力網及其信息網的拓撲結構特性進行對比分析。其次,考慮網間節點的相互依存關系,定量評估了信息網與電力網的拓撲互相似性。通過對華中500 kV電力信息-物理相依網絡在隨機故障下的連通脆弱性進行評估,發現:雖然網間的相互依存提高了電力系統的脆弱性,但由于信息網與電力網的拓撲具有高度互相似性,這使得電力信息-物理相互依存網絡避免了一階相移。針對電力網與信息網的結構特點,研究了低度數節點加邊策略及其分配策略對電力信息-物理相互依存網絡的脆弱性的影響。仿真結果證明了低度數節點加邊策略的有效性,且加邊分配策略對改善電力信息-物理相互依存網絡的脆弱性具有重要影響。
1867-1873

基于IPv6的低壓電力線載波樹型路由控制機制

摘要:將電力線載波通信網絡應用于智能電網中,有效延長通信距離是亟待突破的技術難題。為此,提出一種基于IPv6的低壓電力線載波樹型路由機制,子網節點通過支持IPv6地址自動分配的分布式地址分配策略來構建載波網絡層次轉發樹模型。中繼節點以MAC頭中的目的地址進行下一跳路由轉發,并結合IPv6適配層中的Mesh頭實現多跳路由尋址。在層次轉發樹中,中繼節點只需存儲與其子節點數相當的信息項即可實現子網內路由信息的快速生成。搭建了電力載波通信配電網樹型拓撲結構測試平臺,測試結果表明,該樹型路由控制機制能夠以較小的時延進行IPv6數據包的多跳轉發,并有效延長了電力線載波通信距離。
1874-1880

基于主動擾動技術的諧振接地系統單相接地故障測距方法

摘要:電力電子器件因其動作的迅速性和可控性近年來開始應用于消弧線圈中阻尼電阻及補償電容等元件的投切。針對這類帶電力電子開關器件的消弧線圈,提出了一種諧振接地系統故障測距方法:當諧振接地系統發生單相接地故障時,通過短時改變消弧線圈中相應電力電子開關的工作狀態以引起故障饋線電壓、電流波形發生擾動,通過在故障饋線出口端對該擾動的檢測與分析可實現故障距離的測定。由于擾動中所含頻率成分豐富,因此該測距方法不受故障電阻、線路對地電容分流以及單個頻率點測距誤差的影響,理論,仿真分析以及模擬實驗都驗證了該方法的有效性。
1881-1887

分布式電源并網保護研究綜述

摘要:在公共耦合點處安裝并網保護是使分布式電源滿足并網要求的一種重要、新型的繼電保護措施。首先,在對國內外分布式電源并網的相關標準及發展歷程進行總結的基礎上,給出了并網保護的定義。然后從故障檢測、孤島檢測和重合閘等方面分析了并網保護的功能與配置,并對故障檢測和孤島檢測功能的可靠性和速動性進行了分析與討論。最后,從并網標準和并網保護原理2個方面,分析了并網保護在理論與應用方面存在的主要問題,給出了今后的重點研究方向。
1888-1895
電網技術雜志高電壓技術

復合絕緣子用硅橡膠護套長時間老化特性及其影響因素

摘要:復合絕緣子護套由有機硅橡膠材料組成,由于其直接暴露在電場、紫外、水分等多種外部環境壓力下,因此將不可避免地發生老化。抽取了運行年限在3~22 a的絕緣子共計371支,對護套材料的老化特性進行了分析。首先,利用肉眼檢測,內外色差,硬度法,靜態接觸角法、斜面法,以及拉伸法測量了硅橡膠材料的宏觀老化性能,同時利用壓汞法(mercury intrusion method,MIP),紅外分析(Fouriertransforminfrared spectroscopy,FTIR),以及X射線光電子能譜分析(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)對老化樣品的內部微觀結構,官能團組分以及原子組分進行了詳盡的分析。分析結果表明,絕緣子在經過多年運行后,其淺層材料的阻燃劑含量減少,材料內部物理耦合破壞嚴重,材料孔隙率上升,造成材料的耐漏電起痕性能下降以及吸水性能上升;同時在紫外等老化因素的作用下,材料的顏料將迅速分解而褪色;此外熱氧老化過程是硅橡膠護套機械性能下降的主要原因。
1896-1902

高壓大容量柔性直流輸電系統絕緣配合

摘要:絕緣配合設計是柔性直流輸電工程的關鍵設計技術之一,總結了柔性直流輸電換流站絕緣配合原則,基于±350 k V/1200 MW柔性直流輸電工程的系統主接線和主設備參數,提出了2種柔性直流換流站絕緣配合方案,確定了換流站避雷器參數。推薦了絕緣配合裕度,基于避雷器保護水平,確定了主設備絕緣水平,為±350 k V/1200 MW柔性直流輸電技術的應用奠定了基礎。
1903-1908

高壓直流圓環形接地極電位數值模擬及影響因素分析

摘要:在遠距離高壓直流輸電系統中,強大的直流電流流經接地極注入大地時,會在極址土壤中形成一個恒定的直流電流場,因此會出現大地電位升高。進而,當地面跨步電壓和接觸電勢等超過允許值的情況下會帶來一系列危害。因此,了解接地極在三維地電環境下產生的電位分布十分有必要。計算了水平圓環形接地極在均勻半空間條件下的電位解析解,并采用有限差分法實現三維復雜地電模型下接地極電位數值模擬。最后,通過建立簡化的大地三維電阻率數學模型,如高低阻水平層狀或半層狀模型、與源距離不同三維高低阻長方體模型、下邊界不斷延伸的三維低阻長方體模型、高低阻傾斜或直立斷裂構造模型等帶入程序模擬得到相應的電位分布,從而分析各種模型對電位分布的影響,以期對極址的選擇提供參考。
1909-1915

引外接地網參數優選研究

摘要:引外接地網是降低接地網接地電阻的有效措施,為了最經濟地使接地電阻滿足要求,引外地網面積、引外距離、引外連接線截面積等引外接地網參數的確定尤為關鍵。采用接地網不等電位模型,建立基于引外地網面積、引外距離、連接線截面積的接地電阻函數,采用最優化的方法,以引外接地網造價為目標函數,在一定約束條件下通過編程及遺傳算法尋優求解,得到引外地網面積、引外距離、連接線截面積的優選參數,為接地網經濟設計提供重要依據。
1916-1920

磁共振式無線輸電樣機對計量和開關的電磁影響分析

摘要:無線輸電技術與常規有線電能傳輸相比,具有方便靈活、高效、節省空間等優點,成為了熱點技術。與能量在自由空間傳播相比,無線輸電的電磁環境有很大不同,而電磁安全問題也變得日益突出。針對此問題,首先設計并研制了6組百瓦級多頻點無線輸電樣機,然后利用電磁測試儀器Narda-NBM520測試了不同工作頻率下的無線輸電樣機周圍的電場強度、磁場強度和功率密度,并與電磁輻射公眾安全限值進行對比,結果表明在距離線圈50 cm以上時電場強度、磁場強度和功率密度才符合安全標準。最后分析了無線輸電樣機對電網接入點的計量和電子開關的影響,結果表明,電表在高頻磁場影響下出現了部分計量偏差,極限情況下電子開關出現了損毀情況。
1921-1926

電網技術雜志分期列表:

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