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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7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

±1100kV特高壓直流送受端接入系統方案研究

摘要:針對我國首個±1100 k V特高壓直流工程(準東—皖南),研究了直流送受端接入系統方案。首先,對于直流送端系統,考慮直流再啟動、閉鎖等故障對電網的影響,采用直流安全穩定計算標準,從頻率和電壓穩定性角度研究送端換流站孤島接入和聯網接入2種方式的可行性。然后,對于直流受端系統,從提高多饋入短路比、抑制短路電流、平衡潮流分布3個層次,研究受端換流站單層接入500 k V、單層接入1000k V、分層接入1000 k V/500 k V這3種方式的可行性。最后,從受端換流站近區網架結構、接入通道選擇等多角度研究并提出了換流站的系統接入網架方案。
1927-1933

風光火打捆交直流混聯外送系統交互影響及穩定性研究

摘要:風電或光伏與火電打捆通過交直流系統外送是我國大型新能源基地電力外送的重要途徑。文章基于建立的風光火打捆交直流混聯外送系統模型,研究了配套火電對直流、風電和光伏以及聯網交流系統的影響機理。分析了直流運行異常對風電和光伏的影響,通過理論分析和仿真計算,研究了風電和光伏的脫網時序,定性并定量分析了新能源脫網對聯網交流系統重要交流斷面的影響。針對風光火打捆外送系統存在的問題提出了運行控制建議。
1934-1942

特高壓遠距離高補償度串補線路故障清除操作過電壓特性及對策

摘要:在遠距離特高壓線路上加裝高補償度串補是實現更遠距離、更大容量輸電的合理選擇,在我國特高壓電網發展及全球能源互聯網戰略中具有廣闊的應用前景。特高壓高補償度串補線路發生故障清除過程中,在健全相和相鄰線路上產生的操作過電壓與無串補或常規串補線路相比有升高趨勢,且在現有避雷器及線路保護聯動旁路串補措施條件下可能超過現有標準限值,有必要開展過電壓特性及抑制措施研究。文章采取理論分析和數字仿真手段,研究了高補償度串補對特高壓線路故障清除操作過電壓的影響特性,并基于閃絡率評估,分析了快速聯動旁路串補、加裝低殘壓避雷器及"聯動+低殘壓避雷器"組合等多種措施對故障清除過電壓的抑制效果,并提出了綜合對策。研究成果可為特高壓遠距離高補償度串補線路的工程設計、設備選型提供技術依據,為實現跨區或跨國輸電提供技術支撐。
1943-1950

基于等效解耦過程的交直流協調控制魯棒穩定性研究

摘要:通過等效解耦過程(effective open-loop process)將多輸入多輸出系統中的各回路進行解耦,把多變量系統回路方程形式轉換為單變量系統回路方程,從而建立起各回路獨立控制的數學模型。但在多輸入多輸出系統中,各回路控制器之間可能存在無法協調的問題,為此,在實現等效解耦過程解耦控制的基礎上,基于小增益定理,提出判斷交直流系統協調控制魯棒穩定性的量化指標;且針對發電機PSS附加控制與直流附加控制的協調控制,設計了能夠協調運作且抑制低頻振蕩的發電機PSS附加控制器和直流附加控制器。在PSCAD中進行算例仿真驗證了所提判斷交直流系統協調控制魯棒穩定性量化指標的有效性和所設計控制器的實用性。
1951-1956

交直流混聯系統直流功率轉移對交流電壓的影響

摘要:針對交直流混聯系統中,直流輸送功率下降或發生閉鎖故障情況下,其盈余功率通過交流通道轉移時,交流通道上電壓穩定薄弱點的電壓下降幅度進行了理論推導和仿真分析,明確了直流功率轉移對交流通道電壓下降幅度影響的主要因素:直流功率變化與交流母線電壓之間的耦合程度以及交流母線自身的電壓穩定強度,提出了能夠識別交流系統中受到電壓穩定限制抵御直流功率轉移能力最弱母線的判定指標,并在我國華中電網這一實際電網系統中進行了仿真驗證,結果與理論分析完全相符。
1957-1961

基于節點耦合距離的多直流饋入系統落點選取方法

摘要:當多條直流落點到同一受端系統,密集的直流落點給電網的運行帶來巨大挑戰,因此合理安排直流落點位置對于電網安全穩定運行有重要意義。文章以多饋入交互影響因子為基礎,定義了節點間耦合距離并通過聚類的方法將受端系統分成若干子區域。聚類結果表明同一子區中的節點交互影響作用強,不同子區域中的節點交互作用弱。每條直流選擇一個子區域作為備選落點區域,所有可能方案構成落點方案集合,以多饋入短路比指標為目標,利用變權綜合法評估落點方案。最后通過同一算例與已有篩選方法比較,分析結果表明本文所提方法具有一定的合理性與簡便性,可應用于直流落點規劃選址。
1962-1969

“能源與電力供給側改革關鍵技術”專題征稿啟事

摘要:中央財經領導小組第十一次會議上習近平總書記強調,在適度擴大總需求的同時,著力加強供給側結構性改革,提高供給體系質量和效率。能源與電力是國民經濟發展的源動力,關系重大。近年來,隨著經濟社會發展進入新常態,能源與電力需求增長空間有限,加上我國節能減排目標壓力依舊較大,能源領域的供給側改革勢在必行。能源與電力領域的供給側改革,
1969-1969

交流側單相短路時直流系統提供短路電流的特性分析

摘要:隨著直流輸電系統的迅速發展,能否忽略直流系統對短路電流的貢獻成為一個亟待研究的問題。文章基于實際直流工程的詳細電磁暫態模型,對交流側發生單相短路故障時直流系統提供短路電流的特性進行研究。通過分析故障后直流輸電系統的暫態特性,提出針對短路電流計算關鍵值,提取并分析直流系統提供短路電流的對應分量;通過對大量仿真結果的統計分析,明確了直流系統提供短路電流的特性及其對短路電流計算的影響,得出結論:直流系統提供的短路電流會使短路電流計算中的工頻短路電流初始值、對稱開斷短路電流的幅值減小,而短路電流峰值增大,且工程應用中短路電流計算可以不考慮直流系統。通過基于實際電網的短路電流對比計算,驗證了以上結論。
1970-1977
電網技術雜志可再生能源發電與綜合消納技術

孤島型風柴儲微電網運行情況分析

摘要:孤島型微電網可有效解決偏遠地區居民用電問題。針對孤島型微電網的穩定運行及優化調度,提出了一種基于頻率電壓分區控制的微電網運行控制策略:正常運行區內,根據柴發負載率以進行儲能出力調節及風機啟??刂?實現風能最大利用及柴發經濟運行;警告運行區內,通過儲能出力調節以使孤島型微電網頻率電壓波動快速平抑;緊急運行區內,通過切機或減載實現微電網穩定運行。經東澳島風柴儲微電網實例驗證,所提控制策略可有效實現孤島型微電網功率分配及穩定運行。
1978-1984

多微網系統的安全能量路由機制

摘要:隨著分布式能源在配電網中所占比重的增高,包含多個分布式發電單元的多微網系統(multi-microgrid system,MMS)受到人們的廣泛關注。為降低鋪設、布線和維護成本,MMS傾向于采用無線通信技術來實現其運行、控制及保護等關鍵功能,而這必然加大信息傳輸的風險,但目前對MMS的研究主要圍繞物理控制防護展開。為此結合密碼學技術,對MMS的安全能量路由機制進行了深入研究。首先分析了MMS面臨的信息安全問題,指出其在完整性、可用性和機密性方面的安全風險。然后基于Io Ius框架和邏輯密鑰層次結構,分別從微網和大電網發出能量請求兩方面設計了其安全能量路由機制。最后針對能量路由機制的密鑰管理問題,設計了相應的密鑰管理方案。方案分析結果表明了所提機制的可行性。
1985-1991

考慮電網分時電價的直流微電網分層協調控制

摘要:針對無通信條件下低壓直流微電網的分布式控制,提出了一種考慮電網分時電價的分層協調控制策略,將儲能單元的剩余充放電功率與電網電價相結合,通過比較電池的充放電成本和電網電價,采用低價購電、高價售電的策略,以降低系統的運行成本。該策略將直流微電網的控制系統分為3個層次。其中,底層變流器控制層和中層母線電壓控制層能夠在保持各單元控制結構不變的情況下,根據公共直流母線電壓平滑調節各單元輸出功率,實現直流微電網的分散自治運行;上層功率調度層通過獲取交流電網側的分時電價信息,改變并網DC-AC變流器的實時運行狀態,從而充分利用儲能單元的剩余功率,提高系統運行的經濟性。該策略下,系統中各組成單元均采用分布式控制結構,在保證多個電壓控制單元間功率合理分配的同時,實現變流器"即插即用"的功能。Matlab/Simulink仿真結果驗證了所提控制策略的有效性。
1992-2000

基于虛擬同步機的微網逆變器無頻差控制

摘要:虛擬同步機控制可克服傳統并網逆變器無慣性給電網帶來的沖擊,可提升電網接納可再生能源的能力,在微電網中受到了廣泛關注。但由于虛擬同步機采用傳統的有功?頻率下垂控制,在孤網模式下存在頻率偏移,這會對接入微網中的負載產生不利的影響。提出了一種無頻差的有功-頻率控制算法,即在轉子運動方程中,用頻率比例積分反饋代替傳統的阻尼環節,消除了孤網模式下的頻率偏移,同時能夠實現微網逆變器的多模式控制。建立系統降階小信號模型,以系統的穩態性能、動態性能和微網系統相關參數指標為約束條件對所提控制器參數進行優化設計。最后,仿真和實驗結果證實了控制算法的有效性和可行性。
2001-2008

用戶互動負荷模型及其微電網日前經濟調度的應用

摘要:建立了可平移負荷、可削減負荷和可轉移負荷3類互動負荷模型,應用于用戶參與互動環境下微電網日前經濟調度,并探討了用戶互動合約的相關內容??善揭曝摵赡P屯ㄟ^0-1變量和功率分布向量描述,極大地降低了模型求解規模;可削減負荷模型考慮了互動頻率和持續時間;可轉移負荷模型考慮了可轉移時間區間;互動負荷模型均保持線性,求解不依賴于初值。算例驗證結果表明:1)所提出的模型充分考慮了互動負荷的用電特點和用戶要求,工程實操性強;2)可削減負荷能發揮削峰作用,可平移負荷和可轉移負荷實現移峰;3)3類互動負荷相互配合,不僅能合理調整負荷曲線,還能有效消納新能源出力,以實現系統經濟運行。
2009-2015

分布式電源接入對配電網可靠性影響的仿真分析

摘要:隨著分布式電源的推廣和并網運行,現有的關于配電網可靠性評估的模型、算法和指標都會受到影響。提出了一種采用解析法計算含有分布式電源的配電網可靠性評估方法。該方法是基于威布爾?馬爾科夫(Weibull-Markov)模型建立能夠更精準模擬分布式電源多運行狀態運行的配電網可靠性計算模型。進而,在改進IEEE-RBTS-BUS6系統中,采用該方法仿真計算該系統的可靠性,并分析分布式電源接入對系統可靠性的影響,得出在可靠性限制條件下,分布式電源接入配電系統的最佳比例。
2016-2021

基于現場可編程門陣列的分布式發電系統實時仿真相關問題研究

摘要:分布式發電系統在用戶側的大規模廣泛接入對配電網的運行、控制與保護帶來了革命性的影響與挑戰,其暫態仿真和實時仿真的重要性日益凸顯,其中實時仿真可借助現場可編程門陣列(field-programmable gate array,FPGA)強大的硬件計算能力。提出并實現了基于FPGA的電氣和控制系統異步通訊數據交互方法,縮短了實時仿真的計算步長;在交流源模塊中,實現了基于FPGA的數值計算插值方法,在不增加較多計算資源的同時放寬了實時仿真的步長選擇。通過搭建光蓄混合發電系統算例對實時仿真器進行驗證,電氣和控制系統的仿真步長分別為1.096?s以及1.696?s,通過與PSCAD/EMTDC的仿真結果比較,驗證了設計方法的計算精度。
2022-2029
電網技術雜志低碳電力技術

電網限負荷條件下風電場一次調頻策略

摘要:隨著風電并網容量的增加,電力系統的調頻、調峰問題日益突出,這就要求風電場應具備功率調節和頻率調整的綜合控制能力。根據風電機組的風速狀況提出超速控制和槳距角控制協調的減載控制方案,使得預留的功率既可滿足風電場的限負荷控制要求,也可作為風電場的調頻備用。同時,根據風電場自身的運行狀況整定風電機組的靜態調差系數,并結合風場的功率分配策略,使風電場能在電網限負荷條件下盡可能地支持電力系統的頻率調整。仿真結果表明,所提出的方法能滿足電網限負荷指令,改善系統的調頻特性,并緩解常規發電廠的調頻壓力,充分利用限負荷條件下的"棄風"資源。
2030-2037

考慮多風電場風速變化規律的模擬數據生成方法

摘要:綜合考慮多風電場風速的變化規律并模擬生成相應數據,對研究大規模風電接入系統具有重要意義。提出一種考慮多風電場互相關性和波動特性的風速時序建模方法。首先分析多風電場風速間的時延關系,利用Copula函數構造能描述多風電場互相關性和概率分布的風速序列;然后通過隨機微分方程對生成的風速序列進行重構,使其滿足實際波動特性;最后再依據時延關系對風速序列進行調整。結果表明,利用該方法生成的風速模型能夠描述各風電場自身和相互之間的變化規律。以IEEE-RBTS測試系統進行充裕度評估,驗證了所提模型的有效性和實用性。
2038-2044

基于聚類經驗模態分解-樣本熵和優化極限學習機的風電功率多步區間預測

摘要:針對風電功率序列的不確定性和隨機性特征,提出一種基于聚類經驗模態分解-樣本熵和優化極限學習機的多步區間預測模型。首先,利用聚類經驗模態分解-樣本熵方法將原始風電功率序列分解為一系列復雜度差異明顯的子序列。然后,分別對各子序列建立基于上下界直接估量的區間預測模型。為分析不同區間構造的差異,提出一種體現訓練目標值偏離區間范圍影響的新型區間預測評估指標作為目標函數,并采用基于混沌螢火蟲結合多策略融合自適應差分進化的優化算法尋求其最優解,以提高模型預測性能。最后,以某一風電場實際功率數據為算例,驗證了所提模型能獲得可靠優良的多步區間預測結果,可為風電功率多步不確定性預測提供一種新的有效途徑。
2045-2051

改善風電輸出功率特性的復合儲能系統優化配置

摘要:隨著儲能技術的快速發展,為風電場配置合適的儲能系統成為解決風電功率隨機性和波動性問題的重要途徑。與單一儲能相比,不同類型儲能的聯合應用在技術經濟方面更具優勢。提出了量化風電功率輸出要求的風電功率波動特性指標。以該指標和基于動態濾波時間常數的功率分配方法為基礎,以風電功率輸出要求和復合儲能系統技術經濟要求為約束條件,建立了電池和超級電容相結合的復合儲能系統雙層優化配置模型。采用嵌套粒子群算法對上述模型進行求解,所得優化配置方案能使儲能系統投資成本或年均綜合成本最小。最后,通過算例分析驗證了所提指標和模型的正確性和有效性,并對特性指標、儲能形式、目標函數變化給配置結果帶來的影響進行了討論。
2052-2058

基于雙級矩陣變換器的永磁風力發電LVRT及穩定性分析

摘要:風電系統在電網電壓跌落情況下的持續能力直接影響電網對風電的消納能力和風電場的經濟效益,因此研究其低電壓穿越能力具有重要的意義。針對永磁風力發電系統中的背靠背電壓型脈寬調制變換器存在直流大電容,在電壓突降時會引起變換器的直流母線電壓升高的情況,提出了采用雙級矩陣變換器取代背靠背電壓型脈寬調制變換器的永磁風力發電系統。在分析雙級矩陣變換器已有控制方式不穩定的基礎上,采用了一種加入修正項的新型控制方法,并采用根軌跡法證明其穩定性,最后通過Matlab/Simulink軟件仿真驗證了上述方法比已有方法具有更強的低電壓穿越能力,實際硬件電路實驗也驗證了所提方法的正確性和可行性。
2059-2066

采用串聯網側變換器的雙饋風電系統不對稱高電壓穿越控制研究

摘要:在分析電網電壓不對稱驟升時雙饋感應發電機暫態特性的基礎上,從最大限度吸收電網無功功率角度出發,提出適用于采用串聯網側變換器的雙饋風力發電系統的不對稱高電壓穿越控制策略,并對該系統的可控能力進行分析。所提控制策略在電網電壓故障期間,通過控制串聯網側變換器維持定子電壓恒定,并實現定子磁鏈暫態直流分量的抑制。通過控制并聯網側變換器維持直流母線電壓恒定,同時利用變流器電流裕量實現對系統總輸出有功或無功功率波動的抑制。通過控制機側變換器實現雙饋風電系統的功率解耦控制,并在變流器過流能力有限的約束條件下,最大限度吸收無功功率以實現對故障電網的暫態無功支持。仿真結果表明,所提控制策略既可有效實現雙饋風電系統的不對稱高電壓穿越,同時也可增強所并電網的運行穩定性。
2067-2074

考慮Crowbar電阻的雙饋電機短路電流實用計算

摘要:含Crowbar保護的雙饋風力發電機在模型上不同于普通異步發電機。首先,雙饋風力發電機在轉子側連接著變流器;其次對轉子側變流器采用Crowbar保護。因此,在短路電流計算方法上,兩者也必然有相應的差異。目前,在雙饋風力發電機短路電流計算方面,我國采用的國家標準為GB/T15544.1《三相交流系統短路電流計算》。該標準中,沒有考慮廣泛采用的Crowbar電阻元件對短路電流的影響。為此,在研究建立含Crowbar保護的雙饋風力發電機新模型的基礎上,推導雙饋風力發電機短路電流實用計算公式。文中還用PSCAD/EMTDC軟件的精確模型仿真結果對提出的含Crowbar電阻的雙饋風力發電機三相短路電流實用計算公式進行了驗證,并比較了國家標準計算方法。研究表明:推導提出的含Crowbar保護的雙饋風力發電機三相短路電流實用計算公式準確、方便,對風電場的電氣安全設計具有重要意義。
2075-2080

風火打捆直流外送系統的直流系統無功補償裝置協調控制策略及配置方案

摘要:在風火打捆經直流外送系統中,風電功率波動將加重送端系統調峰調頻壓力,當直流系統采用變功率定電壓輸電控制策略時,可將送端調峰調頻壓力通過直流系統轉移到網架結構較強、有充分調峰調頻能力的受端地區,但同時將增加電容器等常規無功補償裝置的投切次數。為減少直流跟隨風電波動時常規無功補償裝置的投切次數,提出了使用SVC替代常規無功補償裝置的方案,并提出相應的SVC和常規無功補償裝置的協調控制策略以及無功補償裝置容量優化配置方案。PSCAD/EMTDC仿真表明,所提SVC和常規無功補償裝置的協調控制策略可在不改變直流輸電系統常規無功補償裝置基本控制策略的前提下,有效減少此過程中常規無功補償裝置的投切次數。同時容量優化配置結果表明,所提無功補償裝置容量優化配置方案可在滿足換流母線電壓約束和常規無功補償裝置投切次數約束的前提下,對SVC和常規無功補償裝置容量進行合理的優化配置,使SVC和常規無功補償裝置的總投資最小。
2081-2086
電網技術雜志電力系統

限流式UPFC對電力系統暫態穩定性的影響

摘要:現今對于統一潮流控制器提高電力系統穩定性的研究都是基于系統故障切除后通過改變其控制策略來提高系統暫態穩定性。從限流式統一潮流控制器在故障發生和故障切除的2個限流階段,針對限流器模塊分析其對電力系統暫態穩定性的影響,并在標準的220 k V三機九節點系統中進行仿真研究。PSCAD對比仿真結果表明,故障發生后限流式統一潮流控制器能夠即刻減小系統發電機輸入輸出功率的不平衡,提高系統功角穩定性;還能夠降低系統電壓跌落的幅值,提高系統電壓穩定性。
2087-2093

應用于輸電網中長期規劃的混合性規劃模型

摘要:在確定性規劃準則和概率性規劃準則的基礎上,提出一個應用于輸電網中長期規劃的混合性規劃模型。該模型采用靜態安全柔性約束、故障發生概率、可靠性成本、投資費用、期望缺供電量(expected energy not served,EENS)以及缺電時間期望(loss of load expectation,LOLE)等因素來計算、評估潛在故障的影響,并通過建立電網成本期望值最小的目標函數、經濟性約束和可靠性約束保證電網規劃的可靠性和經濟性,利用直流潮流模型和最優潮流模型將輸電網規劃問題轉為混合整數線性規劃問題,采用商業優化軟件CPLEX進行尋優計算,實現了為輸電網規劃尋找最優規劃方案的目的。最后,通過與傳統規劃模型的比較和實際電網算例驗證了模型的合理性、有效性和經濟性。
2094-2098

配電網無功規劃三次優化解析算法

摘要:基于經濟效益和電壓約束,綜合考慮并聯電容器、分布式電源、主變分接頭、弱環網等因素的影響,提出一種實用的配電網無功規劃三次優化解析算法:在近似滿足電壓約束的基礎上,一次優化按逐次單節點凈收益最大為目標初步確定補償節點數量、位置及其容量;考慮到各補償位置和容量的相互影響,二次優化對一次優化初始解進行迭代修正計算;三次優化對二次優化的結果采用交流潮流校驗電壓并作進一步的優化微調。該算法不需事先人工指定候選電容器補償位置,可以在保證工程計算精度的同時大幅提高計算速度,特別適用于大規模配電系統的無功規劃優化。經對多個IEEE算例和實際系統的計算分析,驗證了所提算法的高效性和穩定性。
2099-2105

應用多代理技術的主動配電網電壓感知控制

摘要:針對配電網節點數目過多,而現有的實時量測設備有限,不足以全面量測及監控的實際情況,基于多代理系統架構,利用遠程終端設備的量測數據,構建局域?線路?配網3層電壓分布感知模型。當感知配網發生局部電壓越限時,利用電壓感知的信息通過電壓估算算法實現對分布式電源無功輸出量的調控,從而使得分布式電源參與到電壓調節中并且運用多代理技術使得分布式電源無功與有載變壓器相配合,實現主動配電網的綜合電壓控制。最后基于IEEE 33節點配電測試系統對所提方法的有效性進行了分析與驗證。
2106-2112

應用改進序分量法的主動配電網不平衡潮流計算

摘要:為適應主動配電網快速仿真計算的要求,提出一種基于序分量法的三相不平衡潮流的并行計算方法。該方法首先基于補償法建立主動配電網中各元件序分量模型:針對各種分布式電源(distributed generation,DG),分別建立PQ、PV不同類型節點的序分量模型;針對非全相線路,提出基于虛擬線路法的一體化序分量建模方法,簡化了對非全相線路的處理;針對不平衡負荷,計及了其在實際配網中類型和接線方式,推導其序分量模型,提高了計算的精確性。然后將不平衡配網分解為無耦合關系的正、負、零3個序分量網絡和補償注入元,3個序網絡采用并行計算,從而降低了計算規模,節省了存儲空間,大大提高了計算速度。最后通過算例驗證該算法的準確性和快速性。
2113-2119

交直流同線配電方案研究

摘要:針對電力系統面臨的新問題和配電網含多條饋線的特殊結構,提出一種基于Zigzag變壓器的中壓配電網交直流同導線配電方案,設計出交直流同線配電網絡拓撲圖。在不改變原有線路參數和結構的前提下,分析交流直流疊加方法,計算實現線路最大功率配送的條件,仿真驗證了方案的可行性??紤]電源和負荷交流直流分量不同比例情況下,對比分析交直流同線配電與傳統交流配電方案的經濟性。仿真結果表明,利用Z(Zigzag曲折繞組)型變壓器實現中壓配電網交直流同線配電方案可行;算例分析表明方案能夠提升線路配電容量,緩解現存交流配網供配電緊張的局面,經濟性分析結果為交流直流電源和負荷并存的配網采用何種配電方式提供了依據。此方案為分布式電源和逐漸增多的直流負荷接入配電網提供了一種思路。
2120-2127

考慮電網備用需求的高耗能企業魯棒生產調度方法

摘要:需求側響應在電力系統調度決策中起著越來越重要的作用,其中高耗能企業參與輔助服務并提供電網備用是不可缺少的組成部分。以高耗能企業提供電網備用為背景,建立了以購電成本最小為目標,帶有有限容量緩存裝置的生產調度模型。同時,提出了一種魯棒生產調度方法,以確保無論在用電高峰期的任何時刻,當高耗能企業被要求提供備用服務(即開始響應負荷削減)時,該調度模型都能夠生成使得購電成本最小的最優生產調度決策。最后,通過具體算例驗證了上述魯棒生產調度模型的可行性和實效性。
2128-2133

基于模式平滑切換的虛擬同步發電機低電壓穿越控制方法

摘要:虛擬同步發電機(virtual synchronous generator,VSG)可實現分布式電源友好并網。然而,傳統的VSG控制不具備低電壓穿越能力,在電網電壓暫降時難以提供無功支撐,且容易發生輸出電流幅值越限。為此,提出一種基于模式平滑切換的VSG低電壓穿越控制方法。首先結合傳統低電壓穿越控制的數學模型,分析了其與VSG平衡電流控制之間的關聯以及兩者在切換時存在的問題;在此基礎上,設計了VSG低電壓穿越控制的整體方案,利用VSG平衡電流控制無差跟隨的特點實現了控制模式的平滑切換,使得VSG在電壓跌落過程中,其控制信號可很好地跟隨電流指令參考值。該方法能夠避免故障恢復時由于控制模式突變造成的暫態電流沖擊,實現VSG在不同工況下的低電壓穿越。仿真結果驗證了所提方法的正確性和有效性。
2134-2140

基于串聯補償的細粒度能饋式虛擬負載研究

摘要:提出一種基于串聯補償的細粒度能饋式虛擬負載,文章首先建立單相負載,并以此為基礎構建三相四線制串聯補償的細粒度能饋式虛擬負載,單相負載采用一種串聯電容與串聯電感來構成交流側電抗的能饋式虛擬負載主電路拓撲結構,有效克服交流側電感參數選擇時不能同時滿足功率傳輸容量及瞬態電流跟蹤要求的缺陷,提高了虛擬負載模擬負載最小粒度的精度。利用準PR控制技術,設計了虛擬負載負載換流器(load converter,LC)和能饋換流器(feedback converter,FC)的控制器。最后,利用PSCAD軟件構建了仿真模型及控制策略并搭建一套樣機,通過仿真及實驗結果驗證了其可行性和有效性。
2141-2147

基于下垂控制的雙模式逆變器一體化控制策略

摘要:微電網具備并網與孤島2種運行模式,2種模式存在較大區別,傳統設計在運行模式切換時,需要進行控制策略轉換。切換過程易產生較大的電壓電流沖擊,且在三相并網系統中尤其突出,嚴重影響了系統穩定運行。為簡化運行策略,保證系統有效控制,深入研究了基于下垂控制的雙模式逆變器一體化控制策略。為解決孤島運行時并聯逆變器無法精確分擔負載無功功率的問題,提出了基于電壓幅值變化率的下垂控制方法,該方法在并網和孤島模式及模式切換狀態下均可實現系統有功和無功功率的有效控制。仿真和實驗驗證了方法的可行性。
2148-2154

級聯H橋型逆變器載波移相正弦脈寬調制輸出性能分析

摘要:級聯H橋逆變器能夠顯著提高器件的等效工作頻率,降低補償電壓諧波畸變率。然而,單極性、雙極性載波水平移相正弦脈寬調制(carrier phase-shifted sinusoidal pulse width modulation,CPS-SPWM)的輸出性能與調制比關系密切。通過理論分析,得出了單極性、雙極性CPS-SPWM的調制比與輸出電平數的關系,闡明了雙極性調制下,正負電平抵消原理;提出了特定補償深度下,采用單極性、雙極性CPS-SPWM時,輸出期望電平數目的直流側電壓選擇方法;通過PSCAD/EMTDC仿真軟件搭建模型,驗證了調制比與輸出電平數分析的正確性以及直流側電壓選擇方法的有效性。
2155-2161

具有Trans-Z源的單相交流變換器設計

摘要:針對傳統單相電壓源AC-DC-AC變換器存在電壓傳輸比低、死區控制復雜的不足,提出了一種具有Transformer-based Z-source(Trans-Z源)的新型單相交流變換器。通過研究該變換器的拓撲結構和工作原理,分析了其穩態升壓特性,并推導了變換器的升壓公式;建立了變換器的小信號模型,分析了電路參數對系統性能的影響,進一步研究了耦合電感匝數比與逆變橋直通占空比對輸出電壓的影響。通過系統仿真和搭建200 V/50 Hz樣機模型來驗證變換器的性能。仿真與實驗結果表明了所提變換器的可行性。
2162-2168

變流器并列運行系統中非特征諧波環流分析及其抑制方法

摘要:冀北電網中,先后出現了變流器的非特征次諧波環流問題。某500 k V變電站變流器并聯運行時發生了一次故障,以該故障為例,通過分析變流器故障錄波數據,發現多臺變流器并列運行容易發生非特征諧波環流。通過分析環流與變流器拓撲結構之間的關系,得出級聯H橋多電平變流器更容易發生非特征諧波環流;然后,通過電磁暫態仿真復現了故障現象,仿真結果驗證了所得結論的正確性。最后,提出了解決非特征次諧波環流的措施。
2169-2174

應用氣象數值預報技術提高輸電線路動態載流量能力

摘要:針對在安全條件下輸電線路的最大載流量計算問題,提出一種基于氣象數值網格點預報產品的輸電線路最大載流量預測值計算方法。該方法首先使用中尺度WRF(weather research and forecasting model)模式輸出的氣象數值預報網格點映射長距離輸電線路計算基準點的1~36 h環境預報值,然后利用輸電線路熱平衡方程計算線路計算基準點最大載流量預測值,并推出整條線路最大載流量預測值,實現了長距離輸電線路1-36 h最大載流量預測值的計算。計算結果表明,在完全滿足輸電線路安全條件下,使用該方法調度的輸電線路載流容量將比日常調度載流容量有大幅度提高,即使是在全年最高峰的負載條件下,該方法也有30%左右的優化空間,有效解決了輸電線路安全增容、電網優化調度策略等難題。該方法同時具有預測時間粒度小、預見期長、可適用跨區域大范圍電網等特點。
2175-2178
電網技術雜志自動化

基于小波時間熵的MMC-HVDC架空線路單極接地故障檢測方法

摘要:直流線路保護問題是模塊化多電平柔性直流輸電(modular multilevel converter high voltage direct current,MMC-HVD)采用架空線路輸電亟需解決的關鍵技術難題之一。針對這一問題,首先,通過分析MMC-HVDC系統結構和線路行波過程,指出MMC-HVDC單極接地故障電流的特征主要體現在暫態量的變化上;其次,進一步提出利用小波時間熵的方法實現快速準確故障檢測,分析對比了接地故障、雷擊和噪聲等條件下不同頻帶信號分量的小波時間熵分布特征,給出了可靠區別故障和雷擊、噪聲的判據。仿真結果表明:所提方法能夠準確檢測MMC-HVDC架空線路的單極接地故障,并可靠排除交流區故障、雷擊和噪聲的干擾。
2179-2185

基于供電可靠性的配電網繼電保護規劃

摘要:為了更好地進行配電網繼電保護規劃,提出了配電網繼電保護的配置原則,論述了多級三段式過流保護所需的最小間距和級差配合繼電保護的時間級差設置等關鍵技術問題,分別對在多個繼電保護之間存在級聯關系和不存在級聯關系的情形下,繼電保護配合和自動重合閘控制對停電戶次數和供電可用率的改進效果進行了定量分析,分別給出了農村配電網和城市配電網的繼電保護配合典型規劃實例,表明所建議的配置原則是可行的,基于所推導的繼電保護對供電可靠性影響的公式,有助于更加科學地開展規劃并能夠定量評估規劃效果是否滿意。
2186-2191

基于SMART準則的配電自動化建設效果評價體系研究

摘要:開展配電自動化建設效果評價是推進配電自動化建設和配電網協調發展的重要環節。針對國內配電自動化建設效果評價體系欠缺這一現狀,提出依據SMART準則開展配電自動化建設效果評價指標體系設計??紤]配電自動化項目的特征和內涵,依據經濟實用、標準設計、差異區分、資源共享、同步建設等原則,從實用化水平、供電可靠性、協調性、經濟社會效益等4個方面,構建了配電自動化建設效果評價指標體系和評價標準。另外,提出基于層次分析法、多級模糊綜合評價和考慮全壽命周期成本的配電自動化經濟社會效益評價方法。最后,通過浙江寧波供電公司配電自動化評價實例驗證了提出的評價指標體系和評價方法是科學、客觀、易操作的。
2192-2198

面向一體化配電網規劃設計平臺的數據集成技術研究及應用

摘要:配電網規劃基礎數據來源復雜,數據量大,能否實現數據的有效集成,是配電網規劃設計工作面臨的首要問題。文章針對配電網規劃基礎數據集成問題,開展了數據集成關鍵技術研究。首先梳理了配電網數據現狀與存在的問題,然后提出了基于"內存計算+事件驅動架構+大數據"的數據集成技術架構,同時給出數據集成4個環節的數據處理流程。最后依托一體化電網規劃設計平臺,通過試點驗證了數據集成技術的有效性和實用性。
2199-2205

配電網運維管控平臺功能架構探討

摘要:配電網運維業務的全景管控能力建設對支撐配電網精益化管理意義重大。文章從分析配電網運維管控的定位與業務需求為出發點,提出配電網運維管控平臺在運檢業務管控督辦、指標評價分析以及綜合信息展現等方面的功能定位,在此基礎上提出了包括2大層次、13類模塊、38項子模塊的配電網運維管控平臺總體功能架構,探討分析了配網運行監控與綜合信息分析、配網運檢專項業務管控等重點模塊的功能,以及各子模塊的業務管控內容和信息展現形式。最后結合不同地區配電網的運維管理差異化需求,在功能實現順序、功能配置差異化等方面提出了參考原則。研究成果已應用于指導多個省市公司的配電網運維管控建設,同時可為配電大數據應用場景設計提供參考。
2206-2211

基于云計算PaaS平臺的家庭微源網智能用電互動模式

摘要:隨著智能用電受到日益廣泛的關注及分布式電源和儲能裝置廣泛接入到用戶,家庭微源網隨之產生,如何針對家庭微源網,使其與電網形成良好的互動成為重要問題。針對以上問題,考慮家庭內部設備之間的互動,提出了家庭微源網用能互動管理系統,該系統基于多網絡協議,根據不同家庭設備的特點,采用合適的通信方式實現信息交互;其次根據云計算平臺(平臺即服務,platform as a service,Paa S),將家庭用能互動管理系統與云計算Paa S平臺結合,提出了一種多網絡混合的家庭微源網用能互動管理模式。該模式首先利用Paa S平臺提供的基本運行環境,為電力公司提供了靈活、廣泛的應用程序部署環境;然后通過Paa S平臺連接起家庭微源網用能互動管理系統和電力公司,實現了對用戶用能信息的處理與預測,可滿足智能用電互動的需求。
2212-2218

面向智能調度監測的流計算并行滑動窗口技術

摘要:針對智能調度監測中大量實時數據的快速處理問題,在實時流計算框架和并行拓撲編程基礎上,研究一種配電網監測信息流計算的并行滑動窗口實時處理新方法。結合連續遙測對象的拓撲并行處理過程,利用并行滑動窗口的窗格聚集、窗格元組緩存與窗口聚集等設計技巧,實現監測信息流連續計算的快速滑動窗口拓撲實例。以一個配電網調度監控的工程系統為算例,對若干組拓撲實例進行快速滑動窗口的多節點集群測試,結果表明:集群環境下各元組可得到ms級的窗口計算平均處理延時,合理設置拓撲工作進程的并行度和螺栓組件執行線程的并發數等并行參數有利于降低滑動窗口處理延時,驗證了流計算拓撲的集群和并行度對提高智能配電網大規模連續監測信息的實時響應能力和處理效率具有重要意義。
2219-2226
電網技術雜志高電壓技術

染污復合絕緣子受潮過程研究

摘要:為了完善復合絕緣子的人工污穢試驗方法,研究了染污硅橡膠試品的受潮過程。試品受潮期間監測污層表面泄漏電流,并提取了泄漏電流基波分量,結合試品受潮狀態圖像,綜合分析泄漏電流變化趨勢與污層受潮狀態的對應關系。試驗結果表明:泄漏電流幅值會受到污層表面放電現象的影響,然而泄漏電流基波分量主要取決于污層表面電導率,放電過程對泄漏電流基波分量幅值的影響較小。泄漏電流基波與全波的差異,體現了染污試品表面放電強度,以泄漏電流基波分量與全波的幅值比(以下簡稱幅值比)來表征污層表面的放電強度。放電強度與污層的受潮程度緊密關聯,幅值比變化在試品受潮期間呈現出典型的階段性,其第3階段與污層的干區形成過程相對應,表明污層受潮程度趨于一種臨界狀態。在幅值比變化第3階段附近進行升壓閃絡試驗,試品污閃電壓與污層憎水性能相關性良好。反之,若受潮時間設置不合理,試品污閃電壓不能體現出污層的憎水性能差異。研究所得結論有助于理解復合絕緣子的受潮過程,為表征復合絕緣子的受潮狀態提供了新思路。
2227-2235

“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,
2235-2235

不同傘形結構復合絕緣子覆冰增長特性研究

摘要:復合絕緣子傘形結構對其周圍流場特性有明顯的影響,從而導致其覆冰特性存在差異。為此,分別在人工氣候室和自然覆冰試驗站對多種傘形結構220 k V復合絕緣子進行了人工模擬和自然現場覆冰試驗研究,分析了傘形結構對其覆冰增長特性的影響規律,結果表明:隨著覆冰程度的增大,冰棱根數逐漸減少,冰棱長度和直徑、傘面冰厚和覆冰重量均逐漸增大但增速變慢;傘裙直徑增大時,覆冰增長較快,而傘間距增大時,冰棱長度、傘面冰厚和覆冰重量均逐漸變大但冰棱直徑變小;在重度覆冰條件下,傘形結構的影響已不明顯;自然覆冰條件下,傘形結構對絕緣子覆冰增長的影響規律與人工模擬試驗結果基本一致。
2236-2243

考慮波速特性的小波變換模極大值法的電力電纜局部放電定位研究

摘要:電力電纜局部放電的有效檢測和精確定位對于保障城市配電網系統的安全可靠供電具有重要意義。首先,通過在實驗室搭建10 k V振蕩波檢測系統對一條497 m長缺陷電纜進行局部放電檢測試驗,并分析了局部放電信號在電纜中的傳播特性;其次,通過比較不同時域定位方法的定位精度,提出采用小波變換模極大值法與自相關方法的聯合定位方法以減小定位誤差。此外,為了降低波速不定性對局部放電定位精度的影響,對試品電纜的波速特性進行了測量,并提出利用局部放電信號小波變換各尺度中心頻率對應的波速進行定位計算,由于各尺度下頻率分量較為集中,降低了由于波速不定性帶來的定位誤差。試驗結果表明,振蕩波電壓能夠有效激發局部放電的產生,所提定位方法具有較高的定位精度,滿足工程需要。
2244-2250

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