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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8期雜志 文檔列表

電網技術雜志可再生能源發電與綜合消納技術

考慮儲能參與調頻的風儲聯合運行優化策略

摘要:儲能系統與風電場聯合運行,不但可減小風電場的棄風,還可參與電網的輔助服務。以風儲電站的總收益最大為目標,考慮儲能用于減小棄風和參與電網二次調頻服務,建立了電池儲能系統和風電場聯合運行的優化模型。該模型考慮了電池壽命損耗和儲能剩余電量水平對調頻表現的影響。通過約束轉換,將模型轉換為易于求解的混合整數線性規劃問題?;趯嶋H風電場運行數據設計算例并進行仿真分析,結果表明所提出的方法可有效提高儲能的利用率和風儲聯合體的效益。
2251-2257

“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。
2257-2257

含風電的電力系統調度經濟性評價

摘要:針對風電并網后不同的電力系統調度策略,以電力系統經濟性為目標,構建了包括發電廠經濟性和電網經濟性在內的電力系統經濟性評價指標體系,考慮評價指標特點及評價對象特征,提出熵權-層次分析法(analytic hierarchy process,AHP)組合定權的逼近理想解的排序方法(technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS),在不同的風電接入水平下,對棄風量最小調度,傳統經濟調度,環境經濟調度,計及風電成本調度4種典型的含風電的電力系統調度進行經濟性評價研究。以10機系統為算例,驗證了該評價方法的可行性,從經濟性角度為風電調度策略的制定和決策,以及促進風電健康并網提供了參考。
2258-2264

考慮最優風電投標量的高載能用戶電價決策模型

摘要:由于風電的隨機性和波動性等特點導致常規電源的調峰壓力增大,并受到輸電通道的制約,各地的棄風率逐年攀升。將日前市場風電最優投標與用戶側需求響應相結合,在日前市場以風電場利益最大為目標,通過報童模型求解出最優風電投標量;在需求側采用適用于高載能用戶的尖峰電價模型,令高載能用戶分組分時段地參與需求側響應。綜合考慮風電消納能力、電網利益、高載能用戶投切成本與火電機組運行成本,在尖峰日和非尖峰日分別采取不同的多目標優化模型,考慮負荷、電網以及電價等約束,采用粒子群算法進行模型求解。結果表明,將最優風電投標量引入需求響應策略中可以降低系統成本,且用尖峰電價激勵高載能用戶可以實現削峰填谷、消納風電的目的。
2265-2272

“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,
2272-2272

考慮電壓質量與短路容量約束的分布式電源準入容量分析

摘要:在以風能、光伏為主要發電形式的分布式電源大量并網的趨勢下,研究配電網接納分布式電源的準入容量對電力系統運行調度人員意義重大。在充分考慮電壓偏差與電壓波動指標的前提下兼顧短路容量不越限,建立了以分布式電源接入容量最大為目標函數的優化模型。通過實際配電網算例,分析了不同類型的分布式電源以及不同接入容量對配電網的影響,給出了分布式風機和光伏不同輸出特性組合下最大可接入容量邊界。研究結果表明:分布式電源的接入對配電系統短路容量的影響有限,不會對傳統的配電自動化系統產生實質的影響,電壓偏差和電壓波動約束是制約分布式電源準入容量的主要影響因素。
2273-2280

一種風電功率概率區間多目標智能優化預測方法

摘要:風電的間歇性和不確定性給大規模風電并網帶來了挑戰,風電功率的單點預測已很難滿足電網安全穩定運行的需求。提出了一種基于小波神經網絡的風電功率區間預測多目標優化模型,改進了基本多目標人工蜂群算法的概率選擇作用和約束刪減策略,以優化小波神經網絡的伸縮因子、平移因子和權值解決了區間預測單目標優化模型下懲罰系數的不合理選擇問題,提高了風電功率區間預測可靠性。通過分析與單目標優化方法、傳統多目標優化方法下區間預測指標的對比結果,表明所構建的多目標智能優化模型對風電功率區間預測具有更優越的性能,可為電網調度提供決策依據。
2281-2287
電網技術雜志低碳電力技術

虛擬發電廠分布式控制收斂速度分析及優化

摘要:虛擬發電廠(virtual power plant,VPP)技術與分布式控制技術結合,可有效控制數量大、單機容量小、位置分散的分布式電源(distributed generator,DG)。為提高分布式控制的收斂速度,利用譜半徑指標對分布式發電控制中常用的離散一階一致性算法的收斂性問題進行了分析,包括通信網拓撲、通信線路權重、領導節點位置、DG的發電成本函數以及被反饋的功率偏差系數等因素的影響。在此基礎上,將離散一階一致性算法收斂速度優化問題轉化為特征值優化問題,從通信拓撲結構設計、通信線路權重優化、領導節點位置選擇3個方面對通信網絡(communication network,CN)進行優化,提出了提高虛擬發電廠分布式控制收斂速度的通信網絡優化方法。算例仿真表明所提出的優化方法可有效提高一致性算法的收斂速度。
2288-2294

采用雙層優化調度的虛擬電廠經濟性分析

摘要:目前,分布式電源已經廣泛應用于電力系統中。因其具有容量小、分布廣泛的特點,難以進行有效管理,而虛擬電廠(virtual power plant,VPP)則較好地解決了這一問題。通過建立VPP的聯合調度運行中心,使得分布式電源可以等效為1個聯合發電實體參與電力市場調度。通過主網ISO(independent system operator)和VPP的雙層優化調度,不僅可以有效提高分布式電源的可調控性,還可以提高分布式電源的整體經濟效益。通過在雙層優化調度的上下層目標函數中引入棄風懲罰函數,有效提升了新能源并網的利用率,增強了系統對新能源發電的吸納能力。首先分析了雙層優化調度對VPP各機組經濟性的提升,然后從VPP調度容量占系統總容量的比例出發,對比分析了VPP不同容量比例對VPP整體經濟效益和各個機組凈收益的影響。算例結果證明了采用雙層優化調度和選取合適的VPP容量比例對于VPP經濟效益提升的重要性。
2295-2301

高頻隔離型光伏并網逆變器拓撲及其控制策略

摘要:在全橋倍流DC/DC拓撲的基礎上加以改進,提出了一種高頻隔離光伏并網逆變器拓撲,所提拓撲保留了倍流電路電流紋波小等優點;且高頻變壓器輸出經過一級變換直接輸出低頻交流,無直流環節,有利于提高系統效率。引入混合型正弦脈寬脈位調制(sinusoidal pulse width and position modulation,SPWPM)策略,將正弦調制和高頻逆變功能均在前級逆變器完成;后級倍流電路工作在工頻和高頻混合模式,有利于減小開關管損耗及保證電流平滑換流。同時為消除并網電流控制策略中靜態誤差等問題,采用比例諧振(proportion resonant,PR)控制器代替傳統的比例積分(proportion integral,PI)控制器。仿真分析和實驗結果驗證了所提控制策略的可行性。
2302-2308

基于魯棒下垂控制策略的微網平滑切換

摘要:針對傳統下垂控制作用下微網的運行狀態平滑切換問題,利用滑??刂扑惴ㄔO計新的魯棒下垂控制策略,通過增加滑模補償控制環節來提高傳統下垂控制的魯棒性。首先采用相角-電壓設計下垂控制,然后根據下垂控制結構和有功功率動態方程,建立非線性狀態空間方程,應用滑??刂扑惴ㄔO計非線性補償控制器,將該控制器產生的補償信號附加到電壓環上,使得微網運行狀態切換時的功率振蕩減小,保證微網暫態運行穩定性。算例結果驗證了所提策略的有效性。
2309-2315

基于模糊聚類分析與模型識別的微電網多目標優化方法

摘要:在微電網調度過程中綜合考慮經濟、環境、蓄電池的循環電量,建立多目標優化數學模型。針對傳統多目標粒子群算法(multi-objective particle swarm optimization,MOPSO)的不足,提出引入模糊聚類分析的多目標粒子群算法(multi-objective particle swarm optimization algorithm based on fuzzy clustering,FCMOPSO),在迭代過程中引入模糊聚類分析來尋找每代的集群最優解。與MOPSO相比,FCMOPSO增強了算法的穩定性與全局搜索能力,同時使優化結果中Pareto前沿分布更均勻。在求得Pareto最優解集后,再根據各目標的重要程度,用模糊模型識別從最優解集中找出不同情況下的最優方案。最后以一歐洲典型微電網為例,驗證算法的有效性和可行性。
2316-2323

“電力市場”專題征稿啟事

摘要:2015年3月面世的《中共中央、國務院關于進一步深化電力體制改革的若干意見》(中發[201519號)(以下簡稱“新電改9號文”)以及隨后陸續發布的系列配套文件,正式拉開了新時代中國電力改革的序幕。在《電力體制改革方案》(國發[2002]5號)取得階段性成果的基礎上,新電改9號文要求進一步全面深化電力改革,提高運行效率,引進競爭機制,建設電力市場。
2323-2323
電網技術雜志電力系統

電力系統超低頻率振蕩模式排查及分析

摘要:近年來,在水電機組比例較高的孤網和直流孤島送出系統中陸續出現振蕩頻率低于0.1 Hz的超低頻率振蕩現象。為查找振蕩原因,文章建立了一個典型的孤島送出系統,并用特征根分析和時域仿真的方法對超低頻率振蕩模式進行了排查和分析。當孤島系統中發電機采用實測調速系統模型參數后,時域仿真中孤島系統出現了頻率振蕩,同時計算系統全部特征根可查找到一對超低頻率振蕩特征根,該特征根根的阻尼比隨著發電機調速系統調節速度的加快而降低。進一步的靈敏度計算得出:水輪機引水系統水錘效應時間常數,調速系統的頻率放大倍數,以及數字控制部分積分、比例、微分系數將顯著改變特征根在復平面上的位置,同時也改變了超低頻率振蕩模式的阻尼比,這些參數是影響超低頻率模式的關鍵因素。分析表明超低頻率振蕩是調速系統引起的機械振蕩模式,對調速系統進行參數優化可從根本解決振蕩問題,同時也降低了機組一次調頻能力。另一方面,投入直流控制系統頻率限制控制(frequency limit controller,FLC)功能可快速調節直流電流或直流功率,能一定程度提高孤島系統的頻率調節性能,FLC的死區不易過大,其值可參考機組調速系統一次調頻死區配置。
2324-2329

統一潮流控制器相角控制策略與矢量控制策略的量化比較方法

摘要:通常統一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)控制策略有相角控制和矢量控制兩種,不同控制策略對UPFC性能的影響較大。對二者進行量化比較,借以發現不同控制策略對UPFC性能的影響。首先基于UPFC的基本結構系統介紹了2種控制策略的控制思路,然后利用相對增益矩陣方法和阻尼轉矩分析方法分別比較了兩種控制策略下對UPFC交互影響的情況和其阻尼控制器向系統提供阻尼的情況。最后,通過4機2區域系統的計算,發現相角控制下UPFC交互影響更大,但是阻尼控制器卻可提供更多的阻尼,相應的階躍響應仿真和故障仿真驗證了這一結論。
2330-2336

基于全過程動態仿真的受端電網中長期穩定軌跡特征及防控策略研究

摘要:發電機過勵磁限制器和有載調壓變壓器等慢速動態元件的動態特性是受端電網中長期動態穩定水平的關鍵影響因素。以環狀分區運行的特大型城市電網為研究對象,分析了中長期過程中慢動態元件動作對系統運行點在系統動態PV曲線上的遷移特征及主要電氣量的影響。揭示了過勵磁限制和有載調壓動作引起系統中長期電壓失穩機理,并在此基礎上定義了中長期動態穩定控制判據及裕度計算方法,提出了網源配合改善中長期穩定水平的控制策略。最后通過對北京電網的全過程動態仿真分析驗證了穩定判據及控制策略的有效性。
2337-2343

多VSC型換流器電力系統潮流計算方法研究

摘要:針對電壓源型換流器(voltage source converter,VSC)控制方式復雜,狀態變量多,潮流計算不便的問題,文中在深入研究不同應用場景下VSC型換流器控制方式的特點及共性的基礎上,結合潮流計算的基本要求,提出了不同控制方式下VSC型換流器并網節點等效處理方法,并對雅克比矩陣相應元素的計算表達式進行推導,構建了計及VSC型換流器控制方式的統一迭代潮流計算的牛頓拉弗遜算法。含多端柔性直流輸電(VSC-HVDC)輸電系統及多類型風電的IEEE-30節點系統計算結果驗證了所提出的VSC型換流器并網節點等效處理方法的正確性及潮流計算方法的有效性。
2344-2349

多機系統中STATCOM與發電機勵磁的非線性分散協調控制設計

摘要:針對含靜止同步補償器(static synchronous compensator,STATCOM)的多機系統中,STATCOM與發電機勵磁協調控制問題,引用目標全息反饋方法,進行非線性協調控制設計。首先,建立了多機系統下含STATCOM的微分代數模型;其次,運用目標全息反饋方法,設計出STATCOM與勵磁的分散協調控制律。該控制律僅需要測量控制對象的本地物理量,不需要采集異地物理量,具有很好的魯棒性??刂坡稍O計過程中發現,目標全息反饋方法不僅適用于非線性微分系統的控制問題,同樣適用于非線性微分代數系統控制律的設計。最后,以3機9節點系統為例,進行仿真驗證所提方案的有效性。仿真結果表明,多種擾動類型下,該控制律不僅能很好改善系統功角穩定,而且能保證發電機端電壓和STATCOM連接點電壓快速實現無差調節。
2350-2356

小干擾穩定分析數據中心求解方法研究

摘要:隨著電網規模的不斷增大,傳統的電力系統小干擾穩定分析方法已經不能在有限時間內獲得有效的可行解。為加快小干擾穩定在線實時分析速率,在自激法分布式小干擾穩定分析的基礎上,采用數據中心進行大規模電網的小干擾穩定分析。首先給出了小干擾穩定分析的分塊并行計算流圖,基于計算特性,提出最小化通信流量的虛擬機放置二次分配(quadratic assignment problem,QAP)模型,采用改進大洪水算法對模型進行求解,以實現分布式計算任務間的最小代價通信,以降低通信延時和丟包率,進而提升計算效率和準確度。以IEEE 118節點系統和IEEE 300節點系統為計算算例,實驗結果表明,改進大洪水算法有效降低了計算時間,提高了計算過程中數據傳輸的穩定性,保證了計算結果準確性,且隨著系統規模增大,效果越明顯。
2357-2363

雙饋風電場次同步相互作用的機理仿真驗證與實用抑制策略

摘要:雙饋風電場通過串聯補償裝置進行遠距離輸電時存在發生次同步相互作用(sub-synchronous interactions,SSI)的風險。結合我國華北地區某風電場的實際情況,在PSCAD/EMTDC平臺上搭建了用于研究SSI的雙饋風電場的電磁暫態模型,利用PSCAD/EMTDC模型的特殊設置,實現系統機電以及控制特性的分離仿真研究,結合Prony分析法分析了串補電容、變流器控制、風機傳動鏈對系統SSI的影響。然后研究了次同步作用回路的特性,提出了通過在轉子側變流器控制(rotor side control,RSC)中加入濾波器來抑制SSI的變流器控制改進方案以及濾波器的設計方法,最后通過仿真驗證了方案的實用性和通用性。
2364-2369

應用K值算法的甘肅電網GIC-Q擾動計算

摘要:地磁感應電流(geomagnetically induced currents,GICs)流入高壓變壓器會造成其鐵心產生半波偏磁飽和,吸收的無功增加,導致整個電網的無功波動與電壓降低,可能威脅電網的安全運行。以甘肅750 k V電網和330 k V電網GIC的計算數據為基礎,基于變壓器GIC無功(GIC-Q)損耗系數K值算法,計算了750 k V和330 k V變壓器的GIC無功損耗增量;在此基礎上,利用電力系統綜合分析程序和考慮全網GIC-Q同時增大、不同運行方式等因素的影響,采用牛頓法計算了甘肅750 kV電網和330 kV電網各節點GIC-Q波動的量值及其電壓水平的指標;最后,研究了GIC-Q波動對750 kV電網和330 kV電網的節點電壓的影響,以及兩個電壓等級電網之間GIC-Q和電壓波動的相互影響。結果表明:整體上750 kV和330 kV電網節點GIC-Q和電壓的波動不是非常大;與普通節點相比,750 kV終端變電站節點的GIC-Q和電壓的波動相對大,是GIC侵害致災風險相對高的站點。
2370-2375

同步發電機非線性模型的期望最大辨識

摘要:為實現在噪聲干擾下的同步發電機非線性模型在線辨識,提出了同步發電機非線性模型的期望最大的辨識方法。首先,構建了考慮勵磁調壓器的同步發電機離散非線性狀態空間模型,并將同步發電機參數辨識問題轉化為期望最大的優化問題;然后提出量化評價系數比較實際系統量測值與參數變化的輸出值的差異,并給出參數靈敏度篩選主導參數;同時,利用粒子濾波器和粒子平滑器構造同步發電機條件數據期望,并使用梯度搜索方法得到同步發電機的參數辨識算法。最后用仿真進行參數辨識實驗,仿真結果驗證所提方法的有效性。
2376-2382

風機轉子撬棒投切對電力系統暫態穩定性的影響

摘要:轉子側撬棒保護電路是雙饋風機常用的低電壓穿越措施,故障期間撬棒保護電路的投入和切除會產生沖擊,對電網的暫態穩定性產生影響。將風電場的注入功率與等值系統的機械功率聯系在一起,推導了故障期間風電場低電壓穿越動作對等值系統機械功率的影響?;谕卣沟让娣e準則,從理論上分析風電場低電壓穿越動作對電力系統暫態穩定的影響原理,以加速能量作為評判撬棒對系統暫態穩定影響程度的指標,并進行了仿真分析。結果表明,風機撬棒動作主要影響電力系統的加速過程,兩機模式下其影響程度與風機并網位置有關,越靠近功率輸送端,撬棒動作越有利于暫態穩定。該研究可為低電壓穿越方案的優化設計提供理論參考。
2383-2388

基于神經網絡的法向阻抗模裕度快速計算方法

摘要:為在線快速評估電力系統當前電壓穩定性,建立了遺傳算法優化的BP神經網絡電壓穩定評估模型?;谝话惴蔷€性方程極值分析原理,推導出系統靜態電壓穩定判據,由此提出評價系統靜態電壓穩定性的負荷法向阻抗模裕度指標(the normal impedance modulus margin index,NIMMI)。對比戴維南阻抗模裕度指標,法向阻抗模裕度指標的線性關系更好,適用于神經網絡電壓穩定在線預測。在系統同步功率擾動情形下,將系統薄弱區域節點的負荷有功、無功功率與節點的NIMMI值建立非線性映射關系,由此建立了以法向阻抗模裕度指標為樣本的神經網絡評估模型。用遺傳算法優化BP神經網絡的權值和閾值,提高了預測精度。Matlab仿真結果表明:相比傳統潮流計算,法向阻抗模裕度指標的計算速度大大加快,更有利于實現系統電壓穩定性的在線快速預測。
2389-2394

自適應動態規劃法應用于二級電壓控制器設計

摘要:為提高控制精度和增大無功裕度,提出了基于自適應動態規劃法的二級電壓控制器設計方案。首先構建了反映主導節點電壓偏差和機端電壓參考值增量的效用函數,然后對未來時間效用函數累加建立代價函數??刂破饔稍u價網絡和執行網絡組成,均采用BP神經網絡實現。評價網絡和執行網絡權值通過離線學習得到。根據Bellman最優化原理,迭代訓練評價網絡和執行網絡,某省級電網仿真結果驗證了所提方法的正確性和有效性。
2395-2405

電力系統狀態估計欺詐性數據攻擊及防御綜述

摘要:電力系統狀態估計欺詐性數據能夠有效躲避傳統不良數據檢測和辨識,對電力系統的安全可靠運行產生巨大威脅,因此,研究實際電力系統中存在的數據安全漏洞,并制定相應的防御措施是建設安全智能電網進程中不容忽視的問題。文章首先介紹了構建電力系統狀態估計欺詐性數據的基本原理,并分析了其對電力系統的影響。再者,根據構建欺詐性數據的可行性途徑,將構建欺詐性數據的方式分為操縱數據采集和破壞數據通信2類。之后,根據現有防御措施的防御能力,將欺詐性數據的防御措施分為檢測、辨識和遏制3類,并評述了各類欺詐性數據防御措施的優缺點。最后,指出了欺詐性數據攻擊及防御研究中亟待解決的一些問題。
2406-2415

基于半正定松弛最優潮流的主動配電網多源協調優化控制

摘要:在負荷持續增長、分布式電源接入條件下,配電網可能遇到復雜的容量阻塞、電壓越限問題,需要采用適當的調控方式進行緩解。提出綜合多種可控設備對配電網中的電壓、容量問題進行多源協調控制。具體包括有載調壓變壓器分接頭、分組投切電容器、分布式電源、電動汽車充電站充電功率以及中壓柔性直流互聯。首先建立了半正定松弛最優潮流模型,保證最優潮流模型的最優性和求解復雜度;隨后討論了松弛模型的適用條件,指出所采用的松弛方法對一般配電網具有較強的適用性;最后通過算例驗證所提出方法能夠有效消除電壓越限、棄光以及容量越限等情況。
2416-2422

考慮負荷時變性的主動配電網動態重構和DG動態調控策略

摘要:在大規模分布式能源(distributed generation,DG)接入的環境下,實際配電側負荷需求的實時劇烈變動,傳統配電網側靜態的重構與調度方法已經不能適應基于信息技術與電力電子技術的主動配電網(active distribution network,AND)的發展。為此,文章提出一種考慮負荷需求的時變特性和配電公司的運行經濟效益的網架快速重構和DG快速調控新策略?;谀M3類不同用電客戶在時間與空間上的負荷需求模式,建立了考慮配電公司電力市場購電成本、快速重構成本和DG運行成本的運行經濟效益分析模型,并使用煙花優化算法進行求解。為驗證所述模型和方法的可行性,設立了6種配電網運行場景進行相關分析,仿真算例表明,通過充分利用ADN快速重構與DG調控手段,可以降低配電公司的運行成本,引導配電公司實現更多的新能源消納。
2423-2429

一種計及主變可載性約束的三階段配電網供電能力實時評估方法

摘要:針對現有配電網供電能力評估方法未能考慮主變可載能力的問題,建立了主變可載性約束模型,該模型考慮變壓器的繞組熱點溫度約束、故障率約束及經濟損益約束,通過定級風險嚴重度等級對變壓器增容系數進行風險約束校驗。此外,針對現有評估方法難以適應復雜多變實際場景的問題,提出了不同工況下的評估原則?;谝陨?點,文章提出一種計及主變可載性約束的配電網供電能力評估方法,方法包含預評估、約束分析、校驗評估3個階段,以重復潮流法為基礎進行循環評估得到最終結果。仿真結果表明該方法可計及主變的可載能力,且主變增容運行時配電網最大供電能力呈現出明顯的時間特性,急救負載條件下的最大供電能力提升百分數大于周期性負載條件下的情況。該方法可為不同場景下的配電網調度運行提供輔助決策建議。
2430-2436

基于馬爾科夫鏈的電力負荷優化組合及應用

摘要:具有波動性的電力用戶負荷之間有的具有同時性,有的具有互補性,供電區內用戶組成不同,則供電區綜合負荷的波動性也不同。為提高配電網運行效率,改善配電網各供電區的綜合負荷特性,文章提出負荷優化組合方法,并且為了能方便和有效地計及波動負荷序列的隨機性,基于馬爾科夫鏈理論對負荷進行建模和分析。首先對配電網內每個用戶(負荷點)的歷史日負荷曲線進行分類,并獲得各用戶的聚類負荷曲線;然后以日負荷曲線作為劃分負荷狀態的依據,基于馬爾科夫鏈理論,對每個用戶不同聚類狀態及供電區綜合負荷狀態進行分析;最后基于負荷狀態分析及用戶的分配或再分配,建立以優化配電網各供電區綜合負荷特性為目標的負荷優化組合模型,提出配電網各供電區的負荷最優組合方案。算例分析表明,提出的方法能有效優化供電區的綜合負荷特性,達到削峰填谷、降低配電網損耗、提高配電網運行效率的目的,從而為配電網規劃或改造提供參考。
2437-2443

基于非支配排序遺傳改進算法的故障限流器的優化配置

摘要:針對電網中故障限流器(fault current limiter,FCL)的優化配置問題,采用一種基于局部差分方法改進的非支配排序遺傳算法(non-dominated sorting genetic algorithm,NSGA)-2,該算法比原算法有更好的全局尋優能力,且在故障限流器的優化配置上性能更優。首先通過對系統短路電流進行計算,篩選短路電流超標節點以及故障限流器可靠觸發支路,分析加裝故障限流器對系統阻抗矩陣的影響,并通過靈敏度法簡化搜索空間。然后分析故障限流器優化配置問題的目標函數與約束條件,并對NSGA-2存在的問題進行分析,利用局部差分方法對NSGA-2進行改進并制定算法流程。最后對IEEE-30節點系統進行了仿真,對改進的NSGA-2算法與原來NSGA-2算法進行了對比。結果表明,改進的NSGA-2在收斂性能上表現更好,最優解更穩定。
2444-2450

中壓配電網低頻振蕩仿真分析及消諧措施

摘要:中性點不接地配網系統中,由單相接地故障引發低頻振蕩,進而導致電壓互感器(potential transformer,PT)爆炸的事故時有發生,嚴重影響配網系統的安全運行。分析了低頻振蕩導致PT爆炸的機理,并利用電力系統仿真軟件PSCAD-EMTDC對10 k V PT進行仿真。在此基礎上提出了一種基于絕緣柵雙極型晶體管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)控制的復合式消諧措施,并通過仿真驗證了此種消諧措施能夠抑制過電壓的產生,將勵磁電流及零序電壓控制在安全范圍內,從而有效地解決了由低頻振蕩引起的電壓互感器爆炸問題。
2451-2455

獨立直流母線雙三電平中點嵌位式開繞組零序注入調制策略

摘要:開繞組拓撲在中壓大功率變頻驅動領域具有較好的優勢。針對獨立直流母線雙三電平中點嵌位式(dual-three-level neutral point clamped,Dual-3L-NPC)串聯結構,分析了其數學模型和矢量構成方式,提出了基于單相零序電壓和三相零序電壓聯合注入的正弦脈寬調制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)調制方式,單相零序電壓的注入改變單個變流器空間位置,但2組變流器矢量疊加后仍然保持合成矢量位置不變。以單相零序電壓和三相零序電壓為手段,分別實現最近三矢量為目標和損耗最優為目標的調制策略。仿真和實驗結果證明了調制策略的可行性和有效性。
2456-2463

基于動態煤耗模型的電廠廠級發電負荷調度

摘要:為更精確描述火電機組煤耗特性,基于煤耗在線實時監測系統數據的統計、分析和處理,考慮機組在升負荷、降負荷和平穩負荷情況下的煤耗特性差異,建立動態閥點效應煤耗模型,提出了對基于不同煤耗模型的調度方案進行節能潛力分析的方法。在該模型的基礎上,采用快速l迭代法對廠級負荷優化調度問題進行求解。為了驗證提出的動態煤耗模型的有效性,分別采用實際算例進行仿真和現場試驗,對比分析該模型與其他調度模型的經濟效益。分析結果表明,不同的煤耗模型對節能效果有較大的影響,基于動態閥點效應模型的調度方案可以有效降低系統煤耗,經濟效益明顯,具有推廣應用價值。
2464-2470

“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,
2470-2470
電網技術雜志智能用電技術

采用全壽命周期成本模型的用戶側電池儲能經濟可行性研究

摘要:儲能系統的成本高及收益不明確是影響其規?;瘧玫闹饕蛑?。首先建立了通用的全壽命周期成本模型,用于全面計算儲能的各類成本;通過敏感性分析提出了有效降低幾類用戶側電池儲能成本的方法;分析用戶側電池儲能的效益來源,并對不同電價機制下的經濟可行性進行了詳細計算,最后給出了用戶側電池儲能在全壽命周期內的優化投資策略。結果表明,對于用戶側電池儲能,在整個項目周期內安裝成本占比最大,其次為更換成本和用電成本,運行維護成本比例最小。用戶側電池儲能年均成本由低到高依次為:鉛酸電池〈鈉硫電池?鐵鋰電池〈全釩液流電池。通過降低額定放電時間、提高循環效率并延長壽命周期,可有效降低用戶側電池儲能的年均成本。在兩部制電價機制下,當鉛酸電池、鈉硫電池、鐵鋰電池和全釩液流電池的安裝成本分別下降為原成本的60%、60%、50%和30%,用戶側電池儲能才達到經濟可行。
2471-2476

電力用戶功率因數考核方法優化方案研究

摘要:分析了現行功率因數考核辦法的不足之處,并提出了詳細的改善方案?;诮K省全網無功考核用戶的完整統計信息,以未達標用戶數和未達標無功電量為關鍵優化指標,權衡先進性和可行性,提出了功率因數考核指標優化提升方案;結合理論和算例分析,提出了按峰谷平3個時段進行無功考核的考核周期改善方案,并指出有必要將50~100 k VA用戶納入無功考核范圍;詳細分析了考核指標提升對電網企業和電力用戶綜合效益的影響,建立了無功電價對用戶投資回收期的影響模型。算例結果表明,在實現綜合效益合理再分配的前提下,新考核指標具備技術經濟可行性。
2477-2483

基于Fisher有監督判別的非侵入式居民負荷辨識方法

摘要:居民負荷監測是需求側管理的重要部分,為實現居民非侵入負荷監測與跟蹤,研究了非侵入式負荷監測系統物理架構與工作原理,提出一種基于家電負荷主用電特征的負荷辨識方法。以非侵入環境下不同家電負荷的實測電能數據為先驗訓練樣本,利用主成分分析法對8種典型電器的負荷特征樣本進行降維處理,得到最優辨識特征,獲取綜合評估值并結合樣本排序圖將負荷分為2類。結合Fisher有監督判別準則將2類數據投影到一維空間,實現不同類型負荷的分離。實驗證明該方法對不同家電負荷分類和辨識具有良好效果,能夠在獲取負荷有效特征的基礎上實現對不同負荷的有效分辨。
2484-2490

基于大數據技術的重要用戶供電安全分析

摘要:結合大數據技術對重要用戶供電安全問題進行分析,首先從配網和用戶內部2方面對重要用戶供電安全相關的數據內容與數據來源進行梳理,并分析了這些數據的獨有特征,在此基礎上,探討了重要用戶安全大數據存儲處理技術和分析診斷技術。最后以某重要用戶為例,基于電纜溫度信息,采用聚類分析的方法對其供電安全潛在風險進行分析,結果表明該設備處于劣化過程中,存在較大風險隱患,該應用場景驗證了重要用戶大數據在用戶安全診斷中的可行性。
2491-2495
電網技術雜志電能質量

基于全相位譜細化與校正的諧波和間諧波測量方法

摘要:當諧波附近含有密集頻譜的間諧波時,嚴重的主瓣干涉影響諧波、間諧波參數的精確估計。提出一種綜合利用全相位快速傅里葉變換(fast Fourier transform,FFT)分析及頻譜校正、頻譜細化技術的含密集頻譜的諧波、間諧波測量方法。首先,利用全相位FFT相位差校正法對其電力信號進行諧波分析,得到各頻率諧波、間諧波成分;然后,由相位譜平坦特性判別電力信號是否含密集頻譜成分,并獲得密集頻譜諧波、間諧波的頻率位置;對信號的密集頻譜段進行細化分析,得到頻率間隔相近的諧波、間諧波參數。該方法可精確獲取信號各頻率成分的頻率、幅值和相位,保證密集頻譜段諧波和間諧波的測量精度,且計算量較小。仿真結果驗證了所提方法的有效性。
2496-2502

轉差率變化時并網雙饋風力發電機之間的功率傳遞及諧波干擾

摘要:檢修維護完畢的雙饋風力發電機并網后,當工作在亞同步發電狀態時,其轉子會吸收工作在超同步發電狀態的雙饋風力發電機產生的有功功率,伴隨著功率傳遞而產生的諧波干擾會影響風力發電機的正常工作。而在亞同步發電狀態下,雙饋電機的轉差率和轉子側吸收的有功功率有著直接的聯系。通過雙饋電機的等效電路對轉差率變化時亞同步發電狀態下雙饋電機轉子吸收的有功功率進行了理論分析,推導出了轉差率、定子電流矢量與轉子側吸收有功功率的實時關系公式,之后通過算例分析了轉差率減小時轉子吸收有功功率的變化規律。在Matlab/Simulink中建立模型進行諧波干擾仿真,計算出了總諧波含量均方根值的變化情況,并分析出了伴隨功率傳遞所產生諧波干擾的變化規律。
2503-2509

基于敏感度分析的海上風電場諧波諧振研究

摘要:海上風電場多采用電纜敷設或海底電纜傳輸,存在較大對地分布電容,而分布電容較易引起風電場諧波諧振問題。同時,風電機組工作狀態及風電場參數配置都將影響系統結構及參數,進而影響系統的諧波諧振?;诖?對雙饋風力發電機組建立了隨風速變化的動態諧波模型。同時還建立了風電場其他主要電氣元件的諧波模型,如電纜諧波模型及變壓器諧波模型。然后以海上風電場為例,利用頻率掃描法對公共耦合點諧振問題進行仿真分析??紤]到風電場中各部分參數對諧振的影響程度不同,利用敏感度分析方法,計算出各參數的敏感度指標,為制定抑制諧波諧振的相應措施提供了依據。
2510-2517

微電網中并聯逆變器與電網的諧波交互分析

摘要:針對微電網中并聯逆變器與電網的諧波交互問題,對單臺逆變器建立輸出阻抗模型,并分析網側阻抗對諧波交互的影響。對多臺并聯逆變器,定義堆棧和二叉樹2種典型的逆變器并聯結構,推導2種結構的阻抗表達式。詳細分析并聯逆變器數對堆棧型結構阻抗的影響以及逆變器在左右子樹的分布對二叉樹型結構阻抗的影響。在此基礎上,推導諧波源到網絡中各支路電流的傳遞函數,分析各支路電流的諧振頻率。仿真結果驗證了所提方法的可行性。
2518-2524

中壓動態電壓恢復器的虛擬阻抗控制策略

摘要:中壓動態電壓恢復器(dynamic voltage restorer,DVR)可用于有效保護大范圍的用戶不受電壓暫降的影響,但不能補償其下游饋線上發生故障時的電壓擾動。提出了將DVR控制為虛擬阻抗的方法,推導了系統傳遞函數,利用Bode圖與勞斯-赫爾維茨(Routh-hurwitz)穩定判據,分析了控制DVR為虛擬阻抗的可行性和系統穩定性。給出了將DVR控制為虛擬電感從而實現故障限流器,以及將DVR控制為虛擬電容從而實現串聯補償的方法。通過仿真和實驗驗證了所提方案的可行性與有效性。為拓展中壓DVR的功能,提高其實用化水平提供了參考。
2525-2532
電網技術雜志自動化

基于云計算的電網培訓仿真系統架構及關鍵技術

摘要:為解決現有電網培訓仿真系統存在的計算效率低,存儲能力有限,仿真分析的可靠性、真實性和并發性不足,以及多級聯合仿真的模型與實時數據不匹配等問題,提出了基于云計算的電網調控一體化培訓仿真概念,設計了電網培訓仿真系統總體架構,利用云計算平臺的虛擬化、并行計算、統一資源池管理等技術,通過服務總線為仿真支撐層、仿真應用層和仿真展示層提供基礎支撐;研究了電網培訓仿真系統中的虛擬資源池管理、仿真建模以及并行計算等關鍵技術,包括基于云計算的虛擬資源池管理模式,全網統一模型和仿真按需建模的設計方法,基于多智能體的并行仿真框架和基于云計算平臺的并行仿真分析思路。最后介紹了基于云計算的電網培訓仿真系統應用場景。
2533-2540

交直流混聯電網自適應交流過電壓保護方案的研究

摘要:針對目前交直流混聯電網交流過電壓保護與直流系統控制保護策略之間缺乏有效配合的問題,以直流系統發生單極閉鎖導致功率驟降為例,考慮交流濾波器的動作策略,分析了單極閉鎖后交流側無功功率、有功功率的變化特征,提出一種交直流混聯系統自適應交流過電壓保護新方案。該方案在直流系統單極閉鎖等功率驟降情況下,綜合考慮一次設備的耐壓水平,在不改變原有交流保護動作特性的基礎上,能夠自適應調整過電壓保護的時間定值,躲過交流濾波器組的切除時間,避免由于過電壓保護誤動帶來的負荷損失;而當交流系統擾動引起過電壓時,過電壓保護能夠按照原有的動作邏輯正確動作,保證設備安全。仿真結果表明,該方案加強了交流系統和直流系統繼電保護之間的配合,對保證交直流系統穩定運行具有重要的意義。
2541-2547

特高壓直流輸電線路行波保護電流判據優化

摘要:特高壓直流工程在實際運行中會發生因行波保護電流判據不正確滿足導致直流線路行波保護發生誤動的事故,但以往的行波保護優化措施并未提及對電流判據的改進。以實際某特高壓直流工程的EMTDC仿真平臺為背景,針對目前電流判據特征量?I處理方式的不足提出了其改進后的處理方式,并對電流判據處理方式缺陷導致行波保護發生誤動的機理進行了研究。在此基礎上,提出了行波保護電流判據的優化策略,實行對整流側、逆變側不同的處理模式,結合實際特高壓直流工程的仿真算例驗證了該優化策略的有效性。
2548-2554

基于視在偽阻抗辨識的直流配電電纜單端在線故障定位方法

摘要:當直流配電電纜發生故障時,直流斷路器將故障電纜隔離,為快速排除故障恢復供電,需要快速準確地確定故障點的位置。針對單極接地故障,提出一種基于視在偽阻抗辨識的直流配電電纜單端在線故障定位方法,將故障定位模塊與故障電纜串聯,使得電纜中流過振蕩衰減電流,利用Prony算法提取定位端電纜電壓與電流的特征參數,辨識出當前故障情況下的視在偽阻抗;以故障距離和故障點過渡電阻為變量,推算出基于?電纜模型的等效偽阻抗;利用視在偽阻抗和等效偽阻抗的實部和虛部分別相等判據,計算出故障距離和過渡電阻。仿真結果表明,所提出的方法能準確有效地定位故障點,并考慮了電纜的分布電容,具有較好的實用性。
2555-2561

變壓器在線監測裝置配置優先級評估模型

摘要:如何合理配置在線監測裝置,提高在線監測裝置綜合經濟效益,是電力行業關注的新問題。針對這一問題,提出了一種變壓器在線監測裝置配置優先級綜合評估模型。該評估模型包含設備層和系統層,設備層可分為設備屬性評估和運行狀態評估。其次,對各評估方法進行了描述,包括基于模糊層次分析法的變壓器設備屬性評估方法,基于狀態評估技術的運行狀態評估方法以及基于風險收益指標的系統層評估方法。最后,以實際電網算例對所提模型進行了驗證,仿真計算結果證明所提評估模型能夠對不同變壓器在線監測裝置的配置優先級進行較為合理的排序,并且綜合考慮多方面因素,評估結果更具全面性。
2562-2569

基于同軸電容分壓的光學電壓互感器性能分析

摘要:電容分壓型光學電壓互感器易受到雜散電容的影響,另外,鍺酸鉍(Bi4Ge3O12,BGO)晶體在外界溫度改變時,容易產生溫度漂移,從而導致測量精度下降的問題。針對上述問題,首先提出了一種基于同軸電容結構的溫度自愈式光學電壓互感器,該互感器利用同軸電容結構替代傳統的電容分壓型結構,在光學信號傳輸的過程中,增加了一條參考光路,利用參考光路的自動校準原理,實現測量裝置的溫度自愈,使光學電壓互感器的整體測量準確度得到提高。其次,對同軸電容所存在的幾個關鍵問題進行了理論分析、建模與仿真,并針對這些問題,提出了有效的解決方案。仿真和實驗結果證明:基于同軸電容結構的溫度自愈式光學電壓互感器滿足IEC60044-7規定的0.2級精度要求。
2570-2578

電網技術雜志分期列表:

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