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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11期雜志 文檔列表

電網技術雜志電力市場

售電側放開環境下的電力市場壓力測試分析

摘要:鑒于常規風險評估對極端事件發生的可能性估計不充分,近年來壓力測試在金融危機等極端環境風險度量中表現出的優良特性,使其在現代銀行風險評估中扮演著越來越重要的角色,成為Va R等傳統工具的重要補充。將金融領域壓力測試方法應用于電力領域,以《關于進一步深化電力體制改革的若干意見(中發[2015]9號)》及其配套框架為邊界條件,針對我國未來電力市場中潛在的經濟性風險以及安全性風險,開展了包含敏感性分析與情景分析在內的壓力測試。通過敏感性壓力測試篩選出關鍵風險指標,在此基礎上,通過情景分析研究關鍵壓力因子對各承壓變量的綜合影響,以及極端情況下的具體影響程度。算例分析表明,壓力測試方法能夠直觀反映未來電力市場中風險的暴露程度,能夠作為電力體制改革中風險過程控制的有效工具。
3279-3286

基于隨機生產模擬的直購電交易成本效益分析

摘要:直購電交易是電力市場的重要交易模式,也是我國推進電力體制改革的重要舉措。直購電交易的開展對電力系統調度運行產生了深刻影響,針對該問題,采用廣泛用于電力系統成本分析、可靠性評估、電價預測等方面的隨機生產模擬方法,對直購電交易的成本效益進行分析計算。由于參與直購電交易的機組不服從統一調度,不承擔該直購電交易以外的負荷;而參與集中交易的機組經統一調度可承擔直購電交易未滿足的負荷,因此借鑒互聯電力系統的思想,將系統按交易類型分為直購電交易系統和集中交易系統兩類子系統;聯絡線傳輸容量由直購電系統向集中交易系統方向為0,由集中交易系統向直購電系統方向為無窮大??紤]了風電參與集中交易及直購電交易兩種情況,利用EPRI-36機組系統驗證了所提方法的有效性,評價了直購電交易的成本效益,可為市場運營、政策制定提供參考。
3287-3292

新電改背景下我國售電公司的購售電途徑與經營模式探討

摘要:促進售電側開放是我國新一輪電力體制改革的重要目標,加快售電公司的組建與發展是實現這一目標的必要措施。按照新電改及相關政策的思路與要求,首先明確了售電公司的基本內涵和組建資質;其次,根據售電公司的所屬性質及滿足條件進行分類;然后,歸納了各類售電公司的購售電途徑及其特點。在此基礎上,借鑒國外具有特色的成功經驗,總結了售電公司的主要經營模式,并根據各類售電公司優勢,提出適合其發展的經營模式。最后,結合我國電力市場的發展情況,提出了售電公司未來將要面對的技術挑戰。
3293-3299

計及風險規避的售電公司平衡市場優化交易策略研究

摘要:由于市場價格具有波動性和不確定性,售電公司在平衡市場的直接交易面臨較大風險。引入用戶側負荷作為平衡資源,提出了包含可中斷負荷/電量收購和關鍵負荷電價兩類需求響應項目參與的平衡市場優化交易策略,以規避市場風險。采用條件風險價值度量交易策略風險,并建立了基于隨機規劃的非線性數學模型。利用雙層規劃思想,以售電公司收益最大、風險損失最小為上層目標,以用戶滿意度最大為下層目標,采用自適應遺傳算法和二代非劣排序遺傳算法進行模型求解。最后通過算例分析了風險偏好和市場電價波動程度對售電公司收益和風險損失的影響,對比證明了所提模型可顯著優化售電公司的收益并降低風險損失。
3300-3308

電力市場新格局下智能配電網規劃的綜合評價模型及方法

摘要:隨著電力市場的放松管制,智能配電網(smart distribution network,SDN)的投資建設將由電網企業獨立承擔向多元主體共同參與的模式轉變。傳統基于單一個體的評價模式已不能滿足上述背景下SDN規劃決策的需要。為此,研究并提出了能夠適應上述市場化格局的SDN規劃方案綜合評價指標體系與評價方法。首先,在全面分析放松管制條件下SDN投資參與格局的基礎上,根據不同主體的利益需求,構建了包括目標層、主體層、需求層、屬性層及指標層在內的SDN規劃綜合評價指標體系。在此基礎上,通過深入挖掘多邊參與模式下SDN規劃決策的內涵特征,進一步提出了基于協同群決策的綜合評價模型。所提模型采用組合加權的算數平均算子對個體偏好進行集結,以群體滿意度與個體利益一致性綜合最優作為目標,通過信息交互和意見權重的動態調整,以實現參與個體與群體利益的協調統一。算例分析驗證了所提方法體系的合理性和有效性。
3309-3315

歐洲輸電費率的發展與現狀

摘要:歐洲各國由于監管和市場環境的不同,其輸電費率結構具有較大差別。為推動歐洲統一能源市場的發展,歐洲輸電運營商聯盟針對歐洲各國的輸電費率情況,連續多年進行了匯總報告?;谏鲜鰣蟾娣治隽私陙須W洲輸電費率的發展趨勢和現狀。首先介紹了各國輸電費率的構成情況,主要包括基礎設施費用、系統服務費用、網損和其他費用等,然后討論了歐洲各國在輸電成本分攤方式上的特點,如基于容量和電量、時間和空間、發電側和負荷側等各種因素的考慮。歐洲輸電費率的發展經驗對我國新一輪電改中輸配電價的制定具有一定的借鑒價值。
3316-3321

基于夏普利值的中壓配電網擴建費用分攤方法

摘要:電力市場環境下配電網投資必須由接入其中的各方承擔,公平合理的費用分攤方案是配電網健康有序發展的重要內容之一。提出一種基于夏普利值與最優潮流結合的費用分攤方法。首先借助最優潮流,確定在靈活可控配網中,由于分布式電源、負荷接入引起的最小擴建費用;再利用夏普利值對各方影響進行加權平均,進而確定費用分攤方案。以北京市延慶地區為藍本設計算例進行驗證,對一般負荷、電動汽車、光伏接入后各方所應承擔的費用進行了分析。算例表明,所提方法能反映接入要素的類型、接入位置、容量、可控性等多個因素的影響。當接入方具有抑制主變過負載、電壓越限、可靈活調節等屬性時,可降低其接入費用,從而證明了該方法能夠有效構成經濟激勵。
3322-3327

基于元數據組擴展技術的電能結算方法研究與應用

摘要:為研究電能結算的通用平臺技術,統一解決各地區電能結算的差異化需求,適應業務的發展變化,支撐結算標準化體系建設,提出了基于數據倉庫的元數據組擴展技術。通過建立三維數據模型、維度組擴展模型,構建可伸縮的貨架式存儲集合即數據集,并在此基礎上進一步開發了數學公式解析與計算工具,最后利用統一的數據模型、計算模型構建了統一電能結算平臺,實現了電能結算全業務數據的管控與靈活計算。所研發的軟件已經上線運行,經平臺驗證,該技術有效支撐了統一電能結算業務的靈活、高效開展。
3328-3333

基于區域發電成本核準的跨區跨省電力交易偏差電量定價方法

摘要:隨著我國電力市場化改革的逐步推進和能源開發重心與用電負荷中心的逐步分離,跨區跨省電力交易的發展具有重要意義。結合實際調研工作討論了我國跨區、跨省電力交易結算工作及偏差電量處理的現狀和特點。針對當前結算工作存在的問題,考慮系統在不同負荷水平下的發電或購電成本的差異,借鑒平衡市場為偏差電量實時出清價格的思路,提出了基于區域發電成本核準偏差電量的參考電價,并將核準的參考電價與合同電價進行比較,通過所提出的邏輯確定偏差電量電價,最后將合同電量與偏差電量分開結算。最后通過算例分析驗證了所提方法的有效性和實用性。
3334-3341

基于特征時段提取的月度發電計劃與安全校核模型

摘要:針對月度發電計劃編制的高維度、大規模優化問題,提出基于局部最小偏差的分段線性化方法,提取負荷等發用電曲線的特征時段,大幅縮減了計算規模??紤]市場化改革下中長期電量調控的剛性轉變對月度發、輸電量校核和調整的要求,提出電力電量解耦的發電計劃和安全校核模型。模型中引入輸電通道的傳輸電量做為決策變量,評估了輸電通道輸送能力需求,校核了月度電量能否滿足交易執行和電網運行的要求,實現了月度發電計劃優化與電力電量安全校核的一體化建模和求解。通過建立輸電通道與機組負荷的網絡特性約束,保證了輸電通道傳輸電量求解的合理性。IEEE 118節點系統的仿真分析驗證了所提模型和算法的有效性。
3342-3347

考慮用戶響應的動態尖峰電價及其博弈求解方法

摘要:激發需求響應資源參與電力系統調節對于提高系統運行可靠性和效率具有重要意義。尖峰電價是一種利用價格杠桿引導用戶合理改變用電行為,緩解尖峰時系統供需矛盾的有效激勵機制。結合當前中國電力市場發展情況,提出了一種考慮用戶消費心理的尖峰電價動態優化機制。利用消費者心理學理論建立了用戶需求響應模型,設計了尖峰電價實施流程,給出了尖峰日、尖峰時刻確定方法,建立了兼顧電網公司和用戶兩方面利益的尖峰費率優化模型。針對雙目標優化問題,采用合作博弈方法的均衡解作為尖峰電價費率決策結果,實現電網公司和用戶利益在競爭、合作意義上的最優。通過算例驗證了所提模型和方法的有效性,結果顯示,尖峰電價可以顯著降低尖峰負荷,并降低用戶電費支出。
3348-3354

考慮碳排放權分配及需求側資源的安全約束機組組合問題研究

摘要:當前,我國已經在七省市開展碳排放權交易試點,并計劃于2017年建立全國碳市場。在此背景下,將碳排放權交易的影響納入安全約束機組組合(security constrained unit commitment,SCUC)問題中非常必要。同時,隨著我國智能電網不斷發展和電力市場改革不斷深入,多種需求側資源參與電力市場成為可能。建立了綜合考慮碳排放權分配和需求側資源的SCUC模型,通過虛擬電廠整合需求側資源,研究了需求響應、分布式發電以及儲能3種典型需求側資源的加入對機組組合結果中系統總成本降低和總碳排放量減少的作用,分析了需求側資源響應對系統機組組合的影響,最后討論了分配方案和排放權價格對系統總碳排放量的影響。
3355-3361

儲能參與風電輔助服務綜合經濟效益分析

摘要:電池儲能電站(battery energy storage station,BESS)由于受到成本高和儲能應用技術因素的限制,難以進行大規模商業應用。首先將BESS應用于輔助服務電力市場,在設定輔助服務的提供者、提供方式、交易規則的情況下,研究了BESS參與基于風險消弭的風電輔助服務的經濟性,建立了BESS參與風電輔助服務綜合經濟效益模型。然后針對模型求解,計算了儲能電站的投資回報率、投資回收期等經濟指標,評估了該儲能電站的效益優劣。最后量化分析了各種影響因素的改變對BESS收益水平的影響。
3362-3367
電網技術雜志特約專稿

2016中國國際供電會議圓桌論壇技術報道

摘要:首先介紹了2016中國國際供電會議(CICED2016)的概況;然后報道了能源變革下的配電網規劃與評估、配電新設備與能效提升、電力電子化與供電系統電能質量、自愈控制與優化運行、多能互補的分布式能源系統、售電側開放下的市場機制共6個圓桌論壇中的技術新進展;最后,對主動配電系統規劃與運行技術,微電網、交直流混合配電技術,以及售電側開放與電力市場的發展趨勢和相關前沿問題進行了展望。
3368-3374
電網技術雜志能源互聯網

面向能源互聯網的熱電聯供系統節點能價研究

摘要:為更準確地體現綜合能源系統中不同能源的價值,更好地激勵用戶合理用能,提出了一種新的多種能源耦合定價機制——節點能價,并在熱電聯供系統中對節點能價進行了研究。首先,類比節點電價,給出了節點能價的定義和分類。將節點能價分為3部分:生產邊際成本、傳輸阻塞成本和多能耦合成本。建立了熱電聯供系統的最優潮流模型,采用原對偶內點法進行求解,以電力系統節點功率平衡方程和熱力系統節點功率平衡方程所對應的拉格朗日乘子作為各節點的節點電價和節點熱價。算例結果表明節點能價很好地解釋了綜合能源系統中的能源價格影響因素:供能節點能價由生產邊際成本和多能耦合成本決定;負荷節點能價在供能節點能價基礎上疊加傳輸阻塞成本。
3375-3382

基于復雜適應系統理論的能源互聯網演化發展模型、機制及關鍵技術

摘要:提出了一種利用復雜適應系統理論研究能源互聯網演化發展過程的思路。闡述了復雜適應系統理論的基本內容和核心思想,論證了復雜適應系統理論與能源互聯網的兼容性;以參與能源互聯網系統運營的獨立經濟體為適應性主體,提出了復雜適應系統理論框架下能源互聯網設備-單主體-多主體分級系統模型架構;揭示了從當前能源系統向能源互聯網演化發展的整體演化過程以及各階段的主要特征;從仿真模擬層面和實體建設層面研究了未來利用復雜適應系統理論深入研究能源互聯網并指導能源互聯網建設工作的關鍵技術體系。
3383-3390

能源互聯網中綜合需求側響應的關鍵問題及展望

摘要:提高可再生能源利用比例以及能源的綜合利用效率是未來能源系統發展的主要目標。隨著各國能源結構轉型的不斷深入,傳統能源網絡的資源配置能力逐漸不能滿足未來能源系統的發展需求,能夠實現多類型能源互聯融合的能源互聯網概念被提出。在能源互聯網背景下,分散化的能源市場和能源網絡結構使得傳統的電力需求側響應(demand response,DR)將逐步向綜合需求側響應(integrated demand response,IDR)的方向發展。首先對IDR的基本概念及其在能源互聯網中的作用進行闡述;其次,從IDR實施的關鍵技術、協同優化機制、市場運營機制以及綜合效益評價4個方面分析了未來能源互聯網中IDR的關鍵問題;最后,結合目前已有的研究成果和存在的問題,提出了推動IDR發展的相關建議。
3391-3398

考慮氣象因素的關鍵斷面神經網絡預測方法

摘要:安全裕度低的電網關鍵斷面是電網運行人員需重點關注的電網薄弱環節,對其進行準確預測是保證電網安全、穩定運行的重要技術手段。以廣東電網為例,收集了該地區2014和2015年的電氣量和氣象數據。首先,將電氣量與氣象數據進行標準化和集成;其次,對特征全集進行特征選擇,并利用神經網絡模型進行訓練,得到關鍵斷面的神經網絡預測模型。相比于傳統方法,所提預測模型在電氣量因素的基礎上,引入了非電氣量因素(氣象因素),用以挖掘2種因素對電網安全運行中關鍵斷面的影響。廣東電網的算例測試表明,該模型預測準確性好、速度快,適應于復雜多變的實際電網。
3399-3405

輸電網虛假數據攻擊研究綜述

摘要:虛假數據攻擊利用輸電網狀態估計中基于殘差的不良數據檢測漏洞,通過向數據采集與監控系統(supervisory control and data acquisition,SCADA)系統中注入虛假數據,達到修改電力系統的量測值和狀態變量、控制電力系統的運行狀態或者獲取經濟利益等不法目的。闡述了虛假數據攻擊的基本理論和實現機制,并從攻擊方法和防御策略、電力系統信息完整性、基于傳統虛假數據攻擊(false data injection attacks,FDIAs)擴展的攻擊方式和攻擊向量優化算法4個方面梳理了虛假數據攻擊的研究現狀和發展情況,分析了現有研究成果的優點和不足。在此基礎上,從虛假數據攻擊對分布式狀態估計的影響、相量測量單元(phasor measurementunit,PMU)/SCADA混合量測下虛假數據攻擊和多代理技術在虛假數據攻擊防御中的應用3個方面對虛假數據攻擊研究進行了展望。
3406-3414

基于特高壓交流半波長技術的立體電網構建研究

摘要:半波長輸電不僅可用于輸電,還可用于組網,可以利用它電氣阻抗近似為0的特性將受端電網不同落點之間的電氣距離大大拉近。首先提出了基于半波長輸電的"立體"電網構建理念;然后研究了點對網雙(多)落點半波長輸電對于受端同步電網結構形態的改變以及對穩定性的改善作用,進行了理論分析;并在2020年規劃電網的基礎上進行了仿真分析,初步驗證了所提理念的可行性與有效性。研究結論認為基于半波長輸電技術的"立體電網"構建可以極大地改變受端電網的形態,大大縮短了落點之間的電氣距離,從而可以進一步提高同步電網的穩定性和直接同步功率支援效應。
3415-3419

應對多直流同時換相失敗的安全穩定控制系統

摘要:分析了多饋入直流同時換相失敗對于電網穩定性的影響和現有的應對策略,提出利用安全穩定控制系統(security and stability control system,SSCS)協調控制解決多直流同時換相失敗帶來的電網穩定問題,并介紹了研究成果在復奉/錦蘇/賓金三大特高壓直流工程中的實際應用。重點對多直流同時換相失敗SSCS的配置、故障判據和控制策略進行了研究,并通過現場實際測試證明了系統性能滿足電網穩定控制的要求。
3420-3426

適用于直流電網的新型直流潮流控制器

摘要:直流潮流控制技術是直流電網中的關鍵技術之一,對于直流電網的發展具有重要意義。提出了一種新型線間直流潮流控制器拓撲,該電路拓撲結構和控制較簡單,可實現線路潮流反轉。分析了該潮流控制器的工作原理和運行特性,并搭建了潮流控制器和五端直流輸電系統仿真模型,對該潮流控制器進行了穩態、動態以及故障情況下的仿真驗證。仿真結果表明,該潮流控制器可實現潮流的有效控制和調節,具有良好的穩定性。
3427-3432

適用于多端柔性直流輸電系統的靈活下垂控制策略

摘要:電壓下垂控制策略較適用于換流站數目較多和功率波動頻繁的多端柔性直流輸電系統。針對電壓下垂控制策略中下垂系數過大或過小導致系統控制不穩定,以及在復雜多端柔性直流輸電系統中下垂系數計算繁瑣等問題,提出了靈活下垂控制策略。該策略通過監測直流電壓差值實時改變下垂系數,避免了因下垂系數設置不當而引起的系統控制問題。且下垂控制策略不再受固定下垂系數的影響,下垂系數的計算也不受各種約束條件的限制,綜合解決方案使下垂控制策略能更好地應用于多端柔性直流輸電系統。最后在MATLAB/SIMULINK下搭建了5端柔性直流輸電系統進行仿真,驗證了所提策略的正確性與可行性。
3433-3439

跨省區碳交易機制下發電碳排放配額分配方法

摘要:碳交易是促進低碳減排的重要手段,而碳排放配額的分配則是碳交易的重要前提。在傳統碳排放配額分配方法的基礎上,結合跨省區碳交易的特點和電力行業的實際情況,提出了跨省區碳交易機制下發電碳排放配額的分配方法。該方法包含兩級分配模型,一級分配模型綜合考慮經濟發展原則和歷史責任原則,并兼顧省區之間能源稟賦差異和跨區電力交換,保證配額分配的公平性;二級分配通過總結一套滿足公平性的分配規則,提出了基于公平分配規則的省內發電碳排放配額分配模型。最后,針對南方五省區電力行業進行算例分析。結果表明,所提分配方法能公平合理地分配發電碳排放配額。
3440-3445

基于模糊RBF神經網絡的直流微電網并網等效建模

摘要:針對直流微電網系統的并網仿真問題,提出了一種基于模糊徑向基(fuzzy radial basis function)神經網絡的直流微電網動態等效建模方法。利用直流微電網并網接入母線端量測電壓、電流和功率數據,構建基于徑向基神經網絡的并網等效模型。利用模糊聚類規則訓練人工神經網絡,并利用改進細菌覓食算法進行神經網絡結構和參數的辨識。提出的模型能夠反映直流微電網的整體動態特性,能夠跟蹤微電網不同運行方式下的網絡拓撲和結構變化。該等效模型及建模方法為直流微電網及其并網仿真分析提供了一種思路和解決辦法,仿真結果驗證了所提方法的合理性和可靠性。
3446-3452

基于混沌特性的微電網孤島檢測技術

摘要:孤島檢測是微電網并網/孤島靈活控制的重要技術環節。針對傳統被動孤島檢測可靠性差、主動孤島檢測影響微電網電能質量的情況,提出了利用微電網并網/孤島轉換過程中的混沌特性來進行孤島檢測的方法。分析了微電網并網/孤島轉換過程中發生混沌現象的主要原因,利用混沌理論對并網/孤島轉換過程中的電壓波形進行相空間重構及最大Lyapunov指數和關聯維數的提取,證明了微電網并網/孤島過程中會出現典型的混沌現象。在RTLAB實時仿真平臺上開展微電網孤島檢測仿真,證明了采用混沌特性進行孤島檢測的有效性。將微電網并網/孤島混沌特性引入被動孤島檢測減小了傳統孤島檢測盲區,提高了被動孤島檢測的準確性和可靠性。
3453-3458

單/三相光儲型多微網并離網切換策略

摘要:隨著微電網工程的推廣應用,多個地域鄰近的單微電網因某種需求而互聯形成多微網系統。由于多微網系統拓撲結構復雜,具有多種運行模式,如何實現多微網系統在多種運行模式下靈活無縫切換成為亟待解決的問題。針對單/三多微網系統,提出相應的并離網切換策略,包括主動并網轉離網、被動并網轉離網和離網轉并網策略。其中并網轉離網切換策略針對單相微電網接入引起的離網多微網系統三相功率不平衡問題,提出單/三相多微網聯絡線功率調節算法;離網轉并網策略考慮系統容量提出并網順序方案。最后基于廣東省綠色能源技術重點實驗室(CET LAB)多微網平臺對所提策略進行實驗驗證,證實了所提策略的有效性和實用性。
3459-3466

引入功率微分項下垂控制的逆變器并聯系統小信號穩定性分析

摘要:經典的電壓-頻率下垂控制的逆變器并聯系統存在受擾易產生振蕩的問題,在下垂控制中引入功率微分項是有效的解決方法。建立了經典下垂控制與引入功率微分下垂控制的多逆變器并聯系統完整的小信號模型。分析了下垂系數與功率微分系數對系統特征根分布的影響,得到了引入功率微分項后系統低頻域特征根阻尼比增加,可有效抑制擾動帶來的振蕩的結論。分析了各參數變化對系統穩定性的影響,為系統參數設計與性能分析提供了理論依據。最后通過Matlab/Simulink建模仿真,結果表明系統受擾的響應與理論分析一致,驗證了建模與理論分析的正確性。
3467-3473

直驅風電機組模型構建方法及其實現

摘要:準確建立風電機組模型是研究其動態物理過程及運行特性的基礎?,F有部分電力系統商業軟件模型庫中缺失永磁同步電機模型,給直驅永磁風電機組模型的建立帶來困難。為解決這一問題,提出一種采用電勵磁同步電機等效永磁同步電機的方法,給出這兩種電機參數轉換公式;在此基礎上,以DIg SILENT Power Factory為例,采用電勵磁同步電機代替永磁同步電機,對直驅風電機組模型進行實現,提煉建模過程中的關鍵點與注意事項。仿真結果表明,采用發電機等效方法建立的直驅風電機組各模塊的輸出對于擾動響應有效合理,且在風速擾動和三相短路故障條件下,提供給電勵磁同步電機以維持恒定轉子磁場的勵磁電流均能快速有效跟蹤其初始給定值。
3474-3481

模塊化儲能系統工況測試方法

摘要:儲能系統在可再生能源應用中具有多種功能,研究模塊化儲能系統在大規??稍偕茉锤鞣N應用中的適用性是當前研究的熱點之一。文中構建并分析了模塊化儲能系統工況測試曲線。通過因子分析對儲能系統跟蹤計劃出力、輸出功率平滑、跟蹤與平滑組合工況片段的特征參數進行壓縮,選出能代表原始片段大部分特征信息的公因子來進行K-means聚類分析,采用每一類的代表性測試工況片段構建工況測試曲線。分析結果表明:采用因子分析和聚類分析方法,可有效辨識出各種應用工況測試曲線的特征參數,并評價提供量化特征參數值,明晰了各種應用中儲能系統的工作狀態及其時間占比。從而實現了有針對性的開展可再生能源應用中的儲能系統工況適用性的評價。
3482-3488

集中充電站和電池更換點的聯合規劃選址

摘要:完善充、換電基礎設施建設,有利于電動汽車的推廣普及。在"集中充電,統一配送"背景下,提出了一種集中充電站和電池更換點的聯合規劃選址方法。首先,以規劃方案的年基建投資成本、電池配送成本和用戶換電行駛成本之和最小為目標,構建聯合規劃選址模型。其次,基于排隊理論以電池更換點的運行成本和用戶等待成本綜合最小為原則,優化電池更換點內的換電服務臺數和換電機器人數。然后,利用加權Voronoi圖劃分各集中充電站和電池更換點的服務范圍。最后,以包含49個路網節點區域的聯合規劃選址進行算例仿真,并分析了不同區域基建成本對規劃選址的影響。結果表明,集中充電站和電池更換點的聯合規劃選址能使系統的基建投資、電池配送和用戶的換電成本達到綜合最優。
3489-3496

PSASP用戶自定義建?;旌喜介L仿真機制的實現與應用

摘要:基于面向對象程序架構的用戶自定義(UD)建模仿真程序設計,對UD模型的計算流程進行改造,通過設置仿真控制時間窗或者進行偏差判斷,由程序根據事先設定的步長值,在仿真過程中進行積分步長的變換,既可以實現穩態工況下采用大步長仿真以提高計算效率,又可以實現在故障發生和系統恢復期間采用小步長仿真以提高計算精度和改善仿真收斂性的目的,解決了當前電力系統分析綜合程序(PSASP)只能采用統一的固定步長進行計算,不能兼顧仿真效率和精度的不足。同時開發了用于長過程仿真的自動發電控制(AGC)的UD模型,并采用混合步長仿真機制,分析了AGC在電力系統中的動態特性,一方面驗證了該機制的有效性和模型的合理性,另一方面通過提高機電–中長期暫態仿真的效率,為PSASP全過程仿真的實現提供了可行的通路。
3497-3502

大規模風電并網電力系統運行風險評估與分析

摘要:提出了一種考慮風電功率誤差分布的電力系統改進風險評估方法,較傳統評估方法更加精細地計算了系統運行風險。采用t-location scale(TLS)分布描述風電功率預測誤差分布,與傳統正態分布相比,可以更準確地描述風電預測誤差分布情況。采用最優交流潮流模型計算最小切負荷量、節點電壓和線路有功功率,與傳統直流潮流模型相比,可以得到更準確的切負荷量和線路有功功率信息。計算了系統切負荷風險指標、電壓越限風險指標、線路有功功率越限風險指標、電壓崩潰風險指標,并引入了綜合風險指標,結合風險等級的評判方法,更加全面合理地評估了系統運行的風險。此外,討論和分析了不同風電接入節點、不同接入容量以及不同替換容量對系統運行風險的影響。從系統運行風險的角度,為電力系統規劃風電接入容量和節點提供參考。最后,以IEEE RTS-79系統為例,對所提的方法和模型進行了分析和驗證。
3503-3510

風功率波動下的電網在線安全和經濟調度方法

摘要:風功率大幅波動后,如何在線調節常規機組出力,以改善潮流分布并提高電網的功角安全性,尤為重要。前期研究發現,映射彈性勢能越小潮流分布越均衡,且功角安全性越好。故將其與經濟性指標結合,構建了安全經濟綜合優化模型。為適用于風電接入后的在線調度,基于Pareto最優解分布,分析了安全性與發電成本、網損的關系,提供了權重選擇和模型簡化的依據;為減小對全網潮流的影響,提出了基于功-角靈敏度排序的在線調節機組選擇方法。當實際或超短期預測的風功率波動量達到閾值,即可啟動該綜合優化,得到參與機組的出力調整量。在IEEE 39系統中接入風電和恒定負荷,選擇機組并在每個風功率波動閾值點啟動了綜合優化和傳統經濟發電優化;算例結果表明,綜合優化后安全性明顯提高且網損下降。該研究對提高電網的風電消納能力和在線運行的安全性,具有實際意義。
3511-3516

熱啟動環境下含統一潮流控制器的線性化最優潮流模型

摘要:統一潮流控制器能夠快速、靈活地改變線路的電氣量,從而改善電力系統的穩定性、可靠性和經濟性,但是該裝置的引入給電力系統潮流計算和優化調度分析增加了難度。直流最優潮流模型的提出,簡化了大系統分析的復雜性,因其計算速度快而具有較好的實時性,但計算結果精度低,且缺失節點電壓幅值和線路無功功率2個重要電氣量。為此,建立了一種新型的線性化最優潮流模型,并提出了線性化的統一潮流控制器嵌入式穩態模型,然后在熱啟動環境下使用簡化原-對偶內點法對含統一潮流控制器的線性化最優潮流模型進行求解。對江蘇南京78節點等值系統的實際數據進行測試,結果表明所建模型保留了線性化模型的高效性,計算結果具有較高的精度,且能夠求解出比直流最優潮流模型更加完備的潮流信息。
3517-3523

弱電網下多逆變器并網控制通道間的交互影響分析

摘要:弱電網下,長距離的輸電線路和并網逆變器數目的增加使得多逆變器并網時的電網阻抗不可忽略。電網等值阻抗的存在將多個逆變器通過公共連接點(point of common coupling,PCC)耦合起來從而引起逆變器控制通道間產生復雜交互影響。建立弱電網下多逆變器并網等效模型,采用基于頻率的RGA矩陣與NI指數相結合的方法對逆變器控制通道間的交互作用進行定量分析,在確保并網系統穩定性的前提下,給出了隨著并網逆變器臺數、控制參數和電網等值阻抗改變時交互影響的變化特性。最后,在Simulink仿真平臺中搭建多逆變器并網模型,驗證分析結果正確性的同時精確描述了多逆變器并網時隨著逆變器并網臺數的增加控制交互影響變化的一般規律。
3524-3531

兼顧供電能力和安全裕度的智能配電網協調運行優化方法

摘要:配電網的供電能力直接影響到其供電可靠性,而現有供電能力模型解均是資產效率最大化下的N?1安全臨界值,未達到配電網實際運行所需滿足的安全裕度要求,使得其在負荷波動等不確定因素影響下適應性較差。針對這一問題,提出一種兼顧供電能力和安全裕度的配電網協調運行優化方法。首先,基于配電網安全距離模型,定義了安全距離均值、安全距離均衡度和安全距離均衡比3個量化描述N?1安全裕度的指標。其次,將供電能力充盈度最小和安全距離均衡比最小作為目標函數,給出了相應的優化模型,并利用正態邊界交點聯合序列二次規劃算法對模型加以求解。最后,通過算例仿真,與現有文獻方法對比,給出了2個不同情景下的N-1安全裕度校驗分析。結果表明,該方法協調優化了社會經濟性和供電安全性,提高了配電網抵御負荷波動的能力,對調度運行人員具有指導意義。
3532-3538

高鐵牽引負荷對電力系統暫態能量分布的影響

摘要:研究高鐵對電力系統暫態能量分布的影響,能為高鐵途經電力系統脆弱環節的識別與控制提供依據。通過分析高鐵牽引負荷的移動沖擊特性,以及它能短時改變途經電力網絡潮流分布的特點出發,研究高鐵對受擾后電力系統暫態能量分布的影響,進而研究高鐵對電力系統穩定性的影響。牽引負荷的接入若使割集支路傳輸功率增大,割集支路暫態能量的聚積將會加重。但能量的聚積程度將根據電網的強弱不同而不同,高鐵途經電網越脆弱,能量聚積程度越大。當電力系統受到擾動后,若牽引負荷正好移動至電力系統的脆弱環節,就很可能造成暫態能量在此處嚴重聚積,系統發生失穩。對WEPRI-36系統進行仿真分析,驗證了所提方法的有效性。
3539-3545

基于改進汽車接力模型的電網分區方法

摘要:電網分區可簡化網絡結構,便于系統的監控與靈活調度,有效緩解區域電網短路電流超標的情況,是大電網發展的一個必然走向。提出一種基于改進汽車接力模型的新分區方法,首先結合圖論中鄰接矩陣等相關知識將電力網絡圖轉化成拓撲結構圖,將各站點、線路阻抗等效成停車站和路徑,然后通過一定的運算法則尋找到距離初始站較近的站點。以500 kV/220 k V為例進行分析說明,由于分區后以高電壓等級網架為主干網架,區域間通過聯絡線相連,故選取地區500 kV站點為初始站,最終可確定以每個500 kV變電站為支撐的電網分區。所提方法可以通過編程實現,且可多個分區同時進行,無需多次求解,可有效提高運算效率。最后,以IEEE 30節點標準算例和某地區實際電網為例,驗證了所提方法的有效性和實用性。
3546-3551

磁閥式可控電抗器繞組結構對其過渡過程的影響分析

摘要:磁閥式可控電抗器(magnetic-valve controllable reactor,MCR)的繞組結構與其過渡過程快慢(快速性)關系密切。根據相關文獻對他勵式MCR快速性的改進思想,分別對自勵式MCR、傳統他勵式MCR以及串并聯型他勵式MCR的3種不同繞組結構進行對比分析,研究各工作繞組以及控制繞組上的交流和直流感應電動勢的大小,并分析得到影響3種MCR響應速度的根本原因。同時,基于MATLAB/Simulink仿真平臺,提出采用多繞組變壓器模型搭建3種MCR快速性仿真模型,并進行快速性實例仿真和對比分析。通過制造MCR樣機進行實驗驗證了理論分析和仿真結果的正確性。討論結果表明:串并聯型他勵式MCR的工作繞組結構能有效地改善MCR的快速性,綜合優勢明顯,且對其進一步的快速性改善僅需減小其控制回路時間常數即可。文中工作為幫助認識影響MCR快速性的機理提供基礎,并提供一種MCR快速性仿真建模方案。
3552-3558

基于異構模型映射的配電網信息交互方法

摘要:為消除模型異構、跟進系統更新和提高信息交互能力,實現智能配電網異構系統間的信息集成,從模型層提出異構公共信息模型的映射方法,并以此為基礎,從數據層提出信息交互方法。信息模型映射方法用映射算法建立可行的映射關系集;通過逐一計算綜合評價指標,將指標最優的映射關系以路徑表達式格式輸出。信息交互方法以模型層映射關系為基礎,利用數據自動轉化算法生成模型數據的轉換腳本,完成配電網異構模型的實例數據解析和轉換。利用所提方法將IEEE 13節點配網測試饋線CIM13模型轉換成CIM16模型,經一致性測試驗證了信息交互方法的準確性和有效性。
3559-3565

基于序電流故障分量的含DER點狀網絡逆功率保護新方法

摘要:點狀網絡具有較高的供電可靠性,且有利于分布式電源(distributed energy resource,DER)接入;但DER寬限接入后會引起中壓饋線頻繁出現功率倒送,現有的點狀網絡逆功率保護無法適應,限制了DER接入容量。根據DER出力波動性與點狀網絡故障引起的電流變化特征,提出了基于序電流故障分量及其功率方向的逆功率保護新方法。分析了點狀網絡中不同位置發生各種短路故障時的序分量特征,利用序電流突變量作為啟動元件判斷系統運行狀態,通過序功率方向確定故障位置,在保證保護動作性能的基礎上突破對DER接入容量限制;給出了序電流突變量啟動定值以及各序功率方向的動作區間。建模仿真結果證明,該保護方法能夠實現高供電可靠性與DER友好接入的有機統一。
3566-3573

一種利用電流突變量采樣值的電流互感器飽和識別方法

摘要:提出了基于電流突變量采樣值的電流互感器飽和識別判據及電流互感器飽和期間故障開放判據,通過對故障后突變量采樣值進行數據處理,建立電流互感器飽和識別平面,通過分區實現了區內、外故障與區外故障飽和的準確識別,提出了多側差動保護轉化為兩側差動的等值方法。利用RTDS建立了仿真模型并驗證了判據的性能,仿真結果表明,電流互感器飽和識別判據適用于多端量電流差動保護,可以準確識別區外故障引起的電流互感器飽差動保護,可以準確識別區外故障引起的電流互感器飽和。
3574-3579

適用于風電接入系統的時域模型識別縱聯保護新原理

摘要:為適應風電系統弱饋、高諧波、頻率偏移等故障特征,提出一種基于時域模型識別的縱聯保護新原理。根據線路兩端差動電壓電流在區外故障時符合電容模型、區內故障時不符合電容模型的特點,利用相關系數對電容模型進行描述,若由差動電壓電流計算得到的電容模型符合度接近于1則判為區外故障,否則判為區內故障,并給出了保護判據。該保護判據在時域中實現;不受風電系統弱饋、高諧波、頻率偏移等特征的影響,采用故障全量,不受風電系統阻抗不穩定的影響。利用PSCAD建立了風電接入系統模型,仿真驗證了所提原理的有效性。
3580-3585

基于熄弧倍增原理的配電網單相接地故障處理

摘要:為了提高配電網單相接地故障處理的性能,提出一種基于熄弧倍增原理的配電網單相接地故障處理方法,并研制出由控制器、智能消弧柜、中性點接地小電阻及其投切開關組成的單相接地故障綜合治理裝置。檢測到配電網發生單相接地時,智能消弧柜的對應相首先快速合閘接地以轉移故障點的電弧,經過適當延時后斷開該開關,若電弧不再復燃則完成了瞬時性單相故障的快速處理,若電弧復燃則可判定為永久性單相接地故障,此時投入中性點接地小電阻,達到增大接地點上游零序電流以便于檢測的目的,再配合配電自動化系統或零序電流繼電保護進行永久性故障處理。采用10 kV真型試驗配電網驗證了所建議的方法和裝置的可行性和有效性,并結合實例對其應用進行了詳細說明。
3586-3590

觸電信號暫態特征提取及故障類型識別方法

摘要:針對傳統剩余電流保護裝置只能監測到總泄漏電流信號大小,但不能根據監測到的總泄漏電流信號自動分類和識別觸電類型,提出了一種基于統計特征參數與支持向量機的觸電信號暫態特征提取及故障類型識別的新方法。該方法首先針對3種生物體觸電總泄漏電流故障信號提取出表征圖譜特征的29個時域和頻域統計特征參數,然后采用主成分分析法對特征空間進行降維處理得到5個新的特征量,將降維后的特征量輸入到支持向量機中進行分析,利用粒子群算法優化支持向量機模型參數,并與GA-SVM,CV-SVM進行了對比分析。結果表明,PSO-SVM的識別率最高,能夠有效地診斷觸電信號故障類型。
3591-3596

基于多變量多尺度云樣本熵和模糊支持向量機的開關柜故障分類

摘要:利用智能開關柜多源監測數據識別其異常狀態和故障類型,可實現配電設備高效精細的運維管理。為提取開關柜的故障特征,利用傳感器監測開關柜電壓、電流、溫濕度和閃光信號等狀態量,通過引入降半梯形云模型量化狀態量時間序列的復合延遲向量間的相似度,由此軟化多變量多尺度樣本熵相似容限判據,進而獲取包含多個時間尺度的開關柜多通道狀態監測數據的多變量多尺度云樣本熵(MMCSE)故障特征向量;依據分段半降正態云模型量化開關柜故障樣本間關聯關系的不確定性,綜合樣本空間的區域差異性和分散性計算樣本隸屬度,形成改進的模糊支持向量機(FSVM)特征分類方法,實現了開關柜不同故障類型的識別。根據現場實時監測數據,驗證結果表明所提方法具有較高的分類正確性。
3597-3603

基于密碼技術的智能電能表軟件備案與比對系統設計

摘要:為加強電能表送檢環節與供貨投運環節的軟件版本管控,防范電能表運行風險,在保障制造企業軟件源代碼安全的前提下,以電能表微控制器(microcontroller unit,MCU)的2種架構類型為切入點,分析了不同MCU的程序存儲和尋址方式,通過引入密碼技術,分別設計了內嵌嵌入式安全存取模塊(embedded security access module,ESAM)和未嵌ESAM的電能表的軟件加密工作流程,形成一套基于密碼技術的智能電能表軟件備案與比對系統。通過實例驗證了該系統在實現電能表軟件版本一致性管理方面的有效性和可行性。本系統依托已投運的用電信息密鑰管理系統為軟件備案系統提供應用密鑰,并通過電能計量密碼機傳遞該密鑰,再利用電能表內部已有的ESAM來完成源程序的加密,加密使用的對稱密碼算法是國家密碼管理局推薦的SM1算法,且加入企業自定的加密因子,保證整個備案過程源程序的安全,不會被企業之外的任何人竊取和破解。
3604-3608

特高壓交直流輸電線路同走廊正常運行時對鄰近埋地油氣管道的電磁影響分析

摘要:為分析和評估特高壓交、直流輸電線路同走廊正常運行時對鄰近埋地油氣管道的交流腐蝕影響和人身安全影響,基于國內外相關標準和文獻的調研分析,從電磁影響干擾源和影響對象入手進行分析,給出了可用于工程設計的計算分析和評估方法。結合實際參數,利用CDEGS軟件對某1000 kV特高壓交流輸電線路與±800 kV特高壓直流輸電線路并行架設且有管道交叉接近的工程實例進行了仿真分析。結果表明:特高壓交、直流輸電線路同走廊時,鄰近管道上的電磁影響主要由交流線路引起的。計算實例中,由于特高壓直流線路諧波電流有效值較?。ú怀^20 A),其在管道上產生的干擾電壓不到特高壓交流線路影響的1/5。
3609-3614

分裂導線覆冰扭轉特性分析及等值覆冰厚度計算

摘要:覆冰在線監測對輸電線路防、融冰方案的制定具有重要作用,而分裂導線和單導線覆冰特性的差異使得兩者覆冰厚度計算方法不同。由于導線扭轉特性的不同,同一檔距內分裂導線和單導線覆冰形態存在明顯差異。比較偏心覆冰單導線和分裂導線檔距中部的扭轉角度可知,相同覆冰厚度時后者是前者的10.2%。為實現分裂導線等值覆冰厚度的實時監測,提出將分裂子導線的覆冰等效為單根導線的覆冰。根據力矩平衡關系,建立以懸掛絕緣子軸向拉力、傾角為輸入參量的力學計算模型,并在雪峰山試驗基地開展了耐張塔3分裂導線覆冰測量。結果表明:利用計算模型得到的綜合荷載等值覆冰厚度和基于稱重法得到的人工測量結果吻合較好,兩者相對誤差為7.8%,從而驗證了模型的有效性。
3615-3620

特約主編寄語

摘要:中共中央、國務院在2015年3月15日下發《關于進一步深化電力體制改革的若干意見f中發[2015]9號)》(以下簡稱“9號文”),開啟了中國電力工業新一輪市場化改革。之后,國家層面和許多省市的相關電改配套文件相繼發布,輸配電價獨立核算全面展開,售電側試點和綜合電改試點正式啟動,售電公司紛紛成立。雖然目前新一輪的電力體制改革還處在試點階段,電力市場建設的深度和廣度都有待進一步深化和提高,但如果按照“管住中間、放開兩頭”的改革思路,遵循電力市場基本原理,穩妥有序地推進電力市場化建設,就有望建立起規范、高效的電力市場交易機制,進而實現發電側和售電側的競爭機制,還原電力的商品屬性,提高能源的生產和使用效率,在電力行業建立一整套穩定高效的市場化運營機制,進一步引領能源生產和消費向著低碳、高效、節能、環保的方向轉型,通過能源領域的成功變革陸續釋放大量潛能并創造出巨大的社會效益,帶動上下游產業的優化調整和新興產業、智能電網、智慧能源以及能源互聯網的發展,從而持續不斷地凈化生態環境,并有力地推動整個國民經濟的升級換代和可持續增長。
I0001-I0002

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