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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 2017年3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

多回直流換相失敗后送端三機群系統穩定機理及影響因素研究

摘要:在電網"強直弱交"新形勢下,直流送受端交流系統之間的相互影響逐漸突顯,需要開展多回直流換相失敗后送端三機群交流系統的穩定機理和影響因素研究。文章推導了三機系統的轉子運動方程,根據2個穩定模式固有的周期比例關系實現了解耦,采用等面積法則分析了多回直流換相失敗后的送端三機群系統穩定機理,并分析了機組轉動慣量、換相失敗形式、換相失敗范圍等關鍵因素對送端三機群系統穩定性的影響,最后采用三機等值系統算例和"三華"實際系統算例進行了驗證。研究表明,送端三機群系統2個穩定模式之間的耦合作用將使得系統的穩定性變差。文中研究將直流功率擾動后送端兩機系統的穩定機理擴展到三機系統,可以為電網實際運行提供依據和參考。
683-690

多饋入短路比指標的適用范圍及其與直流最大傳輸功率的關系探討

摘要:針對多饋入直流短路比指標對交流電網電壓支撐能力的指示性和閾值關系尚不明確的問題開展研究,提出了指標與多饋入直流最大傳輸功率的對應關系,并通過直流準穩態模型下的功率曲線計算進行驗證?;诰W絡方程對多饋入短路比指標與直流最大傳輸功率的關系給出了理論解析。最后通過EMTDC平臺上的電網故障仿真檢驗了多饋入短路比指標的有效性和適用范圍。文章旨在為電網規劃設計中應用多饋入直流短路比來衡量交流電網直流接納能力提供理論指導。
691-697
電網技術雜志直流輸電與直流電網

伊穆直流孤島特性試驗電磁暫態仿真分析

摘要:火電直流孤島送出系統有效短路比和轉動慣量小,孤島送出系統承受擾動能力較弱,頻率穩定問題突出,給含大量熱力生產過程的火電直流孤島運行方式決策帶來了巨大的困難。建立了準確反映伊穆直流系統、火電機組實際特性的電磁暫態仿真模型,通過仿真分析,提出了伊穆直流孤島試驗條件和控制策略;對擬開展試驗項目提供了操作建議并進行了詳細仿真,為世界首次進行的火電直流孤島運行特性試驗方案制定和實施提供了堅實的工作支撐;現場試驗結果驗證了系統分析與電磁暫態模型的有效性,為開展后續研究工作奠定了基礎,為未來大型火電基地的集中開發和遠距離外送提供了技術依據。
698-707

“高比例可再生能源并網”專欄征稿啟事

摘要:大力發展可再生能源,實現能源生產的清潔化轉型,是能源可持續發展的重要途徑。近十年來,我國可再生能源發展迅猛,目前已經成為世界上風電和光伏裝機容量最大的國家。2030-2050年,我國可再生能源的發電量占比達30%以上,"高比例可再生能源并網"將成為未來電力系統的重要特征。
707-707

特高壓直流控制系統機電暫態等效建模與參數實測方法

摘要:隨著特高壓直流的快速發展,交直流電網特性日趨復雜,對直流模型仿真精度的要求越來越高,國內機電暫態程序中的原有直流模型已無法適應。為解決此問題,提出在機電暫態仿真中模擬特高壓直流實際控制特性的聚合等值、有效值等值、替代等值3類等效建模方法,建立相應的仿真模型。在此基礎上,提出依據現場實測數據和直流控保電磁暫態仿真數據的模型參數實測與校核方法。仿真結果表明,模型與方法具有有效性和較高的仿真準確性。
708-714

采用改進粒子群算法的直流電網最優潮流控制

摘要:基于柔性直流輸電技術的直流電網具有靈活安全的潮流控制能力,在大規模清潔能源發電、海洋群島供電及新型城市電網構建等方面已成為最有效的技術手段之一。針對直流電網中的最優潮流問題,提出了一種基于模糊控制理論的自適應粒子群算法,以實現電網兼顧有功網損和電壓質量的優化運行。首先利用模糊隸屬度曲線將兩目標轉化為單一優化目標,引入當前步適應度為模糊控制器輸入端動態調節粒子群算法中的控制參數,使其具更快的收斂性,再用改進的粒子群算法對六端直流電網潮流優化模型進行了求解。最后通過仿真算例驗證了所提改進粒子群算法的有效性和可行性。
715-720

抑制HVDC送端交流暫態過電壓的控制系統優化

摘要:為抑制直流輸電(HVDC)換相失敗恢復過程中的送端交流暫態過電壓,通過電磁暫態仿真分析了換相失敗過程中HVDC主要狀態量的變化特性,分析了相關控制環節的參數與換相失敗發生時整流側交流母線過電壓和低電壓的靈敏度關系,發現電流控制環節的比例系數、積分時間常數以及換相失敗預測功能環節的最小電流限制量和直流電壓下降測量時間常數等變量對整流側交流電壓特性有明顯影響。通過以上參數的優化,可以在保證直流系統性能的前提下實現換相失敗故障后送端交流過電壓的抑制。研究結果表明:整流側電流控制環節、低壓限流環節、換相失敗預測功能環節是影響換相失敗恢復過程的主要控制環節。低壓限流環節中的直流電壓下降測量時間常數對過電壓幅值限制作用明顯,對系統動態性能影響較小,可以在控制系統優化時重點考慮。
721-728

模塊化多電平換流器電容電壓新型優化平衡方法

摘要:針對傳統電容電壓平衡方法計算量大、器件開關頻率較高的問題,提出一種適用于MMC-HVDC系統的直流電容電壓新型優化平衡方法。首先分析了傳統排序算法存在的問題并給出其優化方法,提出采用隨機選擇算法進行MMC均壓排序,以大幅度地優化排序效率。在此基礎上,提出基于隨機選擇算法的電容電壓優化平衡方法,根據引入的重新排序判據,使MMC控制器在電容電壓變化不大的控制周期避免排序并保持觸發脈沖不變,在需要排序的控制周期采用效率更高的隨機選擇算法排序,從而既進一步減少了控制器運算量,又能有效降低換流閥損耗。最后通過Matlab/Simulink仿真驗證了所提優化平衡方法的可行性和有效性。
729-735
電網技術雜志電力市場

區塊鏈技術在電力輔助服務領域的應用綜述

摘要:售電市場放開后,參與交易的主體數量、類型、業務類別逐漸增多。為應對完全競爭市場條件下多實體參與的輔助服務市場交易安全可信問題,提出了基于區塊鏈技術的解決方案。首先闡明了區塊鏈技術基本原理,剖析了區塊鏈技術在輔助服務市場中應用的關鍵性技術,分別從工作量證明、共識記賬、智能合約、業務交互、密鑰管理等方面提出了具體實施方案。同時,還結合輔助服務中涉及資金流監管、智能合約業務的應用需求,提出了輔助服務系統從集中式管理向分布式智能管理的發展思路。最后,從商業模式、協議兼容性、安全信息快速處理、資源耗費等方面分析了區塊鏈技術在我國目前電力輔助服務市場中應用的局限性,并提出相應建議。
736-744

南方電網西電東送中的碳交易模型及其效益分析

摘要:西電東送將云南、貴州等省份大量清潔能源送往廣東、廣西等省份,有效促進了南方省區電力資源的優化配置。與此同時,南方電網西部電源競爭力不足,東西部電源利益難以協調的問題日益突顯,導致西電東送不能充分發揮效益、清潔能源及其輸送通道不能得到有效利用。提出了引入碳交易市場優化南方電網西電東送效益的思路,通過將碳排放的外部成本內部化理順西電東送的效益分配。建立了碳交易背景下南方電網西電東送電量優化模型,詳細考慮南方電網各主要電源以及八交八直各條輸電線路的容量約束,提出了基于激勵相容原理的發電增量利益分配原則。利用南方電網西電東送實際數據進行模擬,定量分析了碳交易市場對南方電網西電東送輸電量、水電利用率、減排效益、各省發電量及收益等指標的影響。算例分析驗證了引入碳交易市場能夠化解南方電網西電東送日益突顯的利益矛盾。
745-751

考慮區域能源供應商利益的主動配電網間歇性分布式電源優化配置

摘要:電力市場環境不斷開放,分布式電源(distributed generation,DG)技術的成熟以及相關政策、法規的提出和完善,將刺激區域能源供應商投資主體建設DG的積極性。為此,建立了考慮區域能源供應商利益的間歇性DG雙層優化配置模型,上層規劃以區域能源供應商收益最大為目標函數,下層規劃在此基礎上對每個場景進行優化,同時模型中考慮了間歇性DG出力與負荷的不確定性以及調節無功補償容量、削減DG有功出力、調節有載變壓器抽頭及需求側管理4種主動管理措施。并提出采用和聲搜索算法和粒子群算法相結合對模型進行求解。通過IEEE 33節點配電系統仿真計算表明所提模型和求解方法能有效提高DG的接入容量,增加區域能源供應商的綜合收益。
752-758
電網技術雜志低碳電力技術

基于模擬退火-逐步優化算法的多形態高載能負荷協調降損二層優化模型

摘要:大規模風電遠距離輸送及其出力的隨機性和波動性對電網損耗產生了顯著影響。提出利用容量大、調節能力強的高載能負荷對風電進行響應控制,從而有效降低網損。在此基礎上,針對不同形態的高載能負荷在調節周期與調節特性上的差異,以及它們之間的協調配合關系,建立兩者協調降損二層優化模型,在上、下層中分別進行不同形態的高載能負荷的優化,兩層優化相互制約,交替迭代至最優解。求解二層優化模型時,提出模擬退火?逐步優化算法,克服了現有算法不能同時兼顧全局搜索能力和求解速度的矛盾。甘肅西部電網的實際算例驗證了協調降損二層優化模型及模擬退火?逐步優化求解算法的有效性和優越性。
759-768

考慮概率分布約束的含高滲透率風電電力系統儲能魯棒優化方法

摘要:提出一種考慮風電功率預測誤差概率分布不確定性的儲能容量優化配置方法。該方法可保證在風電功率任意可能分布下,通過調度可調發電機組及配置儲能以保證系統安全運行,同時最小化儲能配置成本。首先鑒于歷史數據的不完備性,將根據歷史數據獲得的風電二階矩信息描述為波動區間,然后采用概率分布魯棒聯合機會約束模型描述含風場系統儲能最優配置問題,進而采用拉格朗日對偶消去優化模型中的隨機變量,將魯棒機會約束模型轉化為確定性的線性矩陣不等式問題,最后采用凸優化算法求解,并分析風電預測誤差精度、機會約束置信度、風電功率波動性對儲能配置容量的影響。采用修改的Garver 6節點算例驗證了該方法的可行性和有效性。
769-774

計及儲能的風電平衡區域電網優化劃分方法

摘要:針對高穿透風電功率難以有效消納的困境,提出了一種計及儲能的風電平衡區域電網優化劃分方法。研究了儲能對風電平衡區域劃分的影響因素,建立了負荷主導特征指標、系統調峰裕度與外送通道建設成本的數學模型,在此基礎上提出風電平衡區域電網劃分方法;同時,提出了儲能消弭風電波動與負荷削峰填谷的充放電控制策略,進一步建立了計及儲能的風電平衡區域電網優化劃分的數學模型及劃分流程。結合兩者的安全與經濟性對比結果,最終確定風電平衡區域電網優化劃分的方案。最后基于某區域電網的算例仿真,驗證了所提方法可有效提高風電消納能力。
775-781

基于超短期風電預測和混合儲能的風電爬坡優化控制

摘要:風電爬坡對電力系統運行的經濟性和可靠性有較大的影響,也是對電網造成沖擊的重要因素之一,如何減小風電爬坡時的功率波動對電網的沖擊成為國內外研究熱點。為風電場配備儲能系統能夠有效抑制風電爬坡時的功率波動。為此,提出一種基于風電功率超短期預測和混合儲能系統實現平抑功率在電池和超級電容器之間有效分配方法。首先通過奇異值分解理論風電爬坡事件,提出混合儲能系統的動態最佳荷電狀態,以使儲能設備更好地平抑下一時段風電功率波動??紤]未來風電功率及其預測誤差,根據超前充放電控制策略對儲能設備當前充放電進行修正,并給出了提前充放電修正公式。仿真結果表明,該方法及其控制策略能有效抑制風電爬坡的功率波動,從而減小風電爬坡事件對電網的沖擊,并且能夠充分提高混合儲能設備的利用效率。
782-790

中國電機工程學會電力通信專委會第十一屆學術會議征文啟事

摘要:中國電機工程學會電力通信專委會擬于2017年第四季度舉辦兩年一度的大型綜合性學術年會——"中國電機工程學會電力通信專委會第十一屆學術會議"。這是電力通信行業專家、學者、工程技術人員彰顯新理念、交流新見解、展示新成果的交流平臺,也是通信專委會2017年最重要的學術活動之一。
790-790

基于混合藤Copula模型的風光聯合發電相關性建模及其在無功優化中的應用

摘要:為解決多維風光聯合發電相關性建模問題,提出結合K-means聚類和藤結構原理建立混合藤Copula模型??紤]光伏出力晝夜周期性,利用混合藤Copula模型重點分析風光聯合出力在日間的相關性,并在該模型的基礎上結合回溯搜索算法對電力系統進行無功優化。以美國某地區相鄰2個風電場、1個光伏電場的實測數據為例,在IEEE 30節點系統中對所提方法進行驗證。算例結果表明,所提方法能夠更準確地描述多維風光出力的相關性,并且利用該方法建立的無功優化模型能有效降低網損,減少節點電壓偏差和發電機無功偏差。
791-798

考慮日前調峰分配和流量波動平抑的梯級水電雙層優化調度

摘要:反調節水庫平抑下泄水流波動,為上游水電站參與電網深度調峰提供支撐,有利于電網消納高滲透率間歇性可再生能源,且上游電站增泄流量亦提高反調節水電站出力,實現多贏增效。建立了梯級水電上游調峰電站和下游反調節水庫的協調調度模型,包含日前調度層和實時調度層。日前調度中優先安排上游電站調峰出力,應用滑動平均濾波方法平抑調峰非恒定流,以實現反調節水庫在滿足庫水位、下游河道斷面流量等約束下平穩泄流,并對濾波參數及日前調峰計劃滾動調整以免約束破壞。實時調度側重于跟蹤并及時修正實時運行與日前計劃的較大偏差,確保日前計劃的順利執行。最后以某梯級水電站為例,通過Matlab編程仿真表明:所提策略對指導調峰?反調節水庫的聯合運行具有較強實用性。
799-807

計及風電最優置信度的機組組合優化方法

摘要:對于計及風電不確定性的機組組合問題,需要選擇合適的風電置信度。隨著風電置信度增減,機組組合經濟成本與風險成本呈現此消彼長的關系,理應存在最優風電置信度,使機組組合經濟性與風險性達到平衡。建立了包含風電置信度的機組組合優化模型,以機組組合經濟性與風險性綜合成本達到最小為優化目標,求解最優風電置信度。對風險成本進行離散線性化處理,將該問題轉化為混合整數規劃問題。對含風電場的6節點和IEEE 118節點系統進行仿真,驗證了所提方法的有效性。
808-815

風電參與提供柔性爬坡容量的調度模型與策略

摘要:隨著風電滲透率的增長,對系統柔性調度提出了更嚴格的要求,由常規機組提供的柔性爬坡容量更加不足。為了滿足系統對柔性爬坡容量不斷增長的需求,可以考慮讓風電參與提供爬坡容量。對風電參與提供爬坡容量的系統實時運行過程進行建模,考慮到負荷及風電的不確定性,以兩階段隨機性模型來描述實時機組組合及實時經濟調度。第一階段代表實時機組組合過程,保證在第二階段實時經濟調度過程中可以提供足夠的爬坡容量。探討了風電參與提供爬坡容量的調度策略,仿真分析表明,風電參與提供爬坡容量可有效提高風電場及系統運行整體經濟效益。
816-822

基于馬爾可夫鏈蒙特卡洛法的獨立風光柴儲微網運行風險評估

摘要:基于馬爾可夫鏈蒙特卡洛法對獨立風光柴儲微網的運行風險水平進行了評估?;隈R爾可夫狀態概率轉移矩陣建立了風電和光伏的發電可靠性模型,該模型綜合考慮了風光資源變化的隨機性和連續性,以及溫度對光伏出力的影響。在此基礎上,根據微網運行策略確立儲能和柴油機的出力。通過風險評估指標體系,采用馬爾可夫鏈蒙特卡洛法評估微網的運行風險。算例以歐洲典型微網為例,驗證了馬爾可夫鏈蒙特卡洛法的正確性和有效性,并從馬爾可夫鏈狀態數、風/光容量配比、發電/負荷比3個方面評估了對微網運行風險的影響,算例結果可為微網系統的規劃、設計和運行提供參考。
823-830

基于頻率調整策略的微電網多目標優化自愈控制

摘要:針對微電網由并網轉孤島運行時自愈控制過程中的電能質量、經濟性、負荷支撐和快速響應等多方面的需求,考慮負荷、分布式電源的隨機性特點,以微電網頻率控制為主線,提出了基于頻率調整的多目標優化自愈控制策略。該策略中,將微電網由并網轉孤島運行的優化自愈控制分為2個主要階段:第1階段為一次和二次調頻階段,一次調頻通過分布式電源的下垂控制實現,在二次調頻中使用了按成本大小依次投退分布式電源的優化控制策略,實現微電網功率平衡及經濟運行下的頻率、功率穩定;第2階段為三次調頻階段,以經濟運行和最大負荷支撐為目標,綜合考慮負荷、分布式電源的隨機性,引進機會約束規劃算法將不確定量轉化為確定量,實現微電網最大負荷支撐下的經濟運行。
831-839

基于電網功率分布的碳排放流計算方法

摘要:傳統碳排放量的計量是通過統計數據得到,有文獻提出碳排放流的概念及相應的碳流計算方法,但未考慮無功功率和網損的影響。為此,計及無功功率和網損的電力網絡中碳流計算方法將更具實際物理意義。以電網電流分布理論為基礎,根據發電機與負荷間的直接功率傳遞關系,提出了負荷從電源汲取功率的分布及電源在聯絡支路上的功率分布。然后,在電力系統碳排放流分析理論的基礎上,根據系統潮流與碳流的關系給出負荷節點及聯絡支路上碳流的計算方法。采用此方法計算得到的負荷節點處的碳流不包括網損部分,從而可以通過機組總注入碳排放與負荷節點的總碳排放得到網損產生的碳排放。最后,通過IEEE 14節點系統算例驗證了上述方法的正確性。
840-844
電網技術雜志電力系統

風火-需求側響應協調頻率控制方法

摘要:風電場通過電力電子裝置接入電網,使風電場所發功率無法對系統頻率進行響應。因此,大規模風電接入電網后會使系統總慣性減小,系統調頻能力下降,進而影響系統穩定性。為提高系統頻率穩定性,研究了風火、需求側響應參與系統調頻的調節方法??紤]調頻參數對系統頻率穩定性的影響,以及系統頻率偏差、頻率變化率與火電、風電機組備用容量間的關系,提出一種參數動態整定的風火、需求側響應參與系統調頻的協調控制方法。最后,以內蒙古某地實際系統為例,通過準穩態仿真方法驗證了所提協調頻率控制方法的有效性。結果表明,所提方法既保證了系統頻率穩定性,且使需求側參與調頻的功率較少,提高了系統運行效率。
845-853

雙饋風電場感應發電機效應的安全風險評估方法

摘要:當前風電場次同步諧振安全評估主要采用確定性方法,沒有考慮風速等隨機因素影響,獲得的評估結果可能過于保守或者過于樂觀,不能合適地反映風電場次同步諧振的安全態勢。為考慮風速不確定性影響,定義了風險矩陣、風險指數,并結合概率配點法發展了一種次同步諧振風險評估方法。應用該方法評估了考慮風速不確定性的某風電場次同步諧振風險。結果表明:低串補度時,平均風速較高的地區次同步諧振安全風險較小,而平均風速較低的地區次同步諧振安全風險較高;高串補度時則相反,平均風速較高的地區次同步諧振安全風險較大,而平均風速較低的地區次同步諧振安全風險較小;對于同一風速分布,隨著串補度的升高,次同步諧振安全風險先升高,然后降低。
854-862

特高壓高補償度串補線路的潛供電流問題

摘要:在特高壓線路上加裝串補可以提高通道的輸電能力,同時也使線路單相故障時的潛供電流存在高幅值的低頻振蕩現象,潛供電弧難以熄滅,對斷路器單相重合閘不利。遠距離特高壓線路有加裝更高補償度串補的需求,使得串補對線路潛供電流及恢復電壓的影響更加值得關注。目前一般采取線路保護聯動旁路措施來抑制串補線路的潛供電流問題,但對于高補償度串補其效果有待分析。另外,串補旁路前,高幅值的低頻振蕩電流流經線路高抗可能致其飽和,這使得潛供電流及恢復電壓特性與將高抗視作線性元件時存在差別,現有研究對此未有涉及。分析了串補對特高壓線路潛供電流及恢復電壓問題的影響機制,基于典型系統條件仿真研究了提高串補度、高抗飽和對潛供電流及恢復電壓的影響特性,并分析了聯動旁路時間差異對抑制效果的影響。研究結果可為特高壓遠距離高補償度串補線路的工程設計、設備選型提供參考。
863-871

特高壓串補線路中性點小電抗工作條件研究

摘要:特高壓串補線路發生單相故障后,在串補電容器殘壓及其放電電流作用下,高抗中性點小電抗的電氣應力特性與無串補線路發生變化。遠距離特高壓線路有加裝更高補償度串補的需求,使得串補線路的中性點小電抗過電壓、過電流幅值可能超過現有小電抗設備的設計參數,有必要深入研究并提出有效對策。高幅值的低頻振蕩電流流經高抗可能致其飽和,使得中性點小電抗電氣應力與將高抗視作線性元件時存在差別,目前尚未開展過相關研究。探討了串補對特高壓線路高抗中性點小電抗過電壓、過電流問題的影響機理,基于典型系統條件仿真研究了提高串補度、高抗飽和對中性點小電抗過電壓、過電流的影響特性,分析了聯動旁路措施的抑制效果,并提出了解決小電抗電氣應力超過現有設計參數問題的對策建議。研究成果可為特高壓串補線路的工程設計、小電抗設備選型提供技術支撐。
872-880

SSSC提高系統阻尼特性的控制策略優化設計

摘要:分析了含靜止同步串聯補償器(static synchronous series compensator,SSSC)電網的次同步振蕩數學機理,基于單機無窮大系統推導了考慮SSSC暫態特性的改進系統模型,提出了將調度和本地測量信號作為輸入來提高系統阻尼特性的控制策略。利用復轉矩分析法的測試原理提出了新型阻尼控制器參數的設計方案,通過合理設計參數可提高系統阻尼及系統穩定性。分析系統的控制目標函數和約束條件,提出了結合遺傳算法的參數優化方案,該方法將阻尼控制器參數的協調優化問題轉化為阻尼比的最優定值,結合算法得到了提高系統阻尼的控制參數。PSCAD/EMTDC仿真表明,此時系統阻尼值為正,阻尼控制器增大了系統阻尼比,實驗結果證明了控制策略對提高系統穩定性的有效性。
881-887

適用于新型UPFC拓撲的電力系統潮流計算方法

摘要:統一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)可以靈活控制和調節電力系統運行狀態,具有廣泛的應用前景。然而,現有含UPFC的電力系統潮流計算方法大多是針對UPFC串聯側和并聯側接于同一母線的結構,而UPFC并聯側與串聯側接于不同母線時的潮流計算方法還有待深入研究。推導了上述兩種情況下UPFC對交流網絡的節點注入功率及其偏導,并提出了可在已有潮流計算程序中實現的、適用于新型UPFC拓撲的電力系統潮流計算方法。最后,通過PSS/E算例驗證了所提方法的正確性和在實際系統中的適用性。
888-894

靜止無功補償器自適應動態規劃電壓控制方法

摘要:為解決傳統比例?積分?微分(proportional integral differential,PID)控制應用于靜止無功補償器(static var compensator,SVC)非線性控制系統存在的不足,提出了一種基于自適應動態規劃(adaptive dynamic programming,ADP)的SVC自適應優化控制策略。采用小波神經網絡和BP神經網絡分別設計執行依賴啟發式動態規劃(action dependent heuristic dynamic programming,ADHDP)的執行網絡和評價網絡,以增強ADHDP對性能指標函數的逼近能力和控制律優化能力,然后用其設計了SVC控制系統的電壓調節器。在Matlab/Simulink仿真平臺對所提出的ADHDP控制方法進行了仿真,并與執行網絡、評價網絡均采用BP神經網絡設計的經典ADHDP控制方法的控制效果進行了對比,驗證了基于ADHDP的SVC電壓優化控制方法的可行性和有效性。相比之下,所提出的ADHDP控制方法具有更好的電壓穩定和控制效果,控制系統具有較快的響應速度、較好的動態和靜態穩定性和較強的自適應能力。
895-900

多時間尺度的擾動控制標準及備用協調

摘要:特高壓聯絡線接入后,在特高壓直流閉鎖情況下,受端電網將出現嚴重的功率缺額,并對電網頻率穩定產生嚴重威脅。各控制區的動態ACE(area control error)策略可以充分發揮互聯電網功率支援的優勢,增強特高壓直流閉鎖情況下互聯電網的運行穩定性。文章根據響應時間長短對控制區的備用進行分類,并參考現行DCS標準,提出了基于時間維的擾動控制標準(time dimension based disturbance control standard,T-DCS),通過該控制標準評價各控制區動態ACE的執行情況及執行動態ACE后的備用恢復情況,同時以某大區電網為例,對與T-DCS標準各項評價指標相關的電量考核方法以及備用容量調整策略進行了詳細說明。應用實例表明,T-DCS標準考慮了我國特高壓互聯電網的實際運行情況,與動態ACE策略一起構成大受端電網頻率控制的新防線,不僅可以對各控制區執行網調動態ACE指令的情況進行評價與考核,也能T-DCS標準能夠科學評價各控制區的擾動恢復能力,在各控制區備用容量調整中起指導作用。
901-906

適用于電網穩定分析的大容量核電機組建模

摘要:大容量核電機組的不斷投運使電網運行方式發生了變化,并帶來了調峰調頻困難等新問題,為掌握核電機組的運行特性,迫切需要建立用于電網穩定分析的核電站準確模型。利用Matlab/Simulink建立了大容量壓水堆核電機組數學模型,并結合全過程動態仿真軟件,分析了核電機組受到擾動的過渡過程,研究了核電機組在電網頻率、電壓發生波動時的動態特性。仿真結果表明,該模型能夠較為準確地反映核電機組在實際電力系統發生擾動后的動態過程,可為深入研究電網與大容量核電機組的相互影響提供技術支持。
907-914

基于電流轉移比例系數的復雜網絡輸電斷面識別方法

摘要:輸電斷面的可靠識別對預防連鎖過載跳閘具有重要意義。根據潮流轉移的路徑特征及電流特性,提出一種基于電流轉移比例系數的復雜網絡輸電斷面識別方法。構建電網拓撲模型及圖論矩陣,并在此基礎上簡化系統網絡;通過關聯矩陣不定向搜索方法建立旁側路徑庫,限定輸電斷面的識別范圍;采用回路電流法快速求解復雜耦合網絡中各線路電流轉移比例系數;考慮潮流正向疊加及反向對消作用進行比例系數修正,并據此確定輸電斷面集合,有效避免了反向過載路徑的遺漏。最后,將耦合系統、新英格蘭10機39節點系統和IEEE 118節點系統的斷面識別結果與仿真數據進行對比,驗證了所提輸電斷面識別方法的準確性和有效性。
915-921

基于模式識別的WAMS有功功率錯誤數據處理

摘要:目前,國內廣域量測系統(WAMS)在實際應用中出現較多錯誤數據,由此衍生出大量錯誤的電網設備告警記錄。為解決傳統方法在辨識和還原WAMS錯誤數據時時效性差、漏報率高的問題,文章重點分析了在有功功率量測過程中所出現的異常情況,歸納和總結出典型錯誤數據的特征,提出一種基于模式識別的WAMS錯誤數據快速辨識和恢復方法。該方法根據數據特點提前設定錯誤數據和正常數據的標準特征向量,并將實測數據以同樣方法轉換成判斷向量,從而進行模式匹配,實現錯誤數據的辨識。最后文中設計了3個算例分別展示了暫態下正確數據、穩態下錯誤數據以及大量數據下的辨識和恢復結果。結果表明,因為無需輸入大量網架信息和沒有迭代計算,模式識別的方法無論是準確度還是計算時間上都具有較強優勢,能夠為電網狀態監測和分析等提供較可靠的數據支持。
922-930

基于負熵估計的居民用電負荷非侵入式分解算法

摘要:非侵入式負荷監測是實現能效跟蹤與智能用電的重要技術,其中,負荷辨識方法是非常重要的內容。為此研究了一種非侵入監測機制下的居民負荷快速分解算法。利用非侵入負荷監測模式下負荷總電流信號是負荷單獨運行時電流信號混合疊加的特點,將負荷分解問題有效建模為盲源分離問題。對混合電流信號進行白化處理,并構建解混矩陣,基于負熵最大化判別準則形成了有效的居民用電負荷分解算法,并構建評價函數對分解結果進行量化分析。為了驗證算法的有效性,利用實際采集的用電數據進行負荷分解,均能夠準確地從混合電流信號中分解出各個單獨的疊加信號,即得到當前參與運行的用電負荷,并能夠根據相似系數確定負荷類型,實現負荷辨識。
931-937

壓接式IGBT器件封裝結構對并聯芯片開通電流的影響與抑制

摘要:對于壓接式IGBT器件,封裝結構引起的寄生參數不一致將導致開通瞬態過程中并聯IGBT芯片的電流分布不一致,使部分芯片在開關瞬態過程中的電流過沖太大,從而降低了開通性能。采用寄生參數提取、電路建模仿真以及實驗驗證的方法,首先在壓接式IGBT器件各并聯芯片驅動回路參數一致的條件下,研究了發射極凸臺布局對并聯芯片開通電流一致性的影響。其次,在發射極凸臺布局完全對稱的情況下,研究了柵極PCB板不對稱布局對各并聯芯片開通電流一致性的影響。最后,提出了一種可以改善各并聯芯片開通電流一致性的雙針+雙層PCB板的驅動結構,并分析了該結構的均流效果。
938-947

基于輸出最大電平數的級聯H橋型動態電壓恢復器控制策略

摘要:分析了單極性載波水平移相正弦脈寬調制(carrier phase-shifted sinusoidal pulse width modulation,CPS-SPWM)技術的調制比與電平數目的關系,給出了級聯H橋型逆變器輸出最大電平數下調制比滿足的條件以及固定電平數下調制比滿足的范圍。通過分析系統參數對補償性能影響,提出了系統參數影響因子的概念,并將其作為參考變量判斷系統是否落在滿意度區域,提出了基于補償電壓大小采取直流側電壓調節的控制策略。該控制策略可以充分發揮級聯多電平的優勢,能夠根據補償電壓大小,使系統輸出最大電平數目,仿真和實驗驗證了理論分析的正確性。
948-955

并聯雙APF交互影響分析

摘要:由于電力有源濾波器(active power filter,APF)快速跟蹤消除諧波的特點,其被大量安裝在配電網以保證配電網安全可靠運行。然而,隨著APF裝置大量無序接入配電網,其交互影響現象無法忽視。針對配電網內APF之間交互影響問題,以典型并聯雙APF系統作為研究對象,計及單APF系統穩態誤差,基于等效輸出阻抗法,建立了并聯雙APF等效模型。研究了電氣及控制參數與并聯雙APF系統內在聯系,分析了弱電網背景下一個APF的系統穩態誤差對另一個APF運行穩定性的影響,繼而從控制理論角度揭示了雙APF并聯交互影響原理,提出了抑制交互影響的措施。最后仿真驗證了上述理論分析的正確性。
956-961

單相H橋級聯型APF模型預測控制方法研究

摘要:針對單相H橋級聯型有源電力濾波器(active power filter,APF),提出一種基于模型預測控制的單目標預測控制法。通過建立電流跟蹤誤差的指標函數,將輸出電平作為控制變量,選取使指標函數值最小的輸出電平,實現對參考電流的跟蹤。結合改進的電壓排序法,采用子模塊電容電壓的改進平衡控制策略,實現子模塊電容電壓平衡,并降低了器件的平均開關頻率。對輸出電流模型預測控制的穩態誤差進行理論分析,探索了系統參數與系統補償性能的關系。與傳統控制方法相比,該方法無需考慮復雜的參數整定與權重系數設計,且具有計算量少與易于數字化實現等優點。搭建了H橋級聯型APF仿真平臺,仿真結果表明,APF系統可快速補償中壓大容量系統中的諧波電流,具有優越的動、靜態性能。
962-968

高頻鏈矩陣整流器的研究綜述

摘要:高頻鏈矩陣整流器通過三相?單相AC/AC矩陣變換器與高頻鏈結合并經由單相整流電路組合而成,自提出以來已獲得長足發展。首先介紹了幾種典型的高頻鏈矩陣整流器拓撲結構,并重點分析比較了其高頻調制策略,其中雙極性電流空間矢量調制策略顯示了較佳的綜合性能。隨后從控制方法和換流策略2個角度,系統回顧了高頻鏈矩陣整流器的研究現狀,并指出亟待解決的關鍵性問題。最后對其應用前景進行了展望,所述內容可為高頻鏈矩陣整流器的研究提供一定的理論基礎與技術參考。
969-977
電網技術雜志自動化

適應能源互聯網需求的風力發電數據集成研究

摘要:能源互聯網的發展有賴于參與各方廣泛的信息共享與數據集成。風力發電產生的海量、異源、異構的數據,如果缺乏有效的數據集成則無法適應能源互聯網發展的需求。分析了能源互聯網環境下風力發電企業數據集成所面臨的挑戰,探討了風電企業內部和外部的數據集成方案,設計了以能源互聯網需求為導向的數據集成技術服務架構。研究成果有利于風電企業提升信息化水平,提高風電服務質量,有助于風電產業在信息層面的價值增值。
978-984

一種利用故障暫態過程的柔性直流配電網故障測距方法

摘要:直流配電網的故障測距技術是保證其安全可靠運行的關鍵技術,為實現直流配電網保護裝置動作后快速準確地確定故障位置,研究其故障測距技術十分必要。在總結現有交流電網以及高壓直流輸電網中故障測距方法的基礎上,提出了一種利用直流側電容暫態放電過程的柔性直流配電網故障測距的新方法。該方法從直流網絡發生短路的暫態過程出發,將短路故障的暫態過程分段,提取其中電容放電的暫態過程來進行故障測距。首先在PSCAD/EMTDC中搭建了雙端柔性直流配電網的拓撲模型;其次利用MATLAB對文中提出的故障測距算法進行仿真,驗證其可行性和有效性;最后,提出對直流配電網故障測距算法評價的3個指標,并從此指標入手,將所提方法與其他適用于直流配電網的故障測距方法進行對比驗證。
985-992

一種配電線路有源自適應重合閘技術研究

摘要:傳統配電線路自動重合閘由于無法實時判斷線路故障性質而進行的盲目重合會對系統及斷路器等電氣設備造成不利影響。為此提出一種配電線路三相自適應重合閘技術,即當配電線路因相間故障跳閘且故障點斷電去游離后,利用電力電子開關將逆變電源短時加到配電變壓器低壓側,在給可能存在的故障點施加瞬時高壓的同時,基于產生的暫態電壓、電流獲得停電線路的頻域特性,借助線路諧波阻抗對停電線路內部結構進行辨識,進而決定斷路器投入與否。該方法本質上是一種停電配電線路自動故障檢測技術,理論、仿真和模擬實驗都驗證了該方法的有效性。
993-999

基于差異化數據采集的配電變壓器優選方法

摘要:隨著配電網的發展,大量高耗能配電變壓器面臨淘汰更換,因此配變型式和容量的優選方法研究十分重要?;谂渥冐摵蓴祿杉耐晟瞥潭炔煌?提出了一種考慮數據采集差異化的配變優選方法,分別建立了不同采集方式下的運行損耗成本模型;在對配變全壽命周期成本(life cycle cost,LCC)分解的基礎上,以LCC最低作為配變優選原則,兼顧了配變初始投資成本與后期運行維護成本;最后,基于江西省某市10 k V饋線的配變選型實例,借助Matlab軟件分析了LCC在不同配變類型下隨容量的變化趨勢。結果表明,所提模型及優選方法具有較強的可操作性,對配電變壓器的科學選型具有指導意義。
1000-1007

針對配電變壓器的數據清洗方法

摘要:配電變壓器作為配用電系統的關鍵環節,由于分布面廣、網絡結構復雜、運行環境惡劣等客觀條件的制約,其數據在實際運行中常存在大量異常和缺失情況。為解決上述問題,以現實中的配電變壓器數據為研究樣本,首先分析了配電變壓器數據異常和數據丟失2類情況的產生原因,之后采用小樣本數據進行算法研究,針對配電變壓器數據異常問題提出基于Kernel Smoothing技術的異常數據識別方法,針對配電變壓器數據丟失問題提出了基于Pearson相關系數與回歸模型相結合的缺失數據恢復方法。為驗證所提方法能夠滿足TB級數據的運算效率,采用6臺服務器搭建Spark并行計算結構,對大樣本的配電變壓器數據進行了異常數據的識別和缺失數據的恢復,相關結果證明了所提方法的實際價值。
1008-1014

多因素分級Petri網配電故障診斷方法

摘要:針對采用概率方法進行故障診斷易造成調度操作風險大的問題,提出一種配電網故障診斷的多因素分級Petri網模型,主要解決斷路器或保護拒動、誤動等故障信息不確定情況下的故障問題。該方法充分考慮了保護啟動信息、保護出口信息、重合閘動作信息、斷路器動作信息、事件順序記錄(sequence of event,SOE)時序信息以及連續電氣量,實現故障信息不確定情況下的電網故障診斷。當電網故障存在信息不確定情況時,首先將連續電氣量和SOE時序信息作為該模型的一級診斷區的輸入,然后通過將連續電氣量的故障時刻與SOE時序的故障時刻進行比較,根據比較結果判斷并激發托肯能量變化的推理過程,給出存在信息不確定的情況下電網故障診斷結果。最后,針對某局部配電網模型進行了仿真驗證,結果表明了該方法的有效性。
1015-1021

“大規模新能源并網系統振蕩穩定性及安全運行”專題征稿啟事

摘要:我國風電、光伏發展迅猛,已經成為世界上新能源并網規模最大的國家。新能源的快速發展帶來電源結構深刻變化,風電在12個省區成為第二大電源,其中冀北、蒙東、甘肅、新疆、寧夏風電裝機比重均超過25%。與傳統旋轉發電機不同,新能源機組多采用變流器接入電網,其并網規模的快速持續增長,正改變傳統電網的運行特性,使得電力系統的電力電子化特征日趨明顯。
1021-1021

模糊綜合評價在電壓暫降源識別中的應用

摘要:電壓暫降擾動發生源的分類與識別是合理制定電壓暫降治理方案的基礎。分析了由短路故障、變壓器空載勵磁和大型感應電機啟動引起的電壓暫降的特征,指出了這些特征可能存在的模糊性;選取了三相電壓不平衡度、暫降持續時間比和2次諧波增量組成評價指標集,利用層次分析法確定各個指標的權重;基于建立模糊隸屬函數的待定系數法,參考95%概率大值的定義,提出了一種模糊隸屬函數參數的估計準則,分別構造了每類暫降關于各個指標的模糊隸屬函數;計算綜合指標隸屬度,根據最大隸屬度原則判定暫降源類型。通過仿真和實測數據的驗證,并與典型暫降源識別方法相對比,表明了文中提出的模糊隸屬函數參數的估計準則能夠有效減小樣本誤差的影響,從而具有較高的準確率。
1022-1028

寬帶MIMO-PLC隨機參數信道建模與特性

摘要:為研究寬帶多輸入多輸出(multi-input multi-output,MIMO)電力線通信(power line communications,PLC)信道的隨機特性,提出了一種基于多導體的MIMO-PLC隨機參數信道模型。在建模過程中利用統計分布來表征信道的物理參數,比較分析了參數隨機且分支不同的MIMO-PLC寬帶信道特征。結果表明,平均信道增益(average channel gain,ACG)服從正態分布,均方根時延擴展(root mean square delay spread,RMS-DS)服從對數正態分布,相干帶寬(coherent bandwidth,CB)和均方根時延擴展成反比;分支數越多信道頻率選擇性衰落和RMS-DS越大,ACG、CB和信道容量越小;與單輸入單輸出(single-input single-output,SISO)PLC信道相比,MIMO信道的信道容量有較大提升。提出的隨機參數模型為MIMO-PLC提供了一種具有實用價值的建模方法,該模型對在復雜環境下MIMO-PLC系統的研究、設計以及工程應用具有重要的指導意義。
1029-1034

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