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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6期雜志 文檔列表

電網技術雜志直流電網基礎理論及關鍵技術

海上風電直流輸電系統斷線故障保護及恢復策略

摘要:基于一種適用于海上風電傳輸的雙極性直流輸電系統拓撲結構,詳細介紹了其關鍵設備及控制模式,分析了該直流輸電系統在永久性直流斷線故障時的故障特性。為抑制故障引起的過電壓現象,采用一種將閉鎖電壓源型換流器(voltage source converter,VSC)與斷開直流開關相互配合的故障保護策略,保護系統中的關鍵設備,使系統快速、安全地實現故障隔離;故障清除之后,需要對系統進行恢復控制,提出一種并行恢復策略,使系統停運設備可以快速、平穩地恢復正常運行。在PSCAD/EMTDCTM環境下搭建了系統的仿真模型,通過仿真驗證所提出的故障保護策略及故障恢復策略的可行性。
1703-1709

柔性直流電網超高速保護方案研究

摘要:柔性直流電網發生直流短路故障時,為保障非故障線路持續正常運行,需要快速隔離故障線路。傳統柔性直流輸電線路保護動作時間過長,無法滿足速動性要求。為此首先對柔性直流電網直流短路故障特性進行分析,得到超高速保護動作時間指標;然后借鑒常規直流超高速保護策略,考慮直流線路故障與直流母線故障的甄別方法,提出一種適用于柔直電網的超高速保護方案,采用行波保護、電壓突變量保護與電流突變量保護相結合的方式實現直流短路故障的快速檢測和定位,利用雙端線路故障檢測結果實現保護動作快速出口,能夠滿足直流短路故障保護的快速性要求。最后在PSCAD/EMTDC中搭建仿真模型對超高速保護方案進行了仿真驗證。
1710-1718

并聯混合直流輸電系統中傳統直流和柔性直流暫態無功協調控制策略研究

摘要:針對電網換相換流器的高壓直流輸電系統(line commutated converter high voltage direct current,LCCHVDC)易于發生換相失敗的缺點及柔性直流輸電(voltage source converter based high voltage direct current,VSCHVDC)具有的有功無功快速獨立控制的優點,為了充分發揮VSC-HVDC提高LCC-HVDC抵御換相失敗能力的作用,提出了適用于并聯混合直流輸電系統的基于逆變器關斷角γ的暫態無功協調控制策略。將故障時根據γ角得出的無功功率補償值附加至柔性直流換流器外環無功控制環節,調節柔性直流換流器發出的無功功率,在故障時降低LCC-HVDC的直流電流增加量或調節換流母線電壓,達到提高LCC-HVDC換相失敗抵御能力的目的。在PSCAD/EMTDC仿真環境中搭建了并聯混合雙饋入直流輸電系統模型,從換相失敗免疫性指標(commutation failure immunity index,CFII)的角度研究了不同強度交流系統下基于γ角的暫態無功協調控制策略對LCC-HVDC抵御換相失敗能力的影響。結果表明,基于γ角的暫態無功協調控制策略可以顯著提高LCC-HVDC抵御換相失敗的能力。
1719-1725

“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。
1725-1725

柔性直流配電網紋波形成機理與疊加特性

摘要:直流配電網是未來配電系統發展的新趨勢,其電能質量問題是需要關注的重要問題之一。其中紋波的影響因素多、涉及面廣,是一種常見的直流電能質量問題。結合直流配電網的拓撲結構、變流器交流側的特性,分析由于交流負荷非理想特性及交流電源不理想因素而引起的直流紋波形成機理。在此基礎上,對交流接入端三相對稱和不對稱情況下正序諧波、負序諧波及零序諧波在直流側產生的紋波及相互間的疊加情況進行頻域分析,建立了紋波疊加特性與交流諧波次數和相位的關系。仿真結果驗證了理論分析的正確性。
1726-1733
電網技術雜志大規模新能源并網系統振蕩穩定性及安全運行

直驅風機變流控制系統對次同步頻率分量的響應機理研究

摘要:在概述變流控制系統鎖相環和d/q解耦控制環節傳遞函數的基礎上,采用小信號方法,依次推出當控制系統各環節饋入1個次同步頻率分量時輸出信號的解析表達式,討論信號經變流控制系統后頻率變化關系,對比分析多個輸出次/超同步頻率信號的相對幅值關系。進一步以時域仿真及我國某新能源匯集地區PMU(phasor measurement unit)實測數據,分別驗證理論分析的正確性。同時根據理論分析,對永磁直驅風機匯集母線存在多個次/超同步頻率分量的現象給出解釋,也對抑制主要次/超同步頻率分量提供依據。
1734-1740

光伏電站自抗擾附加阻尼控制抑制低頻振蕩策略研究

摘要:大規模光伏電站并網對電力系統阻尼影響顯著,同時也為抑制低頻振蕩提供了新途徑。為此提出了基于自抗擾控制(active disturbance rejection control,ADRC)的光伏電站有功附加阻尼控制。采用復數力矩系數法推導了光伏電站ADRC附加阻尼控制對發電機阻尼系數的影響,在DIg SILENT中搭建了含光伏電站ADRC附加阻尼控制的電力系統,并進行了仿真驗證。在單機無窮大系統中,對比了傳統PI控制器與ADRC控制器對低頻振蕩的抑制效果,結果表明ADRC控制器效果更為優越;在4機2區域系統中仿真了不同聯絡線功率和光伏電站并網容量下控制效果,表明ADRC控制器不僅有效抑制聯絡線的功率振蕩,而且抑制了鄰近同步發電機的有功振蕩,且隨光伏容量增大抑制效果也越明顯,同時具有較強的魯棒性。
1741-1747
電網技術雜志電力市場

基于不同商業運營模式的分布式電源/微電網綜合效益評價方法

摘要:鑒于近年來光伏的迅速發展,以及分布式電源及微電網項目面臨的成本及運營問題,建立基于不同分布式電源/微電網并網方式和不同商業運營模式的項目綜合效益評價模型,提出分布式發電/微電網項目的綜合效益分析流程圖,并進行實際工程的算例分析。該方法彌補了分布式發電經濟性分析較為粗獷的缺點,考慮全壽命周期內項目的收益和成本,綜合考慮復雜電價體系下采用不同運營主體的收益,以及初始投資、運行維護、投資回收期等成本因素對分布式發電項目經濟性的影響,并優選出最優的運營模式。實證分析結果表明,該方法在分布式發電項目經濟性評價中是有效的且準確的。結果表明采用由分布式發電商進行電源投資,由電網企業負責用戶配電網或微電網的運行、維護和售電的運營模式是盈利水平最高的運營模式。
1748-1758

計及電動汽車和需求響應的多類電力市場下虛擬電廠競標模型

摘要:分析了虛擬電廠(virtual power plant,VPP)同時參與雙邊合同市場、日前市場(day-ahead market,DAM)、實時市場(real-time market,RTM)和平衡市場的三階段競標流程,并以此為依據建立了同時參與多類電力市場情況下計及電動汽車(electric vehicle,EV)和需求響應(demand response,DR)的VPP三階段競標模型,該模型考慮單輛EV的充放電管理,并將DR分為基于價格DR和基于激勵DR。階段1,VPP于日前簽訂雙邊合同并提交DAM競標策略;階段2,VPP逐個時段提交交易日RTM競標策略;階段3,VPP完成電量交易,平衡市場負責消納可再生能源出力偏差量并向VPP收取費用。仿真算例驗證了所構模型的有效性,結果表明:該模型能實現單輛EV和DR的有效控制,并有效降低VPP的運營成本。
1759-1766

基于粒子群優化支持向量機的電能替代潛力分析方法

摘要:"電能替代"戰略可以在終端能源消費環節實現電能替代散燒煤、直燃油,最終實現能源發展方式的根本轉變。為提供面向電源、電網、產能規劃的理論指導,提出了基于粒子群優化支持向量機的電能替代潛力分析方法?;诙嗑S度數據定義電能替代發展的主要影響因素,通過支持向量機實現影響因素與累計電能替代量的擬合分析,并對于支持向量機參數選擇進行粒子群優化,實現了對累計電能替代量的有效預測。仿真結果表明,上述方法能夠顯著提升預測精度,對于支持電能替代的潛力分析具有一定的指導意義。
1767-1771

基于改進灰色關聯度的電力負荷影響因素量化分析模型

摘要:當前我國電力負荷發展面臨經濟新常態,產業結構調整、節能減排等政策深入推進新形勢。在此背景下,提出一種基于改進灰色關聯度的電力負荷影響因素量化分析模型。首先,構建了宏觀與微觀相結合、層次化的負荷影響因素指標體系,系統地反映新形勢下經濟、政策等對負荷的影響;再次,針對傳統灰色關聯分析模型對歷史數據的差異性和未來的電力發展形勢考慮不足問題,通過對歷史時期和因素指標分別加權,提出一種改進的灰色關聯分析模型;最后,應用所提出的模型,對影響電力負荷的因素進行量化分析,所得結果相比于傳統模型更加符合實際,同時依據所得結果對負荷預測等工作提出了建議。
1772-1778

基于博弈論的電力系統供給側多方交易決策

摘要:在電力體制改革背景下,新增實體進入電力市場參與供電交易。分別建立傳統方式與電力改革背景下的網損模型,考慮地理位置、收益以及系統損耗等因素,建立電網公司、新增實體和用戶構成的3方靜態非合作博弈模型。以含7個新增實體的電力系統為例,采用串行化協同遺傳-粒子群優化算法進化算法求解其交易決策的納什均衡解,得到供電方電價及系統網損優化結果,并解釋了納什均衡的物理意義。算例結果表明,該模型具有一定的可行性及普適性,為制定供給側的多方電力交易決策提供了理論參考。
1779-1785
電網技術雜志可再生能源發電與綜合消納技術

東北供熱機組對新能源消納的影響分析及熱電解耦措施

摘要:"三北"地區冬季供熱期新能源消納矛盾突出,供熱機組裝機容量大、冬季受供熱約束調峰能力差是造成棄風棄光的主要原因?;跂|北地區的調研數據,第一次量化分析了供熱機組裝機發展和調峰運行對新能源消納空間的影響,提出能夠提高供熱機組運行靈活性的4種熱電解耦措施,在對不同熱電解耦措施的風電消納能力和煤耗水平分析對比的基礎上,提出了目前可行性和推廣性較高的熱電解耦措施建議。措施的實施對釋放系統靈活性、提高新能源消納能力具有積極的意義。
1786-1792

計及風電輸出相依結構和柔性負荷激勵/補償機制的隨機調度策略

摘要:同一地區風電場出力之間存在相關性,構建基于相關性的風電聯合出力概率密度公式有利于提高分析的準確性。采用Gumbel-Copula函數描述風電場出力相依結構,建立了多風電場聯合出力模型。在此基礎上,在含風力發電的調度體系中引入柔性負荷作為調峰資源,以總運行費用、溫室氣體和污染氣體排放、系統運行風險最小為目標,提出計及風電輸出相依結構和柔性負荷調峰的隨機調度方法。該方法體現出風電功率內在聯系的同時,很好地利用柔性負荷的潛在調峰效益。模型中對風電功率隨機性采用機會約束處理,經過抽樣平均近似后,將隨機模型轉化為確定性模型求解。算例分析表明,采用的調度策略能夠使系統運行于高效的負載水平,在兼顧經濟效益和環境效益的同時,促進系統對風電的消納。
1793-1800

基于風電場功率特性的風電預測誤差分布估計

摘要:風電功率預測對風電場運行和電網調度決策具有重要影響?;陲L電場的功率特性曲線,提出了一種風電預測誤差分布的估計方法。首先根據歷史運行數據對風電場的功率特性曲線進行擬合;然后按照風電場的切入風速和額定風速將歷史實測數據劃分為3部分,并利用改進后的廣義誤差分布等模型提取每一部分風電功率預測誤差的概率密度特性,根據其數值特征,設定相應的風電功率修正方法和預測誤差分布的估計方法;最后按照待測日預測風速的大小選擇對應的修正方法補償所預測的功率,并估計預測誤差的分布范圍。結合中國北方某風電場的實際運行數據進行了仿真算例分析,驗證了所提方法的有效性。
1801-1807

基于修正后ARIMA-GARCH模型的超短期風速預測

摘要:精準的風速預測對于降低風功率波動對電網穩定性的影響具有重大意義。為此,基于時間序列分析方法中的自回歸差分移動平均模型(auto regressive integrated moving average,ARIMA)和廣義自回歸條件異方差模型(generalized autoregressive conditionally heteroscedastic,GARCH),對風速建立ARIMA-GARCH模型。并從實際經驗出發,充分考慮風速自身高低及風速變化率對條件方差的影響,利用模糊理論、風速概率分布特性及相關性分析等方法,對GARCH模型中的條件方差進行加權混合修正,使其更加符合實際情況。此方法預測機理清楚,能夠反映客觀世界動態過程,揭示風速變化的客觀規律,并且,僅通過少量歷史數據,便可快速實現超短期內風速的點預測與區間預測。最后,通過中國甘肅氣象站觀測的風速數據進行了詳細的算例分析,驗證了上述方法的可行性及有效性。
1808-1814

采用最近歷史觀測值和PLSR進行空間相關性超短期風速預測

摘要:為提高超短期風速預測的可靠性和準確性,將被預測地點(本地)周邊測風塔風速風向等當前和最近歷史觀測值作為基礎數據,采用空間相關性來預測本地的未來風速。首先,依據風向和風速的延遲相關性,挑選出上游測風塔。之后,結合最優延遲時間,利用各上游和本地最近的風速觀測值來訓練預測模型。最后,將各上游風速的當前觀測值輸入模型,即可得到本地的風速預測值。以偏最小二乘回歸(partial least squares regression,PLSR)為主要模型,并采用線性回歸(linear regression,LR)、最小二乘支持向量回歸等模型進行對照。以冬季風時期的荷蘭Huibertgat和天津為被預測地點,進行了PLSR、LR預測誤差與模型階數、樣本容量之間關系的數值實驗。研究表明,在冬季風時期,當樣本容量達到一定程度后,預測誤差的變化對階數、樣本容量和模型的類型均不再敏感。這表明空間相關性是一種較為可靠的超短期風速預測方法。
1815-1822

基于相鄰經驗粒子群算法的風電場集群無功電壓分層控制策略

摘要:針對風電場集群的運行特點,提出了一種適用于風電場集群的無功電壓分層控制策略。該策略分為2層:整定層根據風電場集群并網點電壓確定所需無功功率;分配層利用風場各支路中節點電壓確定參與無功功率分配的風機數量,計算風機和補償設備的無功功率。分配層降低了優化算法的輸入量,提高了收斂速度。同時提出了一種基于上述控制策略特點的改進粒子群算法-相鄰經驗粒子群算法,該算法通過在速度更新公式中加入相鄰風機支路的優化結果,進一步提高算法的收斂速度。算例分析表明,該策略在提高優化算法收斂速度的基礎上,能夠對風電場集群內的節點電壓及網損進行優化。
1823-1829

“支撐新能源跨區輸送的新型電網技術”專題征稿啟事

摘要:我國風電、光伏發電等新能源發展勢頭迅猛。根據我國電力發展"十三五"規劃(2016—2020年),到2020年,全國風電裝機達到2.1億k W以上,太陽能發電1.1億k W以上。我國風電81%分布在"三北"地區,太陽能發電50%分布在西部省份。由于"三北"地區負荷規模偏小,消納空間有限,因此集中開發的部分新能源需要跨區輸送。"十三五"期間,依托電力外送通道,國家將推進"三北"地區新能源跨省跨區消納4000萬kW。
1829-1829

基于功率池的雙層母線直流微電網協調控制策略

摘要:為便于不同電壓等級的直流微源、負荷接入直流微電網,設計了一種基于功率池的雙層母線直流微電網,并提出了其協調控制策略。該微電網由2個電壓等級不同的獨立直流微電網通過功率池連接構成。設置鋰電池作為功率池的能量后備,二者以級聯結構構成微網儲能調壓系統。詳細設計了兩直流子網與功率池之間、鋰電池組與功率池之間的功率交換機制,穩定直流母線電壓,使兩子網互為備用,同時實現兩直流子網、鋰電池三者間低頻功率交換,避免了兩子網間高頻功率波動的相互影響,并延長了鋰電池的使用壽命。設計鋰電池荷電狀態調節機制,母線電壓穩定時由直流子網對其進行調節,提高了微網持續運行能力。最后,通過實驗驗證了所提出控制策略的有效性和可行性。
1830-1838

計及線路損耗的自治型微電網群分布式經濟控制

摘要:多個微電網互聯成微電網群運行,在提高微電網可靠性及降低發電成本方面有巨大潛力,然而傳統比例下垂控制未考慮不同類型分布式電源的發電成本差異,易導致系統高發電成本。提出計及線路損耗的自治型微電網群分布式經濟控制方法,通過實現各分布式電源線損邊際成本一致,有效降低系統發電成本,并提出利用虛擬邊際成本將節點電壓控制在合理范圍內。該方法不存在中心控制器,基于鄰居控制器間的信息交流,通過一致性算法迭代獲取控制所需全局狀態信息,可靠性高。利用Matlab/Simulink以及OPNET仿真平臺驗證了所提方法的有效性。
1839-1846

計及可中斷負荷的微電網多目標優化運行

摘要:針對電網調度對微電網運行提出的要求,將可中斷負荷處理成一種主動參與微電網運行的可調度資源,分別建立計及可中斷負荷的特定時段聯絡線削峰填谷以及聯絡線波動最小的多目標調度策略數學模型,基于上海地區微電網數據進行算例仿真,驗證了模型的有效性,比較了單目標優化和多目標優化對微電網優化運行的影響。利用非線性規劃工具進行求解,獲得全局最優解。算例結果表明,計及可中斷負荷的考慮特定時段聯絡線削峰填谷微電網多目標優化運行模型使得微電網可以有效協助大電網進行削峰填谷,為電網公司制定合理的補償政策提供參考;計及可中斷負荷的考慮聯絡線波動最小微電網多目標優化運行模型明顯降低運行成本的同時減少了聯絡線波動對上級電網的影響。
1847-1854

考慮多時段并網點電壓控制的光儲容量匹配及優化運行

摘要:在主動管理模式下,通過在光伏并網點配置儲能系統可平滑光伏出力,并使其主動參與配電網調度。運用擴展QV節點對光儲并網點運行特性進行合理描述,提出一種綜合考慮源荷峰谷特性多時段設定光儲并網點運行電壓的方法??紤]系統運行約束、儲能系統運行約束和容量配置約束,從全天關口電量以及儲能配置容量兩方面構建光儲聯合系統儲能容量匹配多目標優化模型,求取Pareto最優解集,從而為儲能容量配置及運行策略提供決策依據。IEEE33節點配電網算例表明,所提方法能夠靈活實現儲能容量的優化配置,相應的運行策略下儲能系統的運行狀態均在合理有效區間內,對比表明所提運行策略在提高電壓質量、減少儲能配置容量及降低全天網損電量方面具有顯著效果,驗證了多時段并網點電壓設定方法及優化模型的合理性和有效性。
1855-1863

基于數據融合的光伏組件故障診斷

摘要:對不同故障下光伏組件內部等效參數和外特性電氣參數進行特征提取,分別采用改進人工魚群算法優化徑向基函數神經網絡(improved artificial fish swarm algorithm-radical basic function neural network,IAFSA-RBFNN)算法和相關向量機(relevance vector machine,RVM)算法,建立了基于內部等效參數和外特性電氣參數的4種光伏組件故障診斷模型,用于光伏組件的初步故障診斷。在此基礎上,提出了一種基于改進證據相似度的光伏組件數據融合故障診斷模型,將上述4種模型的診斷結果作為該改進數據融合算法的基本概率分配(basic probability assignment,BPA)函數值,在決策層進行融合診斷輸出,仿真和實驗結果驗證了上述方法可有效提高故障診斷的精度。
1864-1872
電網技術雜志電力系統

基于時變結構可靠性理論的覆冰電網風險調度

摘要:冰雪災害會嚴重影響電力系統的安全穩定運行。對降低覆冰期間電網的運行風險,研究覆冰線路的失效率建模與覆冰電網的調度方法有著重要的意義。在詳細闡明應用靜態結構可靠性理論進行覆冰線路時變失效率建模局限性的基礎上,建立了基于時變結構可靠性理論的覆冰線路時變失效率模型,并研究了基于N-k場景篩選的覆冰電網風險調度方法。以IEEE RTS-79系統為例進行仿真研究,驗證了所提模型與方法的有效性,分析了風險系數對調度結果的影響。仿真結果表明:靜態結構可靠性與時變可靠性理論計算的覆冰線路可靠度存在較大差別;傳統N-1預想故障調度方法風險較大;所提覆冰電網風險調度方法可以通過變更風險系數的取值,有效實現經濟與風險的協調。
1873-1879

互聯電網聯絡線功率偏差的T2考核標準

摘要:聯絡線功率偏差是互聯電網控制運行的重要指標之一,T1和T2標準對聯絡線功率偏差的控制效果進行考核與責任分配,其合理性將對聯絡線功率控制的有效性產生重要影響。當前的T2標準簡單沿用了CPS2標準,并不適合對聯絡線功率偏差進行考核。因此從互聯電網的聯絡線功率控制目標出發,以CPS(control performance standard)標準的理論為框架,采用與CPS標準一致的若干假設,推導了互聯電網的T2考核標準,其本質是一套ACE(area control error)考核帶寬。其次,將提出的T2標準與CPS2標準進行了對比,對比了不同控制目標對控制區的要求。最后通過實際電網數據的算例分析,表明了采用所提出的T2標準,比直接沿用CPS2標準作為T2標準具有更好的考核效果,從而驗證了其有效性。
1880-1887

計及電動汽車充電和負荷波動極限的電力系統靜態電壓穩定性評估方案

摘要:為研究電動汽車接入電網后充電的不確定性和負荷波動特性對電網電壓失穩事故的影響,提出了一種綜合考慮電動汽車充電特性和負荷波動極限的電網靜態電壓穩定性評估方案。首先建立了系統中的發電機節點、負荷節點、電動汽車接入節點的注入功率隨機化模型,充分考慮電網各元件的隨機波動性;基于連續潮流和概率潮流相結合方法搜索系統的電壓失穩臨界狀態,對電網的邊界運行狀態進行統計分析。文中提出了系統靜態電壓穩定性的評估指標體系,以確定電壓穩定的薄弱區域。該薄弱區域在系統電壓失穩狀態下通常最先發生電壓越限,可作為電網重要監控對象,以便及時采取切負荷措施,避免全網大停電的發生。IEEE 30節點算例分析結果驗證了該方案的準確性和有效性。
1888-1895

基于實測受擾軌跡考慮量測誤差的失步解列判據

摘要:失步解列判據是失步解列控制措施啟動的重要依據,要求能夠快速、準確地判斷出電網的失步狀態。針對目前失步解列判據的時效性和準確性不能協調配合等問題,提出一種基于角速度-角半徑(v-R)受擾軌跡及其一階導數隨R變化的dv/d R-R受擾軌跡變化趨勢的失步解列判據。首先通過降維映射將多機系統實測受擾軌跡映射到一維擴展相平面上,證明了該映射的保穩性。對穩定和失穩受擾軌跡特性進行分析和證明,為克服量測誤差產生的誤判問題,采用最小二乘法對dv/d R-R受擾軌跡進行實時擬合,通過擬合后曲線判斷系統失步情況。在新英格蘭10機39節點系統中證明了該判據可以有效地防止誤判,另外通過與動態鞍點失步解列判據以及Ucosφ失步解列判據進行對比分析,驗證了該判據的快速性。
1896-1903

考慮柔性負荷的多目標安全約束機組組合優化模型及求解

摘要:以系統的經濟成本和CO2排放量最小為優化目標,兼顧發電側與需求側柔性負荷的雙側協調配合,建立了考慮柔性負荷的多目標安全約束機組組合優化模型。針對傳統法線邊界交叉(normal boundary intersection,NBI)法求解上述模型時出現的混合整數二次規劃和混合整數二次約束問題,提出了引入分段線性化策略的NBI法,在保證計算精度的同時,大大提高了求解效率。對一個10機24時段算例進行了仿真計算,一方面證明了所提算法的有效性,另一方面表明柔性負荷調度有利于提高系統的經濟性,降低系統的碳排放量;同時,需求側柔性負荷的參與對減小負荷峰谷差、緩解負荷高峰期用電壓力具有重要作用,并促進了風電的進一步消納,有助于清潔能源的利用。
1904-1911

考慮低谷時刻負調峰能力及風電預測區間的多目標機組組合優化研究

摘要:大規模風電并入電力系統以后,因其反調峰特性及隨機性,對系統發電計劃和調度帶來嚴峻挑戰。系統常規機組在負荷低谷時刻的可調出力在很大程度上決定了系統的風電接納能力。因此,為了使系統經濟、可靠地運行,提出一種綜合考慮系統運行成本以及常規機組低谷時刻負調峰能力的多目標機組組合優化模型,并使用高效易行的歸一化法線約束方法求解該多目標問題。為應對風電的隨機性,將所得的Pareto解集與風電預測區間結合,對不同的機組組合方案進行評估,最終可得到兼顧系統經濟性和可靠性的機組組合方案。最后,基于10機系統及其擴展系統(20機)進行仿真分析,結果驗證了所提方法的可行性,能夠為決策者提供切合實際的機組組合優化方案。
1912-1918

大規模交直流電力系統電磁暫態仿真高效建模方法

摘要:為克服機電暫態仿真無法描述交直流混合電力系統非基波或不對稱特性的局限性,急需高效的大規模電力系統電磁暫態建模方法。針對實際高壓直流輸電換流站主接線方式,文章首先簡化了閥組模型并說明了對應簡化模型的輸電線路模型,大大減少了模擬換流站而利用的計算資源;其后介紹了適用于基于文本轉換的電磁暫態快速建模技術的模型定義方法,該模型充分利用了矩陣計算,易于初始化且提高了計算速度。以一個兩區四機系統驗證了采用所提簡化直流模型的精確性與自定義模型的有效性,以南方電網主網等值系統為例說明了大電網電磁暫態建模的步驟,并提出了提高機電暫態仿真精度的建議。
1919-1926

基于狀態相關Riccati方程的雙饋風機控制

摘要:國家標準對并網風機在故障期間的低電壓穿越能力提出了技術要求,即能在電壓跌落一定范圍內不脫網運行,并提供動態無功支撐。為了提高雙饋風電機組的低電壓穿越能力,提出了基于狀態相關Riccati方程(state-dependent Riccati equation,SDRE)的控制器。SDRE控制器具有靈活的設計方式,可以通過實時優化狀態相關系數矩陣,提升暫態響應性能,實現被控對象在較大范圍內的漸近穩定。針對雙饋風電機組設計了SDRE控制器,并通過與Crowbar的配合,實現了符合國家標準的低壓故障穿越策略。通過算例系統在三相故障下的仿真,驗證了所提控制策略相比常規PI控制策略以及故障期間持續投入Crowbar的策略,能夠更好地實現低電壓穿越。
1927-1933

基于小擾動的風電場靜態特征系數在線測辨

摘要:基于雙饋感應電機(doubly-fed induction generator,DFIG)的風電機組在加入附加槳距角控制環節后,能夠對系統頻率變化具有響應能力。獲得DFIG風電場電壓和頻率靜態特征系數以確定其靜態模型,對于電力系統分析是必要的。若采用穩態試驗法逐次改變風電場接入點的電壓和頻率,根據多次試驗獲得的若干組穩態數據可確定風電場靜態特征系數,但穩態試驗法花費大量人力物力且難以解決時變性問題。提出了一種在線測辨風電場靜態特征系數的新方法,該方法首先采集電網小擾動下風電場的動態數據,然后以離散差分方程表示的PQ耦合線性動態模型進行擬合辨識,再基于動態特性方程在穩態條件下化為靜態特性方程的思路,獲得風電場靜態特征系數。仿真結果表明:在目前普遍采用的恒功率因數控制模式下,辨識得到的參數與通過穩態試驗法獲得的參數相近,從而證明了方法的有效性。
1934-1940

靜止同步串聯補償器的優化選址定容方法

摘要:針對靜止同步串聯補償器(static synchronous series compensator,SSSC)在選址定容方面研究不足的問題,提出了一種災變變速量子遺傳算法用于SSSC的選址定容優化。推導了包含SSSC的電力系統潮流方程,建立了SSSC在電網中的數學模型;通過潮流計算得到系統的有功損耗、電壓偏移率和負荷裕度,使用歸一化的處理方法將不同量綱的量同時考慮,并賦以權重,得到目標函數;使用所提災變變速量子遺傳算法求取目標函數的最優解。在Matlab下分析了不同權重下最優解的分布情況,為權重的選擇提供了依據。同時與另外2種算法進行對比,結果表明提出的算法在尋優結果穩定性、收斂速度和全局尋優能力上有所改善。
1941-1948

基于分形特性修正氣象相似日的節假日短期負荷預測方法

摘要:節假日負荷易受氣象信息、國家調休政策等影響,預測精度較低。為解決上述問題,提出了基于分形特性修正氣象相似日的節假日短期負荷預測方法。采用歸一化處理和日期適當調整,解決了數據值之間的差異性、經濟增長率和負荷變化趨勢不一致的問題;將分形特性的自相似性引入節假日短期負荷預測,剔除氣象突變帶來的不良影響,在海量歷史樣本集中精準確定相似日查找范圍;依據相似性原理,綜合考慮氣象、日類型等影響因素,建立曲線辨析函數計算負荷的差異系數,在特定范圍內查找與待預測節假日氣象最相似的一天。以南方某電網數據為實際算例進行仿真,結果表明所提出方法滿足工程實際的需求,其中2015年春節期間96點日負荷準確度達97.63%。
1949-1955

采用WAMS時序信息的故障診斷方法及應用

摘要:為彌補現有基于模式識別的廣域測量系統(wide-area measurement system,WAMS)故障診斷方法在獲取完整故障演進過程的不足,將時序信息引入到基準模式向量中,提出了一種基于WAMS時序信息的故障診斷方法。該方法根據已知故障類型建立包含時序信息的基準故障模式向量,在滿足故障啟動條件的情況下,對未知故障進行特征量提取并按照時序信息與時序基準故障模式向量進行匹配,從而確定故障類型及獲取完整的故障演進過程。最后,利用包括強臺風等極端天氣下的實際系統事故的WAMS實測數據驗證了所提方法針對不同故障類型均可得到包括故障時刻、故障過程中保護和斷路器動作信息在內的事故演進過程。
1956-1963

稀疏隨機森林下的用電側異常行為模式檢測

摘要:隨著智能電網的不斷推進與傳感技術的高速發展,我國電網用電側數據逐步呈現出高復雜度、高冗余度的冪指數增長態勢。傳統的用電行為模式檢測技術已無法滿足其分析處理需求。為此提出基于稀疏隨機森林模型的用電側異常行為模式檢測方法。該方法首先利用時間窗函數與Bootstrap重采樣,建立用電側行為模式信息簇。其次,利用基于隨機權網絡的有監督學習得到隨機森林模型。最后,對隨機森林模型進行稀疏化,并依據異常積累量指標判定樣本有無異常。仿真對比實驗驗證了提出的稀疏隨機森林模型的精確性與高效性。此外,通過多種體量數據下的Hadoop分布式計算實驗,驗證了基于稀疏隨機森林的用電側行為模式檢測方法對用電側大數據的高效處理能力。
1964-1971

低秩矩陣分解在母線壞數據辨識與修復中的應用

摘要:母線負荷分析與預測對電力系統的安全穩定具有重要意義。目前我國采集到的母線負荷數據中含有較多且類型不同的壞數據,給母線負荷的分析的準確性與預測的精確性帶來較大影響。文中提出了一種基于低秩矩陣分解的母線壞數據辨識與修復方法。從母線數據本身出發,首先分析了母線數據的低秩特性,研究不同類型壞數據產生的原因;然后建立了一種基于低秩矩陣分解的母線壞數據辨識與修復的模型,并給出了基于閾值迭代法(iterative thresholding,IT)的模型求解方法;最后,利用廣東省母線負荷實際算例進行了分析,并利用修復前后的母線數據進行虛擬預測對比,結果實現了壞數據的有效恢復和預測精度的提高。
1972-1979
電網技術雜志電能質量

適用微網故障穿越的多功能并網變換器研究

摘要:微網是發揮分布式電源效能的有效方式,微網的低電壓穿越能力(low voltage ride through,LVRT)及保證本地負荷正常供電是需要解決的關鍵問題之一。電網側故障超出低電壓穿越要求時產生嚴重過電流,將影響并網逆變器以及關鍵負荷的安全運行。結合微網結構,提出了一種交直流混合型微網及其并網裝置拓撲:當故障電壓在LVRT要求范圍內,改進諧振控制器型(modified proportional resonant,MPR)動態電壓調節器(dynamic voltage restorer,DVR)能夠保證本地負荷穩定運行,抑制諧波電壓對并網點電壓及輸出功率的影響;當故障電壓超出LVRT要求,通過虛擬阻抗控制抑制過電流。建立了微網及并網變換器在不同類型故障下的不同運行模式切換策略。最后,仿真結果驗證了所提拓撲及控制策略的正確性。
1980-1988

主從控制微電網孤島切換暫態振蕩分析與抑制

摘要:針對微電網孤島切換暫態穩定性問題,提出暫態振蕩因素分析方法及其抑制策略。通過分解孤島切換暫態過程,分析誘發主逆變器不穩定性的因素,構建了由系統級控制層與逆變器控制層組成的雙層控制系統。最后,根據主動與被動孤島切換的特點,分別提出了相應的孤島切換策略,提升切換過程中暫態穩定性及其恢復速度,實現抑制孤島切換暫態振蕩的目的。仿真結果表明,即使微電網中主逆變器容量比例較低,所提控制策略仍可較好地實現孤島平滑切換,提高了微電網供電的穩定性與可靠性。
1989-1996

重復控制三相電壓型準Z源光伏并網逆變系統

摘要:為提高準Z源逆變器的升壓能力和并網電流質量,提出了一種采用重復控制的強升壓能力的單級三相電壓型準Z源光伏并網逆變系統,并對這種逆變系統的電路拓撲、改進的空間矢量脈寬調制(space vector pulse width modulation,SVPWM)控制策略、離散控制系統的穩定性和調制器設計進行了分析。該系統電路拓撲是由大升壓比準Z源阻抗網絡、三相逆變橋和三相LCL濾波器構成;改進的SVPWM控制策略包括光伏陣列最大功率點跟蹤控制和儲能電容電壓外環、并網電流內環控制,其中并網電流內環采用逆變器側電流反饋控制策略,且融入了電網電壓比例前饋、重復控制和PI串聯的嵌入式復合控制來提高并網電流質量。實驗結果證實了所提逆變系統電路拓撲、控制策略和系統設計的有效性。
1997-2005

基于有效數據段選取的多諧波源責任劃分方法

摘要:針對多諧波源諧波責任劃分時存在的可獲得測試樣本有限的不足,提出一種基于選擇有效數據段的多諧波源諧波責任劃分方法,在有效數據段內,只有一個諧波源負荷變化而其他諧波源負荷基本保持穩定。采用改進的k-means聚類方法,對要計算諧波貢獻的諧波源以外的各諧波源諧波電流進行階梯式的聚類處理,最終劃分成多個有效數據集合。然后利用偏最小二乘法估計各數據集合對應的諧波源諧波責任,并加權求和所有集合的諧波責任作為關注時間段總的諧波責任。該方法克服了傳統數據選擇法難以獲得有效時間段的缺點。為驗證方法的有效性,在IEEE 14節點標準配電網絡上進行仿真分析,結果表明,所提方法能有效解決數據段選擇問題,并且優于傳統數據選擇方法。
2006-2011

三電平有源電力濾波器諧波電流及中點電位平衡控制

摘要:針對三電平有源電力濾波器,在建立其小信號數學模型的基礎上,提出一種考慮輸出補償電流的改進型預測電流跟蹤控制策略。同時,為控制三電平直流側中點電位不平衡,提出一種基于平衡因子的中點電位平衡控制策略。為驗證所提控制策略的正確性,搭建了三電平有源電力濾波器實驗平臺,實驗結果驗證了改進型預測電流和中點電位平衡控制策略的有效性與可行性。
2012-2019
電網技術雜志自動化

基于變壓器電流直流分量衰減特性的勵磁涌流識別方法

摘要:為有效區分勵磁涌流與短路電流,確保變壓器保護的可靠性,針對變壓器勵磁涌流與短路電流直流分量衰減特性的差異,提出了一種新的勵磁涌流識別方法。該方法以變壓器高壓側和中壓側出口斷路器電流作為識別勵磁涌流與短路電流的信號源,將電流直流分量與基波分量幅值比的衰減速率設置為判據,可以辨識出勵磁涌流與短路電流?;诘湫徒7抡娣治隽藙畲庞苛髋c短路電流直流分量衰減特性的差異,以及不同系統短路容量、變壓器額定容量、鐵心剩磁等因素的影響。經典型仿真結果及工程現場實測數據驗證,該方法有效,適用于斷路器未加裝合閘電阻的情況,并具有原理清晰、所需測量數據少、簡單易實現等優點,為新型繼電保護裝置開發及工程應用提供了參考。
2020-2026

基于改進阻抗法的有源配電網故障測距算法

摘要:考慮有源配電網中分布式電源、分支、中間負荷和電纜-架空線混合線路等元件及各種不確定性因素,如過渡電阻、負荷波動等,提出一種基于相量分析法的改進阻抗型故障測距算法。利用故障點過渡電阻消耗無功功率為零的功率特性,建立適用于各種故障類型、關于故障距離的一元二次測距方程。故障測距算法中,利用FTU同步監測各電源故障前后電壓、電流,迭代計算更真實的負荷功率,并提出適用于有源配電網的逐區段故障后電壓、電流計算方法。在PSCAD中搭建了改進IEEE 34節點系統模型進行仿真分析,結果表明測距算法具有較高的測距精度和魯棒性,且能承受一定的負荷波動,受負荷模型影響較小。
2027-2034

互感線路接地距離Ⅰ段超越影響分析及其整定策略

摘要:為防止互感線路接地距離Ⅰ段超越,分析電網運行方式對接地距離Ⅰ段的影響,確定定值邊界十分必要。文章在互感線路測量阻抗分析完整模型的基礎上進行分析,提出了接地距離Ⅰ段可能超越的3種極值工況模型。針對各極值工況對模型中各因素影響互感線路接地距離Ⅰ段測量阻抗的機理進行定性分析,確定求取測量阻抗極值的簡化模型并解析定量求解極值,得出在極端情況下,接地距離Ⅰ段測量阻抗理論上可趨于0。利用整定軟件進行算例仿真,驗證了理論推導的正確性。根據極值工況模型,結合電網中實際典型工況提出了互感線路接地距離Ⅰ段在不同工況下的取值策略,以及統一整定為0.4倍線路正序阻抗的簡化整定策略,從而提高了接地距離Ⅰ段定值的適應性。
2035-2040
電網技術雜志高電壓技術

特高壓GIS現場雷電沖擊試驗電壓臺階現象分析

摘要:隨著電壓等級的提高,氣體絕緣金屬封閉開關設備(gas-insulated metal-enclosed switchgear,GIS)的應用越來越廣泛。為確保絕緣性能,GIS設備在入網前都要進行現場耐壓及絕緣試驗。雷電沖擊耐壓試驗是GIS等高壓電器設備現場試驗必須進行的試驗項目之一,但現場發現,雷電沖擊耐壓試驗過程中存在波形畸變問題,在雷電波的上升沿會出現所謂的"臺階"現象。通過ATP-EMTP電磁暫態分析軟件搭建試驗系統模型,對電壓波在特高壓GIS負載內的傳播過程進行了計算,并對出現臺階現象的原因進行了分析。結果表明,臺階現象是由負載的分布特性與各個電氣環節間波阻抗的相互作用引起,高壓引線與分支母線間節點處、分支母線末端集中性負載所產生的電壓負反射是引起電壓波形出現臺階的主要因素。根據以上研究,提出了存在臺階的試驗電壓波形波前時間的確定方法。
2041-2046

考慮短距離電纜中行波特性的振蕩波局部放電定位方法

摘要:由于短電纜中局部放電信號的入射波和反射波信號容易重疊,振蕩波測試系統(oscillation wave test system,OWTS)一直以來對短距離電纜(小于500 m)的局部放電定位的精度較低。為實現短電纜中缺陷的精確定位,提出了新的振蕩波局部放電定位方法:采用高帶通Rogowski線圈與寬帶通示波器實現局部放電信號的捕捉,并對單個局部放電信號特征頻率連續小波分解與能量峰值識別算法相結合的方式,優化對局放單脈沖波形的識別,同時根據多組樣本的分布情況進行聚類分析,提高短電纜缺陷的定位精度。根據所提出的方法,對64 m交聯聚乙烯短電纜中制造2處缺陷,并搭建實驗對缺陷進行定位。結果表明,該方式能夠準確地探測出距離電纜首端32 m處及61 m處的缺陷,誤差范圍控制在2%,較大程度提高OWTS對短電纜的定位精度。
2047-2054

電網技術雜志分期列表:

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2011:
2010:
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