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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7期雜志 文檔列表

電網技術雜志能源互聯網

全球能源互聯網標準體系研究

摘要:全球能源互聯網可以推動能源發展方式的轉變,實現清潔能源在全球能源的優化配置,保障互聯電網經濟高效運行。為指導全球能源互聯網標準的制定工作,滿足對于全球能源互聯網產業發展的市場需求和投資需求,首先梳理了國內外標準的進展和應用現狀。采用國際組織及機構的先進理念、方法和工具,描述了全球能源互聯網概念模型和參考框圖。遵循系統性、繼承性、擴展性原則,從智能電網、特高壓及新型輸電、清潔能源以及電網互聯這四個方面,提出了全球能源互聯網標準體系的層次結構及體系表。分析了技術領域的標準需求,列出了相關的標準系列。最后,結合全球能源互聯網的未來發展,給出了標準化工作建議。
2055-2063

“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。由此必須研究高比例可再生能源并網對電力系統形態演化的影響機理、源-荷強不確定性約束下輸配電網規劃、源-網-荷高度電力電子化條件下電力系統多時間尺度耦合的穩定機理、交直流混聯電網的優化運行等一系列問題。
2063-2063

電能路由器冗余配置設計

摘要:電能路由器是未來能源互聯網中的關鍵設備,其可靠性關系著未來配電網的安全可靠運行。配置冗余子模塊可提升設備的可靠性,但同時會使成本增加。以目前主流電能路由器拓撲為基礎,分析對比了設備不同冗余控制方式下的可靠性;引入成本-損失目標函數對冗余配置進行優化,研究了不同情況下目標函數最小值的求解,并以此得到可靠性與經濟性最佳的冗余配置方案。最后通過對工程實例的分析計算,為子模塊選型與冗余配置給出了建議,驗證了所提方法的可行性與有效性。
2064-2070

能源互聯網中基于Dijkstra算法的分布式電能路由策略的實現

摘要:電力路由器融合了信息技術和電力電子變換技術,為分布式能源大范圍地接入能源互聯網提供了條件,但也給能源互聯網的優化運行提出了新的要求。以圖論為手段,以能源互聯網的結構為基礎構成單源點單匯點的電能路由拓撲;以Dijkstra為基礎,節點僅根據其相鄰節點的狀態調節其自身狀態,搜尋最短路徑,完成電能路由,實現電能的分布式管理和協調控制,使系統運行在優化狀態。多代理系統(multi-agent system,MAS)技術為實現分布式電能路由策略提供了技術支撐。最后,在Matlab/Simulink平臺下搭建了分布式電網,結合基于JADE(Java Agent DEvelopment framework)平臺的多代理系統對分布式電能路由策略進行仿真實現。
2071-2078

基于復雜混合網絡的能源互聯網拓撲模型

摘要:能源互聯網作為信息物理融合的超大復雜網絡,其拓撲結構是研究能源互聯網諸多復雜問題的基礎理論架構。在復雜網絡理論的基礎上,提出了一種更符合能源互聯網本質的拓撲模型,模型中每個節點的實際位置是至關重要的,此外,節點能量和節點間距是有緊密聯系的。通過理論分析和模擬仿真,發現具有不同節點能量分布的網絡模型和不同的節點位置分布的網絡模型的相互關系,同時研究節點能量分布和節點位置分布對度分布P(K)和內部拓撲形式的影響,在一定條件下網絡具有更高的聚合度和能量傳輸效率,通過該研究為解決其復雜性問題提供理論基礎和實驗平臺,有助于推動能源行業智能化的發展,對未來能源互聯網模型理解、設計、優化、演變都會起到至關重要的作用。
2079-2084
電網技術雜志直流輸電與直流電網

基于模塊化多電平換流器的高壓直流電網機電暫態仿真模型

摘要:提出了基于模塊化多電平換流器的高壓直流電網機電暫態仿真模型。闡述了模塊化多電平換流器交流側等效模型及其控制系統模型,介紹了基于能量等效原則的換流器直流側等效電容的計算方法。建立了基于隱式梯形積分的直流網絡計算模型,能夠處理含有中間連接點的任意結構的直流網絡。提出了包括直流側故障在內的4種形式的故障處理方法。在四端直流電網系統中,通過與電磁暫態模型的對比,驗證了所提模型及故障處理方法的仿真準確性。
2085-2091

混合式直流斷路器在柔性直流電網中應用初探

摘要:基于模塊化多電平換流器(modular multilevel converter,MMC)的柔性直流電網技術是未來電力系統輸電技術的發展方向之一,但面臨快速清除直流側故障的巨大挑戰。分析比較3種隔離直流側故障的方法,選擇混合式直流斷路器作為隔離直流側故障的方案。結合基于差動電流的直流故障檢測技術,提出考慮線路分布電容的柔性直流電網保護方案,包括線路保護和母線保護,并論述保護參數的選取原則。在PSCAD/EMTDC仿真平臺上建立一個4端柔性直流電網模型,驗證所提基于混合式直流斷路器的差動保護方案的有效性和可行性。結果表明,所提的差動保護方案滿足了保護的選擇性和速動性要求,運用混合式直流斷路器可在數ms內清除柔性直流電網的直流側故障。
2092-2098

含橋臂阻尼的MMC-HVDC直流雙極短路故障機理分析

摘要:直流雙極短路故障是柔性直流輸電(voltage source converter based high voltage direct current,VSC-HVDC)系統最嚴重的故障之一。具有橋臂阻尼的半橋型模塊化多電平換流器在故障后能加快故障電流的衰減速度,實現系統快速重啟動?;诤瑯虮圩枘岬腍BMMC(half bridge sub-module modular multilevel converter)-HVDC系統建立了一套完整的直流雙極短路故障機理分析的解析模型,分別對換流器閉鎖前,換流器閉鎖后和交流斷路器斷開后3個階段的故障機理進行了詳細分析,并給出了每個階段對應的橋臂電流解析表達式。通過此解析模型,可快速準確地計算直流雙極短路故障發生后的故障電流及故障衰減時間,為其工程應用提供理論依據。最后,基于Matlab/Simulink仿真軟件搭建了含橋臂阻尼的HBMMC-HVDC系統仿真模型,通過仿真驗證了該解析模型的可行性與準確性。
2099-2106

一種基于MMC的新型直流潮流控制器

摘要:直流電網已經成為柔性直流輸電領域的研究熱點之一。針對直流電網潮流控制自由度不足的問題,提出了一種基于模塊化多電平換流器(modular multilevel converter,MMC)的新型直流潮流控制器(modular multilevel converterdirect current power flow controller,MMC-DCPFC),其具有額定容量小、不需與外部電源連接和便于擴展等優點。首先,針對已有的直流潮流控制器的不足,提出了基于MMC的新型直流潮流控制器的拓撲結構及在直流系統中的安裝方式;其次,通過對MMC-DCPFC的工作原理的分析,提出了滿足系統要求的控制策略;最后,在PSCAD/EMTDC仿真平臺搭建含有直流潮流控制器的三端直流輸電系統,通過對3種工作方式的仿真實驗,驗證了該直流潮流控制器在控制直流系統潮流方面具有良好的可控性和有效性。
2107-2114
電網技術雜志電力市場

高載能負荷提高風電就地消納的需求響應模式研究

摘要:棄風問題嚴重制約了我國風電的進一步發展,而高載能負荷具有一定的負荷平移和調節能力,可作為需求響應資源,參與消納棄風?;谖覈娋W和高載能產業實情,提出了基于負荷平移和高載能負荷自備電廠出力調節的風電與高載能負荷聯合運行機制,建立了含有可平移負荷和自備電廠出力調節等需求響應方法的機組組合模型,并分析了自備電廠可調容量和可平移負荷大小等關鍵因素對于其發揮效能的影響。最后,通過算例分析驗證了該需求響應機制在促進風電就地消納方面的有效性。
2115-2123

“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k W。
2123-2123

一種適用于我國電力市場的分區輸電定價方法

摘要:為了發展一種適用于我國電力市場的輸電定價方法,對國外輸電定價方法進行了深入研究。英國輸電過網費的定價方法是對全網統一計算,沒有考慮區域聯絡線的影響。美國PJM輸電所有者內部采用郵票法分攤輸電成本,沒有起到引導輸電布局的功能。我國有很多跨區輸電線路,不同區域間的經濟水平和電網結構差異也很大。因此,針對我國電網的實際特點,深入研究分區輸電定價機制。將區域聯絡線等效為發電機或者負荷,實現區域的解耦,在區域內用英國方法計算與位置相關的費用,利用修正郵票法計算與位置無關的費用,通過潮流跟蹤方法收回區域聯絡線等效后的費用。算例結果分析表明,所提分區輸電定價方法能合理分攤輸電成本,為分區定價提供了思路,可為電網規劃提供指導信息。
2124-2130

我國核電機組調峰輔助服務經濟補償機制研究

摘要:隨著清潔能源戰略的推進,我國核電裝機正穩步增長。但受經濟環境的影響,我國用電增速逐步放緩,負荷峰谷差逐步增大,由此引發調峰責權分擔的公平性爭議。鑒于此,研究了我國核電調峰經濟補償的機制與模式,提出了調峰成本補償與超發電量收益分享相結合的兩部制調峰經濟補償機制和具體算法。調峰成本補償用于彌補機組提供調峰服務時的成本增加,收益分享用于分配未參與調峰機組的超發電量的收益。最后,通過能源局網站公布的華東地區輔助服務數據模擬計算了兩部制調峰經濟補償金額,論證了兩部制調峰經濟補償辦法的科學性和可行性。該方法不僅有利于核電等基荷電源更好地發揮作用,也將有利于調動機組的調峰積極性,進一步挖掘電力系統的調峰能力。
2131-2137

計及新能源接入的省級電網效率效益評估

摘要:系統復雜度的不斷提升及新能源的廣泛接入給電網的效率效益評估帶來了挑戰。分析了輸電網效率效益的主要影響因素,從電網運行效率和投資效益2個角度出發,構建了計及新能源接入的電網效率效益評估指標體系。通過回歸分析模型確定面向不同省網特點的指標運行定級區間,提出基于古林法的改進物元可拓模型,實現評估的主客觀相結合;分別計算了歷年效率評估值、效益評估值和綜合評估值,并與多目標層次分析法模糊數學模型計算結果進行對比分析。最后,利用單指標靈敏度和多指標組合靈敏度分析方法獲得主要指標變化趨勢,提出了電網建設改進措施。通過對陜西電網2010至2015年效率效益的發展情況進行研究,證實了所提指標、模型及算法的正確性和有效性,為省級電網的建設規劃提供了一定的理論基礎。
2138-2145
電網技術雜志電動汽車與能源互聯網

基于多代理技術的電動汽車規模演化模型

摘要:跨時間尺度的電動汽車充電需求分析是研究電動汽車規?;尤雽﹄娋W的影響以及指導充換電基礎設施規劃建設的基礎,而電動汽車規模演化是驅動充電需求動態發展的內在因素,是量化不同發展階段下充電需求的基本前提。首先分析了影響電動汽車規模演化的相關因素,比較了各種新產品擴散模型的特點;其次,基于消費者行為學理論構建電動汽車規模演化多代理模型,并提出綜合考慮年擁有成本、技術成熟度、社會效用、環保效用以及充電方便程度的用戶購車概率選擇模型,從微觀個體的角度出發研究電動汽車的規模演化趨勢,不僅考慮了用戶購車行為的異質性,也體現了相關群體用戶決策之間的交互影響;最后,算例仿真驗證了所提模型的有效性,通過設置不同場景推演了電動汽車的規模發展趨勢,并分析了不同因素對電動汽車規模演化的影響。
2146-2154

基于遲滯模型的集群電動汽車參與實時需求響應V2G控制策略研究

摘要:在主動配電網中,電動汽車是一種十分靈活的需求響應資源。對集群電動汽車充、放電過程進行合理有序控制,可以實現電動汽車和主動配電網的協調互動,提高主動配電網運行效率。該文在不違反電動汽車用戶充電需求約束的前提下,提出了考慮放電模式的單臺電動汽車遲滯控制模型。在此基礎之上,提出了一種基于遲滯控制模型的集群電動汽車參與實時需求響應的V2G控制策略,該策略利用提出的電動汽車狀態優先綜合指標,有序控制電動汽車的充、放電過程,實現了集群電動汽車充、放電功率大小的實時調節。最后,仿真算例表明,利用文中提出的控制策略,集群電動汽車能夠精確、快速地跟蹤響應配電系統控制中心給出的功率跟蹤目標,驗證了文中提出方法的有效性。
2155-2164

考慮用戶滿意度和配網安全的電動汽車多目標雙層充電優化

摘要:大規模電動汽車充電調度,需要同時考慮用戶充電滿意度和電網的安全經濟運行。根據電動汽車充電分級管理的特點建立配網–充電站兩層優化模型。在配網層制定充電站的充電計劃,考慮配網安全約束,優化配網作為市場主體的運營經濟性。在充電站層制定各電動汽車的充電策略,考慮車主的充電需求,最大化車主參與充電調度的滿意度。采用NSGA-II算法求解配網層多目標優化問題,采用2階段優化方法和Yalmip/Cplex求解充電站層整數規劃問題。以含有DG和4個充電站的IEEE 33節點配網為例進行仿真,結果表明了所提模型和方法的有效性。
2165-2172

下一目的地導向下的電動汽車充電引導策略

摘要:建立一個有效的充電引導模型,實現對車輛的有序充電引導,是未來大規模電動汽車并網的基礎和保障??紤]充電完成后,電動出租車到下一尋客地點與電動私家車到最終目的地的便捷性,提出下一目的地導向下的電動汽車充電引導策略。首先介紹了一種基于充電服務網絡數據監控平臺的電動汽車充電引導系統架構。其次,在考慮車主便捷性的基礎上,綜合考慮路網結構、出租車需求分布以及設備利用均衡率,結合Floyd最短路徑算法和排隊論M/G/k模型,以用戶到最終目的地的距離、時間成本最小,充電站設備利用率分布均衡為目標,建立電動汽車充電引導模型。最后,在含7個充電站的區域內對所提模型進行仿真驗證。結果表明,所提出的充電引導策略能有效兼顧充電站容量及車主出行需求。
2173-2179
電網技術雜志可再生能源發電與綜合消納技術

基于態勢感知的電網消納可再生能源發電評估與擴展規劃方法

摘要:隨著風電等出力具有不確定性的可再生能源大規模接入電網,電網規劃將面對新的挑戰?;趹B勢感知技術,提出了含高占比可再生能源的水平年電網規劃方法。首先,在態勢覺察階段對考慮不確定性的可再生能源出力進行建模和時序出力模擬,并利用序貫蒙特卡洛模擬出機組、線路工作狀態時序。其次,在態勢理解階段,利用考慮爬坡約束的多時段直流最優潮流對電網態勢進行運行模擬。然后,通過態勢呈現和預測階段所提出的定量指標對規劃水平年的電網態勢進行展示,并分析電網的缺陷。最后,利用態勢利導給出電網規劃方案。算例仿真顯示,該方法能夠有效考慮可再生能源出力的不確定性,并定量給出現有電網運行態勢的經濟性、可再生能源消納、線路利用率等指標;利用態勢利導提出的電網規劃方案能夠有效降低電網總成本,提高電網的可再生能源消納水平。
2180-2186

基于系統靈活性的可再生能源接納評估

摘要:以電力電量平衡為基本條件的傳統機組組合方法,通常足以應對系統中負荷功率的不確定,而對于高比例可再生能源的系統中功率的大幅度隨機波動性,這種方法難以滿足系統消納可再生能源的需求,這也使得在開機方式制定過程中率先對系統可再生能源消納能力進行評估變得尤為重要。從系統運行靈活性的視角出發,首先從功率調節范圍角度對系統內各類資源所能提供的靈活性進行定量分析;然后提出了基于系統靈活性充裕度的可再生能源消納能力評估方法;最后通過具體算例分析驗證了所提方法的實用性。此外,針對自備電廠參與功率調節以及儲能裝置投入運行時的系統消納能力的提升進行了討論,并對不同可再生能源預測精度下系統的消納能力進行了分析。
2187-2194

多源多變換微電網大擾動暫態穩定性研究綜述

摘要:多源多變換微電網整合中低壓配電網中特性各異的分布式發電系統和負荷,多類型微電源、多類型負荷動態特性相互耦合、互相影響,傳統以交流同步發電機供電電源為基礎的系統穩定分析與控制方法無法滿足多源多變換微電網大規模發展的要求。首先對近年來國內外多源多變換微電網大擾動暫態穩定性的研究進行評述,歸納總結可再生能源滲透率不斷提升下微電網典型運行特性和存在的暫態穩定性問題。在微電網暫態穩定性分類的基礎上,分別從微電網暫態穩定問題、暫態穩定分析方法和微電網暫態穩定性提高措施三方面對微電網暫態穩定性的研究動態進行分析、評價和探討;最后,預測和探討了微電網大擾動暫態穩定性研究的發展趨勢。
2195-2204

基于電流跟蹤的多直流微源并聯運行主從控制策略

摘要:直流下垂控制可以改善直流微源并聯的電流分配效果,然而其不能同時滿足電流分配精度和調壓要求。為此,提出一種基于電流跟蹤的并聯直流微源主從控制策略,其主變換器提供基準電流,各從變換器則根據自身容量比例跟蹤主變換器的基準電流,該方法在滿足電流分配精度的同時改善了變換器輸出電壓的偏移和負載電壓的跌落;分析了所提控制策略的穩定性,并驗證了其動態特性;研究并定量計算了允許最大電壓偏移時的臨界線路阻抗。最后,設計2臺容量比為1:2的直流變換器進行仿真和實驗,仿真和實驗結果均證明了所提控制策略和臨界線路阻抗分析的正確性和有效性。
2205-2213

計及電壓/頻率靜特性的孤島微電網電壓穩定性與薄弱節點分析

摘要:提出了一種計及電壓/頻率靜特性的孤島運行微電網的靜態電壓穩定性分析方法。針對含下垂控制的分布式電源(distributed generation,DG)的微電網的特點,計及負荷的靜態電壓特性和頻率特性,建立了含下垂控制DG的微電網的潮流模型,以節點電壓和系統頻率為變量,在采用牛頓拉夫遜法求解潮流方程組的基礎上,對其雅可比矩陣進行奇異值分解,得到表征系統運行點離電壓崩潰點距離的最小奇異值指標,并通過對右奇異向量的元素按絕對值大小進行排序,可得到全網的薄弱節點和薄弱區域。通過算例進一步分析得出下垂控制DG的下垂系數、空載電壓初值、薄弱節點的光伏注入功率及風機注入功率等因素對系統靜態電壓穩定性指標以及系統內部電壓薄弱節點和薄弱區域的影響。
2214-2221

基于儲能多狀態模型的含微網配電系統可靠性評估

摘要:含微網配電系統的可靠性評估中,為保證結果的收斂,蒙特卡洛模擬法需消耗大量的仿真時間。針對耗時問題,提出了一種基于儲能多狀態模型的可靠性評估算法。該算法首先建立了微網凈功率多狀態模型和儲能SOC值的多狀態模型。其次,為了評估孤島微網的負荷停電情況,提出了孤島后果分析的定義以及孤島后果分析的方法。然后,基于兩多狀態模型和微網的孤島后果分析,提出了一種適用于含微網配電系統的可靠性評估算法。最后,算例分析表明在保證精度的同時,本算法能節約90%的仿真時間。此外,算例還對本算法的收斂性和實用性進行了分析。
2222-2228

考慮天氣和空間相關性的光伏電站輸出功率修復方法

摘要:設備故障、通信中斷及誤碼等原因導致光伏電站采集的功率輸出數據異常,影響電網規劃與調度運行決策。光伏電站輸出功率數據與相同氣象條件下的歷史數據具有相似性,與相鄰電站輸出功率存在空間相關性。結合這一特點,分析了常見異常數據類型的主要原因,給出數據修復訓練樣本的選取原則,提出一種考慮天氣和空間相關性的光伏電站輸出功率數據修復方法,將自身相似數據與空間相關數據結合,對已有方法進行有效補充,擴展光伏電站輸出功率數據修復的應用場景,實現利用2種數據修復結果的相互校驗。利用青海格爾木地區4座光伏電站的實際數據構造算例對所提方法進行驗證,算例結果表明所提方法能夠有效提高數據修復結果的可信度。
2229-2236

微網中的蓄電池循環壽命均衡化管理

摘要:在含有分布式儲能的微電網中,由于每個分布式發電源(distributed generator,DG)所處的地理位置不同和設備參數的差異,使得其線路阻抗不同,這將導致每個蓄電池的老化速度不一致。于是有的蓄電池先出現老化,如果不及時處理,會導致剩余的蓄電池很快老化,最終會使整個微網無法正常工作。為解決該問題,借鑒自然界的V字形鳥群飛行,在分析蓄電池老化模型的基礎上,提出了基于虛擬阻抗的改進下垂控制來實現各分布式電源之間線路阻抗的平衡;提出了基于分層控制的額定功率權重因子法對蓄電池的循環壽命進行均衡化管理。所提2種方法使微網中處于不同位置的蓄電池老化速率趨于一致,蓄電池的循環壽命更將均衡化。實驗結果驗證了所提方法的有效性。
2237-2246
電網技術雜志電力系統

以可靠性為中心的維修策略綜述及其在海上風電場運維中的應用探討

摘要:海上風電由于其自身的優勢已經成為了風電產業發展的重要趨勢。然而,惡劣的運行環境導致的巨額運維費用嚴重阻礙著海上風電的發展速度。為提高海上風電場維修效率,降低維修費用,很多研究工作都已取得了豐富的成果。以可靠性為中心的維修理論(reliability centered maintenance,RCM)起源于航空工業,并在長期的發展與應用中成為了制定維修策略的強大工具。綜述了以靠性為中心的維修理論的發展過程及其核心技術,提出了適用于海上風電場運維的改進型RCM框架。并對其中的關鍵技術進行了詳細的綜述。最后討論了該領域研究中有待解決的問題。
2247-2254

基于火電機組分級深度調峰的電力系統經濟調度及效益分析

摘要:以風電規?;⒕W為背景,分析了我國現有火電機組的深度調峰能力,借鑒Manson-Coffin公式,給出了變負荷調峰下的機組損耗成本計算方法,建立了火電機組全過程調峰成本的分段函數;在全額接納風電的基礎上,以調度周期內火電機組總發電成本最小為目標,建立了基于分級深度調峰的電力系統經濟調度模型。以某實際電網為研究對象,給出了不同調度策略下仿真結果,進而分析了基于等效替代的火電機組深度調峰效益。結果表明,對于算例系統,適當提高部分機組的調峰深度至額定容量的55%,可以提高整個系統的調峰效益;但是隨著調峰深度的進一步增加,整個系統的火電機組深度調峰效益逐漸減小,在調峰深度大于額定容量的65%以后,深度調峰效益低于基本調峰。在規?;L電并網背景下,研究結果對制定相關火電機組參與深度調峰輔助服務的效益分析提供理論參考。
2255-2262

大規模電力系統靜態電壓安全評估

摘要:靜態電壓安全評估對于保障正常輸電、負荷穩定運行具有重要意義。隨著全國互聯電網的發展,電力系統變得規模龐大且結構復雜,針對全網故障的裕度評估工作往往十分繁重。在綜合考慮效率和準確性的基礎上,提出了一種靜態電壓安全評估方法。該方法以電壓水平為約束條件,定義了電壓安全裕度,利用基于二分法搜索算法的故障篩選得到嚴重故障集以減少計算成本,然后采用動態潮流模型和算法計算各故障限制下的有功功率裕度指標,再對其中裕度較低的故障進行更為詳細的時域仿真分析驗證?;谀戏诫娋W開展了計算分析,結合時域仿真結果,探討了相關動態潮流模型的影響。結果表明,所提出方法既避免了大量仿真計算,又給出了嚴重故障詳細信息,可有效應用于實際電網安全運行分析。
2263-2271

基于猶豫模糊決策法的電網脆弱性綜合評估

摘要:電網脆弱性評估對預防連鎖故障具有重要意義。綜合考慮系統潮流分布、系統電壓穩定性以及電網拓撲特性等因素構建了電網脆弱性評估模型。最小奇異值可定量表示系統電壓與電壓靜穩臨界點的距離,表征節點電壓穩定狀態;改進潮流熵綜合了網架結構完整度和系統平均負載率,提高了信息熵表征電網潮流分布的準確性;最小奇異值靈敏度熵反映了系統所面臨負荷沖擊的風險。綜合以上因素利用猶豫模糊決策方法綜合評估系統的脆弱節點。仿真算例評估了新英格蘭39節點系統和河北南網實際系統的脆弱性,驗證了模型的有效性。
2272-2281

電力市場環境下電網最大輸電能力概率優化決策

摘要:最大輸電能力(TTC)是電力系統的重要指標,也是電力市場交易的重要參考。在計及電網不同區域負荷概率不確定性及不同區域輸電能力相互制約關系的基礎上,統籌考慮輸電網當前狀態及預想事故狀態下輸電能力決策間的相關性,以輸電綜合成本期望值最小化為目標,以預想事故發生前后電網運行條件為約束,建立電網最大輸電能力的概率優化決策一般模型,該模型將電網有功調度決策與不同區域負荷具體的概率不確定性緊密結合并統籌電網預想事故發生前后的輸電能力決策。為保證計算的可行性及效率,通過將優化決策一般模型轉化為雙層線性規劃模型進行迭代求解,得到電網不同負荷區域在運行狀態下滿足風險收益概率均衡的最大輸電能力決策結果。以RBTS-6節點及IEEE-RTS79系統為例進行測試分析,論證所提模型的有效性。
2282-2292

考慮通信噪聲的電力系統分布式經濟調度

摘要:為了解決實際通信網絡中的噪聲和傳統調度模式的技術局限問題,提出一種電力系統分布式經濟調度方法。區別于集中式調度,首先構造了可再生能源機組的分布式調度結構。然后運用隨機近似型一致性算法,通過引入一致性增益函數,有效抑制了通信噪聲,使所有智能體的狀態收斂到同一隨機變量。仿真算例證明所提調度方法的有效性,在保證收斂性的同時,可實現機組輸出比例一致,并降低發電總成本。
2293-2299

電力系統網架重構優化中非連通方案的線路編碼修正方法

摘要:在停電系統恢復路徑優化中,智能算法因具有較好的尋優性能而得到廣泛的應用。以線路狀態為編碼的恢復路徑智能優化方法,由于迭代過程中的隨機性,新生成個體中非連通個體比重非常大,影響了尋優效率。對此,已有研究提出了對非連通個體進行修正的思路和方法,但新增連通性修正環節也會增加每一步迭代的運算時間,而加快該環節將有助于提高恢復路徑優化的尋優速度。為此,考慮到在迭代過程中新生成個體的投運線路數量和平均非連通區域數較少的特點,提出了基于凝聚層次聚類法和Prim算法的連通性修正算法,使非連通個體更快速修正為連通個體,在保證尋優結果精度的基礎上提高智能算法計算速度。最后,以遺傳算法為例,IEEE標準系統的多組仿真算例驗證了所提方法的有效性。
2300-2307

計及參數模糊性的含風電場電力系統概率潮流計算

摘要:風電場并網后將對電力系統運行產生一系列影響。傳統半不變量法計算概率潮流(probabilistic power flow,PPF)通常僅考慮風速隨機性,可能導致分析結果偏離客觀實際。提出一種計及參數模糊性的半不變量法PPF計算方法。針對風速和負荷的隨機性及模糊性,建立隨機模糊不確定性模型,采用基于增量法的模糊潮流求得狀態變量數字特征的可能性分布。同時,計及風速模糊相關性,通過模糊化半不變量法的解析法擬合得到狀態變量各階半不變量三角模糊置信區間。最后,運用Gram-Charlier級數擬合狀態量的模糊概率分布。對改進IEEE 14節點系統以及江蘇南京78節點等值系統的實際數據進行測試,驗證了算法的有效性、準確性及實用性,并具體分析了風速模糊相關性對系統運行特性的影響。
2308-2315

基于懲罰性變權最優綜合評價模型的電磁環網解合環方案分析

摘要:針對目前電磁環網解合環方案的綜合評價方法主要集中于層次分析法和主成分分析法的現狀,首先總結了電磁環網解合環運行的原則及評價指標,結合主成分分析法和多目標決策的思想,提出了常權最優綜合評價模型。此模型對各指標進行了商式逆變換和去量綱化處理,避免了主觀性和偶然性。在此基礎上,結合因素空間的變權理論,提出了懲罰性變權最優綜合評價模型,既考慮了權重的作用,也考慮了指標值的作用。通過此模型確定的電網解合環方案,可以對電網解(合)環后的某個指標值過低的情況進行"懲罰",從而可以避免電網某個指標值過低;但是綜合評價結果較高的情況,其物理背景更加符合電力系統實際。陜西電網解合環方案的仿真結果證明了懲罰性變權最優綜合評價模型在確定電磁環網解合環方案時的有效性和和優越性。
2316-2323

計及輸入變量相關性的有源配電網可靠性概率評估三點估計法

摘要:為準確分析分布式電源出力的波動性和相關性對配電網可靠性的影響,提出一種計及隨機變量相關性的有源配電網可靠性評估三點估計法。該方法利用Nataf變換處理輸入變量之間的相關性,結合點估計法將有源配電網可靠性概率分析轉化為確定性問題求解。首先在獨立的標準正態變量空間中根據點估計法原理選取樣本點;然后通過Nataf逆變換求取對應的原始變量空間的樣本點,構造可靠性評估樣本;最后采用故障模式后果分析法對樣本進行可靠性計算,并將樣本結果概率疊加得到配電網可靠性指標的概率分布信息。改進的IEEE RBTS-Bus6饋線F4系統算例結果表明,所提方法能夠有效實現計及輸入變量相關性的配電網可靠性評估,并且計算量小、計算速度快,具有良好的精度。
2324-2331

基于測量值波動特性的PMU測量性能在線評價方法

摘要:由于不良數據會導致電力系統發生錯誤的動作,對相量測量單元(phasor measurement unit,PMU)的相量測量精度進行在線評價對于廣域監控系統至關重要?;谙嗔繙y量值變化量的波動特性,提出一種PMU測量性能在線評價方法。首先分析了相量測量值變化量的波動特性與算法性能之間的關系,然后將量化波動幅度的標準差定義為波動指數來評價測量值的精度水平,并通過相鄰的相量測量值實時地計算波動指數。最后,在頻率線性變化、低頻振蕩及噪聲干擾等動態工況下,利用不同的相量測量算法,對所提方法進行測試,其結果表明:在大多數情況下波動指數與綜合矢量誤差(total vector error,TVE)的變化趨勢保持一致。此外,該方法產生的運算量滿足在線評價應用的需求。
2332-2339

基于潮流增長率泰爾熵的脆弱支路辨識

摘要:電力系統脆弱支路辨識,對提高系統安全運行、預防電網災難性事故發生具有十分重要意義。針對傳統電網脆弱性評估模型未能有效考慮系統電壓等級的問題,引入泰爾熵指標在計及系統電壓等級的基礎上,構建了基于支路潮流增長率泰爾熵的電網脆弱支路辨識模型。該模型從支路潮流沖擊影響力和系統脆弱度兩個方面對電網中的脆弱支路進行綜合評估,評估結果更加貼近電網實際運行狀態。通過對IEEE 30節點系統和某地區實際系統的仿真,證明了該模型的科學性與實用性。
2340-2346
電網技術雜志自動化

半波長交流輸電線路伴隨阻抗保護

摘要:半波長線路顯著長于常規線路,傳統基于集中參數的保護原理不適用于半波長線路。提出了半波長線路伴隨阻抗保護,利用線路兩側保護安裝處的電氣量推算出故障點處的補償電壓和補償電流,利用補償電壓和電流構建伴隨阻抗,提出了伴隨阻抗的動作區及動作邏輯,區外故障時,伴隨阻抗表示線路任一處的容抗,區內故障時,伴隨阻抗分別表示故障點處的過渡電阻及系統等值阻抗,二者顯著差異,能夠準確識別半波長線路的區內、外故障,利用線路兩側啟動元件構造時差法,確定故障點范圍,提高伴隨阻抗保護的靈敏度。利用RTDS建立了特高壓半波長系統仿真模型,仿真結果驗證了保護方案的有效性。
2347-2352

柔性直流配電網接地方式對故障特性的影響分析

摘要:采用理論分析和仿真驗證相結合的方法研究了柔性直流配電系統接地方式對其故障特性的影響。首先,介紹了柔性直流配電網的系統架構,確定了直流側電容的接地方式;其次,分析了直流不平衡電壓恢復的理論依據;接著討論了聯接變壓器的接地方式對換流器交流側不同位置單相故障的影響;隨后分析了聯接變壓器接地方式對直流側單極接地故障的影響,并討論了不同過渡電阻情況下的故障特性。與電壓源型直流輸電技術(voltage-sourced converter high-voltage direct current,VSC-HVDC)分析故障特性方法不同,為提高配網供電可靠性,在分析直流側單極接地故障時,考慮了絕緣柵雙極型晶體管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)不閉鎖的情況。最后討論了在實際應用中實現IGBT運行在不閉鎖狀態下的方法。分析結果表明,接地方式對系統的故障過程和故障恢復過程有顯著影響。分析方法和結論為柔性直流配網的接地方式選取、保護方案配置提供了參考。
2353-2362

基于相電壓電流突變量特征的配電網單相接地故障區段定位方法

摘要:為了克服現有配電網單相接地故障區段定位方法通信量大以及零序電壓和電流較難獲取而不易于實現的缺點,提出了一種基于相電壓電流突變量特征的區段定位方法。對配電網的故障特征分析得出當發生單相接地故障時,在特征頻帶內健全線各區段的各相、故障線各區段的非故障相以及故障點下游各區段故障相的電流突變量與相電壓突變量的導數滿足正相關;故障線路故障點上游的各區段故障相的電流突變量與相電壓突變量的導數滿足負相關;離母線最遠的相關系數為負的區段就是故障區段,相關系數全為正則母線故障。PSCAD仿真驗證了該方法可在各種故障情況下可靠判別故障區段。
2363-2369
電網技術雜志智能用電技術

基于粒子校正優化的智能小區需求響應調度策略

摘要:針對復雜智能用電環境配電網側波動最小優化目標下的智能用電小區多用戶日負荷需求響應調度問題,提出一種基于粒子校正優化的智能用電小區用電需求響應調度策略。首先綜合考慮智能家居的基本負荷、可調度負荷、電動汽車負荷和儲能裝置負荷等約束條件,建立了計及罰系數的多用戶智能用電調度模型;然后為求解該模型,提出基于粒子校正的混合粒子群算法,通過解決用戶負荷分配最優求解中偏離約束問題,實現優化調度的效果;最后進行算例仿真實驗,經過對比分析,結果表明文中所提策略對包含多種新型用能負荷的用戶需求響應調度有著良好的負荷平抑配電網波動效果,能較好地實現配電網削峰填谷的目的。
2370-2377

居民用戶需求響應行為影響因素辨識與響應特性提取

摘要:制定基于分時電價的需求響應激勵策略需要充分掌握居民用戶的用電特性。針對此問題,該文建立了基于蒙特卡洛方法的需求響應行為影響因素評估模型,基于此模型分析居民用戶用電數據和調查問卷,得到了居民用戶需求響應行為的主要影響因素?;谥鞒煞址治龊椭鸩骄€性回歸建立了用電設備負荷曲線提取算法,剝離了與需求響應行為有較強相關性用電設備負荷曲線,提取了居民用戶對分時電價機制的響應特性。與測量數據的對比表明,負荷曲線提取算法是準確和有效的?;谪摵汕€提取算法分析分時電價機制下負荷曲線的演變特性,可為峰時電價制定、需求響應等提供有效的數據支撐。
2378-2385
電網技術雜志高電壓技術

有屏蔽線時特高壓直流輸電線路地面電場與離子流場計算與分析

摘要:安裝屏蔽線是限制特高壓直流線路地面電場與離子流的一種有效措施。由于空間電荷的存在,屏蔽線的表面電場強度會被明顯增強,因此需要通過合成電場而非標稱電場判斷屏蔽線的電暈情況。采用區域分解法對屏蔽線的屏蔽效果進行定量分析,在計算迭代過程中判斷屏蔽線電暈的變化情況,考慮了屏蔽線電暈對于離子流場的影響。分別采用通量線法、不考慮電暈的有限元法和文中方法對地面電場與離子流進行預測,與實驗縮尺模型測量結果進行對比,并對不同方法的計算差異進行比較分析。結果表明,屏蔽線電暈產生的異極性電荷會與極導線產生的離子流發生復合,且產生的地面場強方向與原電場方向相反,從而增強其對地面電場的屏蔽效果,計算方法中應當考慮屏蔽線的電暈效應。之后,針對一條典型的?800 k V特高壓直流線路,分析了屏蔽線的布置方式對屏蔽效果的影響。
2386-2392

500 kV防冰防雷復合絕緣子防雷特性仿真研究

摘要:雷擊和覆冰是輸電線路面臨的兩大自然災害,將避雷器和絕緣子結合設計了一種500 k V防冰防雷復合絕緣子。設計采用外徑86 mm、內徑26 mm、高度22 mm氧化鋅電阻片,對沖擊電流下電阻片的吸收能量進行了數值研究。建立了電磁暫態仿真模型,分別對-32 k A繞擊和-300 k A反擊雷電流下的防冰防雷復合絕緣子的通流、能量、殘壓進行分析,結果表明防冰防雷復合絕緣子防雷段的耐受能量和殘壓滿足標準和線路運行要求。仿真分析了不同幅值工頻相電壓和差異化接地電阻對于防冰防雷復合絕緣子防雷特性的影響,得到了不同影響因素下其防雷性能變化規律?;跀抵涤嬎愫头抡娣治?文中所設計的防冰防雷復合絕緣子,在通過幅值為100 kA的4/10μs波形脈沖電流測試情況下,500 kV線路運行時最大耐受的繞擊雷電流幅值為-59 k A。
2393-2400

配電網雷擊防護壓縮效應切分電弧游離特性

摘要:耐雷水平低、結構復雜的配網線路是電網防雷的薄弱環節,直擊雷與感應雷極易導致雷電過電壓,造成電氣設備損壞與線路跳閘等惡性后果。近年來,新型防雷措施層出不窮,卻存在著或使雷擊跳閘率增加;或裝置動作壽命短;或工程應用困難等諸多問題。筆者通過研究游離電弧在多細管制約條件下的質、能流量變化特性,發現壓縮效應產生的自膨脹氣流能加速高溫電弧去游離,快速切斷短路電弧,通過仿真與實驗驗證,分析了滅弧裝置在實際線路的運行效果。得出結論:壓縮效應能積聚大量自膨脹氣流;實驗與仿真電弧都在1000μs內可靠熄滅;滅弧裝置在10 k V線路運行效果優異,雷擊跳閘率大幅降低。
2401-2406

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