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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10期雜志 文檔列表

我國電網支撐可再生能源發展的實踐與挑戰

摘要:結合我國電網近年來運行實踐,對復雜互聯電網特性進行了深入分析,概括當前電網主要特點,包括:故障影響呈現全局化、電網調節能力不斷下降、電網抗擾動能力持續惡化、電力系統穩定形態更加復雜。對電網支撐可再生能源發展面臨形勢與存在問題進行了深入思考,包括關于未來電力系統構建、提升大電網仿真能力、優化系統運行控制策略和技術支撐手段、研究解決電力電子裝置大規模并網引發的新穩定問題。文章旨在為新能源高比例接入情況下電力系統運行、分析、控制等研究提供思路和方向。
3095-3103

調控云架構及應用展望

摘要:隨著特高壓交直流互聯大電網建設的全面提速、大規模新能源的集中接入、電力市場化改革的深入推進,電網一體化運行特征越來越明顯,目前調度自動化系統采用國(分)、省、地分級建設,全網信息綜合運用和集中分析決策的支撐能力需進一步提升。文章提出依托云計算、大數據等先進IT技術構建生產控制云(簡稱調控云),形成“資源虛擬化、數據標準化、應用服務化”的調控技術支撐體系,該體系能夠提升多級調控系統協同處置能力、信息化支撐能力及全局資源共享能力,全面保障電網安全優質運行和調度管理精益高效運轉。
3104-3111

大規模新能源接入弱同步支撐直流送端電網的運行控制技術綜述

摘要:風電和光伏發電等新能源在近年來得到了大規??焖侔l展,大規模開發、集中式送出是中國新能源發展的主要特征之一。目前中國西北等地風光新能源基地普遍通過特高壓直流輸電系統送至遠方負荷中心,直流送端附近配套火電機組少,系統頻率調節和無功/電壓支撐能力弱,振蕩問題突出,已經形成或即將形成弱同步支撐直流送端電網系統,運行控制難度大。文章從系統頻率調節、無功/電壓控制、次同步振蕩機理與抑制等3個方面對大規模新能源接入弱同步支撐直流送端電網的運行控制技術國內外研究現狀進行綜述,分析已有研究存在的問題,嘗試給出了后續研究建議和展望。
3112-3120

基于隨機優化理論的輸電網規劃研究綜述

摘要:以風、光、水為代表的可再生能源大規模并網環境下,負荷增長預測的誤差以及輸變電設備的隨機故障等,使電力系統面臨復雜的不確定性。如何在規劃階段模擬這些隨機因素,提高規劃方案的可操作性,是電網規劃人員亟需解決的問題。從不確定因素的處理方式入手,系統地闡述了隨機優化理論在輸電網規劃中的應用。以期望值、多場景及機會約束模型為代表,從其特征、處理方式等角度分析了各自的優缺點及研究方向。在此基礎上,總結了輸電網規劃中2類重要的求解方法及常用的凸優化求解器。最后,結合當前電網規劃的背景及發展趨勢,展望了未來輸電網規劃模型中應該考慮及注意的問題。
3121-3129

大規模多節點柔性直流控制保護仿真測試方法研究

摘要:基于模塊化多電平換流器(modular multilevel converter,MMC)的柔性直流輸電技術已經展現出廣闊的應用前景,精確高效的MMC仿真技術是進行MMC-HVDC研究的基礎。文中對當前MMC物理仿真、實時數字仿真以及物理–數字混合仿真3種仿真技術涉及到的相關技術和方法分別進行闡述討論。對柔性直流控制保護系統測試控制硬件在環和功率硬件在環2種方式進行論述,分析了各自的技術優勢及不足。最后,通過歸納現有技術,對未來大規模多節點柔直控制保護仿真測試技術的發展給出幾點建議。
3130-3139

基于深度學習的電力系統故障后暫態穩定評估研究

摘要:暫態穩定故障后對系統的穩定性做出快速、準確的判斷是確保電力系統安全穩定運行的關鍵和難點。針對傳統暫態穩定評估方法難以同時滿足快速性和準確性的特點,基于大數據技術提出了一種采用深度學習的暫態穩定評估方法。文章首先利用穩定域及其邊界解釋了采用深度學習方法學習到的穩定規則的物理意義;然后利用深度置信網絡將暫態數據由原始輸入空間映射到二元可分的表達空間,大大降低了穩定評估的難度;最后,在某省級電力系統中驗證算法的有效性。提出的算法可同時滿足快速性和準確性,為故障后暫態穩定評估提供了新的解決思路。
3140-3146

基于值集法對云南電網超低頻振蕩的穩定分析

摘要:基于值集法(value set approach)提出一套用于超低頻振蕩穩定分析的多參數圖形化分析工具,并以云南電網為例分析了云南電網與南方電網異步聯網后出現的超低頻振蕩現象。首先,根據云南電網異步聯網前后的系統結構構建一個統一頻率模型以模擬超低頻振蕩現象。隨后,利用值集法計算特征多項式在超低頻頻段的值集,并根據值集到復平面原點的距離判斷系統的魯棒穩定性。通過觀察各不確定參數對值集的影響,進一步分析各參數對穩定性的交互作用并提出改進措施。分析結果表明,云南電網異步聯網后水電比例過高是導致超低頻振蕩的重要原因,并且水輪機特性系數對穩定性的影響不容忽視,在穩定分析和模型建模時需要著重考慮。系統中水電廠電調型調速器參數設置存在改善空間。對水電廠調速器進行參數優化后,超低頻振蕩得到改善。
3147-3152

基于場景分區的隨機潮流解析算法

摘要:可再生能源在電力系統中的滲透率日益提高,隨機因素的波動范圍逐漸增大,這對常規半不變量法的精度帶來了很大的挑戰。文中提出一種基于場景分區的隨機潮流新算法:首先,采用場景削減算法獲取系統典型運行場景,以此為基礎生成多個場景集,完成對初始場景庫的分區;然后,在各個場景集內部采用半不變量法進行隨機潮流計算;最后,應用全概率公式獲取電力系統整體潮流分布情況。文中提出的場景分區操作將隨機因素的波動范圍限制在其所在場景集,等效地減小了隨機因素波動程度,從而克服了常規半不變量法無法準確獲取含高比例可再生能源電力系統隨機潮流特性的局限性。所提方法的有效性和正確性在IEEE-118算例系統上得到了驗證。
3153-3160

特高壓交流GIL輸電技術研究及應用

摘要:氣體絕緣輸電線路(gas-insulated transmission line,GIL)具有傳輸容量大、運行可靠性高、環境友好的特點,國內外尚無特高壓GIL成熟產品和應用案例,亟需開展其關鍵技術和工程應用研究。針對特高壓GIL工程應用開展了絕緣設計、通流能力和SF6/N2混合氣體方案研究,提出了間隙和絕緣子設計場強控制原則,對特高壓GIL關鍵絕緣件(三支柱絕緣子)的電場分布做了仿真計算;提出了導電桿電聯結觸頭結構,校核了GIL通流溫升性能;針對日益提升的環保要求,分析了SF6/N2混合氣體絕緣特性、混合比要求、氣壓和設計場強,并對SF6替代的環保氣體應用進行了展望。根據上述技術分析,給出了特高壓GIL標準單元典型結構和主要技術參數,分析了絕緣件、微粒陷阱和外殼等關鍵組部件特點。依托淮南—南京—上海特高壓交流輸電工程,在特高壓變電站開展了特高壓GIL替代氣體絕緣金屬封閉開關設備(gas insulated switchgear,GIS)母線應用,并在南京、蘇州、泰州特高壓變電站實現了特高壓GIL產品的工程示范應用??傮w上,國內已掌握特高壓交流GIL關鍵技術,為蘇通GIL綜合管廊工程的特高壓GIL過江應用提供了較好的技術基礎。
3161-3167

特高壓半波長線路輸電能力與暫態穩定影響因素

摘要:近年來,在構建全球能源互聯網的趨勢下半波長輸電技術再次得到關注。為研究特高壓半波長輸電系統的輸電能力,搭建1000k V半波長輸電系統模型,計算特高壓半波長輸電系統自然功率,給出輸電能力研究的邊界條件,分析半波長輸電系統最嚴重故障點在不同開機方式下的漂移現象,從暫態穩定極限角度研究發電機參數、勵磁系統模型、開機方式、繼電保護動作時序、電壓水平、受端短路容量和變壓器短路電抗等因素對半波長輸電系統輸電能力的影響,并定量給出輸電能力的影響范圍。研究結果表明,輸送距離3000km的1000k V半波長輸電系統具有輸送自然功率及以上功率的輸電能力,除變壓器短路電抗以外,其他因素對輸電能力均有較大的影響。
3168-3173

特高壓交流半波長輸電線路保護體系

摘要:特高壓半波長線路輸電距離長,電磁波及數據傳輸延時長,故障電氣特征呈現非線性、非單調等特點,現有特高壓保護原理及動作性能無法滿足半波長線路需要。文章根據特高壓半波長輸電線路的時空特征,綜合利用單端量保護和閉鎖式、允許式、測距式等雙端量保護,構建了半波長線路繼電保護方案,克服了半波長線路電磁波及數據傳輸延時對保護速動性的影響,動作速度完全滿足現行特高壓線路對保護動作時間的要求,實現了半波長線路全線故障的快速切除。
3174-3179

高壓直流斷路器技術發展與工程實踐

摘要:發展直流電網技術需要能夠快速分斷電流、經濟可靠的高壓直流斷路器解決直流故障隔離問題。通過對比直流系統故障隔離的幾種技術方案,表明應用直流斷路器隔離直流故障可在保障換流設備安全的同時,有效維持系統中健全部分的供電持續性,是直流故障隔離較為有效的解決方案。在分析直流電網對高壓直流斷路器技術性能要求的基礎上,對機械式直流斷路器和分別基于晶閘管和絕緣柵雙極晶體管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)的2種混合式直流斷路器的電流分斷特點和發展現狀進行了闡述。提出換流技術、雜散參數優化技術、與系統的協調配合技術和試驗技術是高壓直流斷路器技術發展面臨的主要技術挑戰。最后,對高壓直流斷路器在舟山五端柔性直流輸電工程中的應用情況和即將開展的張北直流電網工程進行了介紹。
3180-3188

模塊化多電平換流閥運行試驗電路暫態特性研究

摘要:模塊化多電平換流閥運行試驗裝置的參數設計和控制策略制定,需要研究試驗電路的暫態特性。建立了H橋型運行試驗電路的小信號模型,證明了試驗電路是全局漸進穩定的,試驗回路中可以產生穩定的交、直流電流,從而等效復現換流閥的實際運行應力。從調節時間、超調量等特性指標分析了試驗電路的暫態特性。證明了試驗回路呈欠阻尼特性,暫態性能不佳,且實際運行時還可能出現振蕩。提出了一種附加虛擬電阻的暫態特性改善方法,實際的運行試驗證明了對試驗拓撲電路特性分析的正確性和所提出的暫態特性改善方法的有效性。
3189-3195

±800kV/6250A特高壓直流換流閥的研制

摘要:隨著我國東部地區用電負荷進一步增大,迫切需要開發10000MW以上特高壓直流輸電技術。針對直流工程核心裝備,系統地介紹了6250A/±800k V特高壓直流換流閥的研究工作。通過結構參數、電子輻照能量等參量的調整,開發了具有超大通流能力的晶閘管,提出了晶閘管電氣特性優化方法。分析了晶閘管關斷過沖電壓及關斷損耗的影響因素,確定了阻尼電阻、阻尼電容值,關斷過沖安全情況下使晶閘管關斷損耗最優化。建立了飽和電抗器等效電路模型,對優質低損耗鐵心的熱特性開展了仿真分析,分析結果表明電流大幅提升并未明顯提高飽和電抗器鐵心損耗及熱點溫升。建立了流體-固體耦合模型,開展了電接頭熱特性分析,通過巧妙設計含水路的母排,在有限空間內解決了大電流下電接頭發熱的問題。最后對研制的6250A/±800k V特高壓直流換流閥開展了型式試驗,試驗結果表明換流閥各項指標優良,完全滿足工程應用要求。
3196-3200

新型電壓源換流器直流故障穿越能力綜合評價指標

摘要:傳統半橋式子模塊MMC(modular multilevel converter)無法有效抑制直流故障電流。針對直流故障穿越問題,國內外學者提出了多種新型電壓源換流器拓撲結構。為了能對其進行量化考核,并為設計人員提供理論依據,提出一種新型電壓源換流器的直流故障穿越能力綜合評價指標。該評價指標用故障電流抑制時間和故障后子模塊電壓偏差表征換流器的故障快恢復能力,并綜合考慮了換流器附加投資成本及額外運行損耗。最后介紹了綜合評價指標的3種應用方法,并對6類不同拓撲進行了橫向對比,驗證了該評價指標的有效性和通用性。
3201-3209

常規直流輸電系統改造用的混合直流輸電技術

摘要:基于電網換相換流器(line commutated converter,LCC)和電壓源型換流器(voltage source converter,VSC)的混合直流輸電技術結合了LCC的經濟優勢和VSC的技術優勢。該文針對常規直流工程改造,首先給出了受端LCC改造成真雙極和偽雙極VSC兩種主回路拓撲結構,并對兩者的工程改造范圍和工程改造量進行了對比分析,指出了真雙極和偽雙極結構作為改造拓撲的優缺點。然后,通過對國內外模塊化多電平換流器(modular multilevel converter,MMC)拓撲及其變結構拓撲的調研,詳細研究了5類MMC優化拓撲結構在直流故障清除、送端交流故障功率不間斷、低電壓運行、潮流反轉等方面的技術特性以及在改造成本、運行損耗等經濟方面的優劣性,并直觀地對比總結了5類MMC優化拓撲的綜合特性,為未來MMC技術在常規直流輸電系統受端換流閥改造中的應用提供了技術參考。
3209-3216

長控制鏈路延時特征下柔性直流輸電系統動態性能改善方法

摘要:高壓柔性直流輸電系統因控保裝置多、不同控保裝置間通訊數據多等原因,控制鏈路延時遠大于1個控制周期??刂奇溌费訒r的大幅度增加惡化了此類系統的動態響應特性,降低了高壓柔性直流輸電系統的交流故障穿越能力。提出了一種不影響幅頻特性的相位校正方法,分析了該相位校正方法的適用性及應用限制。將上述相位校正方法應用到魯西背靠背異步聯網工程柔性直流單元的控制系統穩定性分析中,建立了系統在靜止坐標系下的精確等效分析模型,分析比較了相位校正前后系統穩定裕度。結果表明,將相位校正方法應用在正序控制后,系統幅頻特性不變,正序信號相頻特性整體超前固定角度,負序相頻特性則整體滯后相同角度?;趯嶋H工程控保裝置的實時仿真和工程驗證表明,合理配置相位校正值可改善系統的交流故障穿越特性,提高故障穿越成功率。
3216-3222

我國特高壓直流輸電技術的巴西本地化工程實施方案

摘要:巴西美麗山±800k V特高壓直流輸電工程是中國首項海外特高壓直流輸電項目,對加快推進中國特高壓技術和裝備輸出意義重大。分析中國和巴西管理和技術差異對工程實施的挑戰,包括,巴西能源和負荷逆向分布、私有化電力管理體制、嚴密的環保征地監管體系、特許經營權運營模式、差異化技術標準體系、雙回直流工程協同運行需求等,對比和借鑒中國長期特高壓工程實踐,研究提出若干工程優化方案:1)兩回直流送端采用換流站同址布置和接地極互為備用技術,提高運行可靠性;2)提出受端交流線路同塔并架新方案,該方案既滿足穩定要求,又節約線路走廊;3)里約換流站工程數據中心建設兼顧近期工程實施便利和遠期擴建規劃,技術經濟優勢明顯;4)沿襲巴西未設置電力專用通信網情況下的當地工程慣例,建立主用和備用通信通道,建設調度數據網、綜合數據網、會議電視系統等。上述研究成果和工程優化方案有利于中國特高壓技術實現巴西工程本地化實施,并對其他國際工程具有借鑒意義。
3223-3229

逆變型電源對故障分量方向元件的影響機理研究

摘要:新能源電源結構特征與控制方法均迥異于傳統同步發電機,其故障特性發生了實質性變化,給傳統繼電保護帶來挑戰。為此研究了逆變型電源對故障分量方向元件的影響機理。在分析故障特性基礎上,推導了逆變型電源等效正、負序突變量阻抗解析表達式,分析了不同控制策略、故障條件和負荷電流下等效序突變量阻抗角的變化規律,進而揭示了逆變型電源對各類故障分量方向元件的影響機理。RTDS仿真和錄波數據驗證了機理分析的正確性。
3230-3236

基于PMU相量的次/超同步間諧波識別方法

摘要:新能源的集中并網以及直流輸電的快速建設使電力電子設備在電力系統中大規模應用,導致越來越多的次/超同步間諧波被引入電網,嚴重影響新能源的發展與電力系統的安全。PMU因其測量的同步性、快速性和精確性使大面積監測間諧波的產生、傳播和分布成為可能,可為后續的間諧波抑制與控制提供基礎。推導了含有間諧波信號的單相及三相瞬時功率表達式,揭示了基于瞬時功率的間諧波監測的局限性。提出了含有間諧波的相量表達式,揭示了間諧波對相量幅值、相角及其復數形式的影響機理。進一步,提出了基于PMU測量相量的間諧波識別方法,并在廣域同步測量系統(wide-area measurement system,WAMS)主站上進行了實現。利用中國西部某新能源匯集地區,因間諧波的大量存在導致火電機組次同步振蕩事件的現場實際數據,驗證了理論分析的正確性與提出的監測方法的有效性。
3237-3245

用于配電網柔性互聯的晶閘管控制曲折變壓器

摘要:中壓配電網的柔性互聯是智能配電網的重要內容,但可支持配電網聯絡的一次裝備卻非常有限。為給配電網柔性互聯提供新的技術手段,提出了晶閘管控制曲折變壓器,闡明了其主電路拓撲和工作原理,其三相電壓的幅值和相位均可在六邊形區域內靈活調節;建立了其電壓方程和潮流方程,提出了相應的控制策略;通過仿真,驗證了所提電路拓撲和控制策略的有效性,可獨立、快速調節聯絡線的有功和無功潮流,并可實現故障隔離。
3244-3250

風電場經MMC-MTDC系統并網的幾個關鍵問題

摘要:隨著風電大容量遠距離輸送需求的增長,柔性直流輸電技術的快速發展,基于模塊化多電平換流器(module multilevel converter,MMC)的多端柔性直流系統在大規模風電場并網應用中優勢凸顯,前景廣闊。為此,首先考慮2種直流線路保護方案,從經濟性和技術性2方面闡述了3類多端柔性直流風電并網系統的拓撲結構以及優缺點;接著,分析了3種系統級協調控制策略在風電并網多端系統中的應用與改進,包括主從控制、直流電壓裕度控制和直流電壓下垂控制;然后,針對風電并網運行中較為突出的故障穿越問題,從交流故障和直流故障2方面,討論了提高含風電并網多端柔性直流系統故障穿越能力的方法;最后,對未來大規模風電并網其他關鍵技術問題進行了展望。
3251-3260

提高風電功率預測精度的方法

摘要:風電功率預測技術既是交叉應用學科,又是眾多學科的共性基礎性學科。目前國際最先進水平的風電預測誤差甚至低于3%,我國還處于追趕期。從發展趨勢來看,當前數據積累帶來的精度提升效果日漸式微,數值天氣預報短期內出現突破不可預期。風功率預測在未來一段時間內仍需要有限的天氣預報水平下提高各環節的預報技巧,篩選和組合預測方法,爭取誤差學習曲線最末端2%~3%。若干實踐表明,綜合應用多項精細化預測技術,可顯著提高原有水平較差的風場精度。這些技術包括優化數值天氣預報參數化方案、提高功率轉換環節精度與自適應能力、采用復合數據源的組合法、考慮空間相關性的非線性誤差修正等。
3261-3269

大型風電機組最大功率曲線自校正方法

摘要:大型風電機組的最大功率點跟蹤控制是以機組的最大功率曲線為基礎,而一個機型的最大功率曲線應用到某具體機組時存在一定的誤差,另外機組長時間運行及外部環境條件變化會使機組最大功率曲線發生偏移。為進一步提高風電機組的風能利用率,提出一種基于單純形加速法自動獲取最大功率曲線的方法。該方法可在機組詳細數據缺失或環境變化的條件下,實現風力發電機組功率曲線自校正。主控制器硬件在環RTDS(10)Bladed聯合仿真實驗及1.5 MW風力發電系統在Matlab/simulink平臺的仿真結果驗證了該方法的有效性。
3269-3276

考慮高風速截尾風險的海上風電場群輸電關鍵設備選型優化

摘要:輸電系統關鍵設備選型對海上風電系統的經濟性影響至關重要,而海上風資源特性是其選型的關鍵影響因素??紤]到風資源高風速區間累計分布占比小的特點,提出了考慮高風速截尾風險的海上風電場群輸電關鍵設備選型優化方法,建立了綜合考慮設備成本和風速截尾風險的選型優化模型,給出了模型求解的方法,并分析了離岸距離和電價等因素對優化結果的影響。最后通過算例分析驗證了上述優化方法在海上單風電場和風電集群輸電設備選型中的有效性。
3277-3284

基于改進模糊C均值聚類算法的區域集中式光伏發電系統動態分群建模

摘要:以光伏逆變器為核心,提出了一種區域集中式光伏發電系統動態分群建模方法。該方法以光伏逆變器控制參數向量及其對輸出軌跡的靈敏度系數為聚類指標,采用改進的模糊C均值(fuzzy c-means algorithm,FCM)聚類算法得到系統在不同工況下光伏發電單元的聚類結果,實現光伏發電單元的動態分群,將同群的光伏發電單元合并成一個等值發電單元,得到區域集中式光伏發電系統的多機等值模型。通過仿真驗證及誤差分析,結果表明,提出的動態分群建模方法是合理的,建立的多機等值模型兼顧了模型精度和等值化簡的需求,具有較高的應用價值。
3284-3291

基于S-BGD和梯度累積策略的改進深度學習方法及其在光伏出力預測中的應用

摘要:為提高光伏出力的預測精度,提出了一種改進深度學習算法的光伏出力預測方法。首先,針對傳統的深度學習算法采用批量梯度下降(batch gradient descent,BGD)法訓練模型參數速度慢的問題,利用隨機梯度下降(stochastic gradient descent,SGD)法訓練快的優點,提出了一種改進的隨機-批量梯度下降(stochastic-batch gradient descent,S-BGD)搜索方法,該方法兼具SGD和BGD的優點,提高了參數訓練的速度。然后,針對參數訓練過程中容易陷入局部最優點和鞍點的問題,借鑒運動學理論,提出了一種基于梯度累積(gradient pile,GP)的訓練方法。該方法以累積梯度作為參數的修正量,可以有效地避免訓練陷入局部點和鞍點,進而提高預測精度。最后,以澳大利亞艾麗斯斯普林光伏電站的數據為樣本,將所提方法應用于光伏出力預測中,驗證所提方法的有效性。
3292-3300

基于多維動態規劃的柔性光儲參與主動配電網優化運行

摘要:當前城市電纜配電網高電壓問題影響著電網安全運行和高品質供電,清潔能源剛性并網進一步加劇了這一現象。柔性并網是主動配電網的重要特征,可從有功/無功2方面共同作用調節優化電網運行。為此提出光伏和儲能一體的光儲系統參與主動配電網優化運行的方法,給出了光儲系統的拓撲結構,并建立了光儲柔性并網模型;構建了以“源-網”損耗最小為目標的主動配電網優化運行模型;針對模型中儲能電量的時序連續性和光儲有功/無功雙決策問題,采用多維動態規劃算法求解所建模型。仿真結果表明,柔性光儲系統具有較強的潮流調節能力,優化方法實現了清潔能源滿額消納、配網經濟運行和電壓越限治理等目標。
3300-3306

孤島微電網中虛擬機差異化故障穿越方法

摘要:孤島條件下,多虛擬機組成的微電網在暫態過程中存在嚴重的過流及穩定性問題。分析了虛擬機沖擊電流的數學模型,提出了快速限流控制和虛擬阻抗限流控制兩種限流方法。在此基礎上,考慮微電網的安全性與穩定性,提出了孤島微電網中虛擬機差異化故障穿越控制策略。該策略對故障程度嚴重的近端虛擬機,采用快速電流控制抑制沖擊電流同時合理分配功率;對于故障程度較淺的遠端虛擬機,采用虛擬阻抗控制限制短路電流同時為微電網提供頻率支撐?;赑SCAD/EMTDC的仿真結果驗證了控制策略的有效性。
3307-3314

電池儲能系統運行控制與應用方法綜述及展望

摘要:近年來,隨著電池儲能產業的高速發展,中國電池儲能技術逐漸呈現出了大規模集成與分布式應用并存,多目標協同應用的特征和趨勢。在分析國內外電池儲能電站發展現狀的基礎上,針對新能源功率輸出平抑、計劃出力跟蹤等新能源發電側應用場景,電網頻率調整、網絡潮流優化等輸電側應用場景,以及分布式、移動式儲能等在配電側的應用場景,對國內外近些年來電池儲能應用的研究成果及現狀進行了綜述,并對未來大規模電池儲能電站的運行控制方法和應用前景做出了展望。
3315-3325

配電網的供電能力分布

摘要:提出了配電網供電能力分布的定義、指標和計算方法,解決了現有最大供電能力TSC沒有完整描述不同負荷分布下系統能力范圍的問題。首先,提出了安全邊界供電能力(boundary supply capability,BSC)的定義,BSC定義為配電網安全域邊界上某工作點的負荷之和,反映了該工作點的效率;所有邊界工作點的BSC構成了配電網供電能力的分布,稱為BSC分布,TSC是BSC分布中取極大值的部分。其次,提出了計算BSC分布的抽樣算法,通過抽樣得到能夠完整描述安全邊界的點集,再計算所有工作點的BSC值得到抽樣BSC分布。再次,進一步加工分析:按BSC大小排序得到BSC排序曲線;統計得到BSC占比圖;按BSC值乘占比后求和得到BSC均值,BSC均值比TSC值更綜合反映了配電網供電能力。最后,通過算例驗了所提概念及方法,并初步探討了BSC不同的原因。首次探討了配電網在不同負荷分布下的供電能力分布問題,提出的BSC比TSC更全面地反映了電網效率,為智能配電網規劃方案選取提供了更精準參考依據。
3326-3335

配用電數據分析及應用

摘要:配用電系統存在海量、多態、異構、高維的數據。為深入挖掘配用電數據的價值,提高電力公司的運營管理水平,首先針對配用電系統數據分析現狀,闡述具有超越電能計量功能的智能電表對配網運維和分析的重大意義,并梳理該目標對智能電表提出的基本功能要求;然后從應用場景出發,介紹了國內外配用電數據在負荷預測、狀態估計、竊電分析、需求響應等諸多方面的實踐;針對現有應用基礎,歸納了配用電數據面臨的挑戰和發展趨勢,并結合國內數據基礎,提出下一階段國內配用電數據分析的提升重點;為闡述配用電數據分析的應用,列舉了加拿大BC Hydro公司的竊電分析實例,并提出了一種適用于中國行業現狀的實用化低壓戶變關系校驗方法。最后對未來的配用電數據分析工作進行展望,希望為我國在此方面工作的深入開展提供參考。
3333-3340

地區電網需求響應資源聚合與調控策略研究

摘要:用戶側日益豐富的需求響應資源尚未得到充分利用,為此提出了地區電網的需求響應資源聚合與調控策略。首先,提出了基于設備級仿真的需求響應資源評估機制;其次,構建了多用戶負荷群的需求響應資源聚合模型,提出需求響應資源品質劃分標準,構建優質資源快速備調池;然后,以需求響應資源參與電網峰時段調峰優化運行為例,提出了需求響應資源的調控策略,并設計了對電網和用戶雙向激勵的需求響應收益分享機制;最后,以IEEE 14節點配電網算例進行仿真,驗證了提出策略的有效性。
3341-3348

直流配電網絡架構與關鍵技術

摘要:在分析直流配電技術發展趨勢的基礎上,凝練了直流配電技術的主要應用場景,介紹了直流配電網絡的典型網架結構及可能的接入方式,并從規劃技術、運行控制技術、故障處理技術對直流配電網發展的關鍵技術進行了闡述,同時指出應該高度重視新型半導體材料、信息技術以及運行模式等突破對直流配電技術發展的推動作用,并對我國直流配電網的發展提出了幾點建議和展望。
3348-3357

低壓直流配電系統諧振機理分析與有源抑制方法

摘要:諧振對低壓直流配電系統有負面影響,是導致電壓崩潰的潛在原因。提出了分布式控制下低壓直流配電系統的基于阻抗的單母線諧振分析方法和系統級諧振分析方法,并給出了一種有源阻尼補償器。對各子系統建立了考慮控制器影響的阻抗模型,結合系統的阻抗模型和節點阻抗矩陣分別提出了分布式控制下系統的單母線和系統級諧振分析方法,并對單母線諧振機理進行分析,通過時域小信號模型分析該方法的正確性;系統級諧振分析方法適用于多并聯、多級聯和環型的低壓直流配電系統。研究了部分影響因素對諧振的影響。根據諧振機理提出了有源阻尼補償器,能夠有效降低諧振頻段輸出阻抗的幅值,提高系統的穩定性。仿真結果證明所提分析方法和阻尼補償器的有效性。
3358-3366

規?;植际絻δ艿年P鍵應用技術研究綜述

摘要:分布式儲能可以從根本上解決分布式電源接入和負荷快速增長給電力系統的運行與規劃帶來的問題與挑戰。從分布式儲能的規劃技術、面向電網的應用模式、關鍵裝備研發及商業運營模式4個方面介紹了國內外分布式儲能研究的最新進展,并重點就其中的容量配置、選點布局、協調控制設備研發及運營模式進行了評述,并給出了進一步的研究方向建議。最后,結合中國未來智能電網的建設規劃,對分布式儲能的發展前景進行了展望。
3365-3375

電網氫儲能場景下的固態儲氫系統及儲氫材料的技術指標研究

摘要:目前固態儲氫技術和儲氫材料的研究大多以氫燃料電池汽車為應用導向,而電網氫儲能應用場景與氫燃料電池汽車應用場景相差較大,電網氫儲能亟需出臺有關固態儲氫技術及儲氫材料的技術指標和發展目標。以電網氫儲能場景下的固態儲氫技術及儲氫材料的技術指標為研究對象,首先通過分析電網氫儲能系統上游電解水制氫和下游燃料電池的技術特點獲得電網氫儲能系統對氫氣存儲和釋放的特性要求。在此基礎上,結合固態儲氫技術和儲氫材料的技術發展現狀,分析并確定了以電網氫儲能為應用導向的固態儲氫系統和儲氫材料的技術指標和發展目標,從而指導未來以電網氫儲能為應用導向的固態儲氫技術及儲氫材料的研究和開發。
3376-3384

高溫固體氧化物電解水制氫儲能技術及應用展望

摘要:可再生富余電力的規模消納是我國能源系統的重大難題,儲能系統是緩解棄電問題的一種有效技術手段,然而典型常規儲能方式在應對超大容量、長周期儲能需求方面存在不足。電解水制氫儲能為有效解決儲能容量問題帶來了曙光。針對目前廣泛在研及推廣的低溫電解水技術效率較低的問題,文章介紹了高溫固體氧化物電解電池(solid oxide electrolysis cell,SOEC)電解水制氫技術的基本原理,從物理概念的角度解釋了其相對于低溫電解技術效率大幅提升的電化學機理?;谒罱ǖ那呒墝嶒灉y試平臺,驗證了其較高的電解效率。從材料、建模、優化控制等3方面討論了高溫SOEC制氫儲能技術所需解決的關鍵問題。最后,從分布式能源、化工等領域展望了高溫SOEC制氫儲能技術的應用前景。
3385-3391

基于鹽穴儲氣的先進絕熱壓縮空氣儲能技術及應用前景

摘要:大規模壓縮空氣儲能技術是實現電網削峰填谷,解決風電、光伏等波動性新能源并網消納問題的有效手段。以高壓容器為主的儲氣模式建設成本較高,限制了其裝機容量和推廣應用。鹽穴儲氣具有建設成本低、占地面積小、技術成熟、密封性好、儲氣壓力高、安全穩定等優點,可以滿足大規模先進絕熱壓縮空氣儲能的儲氣技術需求。文章首先介紹了鹽穴儲氣技術的特點,進一步結合江蘇金壇壓縮空氣儲能國家示范項目,闡述了基于鹽穴儲氣的先進絕熱壓縮空氣儲能系統(salt cavern advanced adiabatic compressed air energy storage,SC-AA-CAES)的工作原理,分析了系統的關鍵技術問題。最后,針對未來智能電網發展趨勢,探討了鹽穴壓縮空氣儲能技術的應用前景。
3392-3399

能源互聯網區塊鏈應用的交易效率分析

摘要:在微網和園區中,分布式可再生能源大量接入,使得電力交易主體數量大大增加,對電力交易的管理難度增加。微網和園區目前沒有交易中心,區塊鏈技術能夠實現電力交易的去中心化管理,具有成本低、安全性高的優點。然而,以往的研究和項目都僅僅提出了區塊鏈的應用方案,對區塊鏈交易的效率的分析僅限于仿真,沒有提出具體的數學模型對交易效率的影響因素進行定量分析。提出了區塊鏈應用于能源互聯網的具體架構,不僅對區塊鏈交易的成本和速度的影響因素進行了定性分析,更建立了數學模型對其進行定量分析。最后通過仿真探究了區塊鏈的傳播速度的影響因素,驗證了數學模型的正確性,為今后電力交易區塊鏈的具體設計提供了參考。
3400-3406

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