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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12期雜志 文檔列表

電網技術雜志特約專稿

復雜電網自律協同無功電壓優化控制:關鍵技術與未來展望

摘要:自動電壓控制(automatic voltage control,AVC)技術對保證電力系統安全、優質、穩定與環保運行意義重大?;仡櫫俗詣与妷嚎刂萍夹g的發展歷史,提出了在大規模復雜電網實施自動電壓控制的關鍵技術挑戰,并進一步闡述了應對這些挑戰的自律協同思想與電壓控制關鍵技術,包括巨型電網安全與經濟協同優化技術、支撐大規??稍偕茉纯煽拷尤氲淖月蓞f同電壓控制技術、以及基于自適應架構的遞階協同電壓控制方法。最后,結合中國電網的現實需求與變化趨勢,對未來自動電壓控制技術的發展方向進行了展望。
3741-3749
電網技術雜志國家重點研發計劃

基于大數據技術調度端電網模型管理和分析架構

摘要:為了實現大運行體系下的共享多標準電網模型的統計和分析,提出了一種應用于調度端的基于大數據技術的電網模型管理和分析的架構。首先分析了大數據存儲結構的特點,根據電網模型特點采用文本式結構保存電網模型,設計出結構化的主鍵值表征電網模型的時間、空間和應用多維度的擴展。然后研究了多源異構電網模型的ETL(extract,transform,load)技術,將調度端電網模型提取轉存至分布式大數據平臺。采用Map Reduce并行計算框架對模型數據進行分布式計算,為了提高分布式計算的效率,降低I/O消耗,采用索引技術對模型數據進行處理,減少各節點對全表數據進行掃描的次數。最后在調度端圖形編輯器中,利用所提出的模型分析技術實現了電網圖形模型的搜索,利用熱度圖實現了大數據搜索結果的可視化展示,并通過實例證明了所提方法的有效性。
3750-3756

基于隨機集理論的電力系統運行風險評估

摘要:針對電力系統中故障特征和運行信息的不確定性,提出了基于隨機集理論的不確定信息的表示與建模方法。該方法考慮元件故障發生的不確定性和負荷波動的隨機性,將描述電網元件參數和節點負荷信息的變量轉換為其隨機集形式?;陔S機集擴展準則,通過區間潮流計算將參數的不確定性映射到風險指標的不確定性,并利用隨機集的信任測度和似真測度構造風險指標的上下累積概率分布函數?;谧C據理論的隨機集描述,利用Dempster-Shafer證據組合規則對所有系統狀態下獲得的基本概率分配(basic probability assignment,BPA)進行融合,獲得系統風險水平的一致性描述。IEEE 39算例系統的計算結果證明了該方法的合理性。
3757-3763

柔性配電網的安全域模型

摘要:提出了柔性配電網(flexible distribution network,FDN)的安全域模型,并與傳統配電網(traditional distribution network,TDN)對比分析。首先,介紹了FDN的概念與特點。其次,分析了FDN正常運行N-0和N-1下的安全約束。再次,提出了FDN的安全域模型以及安全邊界方程。最后,通過單聯絡與多聯絡電纜網算例驗證了本文方法的正確性,對FDN和TDN的N-0域、N-1域以及供電能力進行了對比研究。對比發現:1)FDN能擴大N-0/N-1域,提高正常運行情況下帶負載的能力與N-1安全性;2)FDN達到不計及N-1和計及N-1下的最大供電能力工作點相比TDN多很多,使其在實際中更容易實現;3)FDN節點負荷能突破饋線容量限制,具有更大的局部帶大負荷能力。同時,通過二維視圖觀察總結FDN安全域的形狀特點及形成機理,并揭示其與柔性閉環特征的內在聯系,最終從安全和高效角度分析得出多聯絡更適合發揮FDN作用的結論。
3764-3771

電動公交車光儲充電站日運行隨機優化策略

摘要:針對電動公交車光儲充電站的運行優化問題,建立了以充電站的運行成本最小為目標、考慮光伏出力隨機性的多場景日前優化模型,在滿足充電需求的條件下,實現儲能系統的充放電優化調度并給出日內儲能初始荷電狀態。在實時運行階段,根據更新的光伏和充電需求的預測,提出了光儲充電站的日內滾動優化策略。所建模型考慮了環境溫度對電動公交車充電需求的影響。仿真結果驗證了所提日前和日內優化策略的有效性,并分析了充電站配置光伏和儲能系統的成本效益。
3772-3779

基于等網損微增率的主動配電網分布式無功優化方法

摘要:配電網中分布式電源滲透率的升高和電動汽車的大量接入使得集中優化模式難以滿足控制靈活性和供電可靠性的要求。針對主動配電網(active distribution network,ADN)無功優化問題,建立了區內集中式、區間分布式的ADN分區分布式協調控制架構,并基于等網損微增率準則提出了ADN分布式無功優化方法,可以實現全局網損的分區分布式優化,保證系統電壓質量和安全運行。所提方法包括無約束情況下的ADN分布式無功優化模型和針對功率電壓越限處理的節點網損微增率(incremental rate of network loss,IRL)修正方法,尤其適用于系統規模大、分布式電源滲透率高以及分區數較多的ADN?;贗EEE33節點和69節點的仿真結果表明所提分布式無功優化方法具有較快的收斂速度和較優的全局優化效果,并且可以有效應對局部通信故障,保證ADN供電的可靠性和經濟性。
3780-3788

基于RT-LAB的直驅風電場振蕩仿真分析技術

摘要:直驅風電場并入弱交流電網時會出現振蕩等不穩定問題,嚴重時會導致風電機組脫網、火電機組跳閘等事故。以新疆某地區的直驅風電場為研究對象,以阻抗分析法為依據,對直驅風電機組網側逆變器進行阻抗理論建模,并在MATLAB中搭建風電機組逆變器并網模型,得到并網數字模型的阻抗來驗證理論推導阻抗。最后以單機數字模型為基礎,以新疆地區某直驅風電場的框架和參數為建模依據,考慮實時仿真的建模規則,在RT_LAB/MATLAB中搭建一個直驅風電場,依據并網點短路比的概念在直驅風電場和交流電網之間串入一定數值的電感模擬弱交流電網,最終復現出振蕩,并簡單分析了振蕩的產生機理,為后續進一步解決直驅風電場振蕩問題提供一種新的思路。
3789-3796

基于長短期記憶網絡的風電場發電功率超短期預測

摘要:精確的風電場發電功率超短期預測對電力系統的經濟調度和安全穩定運行意義重大。為充分利用多數據源中的有效信息來進一步提高風電場超短期發電功率的預測精度,提出了一種基于長短期記憶(long short-term memory,LSTM)網絡的多變量風電場超短期發電功率預測方法。該方法首先利用距離分析法篩選出與風電功率相關程度高的變量,進而降低數據的規模和復雜程度。然后利用LSTM網絡對多變量時間序列進行動態時間建模,最終實現對風電功率的預測。采用美國加州某風電場的實測數據進行驗證,結果表明,文中方法能夠有效利用多變量時間序列進行風電場發電功率的超短期預測,較人工神經網絡和支持向量機擁有更高的預測精度。
3797-3802

基于隨機生產模擬的風電優先調度對發電企業的外部性量化研究

摘要:近年來我國風電發展迅速,已成為第三大電源。由于風力發電存在波動性和反調峰等特性,其并網優先調度后,將給傳統發電機組帶來影響,如運行方式的改變所帶來的運行成本和機組壽命的變化等。運用外部性理論并采用隨機生產模擬模型,基于IEEE-RTS79系統分析了風電滲透率達到23.5%的大規模風電并網優先調度情景下,風電優先調度給發電企業帶來的外部性成本。算例分析表明,風電優先調度對承擔基荷的機組帶來的負外部性成本較小,但會對其他機組帶來顯著的負外部性,并且與機組發電的邊際成本存在正相關關系。最后的量化結果可為未來的補償機制設計提供相應的依據,以促進風電在我國市場環境下的健康持續發展。
3803-3808

模塊化多電平換流閥運行試驗回路電流閉環控制方法研究

摘要:模塊化多電平換流器在投運前必須通過運行試驗來考核其設計是否滿足工程要求。根據IEC標準,運行試驗需定性和定量地產生實際工況下的電流應力。傳統方法主要采用開環控制方式對試驗回路電流進行控制,其控制精度和等效性均有待提高。為此,針對H型運行試驗拓撲,提出了一種回路中直流電流、基頻電流、二倍頻電流的閉環控制方法。采用該方法可使上述各電流分量精準快速地跟蹤其參考值,從而使運行試驗產生的電流應力與實際工況下的電流應力等效。最后,通過仿真與試驗驗證了所提控制方法的正確性和有效性。
3809-3815

MMC預充電子模塊電容電壓均衡特性仿真建模

摘要:模塊化多電平換流器在預充電階段會出現子模塊電壓分布不均的現象,嚴重時會導致子模塊旁路,進而影響系統的正常運行?;贛MC預充電過程子模塊電容電壓的均衡特性,提出了MMC預充電模型搭建方法。該模型充分考慮實際閥塔各導體結構之間的寄生電容參數,以及子模塊取能電源等效電阻參數對子模塊電壓均衡特性的影響。針對超大規模子模塊數量下存在的計算效率低的問題,提出了預充電過程MMC單橋臂等效方法,以及換流閥寄生電容集成降階方法。結合實際工程參數,通過仿真結果與實測數據的對比,驗證了所提模型的正確性和有效性。在此基礎上,進一步仿真分析了閥塔寄生電容、取能電源等效電阻、子模塊均壓電阻等參數對子模塊電壓均衡特性的影響規律,可為工程設計提供參考依據。
3816-3823

基于線性自抗擾的微電網平滑切換控制策略

摘要:實現微電網并網/孤島運行模式平滑切換是保證微電網安全可靠運行的前提。提出了基于線性自抗擾控制(linear active disturbance rejection control,LADRC)技術的微電網運行模式平滑切換控制策略。以主從結構的微電網為研究對象,將主控單元電壓外環控制器設計為LADRC控制器,采用擴張狀態觀測器(extended state observer,ESO)對擴張狀態(未知過程擾動、系統未建模攝動及dq軸通道耦合)進行在線實時估計,并將擾動估計主動補償于主控單元的電流內環設定值中,從而達到快速消除擾動、平緩切換過程的效果。推導出一階LADRC及主控系統的傳遞函數并進行幅頻分析,結果表明所提方案具有良好的設定值跟蹤性能和擾動抑制性能。動態仿真結果表明,所提控制策略能夠有效平滑微網由并網切換至孤網模式產生的暫態振蕩,同時對從控部分的擾動具有較好的魯棒性,并且算法簡單、調試容易。
3824-3831

半波長輸電線路短路故障后的故障方向特性

摘要:半波長交流輸電作為超遠距離輸電技術受到廣泛關注。半波長交流輸電線路的故障特征與傳統輸電線路不同,原有的方向元件應用到半波長交流輸電線路時需要重新研究。通過理論推導和仿真分析,研究了半波長線路發生故障后,穩態工頻量、故障突變量和故障行波量表征的故障方向特性。與常規輸電線路相比,半波長線路反向故障時,穩態工頻量(零序量)和故障突變量的電壓電流相位差不再位于(45°,90°)之間。此外,用故障行波量表征半波長線路故障后的故障方向時,不能像常規輸電線路一樣采用幾十上百kHz的頻帶,而應該用相對較低的頻帶。研究結果表明穩態工頻量、故障突變量和故障行波量基本上仍可以表示半波長線路故障后的故障方向,不過在具體的故障方向特性上不同于常規輸電線路,為方向元件應用于半波長輸電線路奠定基礎。
3832-3838

HVDC陽極飽和電抗器阻尼彈性體降振降噪試驗研究

摘要:高壓直流輸電換流閥中由陽極飽和電抗器引起的振動噪聲問題直接關系到系統的穩定運行和環境友好性,目前對陽極飽和電抗器的阻尼彈性體降振降噪研究較為匱乏。以錦屏—蘇南±800k V/4750A高壓直流輸電工程使用的陽極飽和電抗器為試驗對象,取出陽極飽和電抗器中一對鐵心并纏繞激勵線圈,測量了一對鐵心在不同激勵下的振動噪聲。同時為降低鐵心的噪聲,對鐵心加裝阻尼彈性體降噪,并采用相同的激勵對陽極飽和電抗器鐵心的振動噪聲進行測量,分析比較測量結果,得出阻尼彈性體對鐵心的降振降噪效果十分明顯。此研究結果對陽極飽和電抗器以及高頻設備降振降噪研究具有參考價值。
3839-3845
電網技術雜志直流輸電與直流電網

基于直流輸電無功控制的多直流饋出電網交流系統過電壓最優抑制策略

摘要:為解決多直流集中外送電網在單回直流故障期間交流電網出現的過電壓問題,提出了一種基于高壓直流輸電無功控制的過電壓最優抑制策略。對直流輸電系統外送功率受阻時交流系統過電壓的機理進行了研究。研究表明,在直流輸電系統換相失敗或線路故障重啟期間,換流器消耗無功明顯減少,在交流側濾波器切除之前,交流系統無功嚴重過剩,導致換流站交流母線出現較為明顯的電壓抬升,甚至出現過電壓?;谠摍C理提出了過電壓抑制策略,該策略在單回直流故障期間,短時提升近區健全直流逆變側關斷角γ及直流電流指令,在保持健全直流外送功率不變的基礎上,增加整流側換流器的無功消耗,從而抑制過電壓的策略?;谧顑灴刂破鞯脑O計方法,給出了過電壓抑制環節的設計過程及實施方法。中國西南某雙直流饋出電網實際仿真算例驗證了該抑制環節的有效性。
3846-3853

適用于含大量子模塊的MMC快速電容電壓均衡策略

摘要:對于含大量子模塊的模塊化多電平換流器(modular multilevel converter,MMC)而言,基于實時排序的傳統電容電壓均衡策略計算量大,降低了控制器的響應特性。為此,提出一種尋k值均衡方法,根據五分化中項的中項原則,確定處于投入和切除零界狀態的模塊電壓大小,通過一輪比較處理從而獲得需要投入和切除的模塊編號信息,避免每個控制周期對橋臂模塊電壓的全排序操作且不會降低電容電壓的控制精度。進一步,對尋k值均衡方法設定最大模塊電壓偏差允許值,減少器件不必要的反復投切。最后在PSCAD/EMTDC中搭建MMC模型,仿真結果表明所提出的改進策略能夠以較低的計算量實現電壓均衡,提高仿真運行速度,設定最大電壓偏差允許值能夠顯著降低器件開關頻率。
3854-3861

基于開關函數的LCC-HVDC換流站動態模型及小干擾穩定性

摘要:研究了電網換相換流器高壓直流輸電(line commutated converter high voltage direct current,LCC-HVDC)的控制系統參數對其小干擾穩定性的影響?;贚CC-HVDC換流站的開關函數模型,建立了LCC系統換流站、交流系統以及控制系統的小干擾動態模型,并將其與PSCAD/EMTDC中的電磁暫態仿真結果進行對比,驗證了小干擾模型的正確性。然后,采用特征值分析方法,研究了鎖相環(phase-locked loop,PLL)增益系數和定關斷角控制參數對LCC系統振蕩模態、阻尼特性、參與因子和可行穩定運行區域的影響,該研究結果可以為LCC-HVDC換流站相關控制參數的選取提供依據。
3862-3868

換流變壓器勵磁涌流的特殊性分析

摘要:近幾年換流變壓器空載合閘產生的勵磁涌流影響了直流輸電系統的安全穩定性。換流變壓器由于漏抗高且運行方式特殊,其勵磁涌流較特殊。為分析換流變壓器空充產生的勵磁涌流與普通電力變壓器產生的勵磁涌流的不同,從換流變壓器的基本特性、勵磁曲線、繞組結構、運行方式以及有載調壓等角度分析了換流變壓器勵磁涌流的特殊性,并提出了相應的運行建議。分析表明,相較于普通電力變壓器的勵磁涌流,換流變壓器勵磁涌流的幅值更高,衰減更慢,二次諧波幅值高、占比小,且受分接頭檔位的影響。同時,還分析了特高壓直流輸電工程換流變壓器投切順序對勵磁涌流的影響,并提出運行建議。
3869-3875
電網技術雜志可再生能源發電與綜合消納技術

冷熱電聯供微網能量流的解耦計算方法

摘要:針對目前冷熱電聯供微網能量流計算中對多能量輸出端的能源站描述不夠詳細、冷/熱網與電網之間的耦合關系簡單以及采用統一計算方法導致模型復雜度高、計算時間較長的問題,提出了一種冷熱電聯供微網能量流的解耦計算方法。對能源站內部進行了較詳細的建模,并考慮燃氣發電機與制冷制熱設備間的能量耦合關系,以及供冷供熱網中循環水泵的耗電特性。根據冷熱電聯供微網僅在能源站和負荷存在著耦合環節而中間的供冷網、供熱網和供電網相互獨立的特點,將其解耦成供冷網能量流計算、供熱網能量流計算、供電網潮流計算和能源站內部能量流計算四部分,并根據供冷/熱網的放射性結構特點采用前推回代法進行計算,以降低模型的計算復雜度,并提高計算速度。以某個園區冷熱電聯供微網作為算例,計算結果驗證了所提出方法的正確有效性。
3876-3883

直流微電網虛擬慣性控制及其穩定性分析

摘要:針對直流微電網慣性低,母線電壓抗干擾能力差的問題,考慮直流微電網中各旋轉設備和儲能設備的潛在慣性支持能力,提出直流微電網虛擬慣性控制。首先,給出了直流微電網中各可控電源提供的慣性功率的通用的表達式,該慣性功率直接由直流母線電壓變化量及虛擬慣性控制系數確定;其次,在設計各變流器附加慣性控制時,采用一階慣性環節代替了微分環節,避免了對輸入信號產生高頻干擾;再次,建立了直流微電網的小信號模型,分析了加入虛擬慣性控制后直流微電網的穩定性,給出了虛擬慣性控制系數的選取范圍;最后,在Matlab/Simulink中建立了直流微電網模型并進行了時域仿真,驗證了所提控制策略的有效性以及穩定性分析的正確性。
3884-3891

微電網三相四柱組合式雙向變流器雙模式控制

摘要:三相四柱組合式電路相對于組合式三相電路具有體積小、重量輕和成本低等優點,非常適合微電網雙模式應用場合。提出采用三相四柱組合式雙向變流器,并針對其雙模式控制展開研究。首先建立其各相序等效模型,定性分析出并網條件下并網電流中存在三次諧波電流,并提出了復合控制和指定次諧波消除相結合的控制方法;針對離網時帶不平衡單相負載問題,采用了三相獨立控制的方法,提出了帶動態直流偏磁抑制的雙閉環復合控制策略,在抑制直流分量的同時具備較好的動態和穩態性能。最后通過實驗驗證了所提電路及控制方法的有效性。
3892-3900

跨省互聯水電站群長期多目標聯合優化調度

摘要:西南特高壓直流水電與受端電網梯級水電構成了非常復雜的跨省互聯水電系統,面臨新的復雜協調優化問題。為此,以溪—浙直流水電輸送工程為背景,提出一種跨省互聯水電站群多目標聯合優化調度方法。該方法建立了發電量最大和枯期典型日峰谷差率最小的多目標優化模型,并引入目標轉換策略將原問題分解為多個不同峰谷差率約束的子問題;在求解過程中,根據流域間水文特性和調節性能差異實現電站分組和汛枯期分階段協調優化,提出基于負荷重構的直流約束處理策略,并與逐步優化、動態規劃逐次逼近混合搜索算法相結合,實現模型高效求解。仿真調度實例表明,所提方法可充分利用送受兩端水文和發電特性差異,有效滿足電網長期電量和短期調峰需求。
3901-3910

應用直流調制改善水電能源基地交流電網運行特性

摘要:直流輸電具有遠距離、大容量、無穩定問題等特點,適用于大型能源基地電力集中開發和外送場景。隨著我國能源基地的開發建設,直流工程數量以及送電規模不斷提高,直流系統的調制功能對系統穩定運行的影響日益凸顯。西南地區水電資源豐富,目前通過多回特高壓直流工程送電至華東地區。水電基地電網獨立運行時系統阻尼特性相對較差,故障時交流系統易發生超低頻振蕩現象。頻率控制器是直流系統附加控制之一,能夠根據交流系統頻率變化快速調整直流輸送功率,進而改善交流系統的頻率特性和阻尼特性。西南電網仿真結果表明,利用直流頻率控制器能夠有效改善西南電網阻尼特性,提高系統頻率穩定水平。
3911-3916

考慮空間容量飽和的分布式光伏時空分布預測

摘要:隨著分布式光伏大量并網,分布式光伏容量預測作為配電網規劃中的關鍵環節,是變電站、網架規劃中綜合負荷計算的重要依據。對規劃區域內的分布式光伏容量預測評估進行了深入研究,提出了適用于主動配電網規劃的分布式光伏發電時空預測方法。建立了配電網分布式光伏裝機容量時空分布預測模型,并利用空區推論和時序發展的方法求取規劃年空間分布式光伏容量分布。最后,對我國東部某城市規劃新區內分布式光伏容量進行了時空預測仿真,得出該規劃新區的規劃年和飽和階段的分布式光伏空間容量分布,驗證了所提方法有效性和實用性。
3917-3925

寬功率范圍內采用電流臨界連續狀態+恒頻控制的光伏微逆變器

摘要:小功率微逆變器常工作于電流斷續狀態(discontinuous conduction mode,DCM),為提高效率,可將其設計工作于電流臨界連續狀態(boundary conduction mode,BCM),但需付出變頻控制、過高的驅動損耗和開關損耗的代價。為克服上述問題,提出一種在寬功率范圍內實現BCM的類諧振橋式微逆變器,引入可變電感作為能量緩沖器件,提出一種感值可擴展的方案,保證盡可能大的功率范圍運行在BCM。提出一種BCM+DCM混合運行的控制策略,既保證了精度,又保證了動態特性。分析了所提方案在各方面的優勢。350W實驗樣機驗證了所提微逆變器性能優良。
3926-3933
電網技術雜志電力系統

英國諧波標準G5的發展及現狀

摘要:電力系統諧波標準是電網諧波規劃的主要依據。受電網形態發展、非線性設備特性、諧波測量和建模技術等因素的影響,需要對諧波標準進行不斷的修訂或更新?;谟C波標準G5及其長期發展歷史,研究了其主要特點及發展過程的影響因素;針對諧波標準中的相關重要問題,即諧波分配策略、諧波電壓規劃水平、諧波電壓評估方法、設備入網評估規程、諧波標準發展趨勢等技術及應用方面,詳細討論了其歷史變化、在諧波標準修訂的方法及其需要考慮的工程應用問題,可以為亟待修訂的國標GB/T 14549—1993提供有價值的參考。
3934-3941

考慮多源-荷-儲協同優化的能源局域網系統能量管理研究

摘要:提出了一種兼顧源、荷、儲及網內、網外全時段協同優化的建模與優化方法??紤]能源局域網網內、網外各可調度資源的實際運況及彼此之間的交互關系,根據可再生能源利用最大化和系統運行費用最小化原則構建了適用于分時電價和實時電價的網內/網外一體化能量管理與優化模型:在網內,引入需求響應機制和儲能單元進行經濟調度,以提高能源局域網網內各可調度資源間的自協調、自平衡能力;在網外,考慮網內自協調后仍存在供需失衡情況,對網外各可調度資源設置差異性交易電價和不同的使用權限并據此進行電量交易。最后,提出了3種不同的優化方案,并綜合采用拉格朗日乘子法和協同演化算法對不同算例進行求解、分析,驗證了本文所提方法的信度和效度。
3942-3950
3951-3955

考慮負荷聚集商參與的源荷互動雙層優化模型

摘要:需求響應的實施需要對負荷側資源進行有效整合和合理管理,負荷聚集商作為其他電力系統參與者與需求響應資源之間的新興中介,可參與電力系統源荷互動的實現。針對目前主網調度負荷側資源存在障礙的問題,提出以負荷聚集商安排負荷削減合同的方式參與需求響應,上層以系統綜合調度成本最低為優化目標,下層在分析主動負荷用電特性的基礎上制定負荷削減合同作為負荷聚集商的調用對象,以此構建源荷互動雙層優化模型進行算例仿真。結果驗證了負荷聚集商的參與能降低發電機組的啟停費用,在兼顧各方利益的同時有利于系統削峰填谷及經濟效益最優的實現。
3956-3962

基于區間線性規劃的區域綜合能源系統日前優化調度

摘要:針對區域綜合能源系統在市場環境下的優化調度中未充分考慮多個系統互聯及光伏/負荷的預測誤差等不確定性的現狀,研究基于區間線性規劃的區域綜合能源系統日前優化調度方法。采用區間數對光伏出力及負荷的不確定性進行區間描述,以能源服務公司利益最大化為目標,綜合考慮多能互補和網絡互聯及環境效益,并采用分時電價制度,建立基于區間線性規劃的區域綜合能源系統日前經濟優化調度模型,其目標函數及優化變量均以適宜區間來表示。采用強化區間線性規劃方法進行求解,能夠保證解空間的絕對可行性。通過算例分析驗證了該方法的可行性與合理性,仿真結果表明:在多個能源服務公司參與交易的背景下,區域綜合能源系統及配網的互聯可提高能源服務公司總盈利,區間形式的最優解為決策者提供了選擇空間,可以反映系統中不確定因素對能源服務公司盈利的影響。
3963-3970

共享模式下的充電樁引導與充電價格研究

摘要:電動汽車數量日漸增長,充電需求隨之增大。但由于當前私人充電樁缺乏有效市場及管理,大量的私人充電樁利用率極低、但存在巨大的經濟潛能。據此,提出由聚合商集群管理的私人充電樁共享模式。該模式以要求即時快速充電的用戶為研究對象,聚合商方面結合電價、路程、時間、電量提出充電樁擇優方法以協助用戶選擇合適的充電樁。同時聚合商統籌規劃私人充電樁充電價格,采用兩步式定價法,首先,聚合商結合收入及用戶滿意度,制定基準價格;而后,根據用戶充電頻次將管轄范圍分割成多個區域,分別進行動態優化,實現充電負荷的友好接入。結合文中所提的擇優函數和定價機制進行仿真計算,驗證了所提方案的有效性。
3971-3979

基于負荷分布匹配與熵權法的配電網無功優化

摘要:提出一種基于負荷分布匹配與熵權法的配電網無功優化方法。首先,分析了配電網無功優化控制方案與負荷分布的關系,提出基于拉依達準則的負荷分布匹配方法,從歷史數據庫中選出若干個與待優化時刻近似的負荷分布,并將其對應的歷史控制方案確定為無功優化的備選方案;然后,提出基于熵權法的多屬性決策方法,對多個備選方案進行分析評價,確定無功優化各評價指標的客觀權重,將多屬性決策問題轉化為單屬性決策問題,進而對各個備選方案進行評價和排序,從中選擇出最優無功控制方案。最后,通過多個算例驗證了所提方法的有效性和優越性。
3980-3987

基于拓撲勢均衡的配電網信息物理系統規劃算法

摘要:配電網信息物理系統(cyber physical system for distribution networks,CPSDN)是自動化技術、信息技術和通信技術與電網的深度融合產物。其與傳統通信系統規劃的一個顯著區別在于CPS系統內的網元異構性?;跀祿隼碚?建立了CPS廣義節點質量模型,數學量化了節點差異,進而定義CPS勢函數,以系統可靠性為測度建立配電網CPS規劃問題的勢均衡數學模型。對該規劃問題,提出改進的二進制粒子群算法進行求解。采用IEEE LVNTS算例及實際電網算例計算,實驗表明所建立模型和算法符合配電網CPS系統規劃,所提出方法規劃CPS網絡,可準確辨識網絡關鍵節點,建立高可靠性CPS網絡拓撲,實現效能的提升。
3988-3995

基于商業園區源/儲/荷協同運行的儲能系統多目標優化配置

摘要:科技園等商業園區的用電負荷類型多樣,用電特征和規律與傳統高耗能工廠園也有較大區別。通過分析商業園區多負荷特征和人員作息規律,基于分時電價機制采取低谷儲能峰平釋能的運行策略動態調整冷負荷側制冷機組功率和園區與電網聯絡線功率,既實現了對蓄冰槽出力的優化調度,同時由園區能量平衡原則得到儲能系統的實時充放電功率,實現對儲能功率和容量的配置。建立基于能效、經濟、環境的多目標優化模型,分別實現蓄能裝置的循環電量和循環冷量最小、儲能系統成本及購電費用之和最少和環境污染成本最小。采用基于動態慣性權重的多目標非支配粒子群算法對所建模型進行求解,對生成的Pareto解集使用模糊隸屬度法篩選得到最優解。通過上海某商業園區算例驗證了所提方法的有效性和可行性。
3996-4003

兩種配電網線性潮流計算方法及其比較

摘要:配電網絡重構和無功優化等場合涉及大量的潮流計算,而現有配電網潮流計算方法大多采用迭代法,其迭代過程消耗大量的時間,增加了計算負擔。為提高潮流計算的效率,在定量分析配電網簡化條件的基礎上,采用2種簡化方法對ZIP負荷模型進行線性化,提出了基于2種線性負荷模型的線性單相潮流計算方法(linear single-phase power flow method,LSPF)和線性三相潮流計算方法(linear three-phase power flow method,LTPF)。采用多個三相平衡和三相不平衡測試系統,分別對2種線性單相潮流計算方法和線性三相潮流計算方法的計算性能進行了測試與比較。
4004-4013

采用虛擬慣性的MMC-RPC功率同步控制策略

摘要:針對牽引供電系統中存在的電能質量差、系統慣性小、短路比低等問題,模仿同步電機的工作特性提出了一種與虛擬慣性相結合的功率同步控制策略。對采用模塊化多電平換流器結構的鐵路功率調節器(modular multilevel converterrailway static power conditioner,MMC-RPC)使用該控制策略,能使MMC-RPC具有類似于同步電機轉子的慣性,可為牽引網提供慣性支撐,提高其抗擾動能力;同時無鎖相環(phase locked loop,PLL)的控制器設計規避了弱交流系統對傳統鎖相環的影響,提高了MMC的穩定性。建立了小信號數學模型,與矢量控制、直接功率控制的MMC-RPC進行仿真對比,所得出的控制性能與治理效果驗證了上述控制策略的有效性與優越性。
4014-4021

同相供電系統潮流控制器可靠性建模與冗余分析

摘要:潮流控制器是電氣化鐵路同相供電系統的核心組件,其可靠性評估與冗余設計對同相供電系統的安全運行至關重要。計及實際牽引負荷隨機性和沖擊性對功率元件結溫波動的影響,采用功率損耗以及熱網絡模型計算功率元件結溫。結合Coffin-Manson元件失效模型,提出了潮流控制器功率模塊失效率計算方法。針對同相供電裝置特殊拓撲結構,研究運行過程中功率模塊級聯級數的變化對元件失效率的影響,建立了潮流控制器k/n(G)動態可靠性評估模型與評估流程。以山西中南部鐵路沙峪牽引變電所5 MVA工程樣機為例,對功率模塊的冗余性進行分析,優化了潮流控制器級聯模塊數,為同相供電系統的工程設計和運行維護提供了必要依據。
4022-4029

基于SiC功率器件的單相APF開關損耗分析及應用技術研究

摘要:提出一種應用于單相有源濾波器(active power filter,APF)的SiC功率器件的開關損耗模型。該模型考慮了封裝和印制電路板(printed circuit board,PCB)的寄生參數與器件結電容的非線性。詳細闡述四種單相APF工作狀態下的建模原理,并給出了各工作狀態下各時間段的開關過程分析與損耗計算方程?;谟绊慉PF諧波補償性能的關鍵因素的分析,結合APF的工作特點,提出SiC器件高開關頻率兼容驅動方式與封裝及電路布局優化方案。搭建基于單相APF的SiC功率器件測試實驗樣機,在不同電壓點和電流點下進行測試,并將測試結果與估算結果進行比較。比較結果高度吻合,功率損耗誤差在10%以內,驗證了提出的開關損耗模型的準確性和有效性。
4030-4037

灰色神經網絡模型在線估算鋰離子電池SOH

摘要:鋰離子電池是一個復雜的電化學動態系統,難以通過單一的監測電池內部的物理和化學特性實現健康狀態(state of health,SOH)在線估算。為此提出以歐姆內阻增加量、極化內阻增加量和極化電容減少量作為電池的健康因子(health indicator,HI),并引入灰色神經網絡離線訓練以HI為輸入,電池容量退化量為輸出的灰色神經網絡模型,最后通過在線構建電池HI實現電池SOH估算。實驗結果表明所提出的HI能夠有效表征電池健康狀態,灰色神經網絡模型與BP神經網絡模型相比,具有更高的SOH在線估算精度,估算誤差不超過2%。
4038-4044
電網技術雜志自動化

可消除過渡電阻影響的單相接地距離保護研究

摘要:針對過渡電阻使距離保護穩態超越或欠范圍拒動的問題,提出了一種新型距離保護方案并深入分析了其可行性。首先,利用電壓電流相量幾何特性建立相似三角形,并據此構建故障距離百分比求解方程以消除過渡電阻的影響;其次,基于保護安裝處負序測量電流與故障點電壓相位關系,簡化上述方程以解析求解故障距離。該方案僅利用單端電氣量信息即可精確定位故障位置,可有效解決過渡電阻引起的距離保護拒動或超越的問題,PSCAD/EMTDC平臺上的仿真實驗驗證了該方案的可靠性。
4045-4053

考慮直流分量的短路電流衰減實用計算方法研究

摘要:目前,短路電流實用計算中缺乏同時考慮短路電流周期分量和非周期分量衰減的方法,特別是針對非周期分量衰減計算的相關研究更少。提出不用傳統計算曲線、考慮多機復雜電網實際接線和實際機組參數的短路電流周期分量衰減實用計算方法。此外,提出考慮實際電網結構用轉移阻抗求取非周期分量的衰減?;谒岱椒ㄍ瓿啥搪冯娏饔嬎隳K的開發,可直接對BPA數據格式的電網進行短路計算,計算結果經與用EMTP對同一案例計算結果的比較分析,驗證了該模塊的準確性。
4054-4060

基于免疫克隆約束多目標優化方法的電網故障診斷

摘要:針對基于優化技術的電網故障診斷的現有數學模型存在權值分配受人為主觀因素影響的問題,提出了基于免疫克隆約束多目標優化方法的電網故障診斷。首先,在剖析原有診斷模型的目標函數的基礎上,提出采用多目標優化的方式,將電網故障診斷問題轉變為多目標優化問題,并采用Pareto最優解的方法進行求解,降低了故障診斷過程中人為主觀因素造成的誤差。其次,考慮現有數學模型采用罰函數法處理約束問題的不足之處,將約束條件轉化為一個目標函數,使約束多目標優化問題轉化為無約束多目標優化問題,進而提出采用免疫克隆約束多目標優化算法進行求解,制定了適用于電網故障診斷問題的多目標Pareto優化算法流程。最后,采用模糊集理論對Pareto最優解集中的解進行評價。故障實例和復雜電網故障案例的診斷結果驗證了所提方法的有效性與可行性。
4061-4068

中性點不接地系統單相接地故障定位方法

摘要:變壓器中性點不接地系統當發生單相接地故障時,故障電流微弱,使得其定位十分困難。對不接地系統單相接地故障進行零序網絡分析,分別考慮了聯絡開關兩端電源單獨作用時的影響,總結出故障時零序電流的相位特點。結合故障區段和測點間的網絡描述矩陣,以故障時零序電流相位為基礎,應用矩陣算法,有效確定故障所在區段。文中方法考慮了聯絡開關閉合時的情況,對網絡描述矩陣以及故障信息矩陣進行了合理的修正,保證了算法的有效性。仿真實驗結果表明了算法的有效性。
4069-4076

基于MMC的配電網電力電子變壓器接地設計及故障特性分析

摘要:對基于模塊化多電平換流器(modular multilevel converter,MMC)的配電網電力電子變壓器在發生交流輸入側單相接地故障、中壓直流側單極接地故障、低壓直流側單極接地故障以及交流輸出側單相接地故障下的故障特性進行了分析。參考MMC-UPFC、MMC-HVDC以及低壓交流配電網現有的接地方案,提出適用于配電網電力電子變壓器的接地方式:交流輸入側接地變壓器接地、交流輸入側大電抗接地、中壓直流側大電阻接地、低壓直流側電容中點接地以及交流輸出側接地變壓器接地。對上述接地故障在不同接地方式下的故障特性進行了對比分析,并通過PSCAD仿真平臺對所分析接地方式及故障特性進行了仿真驗證。最后,基于故障特性分析結果并考慮目前的制造技術,提出了輸入側、輸出側分別采用接地變壓器接地作為目前配電網電力電子變壓器接地方式的建議。
4077-4085

低氣壓下開關柜空氣間隙工頻放電特性

摘要:開關柜內裸露的導體之間易形成各種空氣間隙,其工頻放電特性對開關柜的絕緣性能有很大的影響。為得到開關柜內不同空氣間隙類型在高海拔下的工頻放電特性及其影響因素,以40.5 kV開關柜母線室存在的4種典型的空氣間隙及棒-板間隙為研究對象,在人工氣候實驗室進行了海拔232~3000 m下的低氣壓工頻放電特性試驗。結果表明:開關柜內不同空氣間隙類型的放電電壓U明顯不同,放電電壓U隨氣壓P下降的趨勢也不同;在開關柜空氣間隙海拔校正時,濕度h對間隙放電電壓的影響較小,僅簡單考慮氣壓是可行的;開關柜空氣間隙的電場分布比棒-板間隙更不均勻,其放電電壓U可能比棒-板間隙更低;此外,開關柜空氣間隙在間隙距離d小于400 mm時放電電壓U與距離d呈非線性關系。
4086-4092

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