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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 2018年3期雜志 文檔列表

電網技術雜志面向園區微網的綜合能源系統運行規劃關鍵技術

面向園區微網的“源–網–荷–儲”一體化運營模式

摘要:園區微網是多能互補、能源互聯網等能源新業態的重要落地點。但是目前我國微網運營缺乏成熟的運營模式和合理的投資回報途徑。立足于我國新一輪電力體制改革和能源互聯網的背景,分析微網的概念特征以及在能源系統演化發展趨勢中地位,提出微網運營主體一體化和投資主體多元化的模式框架,從"源–網–荷–儲"優化控制運行、微平衡市場交易、內外兩級購售電、網對網輔助服務、內外兩級需求側響應、新型備用容量機制建立面向園區微網的"源–網–荷–儲"一體化運營模式,提出傳統運營模式和一體化運營模式下微網經濟性分析方法,通過算例分析驗證一體化運營模式能夠增加微網收益來源,保障微網合理的投資回報,將極大促進園區微網的健康和可持續發展。
681-689

微電網運行效果評價指標體系及評價方法

摘要:對微電網運行效果進行全面準確的評價,是促進微電網可持續、規?;】蛋l展的有效手段。運用魚骨圖法建立了基于源-網-荷3個維度的微電網運行效果評價指標體系,該評價指標體系充分考慮了微電網源-網-荷運行特性對微電網可靠性、協調性、經濟性和優質性的影響。同時,提出使用環比評分秩和比評價方法對所提指標體系進行綜合評價,該方法不僅兼顧了主客觀因素,還可消除異常值對評價結果的干擾。最后,將該評價指標體系和評價方法運用于微電網示范工程評價,并對評價結果進行分析。
690-697

基于深度結構多任務學習的園區型綜合能源系統多元負荷預測

摘要:為進一步減輕環境壓力,提高能源利用效率,綜合能源系統已經成為了能源轉型過程中一種重要的能源利用方式,電、熱、氣系統之間的聯系更加的緊密。精確的能源需求預測將成為綜合能源系統經濟調度和優化運行中重要的一環。提出了基于深度結構多任務學習的短期電、熱、氣負荷聯合預測方法。首先介紹了底層深度置信網絡和頂層多任務回歸的深度模型結構,其中深度置信網絡作為無監督學習方法提取了抽象高級特征,多任務回歸層作為有監督學習方法輸出預測結果;其次建立含離線訓練和在線預測的多元負荷預測系統,分析天氣信息、歷史信息、日歷信息及經濟數據的輸入屬性,提出驗證模型預測精度的指標;最后,采用某綜合能源系統的實際數據對算法的有效性進行了驗證,結果顯示深度學習和多任務學習在能源需求預測方面有較好的應用效果。
698-706

市場環境下園區售電商的最優報價和運行優化

摘要:分析了電力市場環境下園區參與市場的互動行為,考慮園區參與日前市場和實時平衡市場,使用場景描述分布式電源出力的不確定性,并建立基于隨機規劃的日前市場和實時市場聯合出清模型,以及園區參與該市場的雙層優化模型。通過最優性條件將雙層模型轉換為單層混合整數線性規劃問題求解,并通過算例仿真分析了園區的最優報價策略和運行優化。結果表明,在提出的市場機制下,園區的最優報價能夠實現自身的運行優化,并實現需求側對電價響應,提升園區的經濟性,增強可再生能源的消納能力。
707-714

計及可平移負荷的分布式冷熱電聯供系統優化運行

摘要:冷熱電聯供系統作為將能源從電力向氣、熱、冷系統進行擴展的能源集成系統,已經成為能源互聯網的重要組成部分。針對冷熱電負荷需求的隨機性和不匹配性,從供能側和負荷需求側控制的角度對冷熱電聯供系統的綜合優化運行問題進行了研究。結合冷熱電聯供系統內各類可平移負荷的用電特性,從滿足各時刻供能側與需求側的熱電比相匹配的角度建立了可平移負荷模型,并且分別對于冷熱電負荷進行負荷平移。然后建立了包含經濟、能源和環境等多方面運行成本的優化調度模型,并且利用遺傳算法對系統各設備出力進行了優化求解。最后通過算例仿真分析了冷熱電聯供系統的負荷平移在削峰填谷,減少綜合運行成本等方面的作用,從而驗證了所提模型和算法的有效性。
715-721

分布式熱電聯產系統規劃設計理念與方法探析

摘要:立足分布式熱電聯產系統"按需供能、梯級利用"的本質特征,提出了系統規劃設計的基本理念和基礎課題。根據系統規劃設計的實施流程,重點闡述了能源需求預測、設備選型配置、運行策略設定以及綜合性能評估的要求與方法。對于負荷預測而言,雖然軟件模擬法縮小了傳統指標法的預測誤差,但仍有必要與實測數據的統計分析相結合。對于設備配置與運行管理而言,傳統經驗法簡單易行但實施效果具有較強的不確定性;以優化為核心的系統工程方法可以獲得理論最優解但可操作性較弱。為此,分布式熱電聯產系統規劃設計過程中,要權衡考慮理論先進性和現實可行性,通過構建決策支持系統,確立合理、高效、靈活、可行的系統規劃設計方案。
722-729

光儲協調互補平抑功率波動策略及經濟性分析

摘要:為提高光儲型電站的綜合經濟性,降低儲能的容量配置,提出了采用光儲協調互補方法來平抑光伏并網功率波動的策略,通過動態調整光伏的最大功率跟蹤(maximum power point tracking,MPPT)工作點來平抑大幅度的功率波動,此外通過儲能的快速充放電來平抑幅度較小、變化較快的功率波動。通過光伏和儲能的協同作用,既能將光伏功率波動抑制在電網允許范圍內,又可減少儲能系統的容量配置、降低儲能系統的使用頻率。建立了5個方面的指標用于評價平抑后的光伏功率波動性、儲能的投資和運行費用,并以某光伏電站的實測數據對所提策略進行了仿真,結果驗證了所提策略的正確性。此外,通過與常規的平抑光伏功率波動方法對比,結果表明:所提方法能夠減少對儲能容量配置的需求,延長儲能的使用壽命,提高光儲型電站的綜合經濟性。
730-737

含高滲透率光伏的配電網分布式電壓控制

摘要:隨著分布式光伏在配電網中滲透率的不斷提高,配電網電壓越限問題日益受到關注。高光伏發電功率與低負荷需求間的不平衡易造成潮流倒送,進而引起線路過電壓問題。在深入分析分布式光伏系統電壓調節能力的基礎上,提出了配電網分布式電壓控制策略,通過光伏系統的無功協調補償和有功優化縮減實現了電壓的低成本快速控制。所發展的控制方案具備配電網拓撲變化下的自適應能力。通過對改進的IEEE 33節點系統算例進行仿真驗證了所提電壓控制策略的有效性。
738-746
電網技術雜志高比例可再生能源并網

考慮可消納風電區間的多區電力系統分散協調魯棒調度方法

摘要:多區域分散協調調度是提高電力系統風電消納水平的有效措施。針對風電出力的不確定性以及多區域電力系統動態經濟調度的安全可靠性要求,采用仿射可調節魯棒優化結合分層協調技術,構建了考慮可消納風電區間的多區電力系統分散協調魯棒調度模型,將跨區電力系統可消納的風電區間與自動發電控制(automatic generation control,AGC)機組的參與因子一同優化,以確保調度方案的可行性?;谀繕思壜摲治黾夹g,建立由各區域優化調度并行子問題和確保區域間聯絡線安全運行主問題組成的分散調度實現方法。以2區12節點和3區354節點算例驗證了所提模型通過同時優化跨區系統可消納的風電區間和AGC機組的參與因子,能夠有效應對風電出力的不確定性,實現了多區電力系統整體運行的經濟性和風電消納最大化。
747-754

考慮風-光-荷聯合時序場景的分布式電源接入容量規劃策略

摘要:隨著分布式發電市場的進一步開放,含大量分布式電源接入的主動配電網將成為未來配電網的發展模式,為保障配電網的安全和優質,有必要對配電網各節點的最大允許接入容量進行規劃決策。針對風、光等分布式電源以及負荷的隨機性和時序相關性,提出了一種考慮風-光-荷聯合時序場景的分布式電源接入容量規劃模型,所提模型同時考慮了分布式電源(distributed generation,DG)出力控制、DG功率因數調節、無功補償裝置投切等3種主動配電網的典型主動管理措施,并采用聯合概率分布法和場景削減技術對其進行求解。IEEE 33節點系統的仿真結果驗證了所提模型的可行性。
755-761

計及源-網-荷不確定性因素的馬爾科夫鏈風電并網系統運行可靠性評估

摘要:考慮風電出力、元件故障及負荷波動對系統運行可靠性評估的影響,提出一種計及源-網-荷不確定性因素的馬爾科夫鏈風電并網系統運行可靠性評估方法。首先建立不確定性因素等值運行可靠性模型;其次,將系統運行狀態進行劃分,建立風電并網系統馬爾科夫鏈模型,進而根據系統狀態樣本數據得到馬爾科夫鏈狀態轉移矩陣;再次,根據狀態轉移矩陣和當前運行狀態,能夠準確評估系統當前時刻可靠性水平,快速預測未來時刻狀態概率,定量分析不確定性因素對運行可靠性的影響;最后,采用改進IEEE-RTS79系統,對文中所提模型和方法進行了驗證,結果表明所提模型和方法的正確性和有效性。
762-771

改進K近鄰算法在風功率預測及風水協同運行中的應用

摘要:風電輸出功率的不確定性和不可控性成為了制約風電發展的根本問題。研究風功率預測技術,為電網運行提供準確的風電輸出功率預測數據和信息,是解決風力發電發展的根本途徑。提出基于改進K最鄰近算法的風功率預測模型,并將模型應用到了風水協同運行中,在風水協同運行計劃的基礎上增加了數據實時修正。通過Python語言實現仿真,通過實際仿真結果表明該方法具有較好的預測精度,提高了協同運行系統的精度和準確性。驗證了該方法的有效性。
772-778

高可再生能源滲透率海島微電網運行控制

摘要:在對國內外微電網示范工程進行調研分析的基礎上,對在山東省長島縣開展的35 kV海島微電網示范工程建設目標、方案進行闡述。針對系統中高可再生能源滲透率以及分布式電源多點分散接入的特點,設計了微電網示范工程并網/孤島運行控制策略,并對微電網中多類型混合儲能系統的運行管理策略進行研究?;谒_發的海島微電網運行控制策略,開展了微電網并網/孤島運行試驗研究,設計微電網分別運行于并網模式、孤島模式、并網轉孤島模式以及孤島轉并網模式,并對各模式下的運行曲線進行深入分析。試驗研究表明,所提出的35 kV微電網工程建設方法及其運行控制策略是切實可行的,可以實現海島電網在并網、孤島2種模態中的穩定運行及模式平滑切換,保障了海島豐富可再生能源的最大消納,為海島居民提供綠色、穩定的電力供給。
779-788

智能配電網故障后自愈能力評估

摘要:目前,智能配電網得到了快速發展,自愈作為其主要特征具有重要的研究意義,但迄今尚未有全面的智能配電網自愈能力衡量標準。建立了智能配電網故障后自愈能力評估指標體系,提出了自愈能力評估方法。針對自愈能力評估指標,建立了自愈恢復率、自愈恢復速度、自愈控制操作復雜度、自愈可持續時間覆蓋率等4項量化指標,涵蓋了配電網故障后負荷恢復的范圍、速度、操作難度、可持續時間等因素。然后,基于負荷與分布式電源(distributed generation,DG)出力的時序數據,通過故障遍歷的方式,對配電網各區段故障后的自愈能力進行了評估計算,并將各區段故障概率作為權重計算得到了全系統自愈能力水平。最后,基于構建的含10個區段的配電系統進行仿真分析,考慮了不同故障時間、不同故障區段、不同DG滲透率等對系統自愈能力的影響,并進行了時空分析,得到了系統自愈的薄弱區段和時段,驗證了所提評估指標和評估方法的有效性。
789-796
電網技術雜志直流輸電與直流電網

一種提高MMC交流電壓魯棒性的改進調制策略

摘要:柔性直流輸電技術被認為是目前應用于新能源大規模接入的較好解決方案,且可接入弱交流系統。柔性直流輸電工程大多基于模塊化多電平換流器(modular multilevel converter,MMC),工程中MMC采用最近電平逼近調制(nearest level modulation,NLM)策略。在系統發生擾動或故障使得直流電壓波動時,采用傳統NLM調制策略的MMC換流器輸出的交流電壓穩定性較差。該文分析了傳統NLM調制策略存在以上缺陷的原因,并針對該原因,提出了一種考慮子模塊電容電壓實際值的改進調制策略,從而使MMC輸出的交流電壓在系統擾動時具有較好的魯棒性。通過在PSCAD/EMTDC中搭建電磁暫態模型并進行仿真分析,驗證了該文提出的改進調制策略可以有效提升MMC換流器輸出交流電壓的魯棒性。
797-803

孤立MMC站在線平滑接入直流電網的控制策略

摘要:直流電網已成為未來電網的重要發展方向,然而如何將孤立站平滑地接入運行中的直流電網中仍沒有成熟的解決方案。在充分利用換流站的結構特點、不加入額外設備的情況下,通過控制直流線路正、負極直流斷路器(DC circuit breaker,DCCB)的閉合時序,提出了孤立站在線平滑接入直流電網的控制策略。詳細分析了每次斷路器閉合后子模塊電容的充電電路,計算了斷路器閉合時的沖擊電流。在該控制策略下,由于充電回路中大電阻的存在,斷路器閉合時的沖擊電流足夠小,因此可以實現孤立站的平滑接入。另外,為最大程度得減小解鎖瞬間對原系統的沖擊,提出了四階段控制策略。在PSCAD/EMTDC仿真環境下搭建了直流電網模型,仿真驗證了所提出控制策略的有效性。
804-811

HVDC開路狀態下換流閥控制設備誤發保護性觸發故障原因分析

摘要:HVDC開路狀態下,監視晶閘管正向電壓的換流閥控制設備易誤發保護性觸發故障,導致直流閉鎖。針對此情況,分析了HVDC開路工況特性和保護性觸發原理,以祁連—韶山±800kV特高壓直流工程為例,深入開展了故障分析,提出了換流閥控制設備誤發保護性觸發的原因和條件。受實際電壓波形的影響,晶閘管電壓相角為180°附近時,閥電子電路在收到觸發脈沖信號的情況下,將極有可能發送建壓脈沖信號。閥接口電子設備會誤將此信號識別為保護性觸發脈沖信號。HVDC非開路狀態下,由于換流器控制單元對觸發延遲角的限制,閥電子電路不可能在晶閘管電壓相角為180°附近時收到觸發脈沖信號;換流閥控制設備誤發保護性觸發的故障只可能發生在HVDC開路工況下。最后進行了換流閥控制設備實驗測試,故障現象、實驗測試結果與分析結果一致。
812-818

直流自耦變壓器樣機設計與實驗驗證

摘要:當互聯不同電壓等級的直流輸電系統時,需要利用直流變壓器技術。直流自耦變壓器憑借其結構特點,被認為是最具經濟性的拓撲之一。文章研制了由兩電平電壓源型換流器組成的直流自耦變壓器(DC AUTO)實驗樣機。通過將雙向DC AUTO中特定的電壓源換流器閉鎖便可將其重構為單向直流自耦變壓器。設計了實驗樣機系統主接線,研究了各VSC換流器單元在不同工作模式下的控制策略及其控制系統架構,提出一種應用于單向直流自耦變壓器的帶電流保護的雙環控制器,詳細分析了實驗樣機的啟動方法及其功率傳輸特性。通過直流功率傳輸實驗驗證了不同類型的直流自耦變壓器的可行性,實驗結果表明,實驗樣機在穩態直流功率傳輸、潮流反轉等工況下具有較好的靜態和動態性能,系統功率響應迅速且跟蹤準確。
819-826
電網技術雜志可再生能源發電與綜合消納技術

綜合考慮運行效率和棄風損失的輸電網規劃

摘要:現有的電網規劃大多以經濟性最優為目標,很少將運行效率因素和棄風損失考慮到電網規劃中。為了適應風電的大規模并網運行,提高電網規劃的科學性,該文從電網的網絡結構和線路的傳輸特性出發,構建了線路運行效率的評價指標體系;提出了一種基于有功潮流介數的電網運行效率評價方法,該方法能夠綜合考慮線路的拓撲結構、有功潮流分布和線路的重要程度來評價電網的總體運行效率;建立了考慮投資成本、運行成本、棄風損失與電網運行效率的輸電網規劃優化模型;運用改進二進制量子粒子群算法求解18節點系統算例,并對規劃結果進行綜合評估。實際算例表明,該文的方法能夠得到較合理的電網規劃方案,為考慮風電并網的電網規劃的綜合評估提供參考。
827-834

基于場景集的含風電電力系統旋轉備用優化

摘要:大規模風電并網對電力系統調度運行和旋轉備用的決策帶來了難題。將電量不足期望和棄風電量期望通過懲罰系數引入機組組合目標函數中,權衡系統經濟性和可靠性,協調決策旋轉備用。通過拉丁超立方采樣建立基于機組強迫停運、風電出力預測誤差和負荷預測誤差離散化的場景集,基于所建立的場景集推導出電量不足期望和棄風電量期望跟旋轉備用的關系式并作為機組組合模型的約束,進行含風電電力系統發電和旋轉備用計劃協調決策。仿真結果表明建立的模型能根據可靠性要求靈活安排機組出力和旋轉備用計劃。
835-841

基于優化FCM聚類的RELM風速預測

摘要:準確的風速預測對大規模風電并網具有重要意義。提出一種基于互信息屬性約簡優化聚類的正則化極限學習機短期風速預測方法。首先考慮不同屬性特征對風速的不同影響,計算風速特征屬性序列與風速序列的互信息,并運用最大相關最小冗余算法進行特征選擇,然后采用優化的模糊C均值聚類方法對風速樣本進行聚類,再對極限學習機進行優化,進而構建風速組合預測模型。最后結合風電場實測數據進行風速預測實驗,結果表明該方法具有較高的預測精度。
842-848

大型風力發電機組故障診斷綜述

摘要:開展大型風力發電機機組的狀態監測和故障診斷研究,及時掌握其運行狀態,及早發現其潛在故障征兆,對降低其故障率和減少其運行維修成本,從而加強大型風力發電機組的可靠運行具有重要意義。在通過對大型風力發電機組中的機械故障和電氣故障的類型及其特點進行全面分析總結的基礎上,對大型風力發電機組的故障信號和故障信號處理方法進行了詳盡的分析,介紹了大型風力發電機組的智能故障診斷方法,并指出現有方法的不足和未來的研究發展方向。
849-860

級聯H橋中壓風電變流器故障狀態優化控制策略

摘要:級聯H橋中壓風電變流器功率半導體器件數目眾多,系統可靠性不高。為提高系統容錯運行能力,提出一種中性點偏移與優化變槳控制結合的控制策略。針對故障狀態下級聯H橋中壓風電變流器,推導了采用中性點偏移方式的數學模型,在故障瞬間轉速較高時引入永磁直驅發電機弱磁控制拓寬電機變速區間;優化傳統的變槳控制策略,將變槳控制劃分為最大功率跟蹤階段與輸出功率限制階段。分析結果表明,采用中性點偏移與優化變槳控制結合的控制策略后,故障狀態下級聯H橋中壓風電變流器不僅輸出線電壓平衡,而且可以實現發電機最大功率輸出。通過Matlab/Simulink仿真與RT-LAB硬件在環實驗,驗證了理論分析的正確性以及所提控制策略的可行性。
861-869

計及隨機和風險因素的梯級水電調度交易優化模型和方法

摘要:我國電力市場化改革不斷推進,使梯級水電如何在市場環境下安排出力計劃、合理組織參與各類交易及風險評估成為亟需解決的問題。探討了梯級水電參與電力市場過程中不確定性因素帶來的收益風險,構建了包含中長期調度計劃和電量優化分配的決策框架。中長期調度優化年度發電計劃為電量分配提供參考;電量優化分配中全面考慮電價波動性、徑流隨機性導致實發電量不確定性等隨機變量信息,采用Va R模型度量收益風險,應用序列運算理論將多隨機變量概率性序列歸并為交易組合收益概率性序列,從而直觀求解收益風險值,過程簡單、物理意義明確。最后以某梯級水電站為例,模擬市場交易場景,結果表明:所提方法和模型可方便地求解交易組合收益風險,計算速度和精度均滿足工程應用要求。
870-877

光伏逆變器直流電壓擾動引起的間諧波電流解析模型

摘要:大規模光伏電站的并網給電力系統的穩定運行帶來了挑戰。研究光伏發電系統的間諧波產生機理和傳變規律對于分析光伏發電引起的電能質量問題具有理論必要性和工程迫切性。為此,該文首先構建了dq同步旋轉坐標系下的內外環控制模型,經推導變換建立了光伏逆變器直流擾動引起的間諧波電流解析模型:利用直流擾動電壓、逆變器控制參數和電網阻抗參數,即可定量計算光伏并網逆變器輸出間諧波電流的幅值、頻率和相位?;赑SCAD仿真平臺搭建光伏并網算例,仿真結果驗證了該模型的有效性與正確性。最后,該文分析了光伏逆變器直流擾動引起的間諧波電流的幅頻和相頻特性,并定量討論了內外環控制參數和電網阻抗參數對間諧波電流幅值的影響,為進一步研究光伏發電系統間諧波的抑制奠定了基礎。
878-885
電網技術雜志電力系統

Hadoop架構下基于分布式粒子群算法的骨架網絡重構方法

摘要:大停電后網絡重構階段的主要目的是通過黑啟動電源給失電廠站送電并建立一個穩定的網架,為下一階段負荷的全面恢復奠定基礎。針對確定網絡重構階段的最優目標網架問題,提出一種骨架網絡重構方法。該方法首先綜合考慮節點、支路在網絡中的影響力,具體指以節點重要度、支路重要度分別表征網絡中電源與負荷節點的重要程度、網絡中各支路對與之相連節點的支撐作用及其在網絡中的影響力;同時,為降低重構過程中出現故障的風險和加快后期負荷的全面恢復,提出節點聚集度指標,以表征重構網架的覆蓋均勻程度;其次,考慮到大規模骨架網絡重構問題屬于高維優化的范疇,單機版算法求解高維優化問題時計算效率低,為此提出一種基于Hadoop平臺的分布式粒子群算法,該算法利用集群的計算和存儲能力求解高維問題時能夠顯著提高計算效率;最后,以IEEE 30、57和300節點標準系統為例驗證所提網絡重構方法的有效性。
886-893

三區延遲電力系統魯棒負荷頻率控制研究

摘要:電力系統中通信線路的大量使用不可避免地導致了負荷頻率控制(LFC)中延遲現象的產生,這些延遲的存在會對系統穩定性造成潛在的威脅。文中旨在針對三區域延遲電力系統提出一種基于線性矩陣不等式(LMI)與延遲邊際估計(DME)的魯棒負荷頻率控制策略。首先通過遞歸替換程序將系統特征方程中的超越項消去并引進根趨勢的定義用于分析頻率特征根的穩定性;隨后給出了系統延遲邊際的解析形式。而后給出了基于此延遲邊際與LMI的魯棒控制器設計流程,其中引進了魯棒性能指標(RPI)用于衡量外部擾動對系統輸出的影響。而后通過對半搜索技術(BST)用于搜索此RPI的最小值并得出魯棒控制器的控制增益。通過2個仿真實驗驗證所提方法的性能:仿真1用于驗證所提延遲邊際估計方法的有效性;仿真2用于評估所提魯棒LFC方法較傳統控制方法的優越性。仿真結果驗證了所提出的三區延遲電力系統延遲邊際估計算法的有效性以及較傳統方法的更佳的魯棒特性。
894-902

一種基于雙層迭代聚類分析的負荷模式可控精細化識別方法

摘要:提出一種基于雙層迭代聚類分析的負荷模式可控精細化識別方法。首先以皮爾遜相關系數為相似性度量進行外層形態相似性聚類,然后分別對外層聚類得到的每一類簇以歐式距離為相似性度量進行內層幅度相近聚類。每層都先在給定的閾值約束下迭代聚類,再對迭代收斂得到的聚類簇合并。實際算例分析結果表明:與傳統負荷模式識別方法相比,所提方法改善了負荷形態聚類效果,可識別出形態相似但幅度不同的負荷,還能對聚類精細化程度進行控制,提高了聚類準確率。
903-910

緊急切負荷措施的溫控負荷控制策略及概率模型

摘要:作為典型的具有熱存儲特性負荷,溫控負荷具有響應緊急切負荷系統控制被切除而不對用戶造成明顯負面影響的潛能。該文以空調作為溫控負荷的例子,提出了一種緊急切負荷措施的溫控負荷控制策略,并給出了其耦合Fokker-Planck方程(coupled Fokker-Planck equations,CFPEs)概率模型的求解方法。首先,介紹了空調負荷的個體模型、群體模型以及緊急切負荷系統構架下溫控負荷群隨饋線被緊急切除的控制策略。在此基礎上,為消除控制后饋線恢復供電過程中溫控負荷群體聚合功率的大幅波動,提出了一種負荷群體的分散有功功率控制策略。進一步,為準確描述溫控負荷的有功控制特性,提出了負荷群控制策略CFPEs概率模型的求解方法。通過算例仿真驗證了緊急切負荷措施的溫控負荷控制策略及概率模型求解方法的有效性。
911-917

分布式潮流控制器經濟性評估方法與差異化規劃研究

摘要:為實現考慮分布式潮流控制器(distributed power flow controller,DPFC)特點的效能評估及差異化規劃問題,提出了DPFC經濟性評估體系及規劃模型。介紹了DPFC的結構及運行原理針。對DPFC的特性,統籌考慮了DPFC生命周期內產生的各項成本及運行效益,提出了差異化經濟性評估指標,并分析了DPFC的布點位置、容量及串聯側分布個數對經濟性指標的影響,在此基礎上提出了DPFC差異化規劃的優化配置模型。針對某省500k V電網算例進行仿真,通過電壓薄弱點確定備選布點位置,然后通過求解DPFC差異化規劃模型最終得到安裝容量并確定了DPFC的最佳安裝方案,證明了DPFC的控制作用及本文提出方法的有效性。
918-926

一種城市防風抗災保底電網的多目標規劃方法

摘要:為保障重要電力用戶供電安全,提高電網防風抗災能力,需要對城市保底電網進行規劃。提出一種城市防風抗災保底電網多目標規劃模型。該模型以滿足重要電力用戶供電可靠性為前提,以重要電力用戶的供電電源及其相應供電線路的選取為決策變量,以保底電網規模最小和優先納入電纜線路為聯合優化目標。計算過程采用差分進化算法求取全局Pareto前沿最優解集,生成多個備選方案;采用廣度優先的搜索算法檢驗及構建完整網架。分別以簡化構建的電網和廣東某市中心城區的實際電網為算例進行分析計算,驗證所提出模型的合理性和有效性。
927-932

新型虛擬同步發電機控制方法及其暫態過程自適應控制策略

摘要:針對分布式電源并網存在波動性的問題,提出了一種新型虛擬同步發電機控制方法及其相應的暫態過程自適應控制策略。該虛擬同步發電機控制方法利用狀態反饋解耦和輸入前饋的方法改進了逆變器矢量控制結構;根據轉子機械運動方程建立有功控制環,并在原有直流功率中加入直流電壓調節分量實現穩定直流電壓的控制。該方法整體具有明顯的二階系統特性,并且其控制參數與其自身時域特性形成了簡潔而明確的關系。而其暫態過程自適應控制策略通過綜合考慮電網的頻率偏移和分布式電源的功率波動,自適應配置虛擬同步機的相應參數,改變暫態過程的動態特性,以調節并網系統等效慣性。仿真結果證明了該方法及其理論分析的有效性和正確性。
933-941

入網電壓控制型逆變器的同步電機特性分析

摘要:為使可再生能源更好地接入電網,針對入網電壓控制型逆變器的同步電機特性進行研究。以軸壓調節的LCL型電壓控制型逆變器為研究基礎,建立其數學模型,并從理論上分析了其頻率控制單元中的調頻軸參考輸入可以模擬原動機功率輸入,慣性環節可以模擬發電機轉子慣量和阻尼特性;調壓軸參考輸入值可以模擬同步發電機等效內電勢幅值,從而使其具備同步電機的基本功能?;诮⒌哪P?研究了軸壓控制型逆變器的并網有功、無功調節方案。定量分析了系統工作點變化對并網有功功率跟蹤造成的影響,提出了基于比例系數自適應調整的有功功率控制策略,有效解決了有功控制的精度問題。最后,通過仿真結果驗證了理論分析的正確性和自適應控制方案的有效性。
942-948

考慮弱電網下逆變器穩定性的LCL濾波器參數優化方法

摘要:現有的LCL濾波器優化方法均是在理想電網下進行獨立的分析計算,在新電源電場高占比接入的情況下容易導致所設計出的逆變器無法穩定運行。該文利用阻抗分析法得到并網穩定性對LCL參數的約束條件,以阻尼損耗最小,制造成本最低以及電流跟蹤性能最佳建立LCL參數多目標優化模型,采用帶壓縮因子的粒子群算法進行求解,通過指標隸屬度定量分析優化程度。該設計方案在兼顧經濟成本以及濾波性能的同時,增大了并網系統穩定裕度,尤其適用于弱電網或者多逆變器密集接入條件下的逆變器參數設計。最后,在Matlab/Simulink仿真平臺中搭建LCL逆變器并網模型,仿真結果驗證了該設計方法的合理性與可行性。
949-956

基于三矢量的三相PWM整流器低復雜性模型預測直接功率控制

摘要:有限控制集模型預測直接功率控制(finite control set model predictive direct power control,FCS-MPDPC)在每個采樣周期中僅輸出單一離散電壓矢量,功率控制精度差,而且需要大量的計算來選擇最優電壓矢量。針對上述問題,該文在研究脈沖寬度調制(pulse width modulation,PWM)整流器功率預測模型的基礎上提出一種基于三矢量的三相PWM整流器低復雜度模型預測直接功率控制(low complexity model predictive direct power control,LC-MPDPC)方法。該方法以同步旋轉坐標系下的負共軛復功率作為控制變量,通過計算直接獲得目標電壓矢量扇區位置;然后采用有功、無功功率誤差最小的原則來計算各離散電壓矢量作用時間;最后將其轉換為開關狀態作用于PWM整流器。為了驗證所提控制方法的控制效果,與FCS-MPDPC方法進行對比分析,表明該文所提LC-MPDPC方法較FCS-MPDPC具有更好的功率控制精度。
957-965

基于容量分解的電力直流電源系統蓄電池容量計算方法

摘要:闡述了廠/站直流電源系統中階梯負荷曲線及傳統蓄電池容量計算方法,利用蓄電池容量換算系數表,得到任取的4種蓄電池的放電時間和所需蓄電池容量的系數關系曲線,分析了上述曲線的特點?;诜烹姵跏茧A段和后續階段所需蓄電池容量的差異,提出將蓄電池容量分為基礎容量和消耗容量,并研究了基礎容量和消耗容量在蓄電池放電過程中的相互作用和變化趨勢。在此基礎上,針對典型事故放電曲線,提出了計算發電廠和變電站蓄電池容量的新算法,詳細論述了新算法的計算過程及相比于傳統算法的優勢,最后研究了隨機沖擊負荷在新算法中的處理方式。采用傳統電流換算法和新算法分別對5個典型放電曲線所需的蓄電池容量進行了計算,論證了新算法的合理性和有效性。
966-972
電網技術雜志自動化

我國特高壓直流輸電通信技術的巴西工程本地化通道設計方案

摘要:巴西美麗山水電特高壓直流輸電項目是中國首項海外特高壓技術和裝備輸出項目,戰略意義重大。工程輸電通信通道本地化設計、建設和實施一方面可依托中國豐富的電力專用通信網技術和實踐,另一方面,通信工程實施面臨兩國能源電力及其通信技術管理體系及理念差異帶來的諸多挑戰。分析巴西輸電行業管理體制、調度運行體系、電力通信系統現狀,闡述中國和巴西分別采用專用和開放2種不同電力通信基礎設施的建設理念、輸電網通信業務網絡配置架構不同、技術規程和標準各有特點,指明工程實施面臨的機遇和挑戰,提出我國特高壓直流輸電電力通信技術的巴西工程本地化通信通道配置方案,包括,與工程同步建設主通信通道采用低損耗OPGW光纜和超長距光纖技術,依托和改造其他直流輸電工程和多回交流線路通信通道組織備用迂回通信通道,通過數據中心接入巴西國家電力運行中心和輸電公司集控中心的調度數據系統,設置工程主、備時鐘提供授時基準,協調通信業務及鏈路配置。該輸電通信通道配置方案將有力支撐工程本地化多種信息傳輸要求,推動工程順利實現巴西落地、入網和運行。
973-980

電力光通信網中基于P圈的多播業務保護算法

摘要:為解決電力光通信網中多播業務的鏈路保護問題,提高電力光纖通信網的波長利用率,降低阻塞,提出了一種基于P圈(preconfigured cycle,P-cycle)的保護算法以實現電力多播通信業務故障的保護?;陔娏馔ㄐ啪W中的多播業務需求,改進Prim算法生成與多播請求對應的優化多播樹,以此為基礎設計了啟發式P圈構造算法將多播樹的目的節點連接為圈以保護整棵多播樹;針對保護資源利用效率問題,分析了P圈的復用條件,通過復用網絡中配置的P圈以提高波長利用率;為降低阻塞,在生成多播樹和P圈時采用了一種容量均衡策略以實現對鏈路負載的均衡。仿真結果表明,與已有哈密頓P圈和流P圈保護方案相比,所提算法能夠顯著降低電力通信網的冗余度和阻塞率,且在多播規模較小時有最佳的保護性能。
981-988
電網技術雜志高電壓技術

基于過程的輸電線路雷電活動描述新方法

摘要:傳統雷電數量強度的描述方法是基于單次落雷的雷電日作為統計單位。但以雷電次數、雷電日指標衡量雷電活動,無法反映出區域內雷電活動的過程信息,特別是一年中雷電分散在多少次雷電活動過程以及每次過程中雷暴團運動與線路之間的方位關系。為此,提出了一種基于過程計量單位的輸電線路雷電活動描述方法。該方法將統計時間段平均劃分為若干連續時間片,統計時間片內線路區域的雷擊次數,得到統計時間段內雷電次數曲線。運用小波平滑處理曲線,除去雷電過程瞬時減弱對曲線產生的噪聲影響,準確截取雷電過程起止時間點。最后,利用聚類提取每次過程中雷暴中心并依據雷暴中心距離關系分別追蹤運動軌跡。以湖北省一條線路開展實驗,結果表明該方法準確地得出該線路區域2013年、2014年各有19、15次雷電過程,并追蹤出每次雷電過程的雷暴團運動軌跡,驗證了算法的有效性。
989-995

高海拔地區紫外線輻射對復合絕緣子表面憎水性的影響機制

摘要:復合絕緣子具有優異的表面憎水性及防污閃性能,在輸電線路尤其是架空線路中得到了廣泛應用。大跨度、長距離輸電線路中的部分復合絕緣子運行在高原、山地等高海拔地區。該地區大氣稀薄,導致紫外線輻射強度極高。高強度紫外線輻射將破壞復合絕緣子優異的表面憎水性,造成高海拔地區輸電線路污閃事故率大幅上升。通過對復合絕緣子樣品分別進行持續4000h的UVA、UVB、UVC紫外線輻射試驗,結合掃描電鏡(scanning electron microscope,SEM)檢測、能譜儀(energy dispersive spectrometer,EDS)檢測等檢測手段,獲得了不同波長紫外線對復合絕緣子表面憎水性的影響規律,認為UVC紫外線為造成復合絕緣子表面憎水性喪失的主要因素,并最終提出了具體的影響機制。
996-1000

采用植物油浸漬耐高溫紙的配電變壓器過載能力

摘要:目前,我國電網配電變壓器在北方農村春節與南方夏季的城中村均存在著耐受過載能力不足的問題。采用植物油浸漬耐高溫紙的絕緣系統是解決此問題的主要技術途徑之一。對一臺型號為S13-M(B)-400/10的變壓器在過負荷曲線作用下的溫升情況進行計算分析,得到最高熱點溫升出現在兩倍負載結束時,使用礦物油為絕緣液體時,最高熱點溫升為95.1K,該熱點溫升超過了標準中規定的熱點溫升限值78K。計算得出使用植物油時的最大熱點溫升為97.9K。通過在使用FR3植物油浸漬Nomex?T910紙的變壓器中安裝光纖溫度傳感器,測得過負荷曲線作用下最大熱點溫升為97.4K,二者結果吻合并且滿足相應的熱點溫升不大于110K的要求。驗證了計算結果,說明采用植物油浸漬耐高溫紙的絕緣系統可以滿足長期緊急過載配電變壓器的要求。
1001-1006

大型SVC中三相電抗器的電磁干擾測試與屏蔽措施評估

摘要:柔性輸電技術中大型靜態無功補償裝置(static var compensator,VC)的電磁干擾問題特殊且日趨廣泛。為深入了解變電站內SVC對各設備電磁干擾的情況,研究各種屏蔽方法的有效性,對某變電站SVC附近開展現場測試,并從主接地網感應環流、二次電纜屏蔽層電流和直流系統紋波干擾3方面闡述電磁干擾問題。進而,對SVC及附近區域建立三維電磁場仿真模型,通過與現場的空間磁場、感應電流比較驗證模型等效性,在此基礎上分析不同屏蔽材料不同屏蔽方式下,電磁干擾改善情況以及電感值變化效果。結果表明,大型SVC設備在正常運行時,附近接地系統與直流系統的電磁干擾已臨近或已超過其額定運行條件。采用高磁導率材料作為屏蔽措施無法抑制甚至會加重直流系統的干擾,而高電導率材料能夠減小附屬設備的各項干擾。
1007-1014

特約主編寄語

摘要:2017年國家下發了《推進并網型微電網建設試行辦法》,2018年將推動國家、省級并網型微電網試點示范工程的建設。園區微網作為多能互補、能源互聯網等能源新業態的重要落地點,集成多種能源生產、傳輸、存儲、消費多個環節,是與大電網、用戶友好互動的一種技術手段。面向園區微網的綜合能源系統作為能源互聯網的關鍵部分,具有運行方式靈活、低碳高效、可再生能源消納率高等特點,受到人們的高度重視。
-I0002

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