电工技术学报杂志

发表咨询:400-808-1731

订阅咨询:400-808-1751

电工技术学报杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

Transactions of China Electrotechnical Society

  • 11-2188/TM 国内刊号
  • 1000-6753 国际刊号
  • 3.2 影响因子
  • 1-3个月下单 审稿周期
电工技术学报是中国电工技术学会主办的一本学术期刊,主要刊载该领域内的原创性研究论文、综述和评论等。杂志于1986年创刊,目前已被上海图书馆馆藏、北大期刊(中国人文社会科学期刊)等知名数据库收录,是中国科学技术协会主管的国家重点学术期刊之一。电工技术学报在学术界享有很高的声誉和影响力,该期刊发表的文章具有较高的学术水平和实践价值,为读者提供更多的实践案例和行业信息,得到了广大读者的广泛关注和引用。
栏目设置:大容量电力电子装置技术与应用专题、电工理论、电机及其系统、电力电子、高电压与放电

电工技术学报 2013年第05期杂志 文档列表

电工技术学报杂志可再生能源发电
配电系统中的风力发电(英文)1-14

摘要:近年来,随着风力发电的迅速增长,大量风力发电机组/风电场已安装、投运并接入电力系统。相对大型集中式风电场接入输电网,众多分布式风力发电机组/风电场作为分布式发电单元安装在配电系统中。本文主要讨论了风电机组接入配电系统的相关问题。首先简要介绍了风力发电系统,其次描述了分布式风力发电系统的基本特征和技术特点,并研究了风电机组/风电场接入配电系统的主要的技术要求,提出并分析了可能的出现的问题和解决方案。

基于空间相关法的风电场风速多步预测模型15-21

摘要:风电场风速的准确预测对于评估风电场接入电网的安全性与经济性有重要意义。本文基于空间相关法与支持向量机方法,提出了一种新的风速多步预测混合模型。文中首先提出使用相关系数作为判据的方法,选择模型的最优输入参数,以建立精确的分风向空间相关模型。在详细分析风向对预测精度的影响后,结合支持向量机(SVM)方法,以消除风向变化对空间相关模型的不利影响,最终得到预测精度高、性能稳定的混合模型。文中使用某风电场的实测数据进行建模验证,并与几种经典的风速预测算法相比较,结果证实该混合模型的预测精度有显著提高。

一种考虑风电随机性的机组组合模型及其算法22-29

摘要:提出一种考虑风电随机性的机组组合模型,模型中引入风电可信度指标,同时对风电功率随机变量建立机会约束条件,提出了三种策略确保了系统运行的安全性。基于抽样平均逼近(SAA)理论,将上述模型转换成机组组合-抽样平均逼近(UCSAA)模型;尤其在风电随机变量服从联合概率密度分布的情况下,通过引入多个0/1辅助变量将机会约束条件转换成确定性约束,有效解决了常用智能算法求解时间较长的问题;将UCSAA模型线性化以后,采用线性化MIP算法进行求解,其中随机变量的样本由Monte Carlo仿真生成。最后,分别对IEEE 3机和10机系统算例进行仿真,结果表明了本文模型及算法的正确性和有效性。

新型混合励磁直驱式风力发电系统MPPT控制30-36

摘要:介绍了一种基于新型混合励磁同步发电机的直驱式风力发电系统。根据风力机特性和混合励磁同步发电机的特点,提出一种不依赖风机参数和空气密度的变步长最大风能跟踪控制算法,通过实验得出一种变步长经验算法,使系统更快速有效地实现最大风能跟踪。搭建了基于混合励磁同步发电机的风力发电系统试验平台。实验结果表明:该算法不仅能在风速变化时自动搜索到每一风速对应的最佳转速,实现风机最大风能的捕获,而且具有对快变风速的动态响应能力,验证了控制方案的正确性和可行性。

基于RBF网络的风电机组变桨距滑模控制37-41

摘要:由于风速的随机性、风电机组参数的时变性、系统的非线性以及时滞性,造成风电机组输出功率的不稳定。为改善系统在恒功率输出运行区域内的动态性能,在分析风力发电系统变桨距控制研究现状的基础上,提出了一种基于RBF神经网络的变桨距滑模控制方案。采用模糊C-均值(FCM)聚类法和递推最小二乘法(RLS)离线学习得到网络初始参数,并把滑模误差引入到变桨距滑模控制自适应律中,在线调整RBF网络中心和权值以改善系统的动态性能。该方法不仅具有滑模控制的抗干扰、对变化参数鲁棒性强以及速度快等优点,神经网络控制的加入还有效地抑制了滑模变结构控制所引起的桨距角抖振现象。构建了风力发电系统变桨距控制模型并进行仿真,结果表明基于RBF神经网络的变桨距滑模控制器具有良好的动态性能及对风速扰动的鲁棒性,可以有效改善系统的桨距控制效果。

海上风电串联多端VSC-HVDC协调控制策略42-48

摘要:根据直驱风机的结构特点,结合VSC的控制特性,提出了以串联多端VSC-HVDC为基础的海上风电场并网电路拓扑。该拓扑结构将直驱风机结构简化,省去了直驱风机中全功率变流器的逆变侧,将整流侧串联相连形成串联多端VSC-HVDC结构,岸上网侧逆变器采用多电平VSC结构。该拓扑结构避免了传统高压直流传输中的多次电流变化,并通过串联升压省去了升压变压器,降低了系统复杂度,减小了系统传输损耗。此外,本文提出了针对该拓扑结构的控制策略,并模拟大规模风场进行仿真实验,仿真结果表明该电路拓扑能够稳定运行,控制策略能够实现风机单独最大功率跟踪和系统中各变流器的高效运行。

规模化EV充电与风力/火电发电系统协调运行49-57

摘要:新能源的迅速发展对电网运行提出了新的挑战,由于调峰能力不足,风电无法全额并网。电动汽车(EV)充电负荷作为可控负荷,为改善系统运行提供了契机。为确定规模化EV充电与风力/火电发电系统的协调运行机制,本文以电网和用户为主体,建立了两段式优化控制模型:在用户侧确立了针对不同用户的差异充电策略,以优化EV充电负荷;在电网侧建立了包含经济性、污染物排放和弃风量的多目标动态清洁调度模型,以优化火电机组出力。针对多目标微分进化(MODE)在初始化、拥挤度计算和参数控制中的不足,采用了正交初始化、改进距离计算和参数自适应控制;对含大型风电并网的10机系统进行仿真计算,确定了规模化EV充电与风力/火电发电系统协调运行机制,并分析了EV规模和备用对系统运行的影响。

考虑运行可靠性的含风电电力系统优化调度58-65

摘要:针对风电的波动性,建立了时序多状态风电功率输出模型。将投运风险度作为运行可靠性指标计入约束条件,建立了考虑运行可靠性的含风电电力系统优化调度模型,以抑制风电并网的负面影响。为突破当前国内外在运行可靠性应用方面还没有运行可靠性标准的局限,提出了含风电电力系统优化调度新策略,即在风电并入系统时,确保每一时段的运行可靠性至少不低于不含风电时该系统的最低可靠性指标。进而,提出了风电对传统机组的"替代效应"的概念,结合所提出的优化调度模型从运行可靠性的角度,分析了"替代效应"的负面影响。在求解模型时,先通过数学变换,将非凸高次混合整数规划(MIP)模型转化为凸二次MIP模型,然后运用优化软件Cplex中的MIP优化器求解。算例结果表明提出的优化调度模型及策略充分考虑了风电对优化调度影响,求解方法有效合理。

基于频域分解的短期风电负荷预测66-72

摘要:为了克服风电的不规则性和提高风电负荷预测的精度,将频域分解的方法运用在风电负荷预测中可以找到风电的部分规律和在一定程度上克服风电的不规则性。通过对原始负荷数据的频域分解,将数据分解成日周期、周周期、低频和高频四个部分。日周期的部分用神经网络的方法训练和预测。低频部分用一元线性回归的方法预测。高频部分用提升小波和神经网络相结合的方法训练和预测。最后将各部分的预测结果加起来,这样就实现了风电负荷的高精度预测。本文中用实际数据进行仿真,实验结果表明,基于频域分解的方法可以比较好地找到风电的规律,有利于通过不同的方法对不同的部分进行短期负荷预测,很大程度地提高预测的精度,测试表明该方法用于风电负荷预测是有效可行的。

永磁直驱风电机组低电压穿越时的有功和无功协调控制73-81

摘要:为提高基于全功率变流器并网的永磁直驱风电机组低电压穿越能力,在深入研究该风电机组运行特性和控制策略的基础上,分析了电网电压跌落过程中引起全功率变流器直流侧电压波动的原因,提出了一种采用机侧变流器控制直流电压稳定,网侧变流器实现最大功率跟踪和有功无功协调的新型控制策略。在低电压穿越过程中,该控制策略根据变流器直流侧电压的变化,通过机侧变流器调节风力发电机的电磁功率,使电网故障期间风电机组的功率波动由发电机转子承担,消除全功率变流器两端的功率不平衡,稳定直流侧电压。并根据电网电压幅值,通过网侧变流器实现对风电机组输出有功和无功的协调控制,抑制电网电压扰动。仿真结果表明本文所提控制策略在电网电压扰动时能有效抑制直流侧电压波动,使永磁直驱风电机组的低电压穿越能力得到显著提高,并能有效实现对电网电压的支持。

具有不同转子匝数的新型双馈风力发电机低电压穿越能力的瞬态性能分析82-87

摘要:分析了转子绕组匝数可变的双馈风力发电机在电网电压跌落时的瞬态性能。该电机通过转子绕组的匝数变化,来抑制转子电流上升,实现低电压穿越。本文建立了基于Matlab/Simulink的仿真模型,分别对全电压跌落和部分电压跌落两种情况下的低电压穿越能力进行分析,并讨论匝数变化的参数n取值对于瞬态性能的影响。分析得出了不同电压跌落情况下,绕组匝数对电机性能影响均有所不同。最后,本文给出了7.5kW样机的测试结果,验证了该新型结构双馈风力发电机能够有效实现低电压穿越。

风电并网引起电网电压波动的评价方法及应用88-98

摘要:风电并网后其出力随机性将引起电网电压随机波动,探求全面准确的电压波动评价方法十分必要。本文从描述风电并网后电网电压随机分布的特征出发,分别定义了电压分布指数、偏度指数、保持指数三个电压波动评价指标,所提指标能够较好地从整体和局部两个方面反映风电接入后电网电压的随机分布情况。研究了电压波动评价时所需的风电场静态模型,结合所提模型和评价指标,研究了基于蒙特卡洛抽样的风场接入后电网电压波动评价方法及流程。以IEEE 36节点系统为例,验证了所提指标和方法的有效性,并分析了风电场尺度参数、形状参数、风电接入位置等因素对电网电压波动的影响,为风电的合理并网提供参考。最后,将所提指标和评价方法应用于某地区电网的风电场并网点优化,进一步说明了指标和方法的实用性。

非理想电网条件下双馈式风电机组的运行控制策略99-104

摘要:随着风电在电网中比例的增大,双馈式风电机组必须更好地适应电网中可能出现的非理想状况,例如谐波、电压跌落等。针对电网电压谐波问题,在转子侧变流器中采用PI+谐振控制器,抑制定子输出电流的低次谐波含量。针对低电压穿越问题,分析了电压跌落时的暂态过程及转子Crowbar电阻的影响,对转子Crowbar电阻的参数进行校核修正,并对Crowbar电路的投切控制进行优化。在接入某电力系统动模实验室的双馈式风电模拟系统上进行了实验,验证了所提控制策略的有效性。

含大型风电场的电力系统调峰运行特性分析105-111

摘要:针对风电场出力随机性、难预测性的特点建立了风电调峰容量需求模型,基于well-being分析原理,采用基于Kantorovich Distance(KD)的forward场景削减技术选取典型风电出力场景对其随机性建模。基于调峰容量需求模型,提出了一种实用的含大型风电场的电力系统调峰运行特性分析方法,定量分析了风电场接入对系统调峰容量需求及运行特性等方面的影响。应用本文模型对一个典型算例系统进行了接入风电后的调峰运行特性模拟计算及分析,结果证明本文所提方法,其计算结果精度较高,且大大降低了计算的复杂性,有利于系统规划人员从整体上直观、清晰地分析风电对系统调峰压力及运行特性的影响,便于应用于工程实际。

高风速段次优功率追踪方式的风电调频方法112-119

摘要:常用的最优功率输出策略,使得风电机组既对系统频率缺乏支撑作用,又可能对系统频率产生污染。本文针对变速恒频双馈风电机组(DFIG),提出一种风速分段的、以转速和桨距角为控制对象的调频策略。策略只要求DFIG在高风速段参与调频;基于DFIG经济性整定参与调频的高风速段门槛值;让DFIG输出功率追踪于次优功率曲线使其留有一定上调余量,基于电网频率质量要求和DFIG需提供的调频能力整定该余量。仿真表明,实施新策略的DFIG能够有效改善系统频率特性。

考虑风电场可调度性的储能容量配置方法120-127

摘要:风电场出力的不可调度性给大量风电场接入后系统安全运行形成了巨大挑战。配套储能系统实现风电场可调度性是解决风电场接入问题的有效方法,基于风电场可调度性规划合理的配套储能容量成为必须解决的问题。本文对满足特定风电场可调度性置信度水平下储能系统规划方法进行了研究。首先采用持续预测方法获取全年风电场小时前预测出力数据,并依据风电场预测出力考虑配套储能容量最小化原则提出了一种调度策略。基于风电场可调度性和储能容量折中,定义风电场可调度性作为约束并利用非参数估计和曲线拟合方法生成储能功率和容量约束函数,以计入储能使用寿命的投资成本模型作为目标函数,利用遗传算法进行求解。最后,以风电场锂电池储能规划为例进行说明。

并联型储能系统孤网运行协调控制策略128-134

摘要:储能系统为含波动性可再生能源、负荷扰动大的孤网系统实现系统稳定提供了一种有效的方法。通过多个子储能系统的并联可提高储能系统的容量,即并联型储能系统。分析了并联型储能系统工作原理,根据电池系统工作特性并结合传统下垂控制,提出了基于电池荷电状态的负荷分配控制策略,即外环功率协调控制。同时,考虑到下垂控制存在固有静态误差、中低压电网线路阻抗不完全为纯感性等因素,提出了含线性补偿环的电压幅值-频率控制策略,即内环电压控制。仿真和实验结果表明,在不同带载情况下,该系统不仅能维持系统电压幅值和频率稳定、且能有效地分配负荷功率,进而提高电池均衡管理能力。

光伏电池与前置电容式电流型MPPT变换器的接口稳定性研究135-141

摘要:从级联系统的角度,分析了前置电容式电流型MPPT变换器的光伏接口稳定条件以及控制器参数设计准则。本文首先提出电流源-负载级联系统的接口稳定性判据;分析了光伏电池小信号输出阻抗和接口电压反馈控制时前置电容Boost变换器的闭环输入阻抗;然后基于提出的稳定性判据,推导出该变换器的光伏接口电压闭环控制稳定的条件,并据此得出控制参数设计准则——在最低接口电压下设计前置电容式电流型变换器的控制参数,就能确保该变换器在整个工作电压范围内光伏接口稳定;最后设计并实现了150W样机实验验证了理论分析的正确性。