智能电网运行充裕性的研究框架 (三)解耦与协调
摘要：将充裕控制问题按事件序列、相继事件、非预防性控制决策、预防性调度决策逐步解耦。基于防御代价及剩余风险之和最小的原则,从下到上逐层扩大优化范围,搜索代价性能比值最低的措施组合来满足运行充裕性,并迭代求取准优解。对各事件序列,按其概率与功率缺额之卷积值从大到小的顺序处理;同一个事件序列内的不同事件则按发生的顺序处理。若某级备用不够(或太多),则在较低级别(或较高级别)中按代价性能比从小到大(或从大到小)选择升级(或降级)对象,并指定其调度执行时刻。若充裕性事件发生时的瞬时备用不足,就需要实施紧急控制或校正控制来避免不受控的大停电。基于原子稀疏分解和BP神经网络的风电功率爬坡事件预测
摘要：超短期风电功率爬坡事件越来越影响风电机组在电网中的运行。当前国内对爬坡事件的定义并不明确,缺少相应的预测方法。阐述了风电功率爬坡事件的物理含义,提出了一种基于原子稀疏分解和反向传播神经网络(BPNN)的组合预测方法,分别建立了原子分量自预测模型、残差分量预测模型和组合预测模型。以实际风电场数据进行验证,对不同预测方法和不同时间空间实测数据进行了较全面的分析,结果表明该方法可以提高预测精度,并能降低绝对平均误差和均方根误差计算值的统计区间。基于自适应负序电流虚拟阻抗的微电网不平衡控制策略
摘要：微电网中单相负荷的存在导致负序电流和电压的产生,对微电网系统的稳定性产生了影响。线路参数的差异影响了微电源的负序电流分配能力,降低了微电源的可靠性,而负序电压比例的增大会降低微电网系统的电能质量。提出一种可提高微电网负荷不平衡工况下供电质量和稳定性的综合控制策略,在微电源控制中增加了自适应的负序虚拟阻抗,采用负序电流幅值调节负序虚拟阻抗值,通过自适应负序虚拟阻抗设计,可实现孤岛模式负荷不平衡工况下多微电源负序电流的精确分配。分析了自适应负序虚拟阻抗特性变化对公共耦合点(PCC)电压不平衡度的影响,为降低PCC电压的不平衡度,给出了一种提高负荷节点电压电能质量的二次控制方法。实验结果验证了控制策略的正确性和有效性。用于优化微网联络线功率的混合储能容量优化方法
摘要：为微网配置蓄电池/超级电容器混合储能,可更好地调节微网与配电网间联络线的功率。文中提出了一种用于优化微网联络线功率的混合储能容量优化方法。首先,建立了混合储能系统的容量优化模型,以考虑储能寿命和更换的全寿命周期净现值为目标函数,以不同类型储能各自补偿频段的分界频率作为优化变量,在约束条件中详细计及了非理想储能系统的充放电效率以及实际工作中的荷电状态限制。其次,给出了采用遗传算法求解模型的步骤,在遗传算法中调用以下过程:先由分界频率计算滤波时间常数,从而实现混合储能功率分配;之后计算储能容量,再进行经济评价。最后,采用天津生态城某微网的实例进行验证,并与实际安装储能以及目前主流文献方法对比。对比结果表明,所提出的方法在达到同等补偿效果的前提下具有更好的经济性。基于广义Benders分解的分布式热电联供机组规划方法
摘要：在分布式热电联供系统中,用户需要优化选择机组组合和系统运行方案,这样可以使得生产成本最小,减少二氧化碳的排放。为此,分布式热电联供机组的规划需要综合考虑热负荷、电负荷和可选的机组方案,以及系统未来的运行情况。在综合考虑了热电联供机组的初始投资及其模拟运行时组合效益的基础上,建立了以系统等年值费用最小为目标的精细化数学规划模型。在规划模型中,存在大量的整数变量,同时模型本身是非线性的,应用广义Benders分解方法对该模型进行了求解。通过算例的规划与仿真分析,表明所述方法可以更加准确地规划出热电机组的类型及台数,系统能够取得更佳的经济效益。计及分布式电源出力相关性的微电网发电系统可靠性评估
摘要：为了揭示分布式电源(DG)出力相关性对微电网发电系统可靠性的影响,利用Nataf概率变换原理和多重Gauss数值积分方法获得非标准正态分布相关关系的数学模型。在计及DG强迫停运、非线性出力等因素的基础上,建立了微电网发电系统可靠性评估模型,基于蒙特卡洛方法实现可靠性指标的求解。通过算例定量分析DG出力特性、微电网内DG总容量与负荷容量比、一次能源相关系数变化对微电网发电系统可靠性指标的影响,验证了所述模型和方法的有效性。基于无迹变换的含大规模风电场电力系统概率最优潮流计算
摘要：提出了一种基于无迹变换(UT)技术求解大规模风电场并网的电力系统概率最优潮流(POPF)的计算方法。利用UT技术将POPF问题转化为少量样本点的确定性最优潮流问题,然后采用现代内点法加以求解。考虑了风电场出力的随机性和节点负荷功率的不确定性,讨论了不同风电接入水平下利用该方法计算POPF模型中变量的概率特征参数的计算精度。IEEE 30节点、IEEE 57节点、IEEE 118节点标准系统和一个实际系统S-1047的计算结果表明,与蒙特卡洛方法相比,基于UT技术的POPF计算方法在保持误差很小的同时,计算效率可提高数十倍,且容易实现、易于处理随机变量相关性,为POPF问题的有效求解和应用提供了工具。基于介质击穿原理的配电线路高阻接地故障精确建模
摘要：配电线路负荷率快速增加和电缆线路的广泛应用使得配电网中性点有效接地方式得到越来越多的应用。中性点有效接地配电线路受送电走廊、自然环境等因素影响,容易发生弧光高阻接地故障;此类故障电流幅值小,保护难以检测跳闸,很少能获取到现场录波数据;而人工接地试验成本高,难以频繁使用,因此挖掘有限的试验数据,实现弧光高阻接地模型的精确建模尤为重要。文中在详细分析基于热平衡原理的电弧模型机理的基础上,指出了该类模型不完全适用于开放空间,以及弱故障电流的高阻弧光接地故障。针对以上问题,文中基于固体介质电击穿原理,提出并建立了配电线路高阻接地故障点非线性电阻模型,理论分析及现场试验数据验证了模型的准确性;为后续的高阻接地故障检测算法研究奠定了理论基础。智能配电网分布式区域纵联保护关联域的在线确定方法
摘要：针对智能配电网对故障检测的要求,提出了一种分布式区域纵联保护系统,介绍了该系统的结构和工作流程,研究了区域纵联保护范围的划分原则,并在此基础上提出了区域纵联保护关联域的在线确定方法。采用节点—支路关联矩阵描述网络拓扑结构,由当前拓扑生成变换矩阵,通过对2个矩阵进行相乘运算可得到节点邻接矩阵。对邻接矩阵进行分析,可快速、可靠地确定出区域纵联保护范围,以及各保护范围所对应的关联域。此外还讨论了网络拓扑结构变化对区域纵联保护关联域确定方法的影响。算例分析验证了所提方法的有效性。基于关联矩阵标记法与回路矩阵的电网拓扑分析
摘要：针对电力系统对网络拓扑分析实时性与准确性的需求,提出一种基于关联矩阵标记法和回路矩阵的网络拓扑分析新方法。在系统正常运行情况下,利用关联矩阵标记法,判断图的连通性,同时标记网络的树支与连支,完成电网静态电气岛分析;当网络结构发生变化后,借助回路矩阵,判断变化支路的属性。在此基础上,利用破圈法和半径搜索法,修改局部网络拓扑及更新回路矩阵。IEEE 39节点和IEEE 118节点系统验证结果均表明该方法计算量小,更新速度快,可适用于多种网络变结构的情况。计及路上成本的换电站布点效率分析
摘要：集中式换电站布点不合理会增加电动汽车路上成本,降低换电站以及电动汽车的使用效率,造成配电网规划误差、变压器及其他设备的投资浪费等问题,因此,换电站布点方案中考虑路上成本是非常重要的。由此,通过换电站某布点方案的路上成本计算,提出通过有效服务率和平均负荷两项指标对该方案进行效率分析。该方法在对区域进行划分的基础上,建立电动汽车行为模型,通过行为模拟对指标进行计算,实现区域内换电站布点方案的效率分析。基于加窗离散傅里叶算法的谐波分析初始相位敏感性研究
摘要：分析了初始相位敏感性产生的根源及影响初始相位敏感性大小的因素,并提出减小初始相位敏感性的方法以提高加窗离散傅里叶变换(DFT)算法的稳定性。理论分析和数值结果表明:初始相位的随机性会引入谐波幅值计算误差,但并不是所有的加窗DFT算法谐波分析都需要考虑相位敏感性;频率偏差一定条件下,初始相位敏感性大小由窗函数的旁瓣峰值电平决定,旁瓣峰值电平越低,初始相位敏感性越小,旁瓣峰值电平-58dB可以作为衡量窗函数是否需要考虑初始相位敏感性的参考值。实际工程中,可以通过增加采样长度的方法减小初始相位敏感性的影响。电网二次设备状态监测内容探讨
摘要：电网调度主站的信息一体化系统在不久的未来将包含电网二次设备的状态监测内容。根据现阶段厂站内运行的二次设备的运行情况及未来的智能化二次设备的发展趋势,文中介绍了电网中运行的二次设备的类型及当前运行情况,总结了现阶段二次设备系统状态监测的具体内容,提出了通过采用二次设备功耗数据进行二次设备状态监测及多数据信息源相关关联监测的方法。最后,结合主站的要求,总结了二次设备状态监测数据的应用建议。海上风电场MMC-HVDC并网系统暂态行为分析
摘要：对于海上风电场模块化多电平换流器型高压直流输电(MMC-HVDC)并网系统,提出风电场侧模块化多电平换流器通过双维度单环直接控制风电场集电系统交流电压的方法,有效控制集电系统交流电压并保持稳定。基于PSCAD/EMTDC建立整个海上风电场直流并网系统模型,进行相应仿真研究,针对风速变化、风电场集电系统故障、电网故障以及MMC-HVDC直流单极接地故障等几种情况进行暂态分析,并与交流并网系统暂态结果进行比较。研究结果表明,采用所述控制方法的并网MMC-HVDC系统在发生相应故障时能够保持稳定运行,验证了海上风电场MMCHVDC并网系统及相应控制方法的正确性和有效性。海上油田群电网的综合潮流优化控制
摘要：将发电控制、电压控制和潮流优化结合在一起,综合考虑电网的功率约束、电压质量和经济性指标,建立了海上油田群电网的潮流优化控制模型,并给出了其求解方法。通过将海上油田群电网潮流优化控制问题转化为一个多目标非线性优化问题,从而设计并实现了一套基于内点法和分支定界法的优化求解算法,并通过调整目标权重来适应海上油田群电网各种运行控制模式的需求。采用涠西南油田群电网实际数据进行测试,表明适当设定权重参数可在保证电压质量、功率平衡的基础上,优化机组的出力,获得经济运行的效果。3/2接线变电站拉停断路器短路电流限制措施分析
摘要：拉停中间断路器短路电流限制措施2010年被运用到华中电网某500kV变电站,效果显著。为了推广运用,文中通过分析总结拉停断路器限制短路电流原理及选取原则,归纳出一套该措施快速抉择方法。该方法结合了短路电流限制效果和系统安全稳定适应性,明确了拉停中间断路器短路电流限制措施运用条件的苛刻性和拉停边断路器短路电流限制措施运用数量上的局限性。简单、高效的抉择方法被运用到华中电网2013年短路电流抑制和运行方式安排工作中,得到了实践验证。
