分布式电能存储技术的应用前景与挑战
摘要：介绍了分布式电能存储技术的发展情况,总结了分布式电能存储技术的应用场景,并从应用于配电网、微电网、可再生能源接入、用户侧4个方面进行详细分析,最后从储能性能、成套技术、协调控制、优化运行、规划设计、电力市场以及政策等不同层面探讨了分布式电能存储技术推广和发展中需要研究和解决的问题。可再生能源与热电联供混合微网能量协调优化
摘要：针对可再生能源与热电联供混合微网的能量协调优化,基于对可再生能源、微型燃气轮机以及储能等典型分布式能源的功率响应特性分析,提出多时间尺度的能量协调优化方法,即通过＂时＂＂分＂以及＂秒＂时间尺度的能量协调完成混合微网运行优化：＂时＂时间尺度优化策略制定各分布式能源合理的机组组合方式以及运行发电计划;应用改进型欧拉滑动平均预测模型,提取混合微网功率波动的快慢变化过程,进一步优化各分布式能源＂分＂和＂秒＂时间尺度的功率输出。对所述混合微网能量协调优化策略进行了仿真分析与实验研究,验证了协调优化策略的有效性和可行性。适用不同尺度光伏阵列的数值建模方法
摘要：把光伏电池电路模型的离散计算结果作为基准数据源,利用数值计算方法实现对光伏阵列及各光伏单元的建模,详细阐述了该建模方法的实现机理及数学模型表达。针对光伏阵列运行中常遇到的阴影遮挡工况,建立了不同规模（单体光伏电池、组件、组串、阵列）的遮挡模型,并给出仿真结果。结果表明：在不同遮挡率下,单体光伏电池、组件的I-V输出特性曲线只有一个阶梯,P-V输出特性曲线仅有一个功率峰值;组串I-V输出特性曲线阶梯个数等于组件不同遮挡率个数,P-V输出特性曲线功率峰值个数不大于阶梯个数,并验证了两者之间的确切关系;光伏阵列的功率峰值个数与各组串的峰值个数关系复杂。该模型可适用于不同规模光伏阵列,仿真灵活,也容易与电力电子回路集成实现系统级仿真。获取电力系统运行方式的多平衡机潮流模型
摘要：提出了制定大规模电力系统运行方式的三种多平衡机潮流模型。通过设置多台平衡机分摊全系统不平衡功率来提高潮流计算收敛域。与常规潮流计算方法相比,只需采用控制方程替换平衡机的功率平衡方程即可得到适定的多平衡机潮流方程式。所提出的模型不但可以扩大潮流求解的收敛域,还可以满足对运行方式的特殊要求：维持中枢点电压为指定值,灵活控制各平衡机出力比例,实现多区域互联系统断面功率控制。所提出的多平衡机潮流模型阶数与常规潮流模型相同,因此其求解的复杂性保持不变。IEEE 162节点系统、陕甘1 265节点互联系统以及国内实际21 479节点系统的计算结果验证了所提出模型的正确性和有效性。基于改进多中心—校正内点法的可用输电能力计算
摘要：针对采用预测—校正内点法求解可用输电能力时可能出现的校正方向错误的缺点,提出基于改进多中心—校正内点法的可用输电能力计算方法。该方法保留了多中心—校正内点法的校正步,解决了计算过程中因校正方向错误而产生的迭散问题。选择以预测校正方向作为预测步的仿射方向,并通过预设逻辑判断,有选择地对预测校正过程中校正方向进行加权优化,进一步提高了计算的收敛性。通过对IEEE标准测试系统和某省电网实际系统的仿真计算,验证了该算法的可行性。考虑线路投入顺序的网架重构机组恢复多目标优化
摘要：合理的机组恢复顺序和可靠的恢复路径对系统的快速恢复具有重要影响。分析了网架重构的机组恢复过程,建立了新的网架重构机组恢复多目标优化模型。优化目标为待恢复机组提供的发电量尽可能大,并兼顾线路恢复操作的可靠性和对后续恢复的影响。通过设置优化问题的求解域,松弛优化目标的主次关系,并引入差分进化—分布估计算法（DE-EDA）提高求解效率。所述方法能同时给出Pareto最优的机组恢复顺序、目标网架重构方案及线路投入顺序。算例仿真结果表明,设置求解域可减少计算量,提高求解速度;使用DE-EDA获得的最优解具有更好的收敛性和分布性。基于随机潮流的含电动汽车配电网内分布式电源规划
摘要：随着分布式电源（DG）和电动汽车的大量发展,对接入配电网的电动汽车与DG进行协同研究具有重要意义。文中以协调配电公司、DG投资商和公共社会三者之间利益为出发点,综合考虑了配电公司的运行费用、DG投资商的投资费用,以及DG的环境效益和电动汽车入网（V2G）所节省的电网投资等社会效益,建立了基于机会约束规划的含V2G配电网中DG优化规划的数学模型,采用基于混合编码的改进自适应遗传算法对该模型进行了求解。在优化计算过程中充分考虑了负荷预测值的不确定性、风电源的输出功率的随机性以及电动汽车充放电功率的不确定性,提出了电动汽车充放电对系统最大功率影响的数学模型,并采用基于半不变量法的随机潮流算法对规划模型中的约束条件进行了检验。最后,以某实际配电网系统为仿真算例,在不同置信水平约束下对该系统内DG分别进行了优化规划,验证了文中所建数学模型及相应求解算法的有效性。计及电动汽车充放电静态频率特性的负荷频率控制
摘要：目前对电动汽车参与电力系统调频的研究,主要集中在电动汽车作为分布式电源参与系统调频,而对电动汽车作为可控负荷参与系统调频的研究较少。但是,电动汽车作为分布式电源和可控负荷对其参与系统调频具有同等重要的作用。基于此,文中计及了电动汽车的充放电静态频率特性模型,在电力系统负荷扰动发生时,实现了对电动汽车充放电的协调控制,使其在分布式电源和可控负荷两个角色间合理转换。在此基础上,建立了计及电动汽车充放电的单区域系统负荷频率控制模型,并将该模型扩展为两区域互联系统。在MATLAB/Simulink中建模并进行仿真分析。算例结果表明,电动汽车作为分布式电源和可控负荷参与系统调频,不仅可以使系统频率调整速度更快,有效减小系统频率偏差,而且能减小传统调频机组的备用容量。用于VSC-HVDC互联系统的附加频率控制策略
摘要：为使柔性直流输电（VSC-HVDC）系统两侧交流系统在发生事故时具有相互支援的能力,文中提出一种附加频率控制策略。该策略在定有功功率控制器中引入了频率—有功功率和直流电压—有功功率斜率特性,在定直流电压控制器中引入频率—直流电压斜率特性,不需要站间通信就可以实现两端交流系统通过VSC-HVDC参与彼此的频率调整,减轻事故端系统的调频负担,提高故障期间直流系统的安全稳定性。最后,通过仿真软件PSCAD/EMTDC进行仿真验证,结果表明所提策略充分利用了VSC-HVDC互联系统的频率调整能力,提高了VSC-HVDC互联系统的频率稳定性。多维度电网模型一体化存储与管理技术
摘要：智能调度要求完整、一致、准确、及时、可靠的电网模型数据支持。文中提出了一种多维度电网模型一体化存储与管理方法,以满足＂横向集成、纵向贯通＂和调度中心基于全电网模型的分析、计算以及智能调度等新型业务需要。该方法基于版本化分布式数据库建立了一体化存储与管理机制,将不同历史版本、不同地区、不同应用CIM/E格式电网模型数据统一存储于分布式数据库中。文中所提出的方法不但可以在时间维度上进行电网模型可追溯管理、在空间维度上实现各地区与全网模型统一存储,而且可以满足公共信息模型和私有应用模型存储与管理需求,此外,电网模型在分布式数据库中以增量方式存储,大大减少了冗余数据。基于广域故障录波信息的调度端电网故障诊断系统
摘要：大规模电网发生故障时,各类故障信息可及时传送至调度端,但运行人员单纯基于断路器变位、故障录波信息、保护装置动作事项等众多离散故障信息,无法快速、准确、直观判断故障性质,极大影响恢复供电速度和电网安全运行。文中采用站内设备统一建模映射、采样频率归一化、录波器采样同步等关键技术,有效整合故障录波信息,将差动原理应用于电网故障诊断,实现了仅利用故障录波数据进行差流计算准确定位故障区域,并在接线图上自动推送诊断结果,为事故处理提供决策支持。该系统在多起实际电网故障处理中发挥了重要作用。智能变电站SCD文件管控策略完备性分析
摘要：综合运用装置过程层配置循环冗余校验（CRC）码在线管控、变电站配置描述（SCD）文件虚回路配置信息比对和SCD文件虚回路可视化校验等方法,可有效确定SCD文件升级时需同步升级配置的装置。对比分析了变电站二次系统硬回路和虚回路的特点,提出并论证了SCD文件管控策略的完备性。以母线保护为例,分析了智能变电站扩建工程中SCD文件的管控方案。基于编码波形的数字化变电站信号绝对传输延时测试方法
摘要：数字化变电站引入的电子式互感器、合并单元、交换机等数字信号处理设备不可避免会产生一定的信号传输延时,该延时甚至可能达到数个工频周期以上,进而引发继电保护等装置误动。目前基于稳态波形的延时测试方法和设备,无法反映相差大于工频周期的延时（整周期延时）。从原理上分析了数字化变电站信号传输延时产生的机理,并介绍了现有检测方法,提出基于编码测试波形、可检测整周期延时且无需接入脉冲同步信号的智能变电站信号绝对传输延时检测方法,并研制了相应设备,验证了该方法的有效性。一种永磁同步电机定子磁链和电磁转矩观测器
摘要：在风力发电系统中,风力发电机需要根据主控系统的转矩指令进行精确的转矩控制。传统的控制方法直接根据转矩指令计算对应的电流指令,并进行电流闭环控制。然而,根据转矩指令计算电流指令时,由于电机参数的影响,导致转矩控制精度降低。因此,文中基于全阶滑模观测器,提出了一种永磁同步电机定子磁链和电磁转矩观测器。与传统的电压模型磁链观测器相比,所提磁链观测器克服了积分初始值和积分漂移的问题。与传统电流模型磁链观测器相比,所提磁链观测器克服了电机电感参数和永磁体磁链参数的影响。基于观测得到的定子磁链,可实现电磁转矩的精确观测。通过设计转矩闭环控制,大大提高了转矩控制精度。仿真和实验结果验证了该方法的有效性。分级调节移相器的晶闸管触发角影响分析
摘要：移相器是调节线路功率的有效手段,对于提高设备利用率、平衡潮流等具有重要意义。以晶闸管控制的双芯对称型移相器为对象,在实时数字仿真器（RTDS）中建立了一次设备的仿真模型,并开发了控制装置进行系统仿真研究。针对阀组触发脉冲对系统运行的影响,提出了触发脉冲控制策略,固定挡位时提前触发角触发,挡位调节过程中监测阀组电流过零关断后触发,并提出了一种阀组电流过零的检测方法。仿真结果表明,提出的控制策略在固定挡位时,系统运行稳定无谐波,挡位调节过程中系统无冲击电流、过渡平滑。永久性负荷割接后变电站主变压器的负荷预测方法
摘要：近年新上主变压器（简称主变）缺少多年历史数据,引起的永久性负荷割接还会持续影响周边老站主变的负荷趋势,使传统趋势类预测方法无法适用。为此,文中将主变负荷分解为初始用户群和割入、割出用户群负荷;采用最小二乘法对各用户群负荷进行拟合和外推,进而结合历年负荷割接关系确定目标年主变供电用户群的最高负荷预测值。对上海市松江区3个功能区的110kV/35kV主变实施算例,结果表明,所提方法能较季节性时间序列法和直接运用三次多项式拟合主变最高负荷趋势的方法获得更好的预测精度。所提方法的实施不要求确切获知历史年主变间详尽的负荷割接关系,且仅需3年历史负荷数据即可获得良好的预测效果,从而为永久性负荷割接后主变的负荷预测问题提供了一种适用的方法。一起定子接地保护动作引起的分频铁磁谐振分析
摘要：从理论上对经接地变高阻方式接地的发电机定子单相接地故障电压特征进行分析,通过MATLAB计算和理论推导两种方式计算故障点过渡电阻。通过从铁磁谐振产生机理入手,区分了主变压器低压侧接地故障和电压互感器铁磁谐振发生的起止时间,判断了故障点位置,为故障检查提供了依据。
