太阳能综合利用的冷热电联供系统控制策略和运行优化
摘要：随着节能减排观念日益深入,利用太阳能等可再生能源成为解决目前严重的化石能源危机和环境污染问题的有效途径,而冷热电联供(CCHP)系统以其能效高、污染少、可以实现能源的梯级利用等特点,成为未来分布式供能系统的发展趋势。在此背景下,将太阳能与CCHP系统相结合,设计了一种能够实现太阳能光伏光热综合利用且同时满足冷热电负荷需要的联供系统。分别建立了能源、环境、经济评价3个方面的评估指标,并利用判断矩阵法将上述3个指标形成了一个综合评估指标,同时设定了系统以热定电和以电定热2种运行方式,并分别设计了3种不同控制策略。通过算例分析了系统的电制冷机最优制冷比、太阳能光伏发电最优容量和运行控制策略的评估,验证了所提模型和控制策略的有效性和可行性,为太阳能综合应用于CCHP系统提供了参考。小型生物质沼气冷热电联供系统多目标优化设计与运行分析
摘要：数十千瓦级冷热电联供系统是解决中国农村生物质资源浪费的一种崭新而有效的途径,极具发展潜力。文中以动态系统仿真程序平台为基础,设计了一种计及设备变工况特性的小型生物质沼气内燃发电机组冷热电联供系统,并阐述了其能量流程和运行方式。同时,建立了综合能源、经济和环境效益的多目标优化模型,采用带约束因子的粒子群算法求解,实现了设备容量和运行参数优化。以某养殖场建筑全年冷热电负荷数据为例完成仿真,分析了优化系统运行情况,同时对比了沼气与天然气联供系统的性能差别。结果表明,优化后的联供系统较传统分供系统有效实现了节能减排,同时还可在寿命年限内回收投资成本;另一方面,相比天然气联供系统,沼气系统在节约能源成本和减排二氧化碳方面均具明显优势。基于FPGA的光伏发电系统暂态实时仿真
摘要：介绍了分布式发电系统暂态实时仿真的主要难点,研究了基于现场可编程门阵列(FPGA)的电力电子设备和控制系统的实时仿真方法以及不同步长下电气系统与控制系统的仿真时序和交互方法。在此基础上,设计了具有高度并行性、内存分布性及流水线架构的多种典型分布式电源控制元件模块,搭建了光伏电池及其控制系统模型,并以单极光伏发电系统为例对所提的暂态实时仿真器在多个步长下进行了验证,通过与PSCAD和RTDS软件仿真结果的对比,验证了所提实时仿真器的正确性。适用于机电暂态仿真的大型光伏电站在线动态等值方法
摘要：为了提高光伏电站并网安全稳定在线计算的准确性和时效性,提出了一种适用于机电暂态仿真的大型光伏电站在线动态等值方法。在线计算逆变器聚类指标并分群等值,根据聚类指标门槛值形成等值方案,对比等值前后的暂态响应特征判断等值的有效性并迭代修正。基于实际工况对光伏电站进行在线等值提高了模型的准确性。为提高计算效率,详细模型下的响应曲线和用于聚类指标计算的参数灵敏度通过离线计算并建立数据库、在线根据实测信息匹配获取。基于实际电网的仿真计算验证了该方法的有效性。基于灰色预测的广域电力系统稳定器分布延时补偿设计
摘要：针对广域电力系统稳定器(WPSS)系统的分布延时,提出了一种基于灰色预测的WPSS分布延时补偿算法。该算法利用实测的区间相对角速度数据,基于灰色预测产生出一组数据队列,并根据该数据队列中的各数据时标与系统当前时刻对比,选出对应的预测数据输送到WPSS的输入端,从而实现对分布延时的补偿。在3种不同延时分布情况下,分别在大扰动和小扰动时,使用文中基于灰色预测的WPSS延时补偿算法进行了仿真实验。仿真结果表明,所提出的基于灰色预测的WPSS延时补偿算法在不同情况下均具有良好的效果。基于多级聚类分析和支持向量机的空间负荷预测方法
摘要：为充分利用元胞负荷与元胞属性之间的相关联系来改善空间负荷预测效果,提出了基于多级聚类分析和支持向量机的空间负荷预测方法。首先生成元胞并建立元胞属性集合,根据各属性对元胞进行多级聚类分析,其中采用改进的k-均值算法确定聚类数目和初始聚类中心,来得到逐级细化的元胞分类;然后针对不同类型的元胞建立各自的支持向量机预测模型,同时利用遗传算法进行参数优化以提高预测模型的适应度;最后将待预测元胞的相关属性作为输入向量并代入所建立的预测模型中计算出目标年各元胞负荷最大值,从而实现空间负荷预测。工程实例分析表明了该方法的实用性和有效性。国务院印发《中国制造2025》
Nataf变换三点估计分布式发电网络的概率潮流分析
摘要：为提高三相不平衡发电系统概率潮流分析算法效率,在考虑发电机负载需求和注入功率不确定性基础上,提出一种使用概率分析和径向功率流的分析方法。首先,基于Nataf变换对三点估计算法进行改进,从而使算法能够处理不完整的多变量信息,并利用随机变量相关性提高输出变量估计的准确度。其次,对分布式发电网络模型进行研究,并结合Nataf变换三点估计算法实现了潮流分析;最后,通过在改进IEEE 57总线测试系统上,与蒙特卡洛模拟法进行对比验证,表明所提算法在51总线处的电压幅值累计分布函数,以及输出随机变量准确度指标上均要优于三点估计算法,说明了所提算法的有效性。多重故障对中压配电网可靠性评估的影响
摘要：明确指出常用的串联系统平均故障率计算公式可求得所有单重和多重故障对应的故障率之和。针对放射式和"闭环设计、开环运行"中压配电网,将影响负荷点年平均停电持续时间的多重故障分为串联系统多重故障和并联系统多重故障。对于串联系统多重故障,推导了考虑所有多重故障影响的系统年平均停电持续时间精确计算公式,而常用计算公式只含其一阶项,明确指出其k阶项并不对应于k重故障。另外,分析了并联系统多重故障对负荷点年平均停电持续时间的影响并推导了相关计算公式。采用典型配电网和可靠性参数的计算分析表明,一般情况下,串联系统年平均停电持续时间常规计算造成的误差以及并联系统多重故障对负荷点年平均停电持续时间的影响都较小。输电线路最佳经济寿命区间评估
摘要：为提高电网规划与运维决策的科学性,提出了一种以全寿命周期年平均成本最小为依据的输电线路最佳经济寿命区间评估方法。该方法在计算输电线路故障率时,不仅考虑了线路役龄,还考虑了气候与自然灾害、地理与外力破坏环境因素,以及部件与土建、运行与检修质量状况对输电线路故障率的影响;并采用最小二乘支持向量机按故障后果严重程度分别计算一般故障、较大故障和严重故障3类故障率,使得故障率的计算更加可信。此外,该方法采用区间分析法计算输电线路寿命周期的各项成本,消除了单一定值带来的成本计算误差。算例验证了输电线路最佳经济寿命区间评估方法的有效性,并指出了评估结果对电网规划与运维决策的指导作用。不同电压等级部分耦合线路的单回线故障分析
摘要：由于建设时间的不同,因此输电系统中会出现不同电压等级部分耦合的输电线路。这种线路故障时,由于存在零序互感,给故障分析带来了难度。针对这一问题,将耦合部分的线路,先分别进行传统的序分量分解,得到完全解耦的正序分量、负序分量和存在耦合的零序分量;然后再借鉴六序分量法的思路,把零序分为同向量和反向量,对零序互感进一步解耦;最后,利用零序电流电压之间的关系,对非耦合部分进行阻抗修正。根据故障时的边界条件,研究了不同电压等级部分耦合线路的序分量特征,给出了发生单回线故障时的复合序网图,解决了不同电压等级部分耦合线路故障计算的复杂问题。PSCAD仿真结果表明,该方法非常适用于不同电压等级部分耦合线路的故障分析,且短路分析计算具有精确性、实用性和有效性。改进分治算法在电压等高线绘制中的应用
摘要：鉴于当前用于绘制电压等高线的不规则三角形生成法的时间复杂度为O(n2),根据电力系统"低耦合、高内聚"的区域运行特点,文中采用分治算法与三角形网生成法相结合的方式生成Delaunay三角形网。利用节点区域属性划分子区域,重点阐述了子区域电网间的合并过程。采用JavaScript实现了电压等高线的组件化,减少了重复开发,方便集成。算例验证了所述方法的实用性。全球首款磁悬浮多柱塔式垂直轴微风发电机组亮相内蒙古
商务智能在电网调度控制系统数据分析中的应用
摘要：为了准确定位电网调度控制运行的异常信息,需要从电网调度控制系统的大量历史信息中获取关键信息,文中从商务智能(BI)的角度提出了海量数据统计分析的解决方案。首先阐述了BI的概念及在电网调度控制系统中推广应用困难的原因,接着介绍了BI整合到电网调度控制系统中所必备的核心软件模块,最后结合智能电网调度控制系统(简称"D5000系统")的调控业务,以实例展示如何将BI融合到D5000系统中。基于虚拟机动态迁移的电力仿真云计算平台资源调度策略
摘要：针对目前电力系统仿真计算实时性与计算精度要求高、平台可扩展性差以及资源利用率低等特点,首先给出了一种基于开源基础设施平台OpenStack和并行处理框架Hadoop的电力仿真云计算平台架构,能够以较低成本实现动态扩展、高效计算和海量存储等功能。其次,结合电力系统仿真任务特点,给出了一种基于多目标粒子群优化(PSO)算法的虚拟机迁移策略,实现电力仿真云计算平台资源调度。虚拟机迁移过程采用指数平滑预测模型确定热点,选择虚拟机时综合考虑迁移速度和效果两个因素,利用多目标PSO算法搜索目标节点,使得电力系统仿真计算在保证服务质量的同时兼顾高资源利用率和低运行成本的优势。最后,通过CloudSim进行仿真实验,将所提算法与贪心迁移算法和顺序放置非迁移算法进行对比。实验表明,所提算法在服务等级协议(SLA)违背率、剩余资源率、能耗以及虚拟机迁移次数等指标上均优于其他算法,验证了基于虚拟机动态迁移的多目标PSO算法在电力仿真云计算平台资源调度中的优势和可行性。具有低电压穿越能力的光伏电源接入配电网方向元件新判据
摘要：具有低电压穿越能力的光伏电源与传统电源故障输出特性不同,其接入将影响配电网中传统功率方向元件的动作特性,使得传统功率方向元件不能正确判断故障方向。在研究具有低电压穿越能力的光伏电源接入配电网故障特性的基础上,得出了配电网保护正方向及反方向故障时流过保护的正序电流和保护安装处故障前电压的相位关系,以此为基础提出了一种基于正序故障电流和故障前电压相位信息的方向元件新原理。该原理保证了不同故障类型和故障位置条件下含光伏电源的配电网中方向元件动作的可靠性,同时避免了传统功率方向元件电压死区的问题。经仿真验证了该方向元件原理的有效性。我国首台660MW超超临界二次再热机组——安源电厂1号机组首次并网发电
面向城市配电网的延长网络寿命路由算法
摘要：配电网智能化是提高供电可靠性和供电质量的重要手段,对配电网状态进行实时监测是实现配电网智能化的重要基础。无线传感器网络以其独有的组网灵活性、可扩展性和自组织自恢复能力,在智能配电网通信中得到了广泛关注。路由算法是无线传感器网络的网络层关键技术,算法应从整个网络系统角度,考虑网络能量的均衡使用,最终延长网络寿命。而传统的无线传感器网络因节点受能耗及路由算法限制,网络寿命较短。研究配电网应用场景下的能耗均衡路由算法成为无线传感器网络应用的一个关键问题。文中提出一种面向城市配电网的延长网络寿命的路由算法,能够平衡网络节点能量消耗,进而延长网络寿命。仿真结果表明,提出的方法能够有效延长网络寿命,适合在配电网通信中使用。
