2015年度IEEE-PES电能质量分委员会技术动态
摘要：2015年度IEEE-PES联合技术委员会电能质量分委员会召开了一系列工作会议,制定和修订多项电能质量核心标准。各项目组关注智能电网中的电能质量新问题和新需求。电能质量监测指标增加了快速电压变化和电弧监测,电能质量数据交换格式进行了相应的扩充,新能源对电能质量的影响、节能设备的评估和检测技术成为新的研究领域。与会专家研讨了《未来电网的电能质量》技术报告,探讨在计量表计中集成电能质量监测功能的可行性。新型超大容量电池问世
储能参与风电场惯性响应的容量配置方法
摘要：在当前风电高渗透率的背景下,电力系统对风电场的惯性响应能力提出了相应的技术要求。风电机组通过转子惯性控制可以提供一定的支撑,但受转子转速限制,风电机组难以在全风况下满足惯性响应需求。针对该问题,文中提出储能参与风电场惯性响应,将风电机组的转子惯性控制和储能控制相结合,使风电场具备类似于传统电源的惯性响应能力,并分析了不同风况下的储能容量需求,提出了基于非参数核密度估计的储能容量配置方法,摆脱了传统参数估计法对风速分布特性的依赖。算例分析表明,所提方法可有效降低储能配置容量,提高储能参与风电场惯性响应的技术经济性。超短期风电功率预测的自适应指数动态优选组合模型
摘要：风电功率预测对电力系统运行、调度计划具有重要意义。针对目前单体预测模型的局限性,文中给出了基于可变向量遗忘因子的自适应指数动态优选组合预测模型。模型首先采用数值天气预报作为3种单体预测模型的主要输入,所选模型结合物理和统计模型的优点,同时兼有线性与非线性特点。然后,在单体预测结果的基础上,分别采用递归最小二乘方法、协方差优选组合方法及多层感知器网络对单体模型的预测结果进行组合。最后,引入基于Cook距离的向量遗忘因子,利用Cook距离评估新观测值对参数估计的影响,采用基于可变向量遗忘因子的自适应指数组合模型动态分配模型权系数,对加权组合得到的3种组合预测结果进行再次组合,在自适应过程中实现模型优选,得到最终的预测结果。算例结果表明,所述优选组合预测模型能够在超短期组合预测的过程中实现模型优选,可有效提高风电功率预测精度。解耦辨识双馈风电机组转子侧控制器参数的频域方法
摘要：转子侧控制器主导了双馈风电机组的动态,对其进行准确建模至关重要。针对转子侧控制器模型结构复杂、存在相互影响的问题,推导了转子侧控制器的解耦模型。基于该解耦模型,提出通过在输入信号的参考值上施加伪随机信号,根据输入信号和输出信号的自功率谱和互功率谱,辨识转子侧控制器各参数。与灵敏度比较发现,参数辨识精度与灵敏度结果一致。最后指出:即使转子侧控制器内环参数的辨识精度偏低,也基本不影响对双馈风电机组机电暂态过程的分析。基于Q学习的微网二次频率在线自适应控制
摘要：由于包含微源的多样性及运行模式的多样性,微网的二次频率控制面临着系统参数不确定性的挑战。文中提出了在多(Agent)分层混合控制模型中嵌入一种基于Q学习的智能算法。首先,动态预测出微网系统实时二次调频功率缺额值。其次,同时考虑微网运行经济性和环境效益,并采用模糊化方法和粒子群优化算法实现二次调度功率的分配。最后,在C++Builder环境下搭建了包括不同微源的本地层Agent和具有不同控制功能的中央层Agent的微网混合能量管理仿真平台,结果证明了所提出的基于Q学习的微网二次频率自适应控制器可以自适应微网系统结构及其参数的动态变化,实现微网二次调频的智能控制。考虑电动汽车支持的电力系统恢复多目标最优策略
摘要：间歇性可再生能源和以电动汽车为代表的主动负荷广泛接入对电力系统恢复问题提出了新的挑战。现有电力系统恢复方面的研究工作尚未系统考虑电动汽车等主动负荷接入所带来的影响。在此背景下,构建了考虑电动汽车作用的多目标系统恢复方案优化模型。首先,以电动汽车充换电站为单位,分析了电动汽车在系统恢复过程中可能提供的辅助作用。其次,结合系统停电恢复需求,提出了恢复线路最少、恢复速度最快和网架电压最均衡3个系统恢复优化目标,构建了计及电动汽车辅助作用的多目标系统恢复方案优化模型。最后,以IEEE 30节点系统为例对所建立的多目标优化模型进行了验证,并分析了电动汽车对优化系统恢复方案的作用和效果。分布式电动汽车有序充电控制系统模型
摘要：提出一种基于分布式控制的电动汽车有序充电控制系统模型。有序充电控制系统由集中充电控制中心和分布式控制单元组成,当电动汽车接入电网,分布式控制单元根据集中控制中心广播的电网负荷数据和已接入电网的电动汽车的充电计划,以最小配电网负荷方差为目标函数,计算电动汽车的最佳充电时间,并将充电计划上传给控制中心。以IEEE 33节点配电网为例,分别在正常情况、通信系统故障、配电网负荷预测有误差等条件下进行了有序充电模拟,结果表明分布式有序充电控制方法具有很好的控制效果和较强的抗干扰能力。基于参数序列化技术的电动汽车集群响应控制策略
摘要：为了对集群电动汽车充电负荷进行有效控制,提出了一种基于参数序列化技术,即能量状态优先队列(ESPL)的电动汽车集群响应控制策略。首先,类比热力学可控负荷诸如热泵的温度优先队列方法,确定电动汽车充电模型;继而定义了可与热泵的温度类比的电动汽车能量状态值,并将可与热泵开关状态类比的电动汽车充电状态作为控制对象,提出了用于对电动汽车群体进行控制的ESPL方法,与电动汽车预测模型相互配合,对电动汽车群体进行了有效控制。算例通过构造电动汽车目标功率,验证了此集群响应控制策略的有效性。基于两阶段规划法的有源配电网综合电压优化控制
摘要：针对目前有源配电网调压对象单一且分布式电源(DG)和传统调压手段协调性差的问题,提出了一种基于两阶段规划的有源配电网综合调压方法。首先,通过第2阶段确定分接头位置和电容器投入组数的状态,并由差分进化算法确定第1阶段各个时段内各DG的最佳有功和无功输出。然后,将第1阶段的DG最佳输出反馈给第2阶段,再根据动态规划(DP)算法确定次日最优的电压控制预案。MATLAB仿真算例表明,与传统调压法相比,所提的两阶段规划法可更好地协调DG的出力。考虑风电功率概率分布不确定性的输电系统规划
摘要：提出一种考虑风电功率概率分布不确定性的输电系统规划方法。该方法可保证在风电功率任意一种可能的概率分布下均满足输电系统安全运行要求,同时最小化投资成本。首先采用概率分布鲁棒机会约束优化模型描述含风电场的输电网规划问题,然后综合运用S-lemma和矩阵Schur补性质消去该优化模型中的随机变量,并将其转化为含有矩阵不等式的确定性模型,进而采用基于线性矩阵不等式优化的遗传算法进行求解。实际电网算例说明了所提出方法的可行性和有效性。计及价格型负荷响应不确定性的概率潮流计算
摘要：随着以风电为代表的间歇性电源的快速增长,未来电力系统将从"发电跟踪负荷"的单向调度模式发展到"源—网—荷"智能互动调度,同时电源侧和负荷侧均具有不确定性。针对上述问题,文中综合考虑风电出力波动、负荷随机变化以及价格型负荷参与电网互动的随机响应过程三方面的不确定因素。首先,描述了计及不确定性的价格型负荷响应概率表征形式,通过价格弹性系数,分析了价格型负荷响应的不确定性及响应范围,以反映出响应行为的随机性和主观性。其次,在传统概率潮流计算的数学模型基础上,将价格型负荷不确定响应量视做新的随机注入变量,引入源荷随机互动概率潮流模型中,并应用点估计法求解得到网络潮流的统计特征值,使得价格型负荷参与电网互动机理研究更具全面性和准确性。最后,通过IEEE 73节点系统的算例分析表明,该模型通过价格型负荷响应能够填补风电出力波动引起的系统功率缺额,降低对支路潮流造成的不利影响。另外,点估计法能同时处理离散型和连续型不确定因素,精度高,计算量小,具有实用价值。基于区间不确定性的约束潮流
摘要：针对电力系统潮流计算中因新能源注入、负荷变化等因素而引起的计算数据的不确定性问题,提出一种新的基于区间算法的约束潮流模型。首先,将输入数据的变化表示为区间的形式,然后,将传统的潮流方程转变为考虑电压、无功功率等约束的优化模型;在求解过程中,引入区间的可比较性概念,将该不确定的约束潮流问题分解成两个确定性的约束优化子问题,即上界子问题和下界子问题,并利用现代内点算法进行求解,得到潮流解的上下界。最后,对IEEE 14,57,118节点系统和实际华南703节点系统进行仿真计算,并与经典的计算区间潮流的仿射算法和蒙特卡洛模拟法得到的结果进行对比,证明了该算法不仅结构简单,而且可以极大地提高计算效率。基于差异性权重和协同过滤的黑启动方案评估
摘要：黑启动方案的优选对电力系统快速恢复供电具有重要意义。已有黑启动方案优选问题的研究均是在指标值数据完备的理想条件下进行,文中针对不完全信息下的电力系统黑启动方案评价问题展开研究,提出一种差异性权重和协同过滤相结合的综合评价模型。首先,根据原始评价数据计算指标间的差异性,得到差异性权重;然后,采用协同过滤方法预测缺失数据,获得完全评价矩阵;最后,计算每个方案的评分值,实现黑启动方案的完全排序。以天津电网的实际黑启动方案数据为基础进行了验证,验证结果表明了所提方法的有效性。基于交替方向乘子法的分布式双线性状态估计
摘要：提出了一种计及数据采集与监控(SCADA)系统和相量测量单元(PMU)混合量测的电力系统多区域分布式状态估计的新方法。首先假设量测模型是线性的,以扩展子区域法进行分区,所得到的扩展子区域包含了相邻区域的边界母线。然后采用广泛应用于分布式计算的交替方向乘子法(ADMM)求解,由于各子区域间仅需交换边界母线状态量信息,无需中央协调侧,因而保留了各子区域的独立性。随后基于SCADA系统和PMU混合量测的双线性模型,将传统的非线性加权最小二乘(WLS)估计转化为三阶段问题,第1、第3阶段为线性WLS估计(各子区域由ADMM分布式求解);第2阶段为一步非线性变换(各子区域可独立变换)。双线性理论与ADMM技术的结合,保证了分布式状态估计的收敛性,同时也提高了计算效率。最后,算例测试部分从多个方面论证了所述方法相比于现有方法的优越性。省级电网静态安全在线辅助决策优化建模
摘要：基于智能电网调度控制系统平台提出省级电网静态安全在线辅助决策优化模型。针对当前在线安全稳定分析系统辅助决策应用存在的不足,分析其中的问题,结合省级电网特点提出新的建模原则与框架,建立了基于多种控制措施和约束条件的静态安全辅助决策模型,并讨论了模型参数优化方法。该模型丰富了优化目标、控制手段,细化了控制约束条件,仿真算例表明基于该模型的辅助决策可行性更强、优化性更好。基于载波移相调制的模块化多电平换流器冗余保护策略
摘要：模块化多电平换流器(MMC)桥臂中冗余子模块的存在是换流器可靠运行的重要保障,能够避免子模块故障时换流器无法正常运行甚至可能退出运行的风险。为此,分析了不同调制策略下冗余保护的换流器损耗,并基于此提出了基于载波移相调制的新型冗余保护策略。该策略在故障后根据子模块的运行状态进行载波动态分配,无需记录载波量;可通过改变载波来切换冗余子模块和未故障子模块的运行状态,优先为冗余子模块充电;同时,引入电容电压优化控制,以保证附加载波控制时桥臂的电容电压波动较小,降低相间环流和维持控制器的稳定。7电平和101电平MMC系统的仿真结果验证了所提冗余保护策略的有效性和通用性,且对系统控制稳定性影响较小。有限相量测量单元下最小二乘估计的广域后备保护算法
摘要：提出了一种基于有限相量测量单元(PMU)的广域后备保护算法。它采用最小二乘法得到一个区域内各节点的电压估计值,利用这些电压估计值计算出本区域内每条线路的电流估计值,获得各线路电流实际值与估计值的残差值,进行排序,将电流残差值最大的两条线路列为疑似故障线路。利用多组PMU的电压故障分量,计算出疑似故障线路的多组线路故障点位置。利用故障点位置位于[0,1]之间等特性,给出了线路故障的判据。在IEEE 14节点系统上的仿真实验结果表明,所提出的算法能够准确判断出故障线路,不受故障点位置、故障类型的影响。
