具有电转气功能的多能源系统的市场均衡分析
摘要：电转气技术(P2G)的出现让电力系统和天然气系统间的能量双向流动成为可能,促进了气—电网络的深度融合,也为解决间歇性可再生能源发电出力的波动性问题提供了新途径;P2G技术使天然气和电能间具有相互可替代性,使多能源市场的联系更加紧密,是未来多能源系统的重要支持技术。在此背景下,针对包括P2G的多能源系统的市场均衡问题,首先采用近年来发展起来的能源中心建模方法对集成了P2G设备、储气装置、燃气机组等多种能源转换装置的多能源系统进行建模。之后,在博弈论的框架下,研究了各个能源中心同时参与多个能源市场时的市场均衡问题,建立了确定市场均衡点的优化模型,并适于采用并行算法求解。最后,采用一个4节点能源中心测试系统和澳大利亚维多利亚州气电联合系统为例对所提出的模型与方法进行了仿真验证。计及相关性的电—气互联系统概率最优潮流
摘要：为了缓解环境污染,"减煤增气"已成为能源结构调整的大趋势,"能源互联网"的提出加强了天然气网络与电力系统的紧密耦合。传统以电力系统为对象的最优潮流忽略了天然气网络的运行约束对电力系统造成的影响,可能导致优化结果过于乐观。因此提出了一种电—气互联系统的联合最优潮流,以互联系统的总运行成本为优化目标,考虑电力网与天然气网的运行约束。并且针对新能源接入背景下的不确定性,考虑输入变量之间的相关性,采用基于Nataf变换的点估计法进行概率最优潮流计算。对修改的IEEE 39节点系统与比利时20节点天然气网络进行算例分析,验证了所提模型的可行性以及有效性,并在此基础上分析了不同的波动水平及相关性对系统运行特性的影响。“信息能源系统”栏目征文启事
面向智能电网园区多能源利用的改进夹点算法
摘要：针对智能电网园区冷、热、电、机械、照明等多种负荷的特点,利用夹点算法的基本原理,结合电力自身特性,实现多类能源的综合分析,提出最佳优化值。在具体分析时,利用以千瓦为计量单位的换热网络,针对某些设备不包含流动介质的特点,结合各类能源的等值计算,推动多能源梯级利用。所提出的改进夹点算法,提供了一种多能源优化分析方法,既能从换热角度得到理论上的能耗最低值,又能为多能源优化利用提供一定的改进思路,适用于智能电网园区的工业用户、公共机构、数据中心等多种用户。应用于高风电渗透率电网的风电调度实时控制方法与实现
摘要：为适应风电的快速波动,提出一种快速的风电实时控制方法,适用于高风电渗透率的电网。该方法根据自动发电控制机组的向下转旋备用、联络线功率调整偏差,在线计算电网可消纳风电裕度。然后,结合风电考核打分和网络安全约束,依据不同场景分别进行以消除断面越限为目标的校正控制、以消纳最大风电并兼顾公平调度为目标的最小弃风控制以及系统安全裕度充足下的风电自由发控制。基于所提出的方法,开发了相应系统并在某省级电网投运。测试系统的仿真和实际系统的实际运行结果证明了该方法的有效性。微网孤岛运行的分散自趋优控制策略
摘要：提出了一种适用于微网孤岛运行的分散自趋优控制策略,该策略无需微网中央控制器和通信系统即可实现系统的三次分层控制,包括分散一次控制、分散二次控制和分散三次控制。其中,一次控制沿用传统的线性下垂控制策略,保持了微网良好的线性动态特性;二次控制仅借助各台分布式发电机的输出端频率信息即可直接参与系统调频,使微网的频率能够维持在允许的范围内;三次控制采用考虑发电机成本的非线性下垂控制策略,使各台分布式发电机遵循等微增率准则,实现微网的优化运行。此外,通过设计不同时间常数的低通滤波器,使三次分层控制实现了动态解耦,使控制策略既能满足微网静态特性的要求,又具有良好的动态特性。最后,由仿真算例验证了所提控制策略的有效性。基于本地测量的微网逆变器离/并网功率精确和统一控制
摘要：在包含多微源的微网系统中,微源逆变器输出功率的精确控制和离/并网运行模式下控制目标的自动切换对于微网电压和频率的稳定以及潮流的控制都具有重要意义。在下垂控制的基础上,提出了基于本地测量的自适应双虚拟阻抗和功率补偿导纳控制方法,消除了不同类型线路阻抗引起的功率耦合,改善了离网时负载分配的准确性。同时,通过提出一种自适应的电压补偿方法,实现了分布式电源离/并网运行的统一控制,并改善了离网时的电能质量和并网时输出功率的跟踪精度。通过建立离/并网模式下逆变器的小信号模型,对控制器参数进行了优化设计。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性和所提出的控制方法的有效性。太阳能冷热电联供系统的策略评估和优化配置
摘要：冷热电联供(CCHP)系统相比于分供(SP)系统而言,具有能效高、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。文中将太阳能与CCHP系统相结合,设计了光伏光热一体化联供(PVST-CCHP)系统和太阳能综合利用联供(PVCU-CCHP)系统,并构建了以热定电和以电定热两种运行控制策略。基于全寿命周期法,建立了能源、环境、经济和综合评估的多指标评价体系。以SP系统作为参考,利用算例对PVST-CCHP和PVCU-CCHP系统的运行策略进行了评估。在此基础上,采用粒子群优化算法对最优联供系统的机组台数和燃气轮机容量进行了优化配置,实现了联供系统的综合效益最大化,为太阳能的综合应用提供了参考。风电系统故障特征分析
摘要：故障特征分析是继电保护研究的基础,文中旨在通过风电机组的受控特性并结合电力电子器件的特点,揭示风电电源对电网故障响应的电气量特征,为现阶段研究含风电系统的继电保护奠定基础。文中首先从风电机组的结构出发,分析了影响风电电源故障特征的因素;然后通过对风电机组受控特性分析,并结合单台风电机组低电压穿越测试数据,给出风电电源受控下的故障特征;最后通过风电场电磁暂态仿真模型下的故障数据和现场故障录波数据,验证了所给出的一般故障特征。研究结果表明,风电电源在控制作用下和在电力电子自身特点限制下,具有弱馈、谐波、频率偏移和电源阻抗不稳定等特征。含多直流环节的混合结构有源配电网潮流计算方法
摘要：分布式发电和先进电力电子技术在配电层面的广泛应用将使得系统中出现大量的直流环节,极大地改变传统配电网的网架结构和运行方式,对智能电网环境下配电网的快速仿真与模拟提出更高的要求。潮流计算作为快速仿真与模拟最基本也是最关键的分析计算功能必须能够适应这种变化。为此,研究了含多种直流环节的配电网中关键设备的建模方法,提出了考虑不同控制方式的换流器稳态模型,将分布式电源分为可控性和不可控性两大类,并给出了相应的处理方法;提出了基于Zbus高斯算法的配电网混合潮流求解方法,并利用换流器实现各个交直流子系统之间的潮流信息互动;最后,基于IEEE 123节点算例设计了一个典型的配电网算例,对所提出的潮流计算方法进行了测试和验证。基于混合整数半定规划的含分布式电源配电网无功优化
摘要：含分布式电源配电网的无功优化是一个复杂的非凸非线性混合整数规划问题。提出一种求解含分布式电源配电网无功优化问题的新方法。该方法首先将不含离散变量的无功优化原始数学模型转化并松弛为凸的半定规划模型,以保证解的全局最优性,且能在多项式时间内完成;然后,加入离散变量将该模型扩展为混合整数半定规划模型。采用奔德斯分解法将该模型分解为简单的混合整数线性规划主问题和仅含连续变量的半定规划子问题,通过主子问题的交替迭代求得最优解。最后,通过算例系统仿真验证了所提方法具有松弛精确、求解高效、寻优准确等优点。基于改进型MMAS算法的微电源容量优化布址
摘要：以实现微网经济效益最大化和提高系统供电可靠性为策略,提出了一种基于改进型最大—最小蚁群系统(MMAS)算法的微电源容量优化布址方法。首先,建立了考虑不同环境因素下风/光/储孤岛微电源容量优化布址的多目标模型,定义了N-1故障可靠性指标,明确了能量过剩率、稳态可靠性指标以及各微电源的运行约束。其次,提出改进型MMAS算法,通过实现信息启发式因子和期望启发式因子的自适应调节,改善MMAS算法的收敛速度和精度。然后,设计了基于改进型MMAS的微电源容量优化布址流程,经过对评估时间内经济性和可靠性的综合评价,得到基于网络结构的微网最优容量和最优布址方案。最后,利用MATLAB编程实现了5节点孤岛系统的容量优化以及丹麦海岛中压微网系统的微电源布址,与相关案例的对比与分析验证了所述方法的可行性与正确性。基于半参数平差模型的输电线路温度估计
摘要：针对输电线路电阻估计困难,致使输电线路运行温度难以精准把握的问题,提出通过建立半参数平差模型实现对输电线路温度稳定估计的想法。在分析影响输电线路温度估计精度因素的基础上,根据量测方程间的耦合关系,提出两步估计的方式,对电阻估计值进行精细化处理;考虑电阻变化的迟缓性,建立线性量测方程,将未知误差作为待估参数,建立半参数平差模型;继而,分析了模型中的关键参数——平滑因子β及正则化矩阵M的选取规则及方法。由此,提高了输电线路温度估计的精度以及估计值的稳健性,为软动态热定值技术的应用提供基础。以山东仿曹220kV输电线路的实测数据为例,对该方法与传统最小二乘估计模型进行了对比分析,验证了所提方法的可行性与有效性。基于岭估计方法的多谐波源责任划分
摘要：电网中受关注母线处的谐波电压是系统中所有谐波源共同作用的结果。在主要谐波源已知的情况下,量化这些谐波源在受关注母线处产生的谐波影响是划分谐波污染责任的前提。首先建立了多谐波源谐波责任划分的多元线性回归模型,考虑到系数矩阵病态情况下传统最小二乘估计无法得出正确结果,因此研究应用了岭估计方法。当谐波电流数据异常或者存在一定相关性时,岭估计方法避免了模型病态导致的错误结果。仿真算例验证了所述方法的有效性以及在系数矩阵病态时相对于传统最小二乘估计的优越性。相量测量装置实时数据的三段式变频传输方法
摘要：为了有效降低广域测量系统(WAMS)主站与相量测量装置(PMU)子站之间实时数据的传输频率,同时又不影响WAMS基于PMU实时数据的各类高级应用,提出了一种实现PMU实时数据"三段式变频传输"方法。对PMU数据的应用现状和应用场景进行了分析总结,在此基础上提出了PMU实时数据的"三段式变频传输"方法,将PMU实时数据分为A,B,C三段,在电网正常运行时,PMU子站以较低传输频率传输PMU实时数据,当PMU子站在检测到电网发生扰动时,PMU子站立即以较高传输频率先传输缓冲区内的A段数据,然后再继续以较高传输频率传输扰动过程中的B段实时数据,直至扰动消失后,再将传输频率降低,传输C段实时数据。通过对现行的PMU通信规约进行扩展,实现了与现有通信规约兼容的PMU实时数据"三段式变频传输"方法。最后,通过仿真验证了该方法的可行性及效果。电力波分复用网络中基于软管模型的生存性设计
摘要：生存性设计是规划电力通信波分复用(WDM)网络时必须考虑的问题。传统的方法根据各节点对的峰值速率来制定保护规划方案,也并未考虑光纤链路之间共享物理资源的情况,既不准确又浪费资源。为解决上述问题,提出了一种新的计算共享风险链路组的失效概率模型,并以此为基础,提出了基于软管不确定业务量模型和共享风险链路组的分级保护算法——HSP算法,并通过计算机仿真对该算法的性能进行了评估。结果表明,HSP显著提高了找到保护路径的可能性,从而降低了受损业务无法恢复的概率。失效概率模型和HSP算法还应用到了某省级电力波分复用核心网络的成效评估和规划设计中,作为评估该省电力骨干光传输网络建设成本和可靠性的依据。变电站智能电子设备动态重构闭锁逻辑生成多系统
摘要：为保证变电站二次系统功能的完整和便于设备检修,智能电子设备(IED)动态重构技术逐渐得到关注。IED动态重构需要装载并解析IED配置描述(CID)文件,因管控主机保存的CID文件关联的是变电站设计时的系统结构,不能表征电力系统动态变化,为确保闭锁逻辑的正确性,需重新生成闭锁逻辑并更新相应的CID文件。利用多技术,管理动态重构管控主机、数据采集与监控(SCADA)主机、电力系统拓扑校验、变电站五防闭锁规则库生成软件等功能组件,构建多系统,完成电力系统拓扑校验和闭锁逻辑生成等任务的交互策略与协调流程,获得闭锁规则库更新CID文件,保证动态重构IED闭锁功能的正确性,能适应变电站的改造和升级,并提供更加灵活的闭锁规则管理。适用于双回线路的统一潮流控制器系统结构优化分析
摘要：统一潮流控制器(UPFC)可以快速灵活地控制线路的潮流,改善电网的潮流分布特性。对于国内大部分110kV及以上电网采用的双回线路结构,需要对双回线路同时进行潮流控制才能优化电网潮流,而目前已投运UPFC工程的系统结构均不适用于双回线路。文中以南京西环网应用UPFC工程为例,根据电网的实际应用需求,分析了双回线路UPFC控制的特点,给出了适用于双回线路应用UPFC工程的较优系统拓扑方案,该方案具有较好的可靠性、经济性和灵活性。
