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电力系统自动化 2016年第14期杂志 文档列表

电力系统自动化杂志观点

智能变电站自动化系统新方案的探讨1-7

摘要：分析了智能电网对智能变电站自动化系统的需求,研究并提出了一种智能变电站自动化系统新方案,其应用间隔纵向集成技术减少保护、监控功能实现环节,提高系统可靠性和易维护性;采用网络并行冗余协议提升站内信息传输可靠性和标准化程度;应用面向服务的监控功能提升变电站和调控中心间的信息共享和协调互动水平。阐述了该系统的关键技术,并展望了其应用前景。最后,讨论分析了系统推广应用时可能存在的一些问题。

电力系统自动化杂志学术研究

基于前景理论的电网建设项目组合多属性决策方法8-14

摘要：电网建设项目组合的投资决策属于多属性决策问题。现有投资决策方法一般将评价指标体系的属性用确定值描述,并对单个项目进行评估得到待选项目集。事实上,有些属性并不适合用确定值来描述;另一方面,有些项目之间存在相关性,这样按单个项目来确定待选项目集就未必合适。在此背景下,首先发展了针对确定型、区间型、概率型和模糊型4种数据类型指标的收益/损失及其概率的计算方法。为计及决策过程中决策者的心理因素和风险倾向的影响,将前景理论引入电网建设项目组合的投资决策之中。然后,基于差异化思想选择指标权重,并利用VIKOR这种多准则决策分析方法确定最优项目组合,避免了传统线性加权法用优质指标补偿劣质指标,从而可能导致所得到的最优项目组合中包含劣质指标的情况。最后,以某省级电力公司的电网建设项目组合的投资决策问题为例,说明了所述方法的可行性和有效性。

非理想通信网络条件下的经济调度鲁棒协同一致性算法15-24

摘要：考虑到实际通信网络中不可避免受到传输时延、噪声以及时变拓扑等因素的影响,提出一种计及非理想通信环境的经济调度鲁棒协同一致性优化算法。通过引入虚拟一致性变量,使得智能体之间的通信拓扑更加灵活,方便机组的即插即用,从而解决了时变拓扑下的一致性协同。在一致性计算中引入了一致性增益函数,有效抑制了传输噪声和时延。IEEE 39和118节点算例仿真表明：所提算法适用于非理想通信网络下的一致性经济调度,在保证收敛性的同时,可以获得较为满意的优化结果。

考虑碳税策略的微网与常规机组协同运行25-32

摘要：在考虑碳排放限制情况下,研究微网和电网中常规机组的协同和非协同运行情况,建立了碳税和经济效益双层优化Stackelberg博弈模型。结合Karush-Kuhn-Tucker（KKT）条件、Big-M法和强对偶理论将双层优化问题转化为一个单层混合整数线性问题（MILP）,并采用MILP软件求解。针对协同运行情况,提出了一种基于风险因子的改进Shapley值法对常规机组和微网进行收益分配,并与非协同运行情况进行比较。算例分析了碳排放限制对微网和常规机组协同和非协同运行时收益的影响,结果表明,通过合理的碳税政策和收益分配,可以保证微网和常规机组协同运行的积极性和稳定性,使双方的收益提高,同时减小碳排放,实现低碳经济发展。

考虑状态差异性聚类的空调负荷直接负荷控制动态优化方法33-42

摘要：计及了分散式空调负荷参与调控初始状态的不确定性及参数差异性,提出了适用于大量分散式空调负荷的聚类分组方法及直接负荷控制（DLC）分组轮控动态优化方法。在聚类分组过程中,以空调负荷可调控潜力为聚类目标,在保证DLC可操作空间的基础上充分发挥空调负荷的调控潜力。在DLC分组轮控动态优化过程中,通过合理选择优化周期,修正模型误差与温度预测带来的调控误差,使得空调负荷出力与调度计划更加吻合,同时保证了用户的舒适度需求。仿真算例验证了所提方法充分发挥分散式空调负荷调控潜力的良好效果。

满足电能质量限值的分布式光伏极限峰值容量计算43-50

摘要：随着分布式光伏在中低压配电网分散性大量接入,配电网电能质量问题日益突出,配电网馈线可接入分布式光伏极限容量成为了焦点问题。文中探求分布式光伏接入中低压配电网对电能质量的影响因素和影响程度,提出了基于电流注入法满足电能质量限值的极限峰值容量优化计算模型。该模型以多个电能质量指标的国家标准作为优化限值约束,对新建或扩容等多种情况均能有效给出分布式电源接入极限峰值容量。通过IEEE 33节点系统和实际配电网LCX系统的算例分析,验证了模型计算结果的有效性和实用性。针对10kV典型线路,依据不同分区的不同线型给出了满足电能质量限值的分布式光伏安全可接入极限容量,为供电企业校核分布式光伏接入并网申请时提供参考。

基于平均功率估算的直驱海浪发电最大功率点跟踪控制方法51-57

摘要：分析了规则海浪波激励下的直驱海浪发电装置的动力学模型,在将直线发电机电磁力等效为速度和位移的线性组合的控制方法基础上,分析了其输出平均功率和2个控制变量的关系和特性曲线,在此基础上提出采取爬山法实现直驱海浪发电的最大功率点跟踪（MPPT）控制。针对其中关键的输出功率测量技术——直驱海浪发电装置的平均功率测量,给出了一种包含周期判断的平均功率估算方法。为避免在暂态过程中估算方法的误差,方法中还包含了系统是否处于稳态的判断。实验结果验证了该方法的有效性,方法提升了MPPT控制方法对海浪变化的适应性和跟踪速度。

基于风光荷功率曲线的有源配电网动态孤岛划分方法58-64

摘要：分布式电源大量融入配电网后,基于分布式电源孤岛运行成为配电网故障处理的一种重要方式,其中孤岛划分是实现分布式电源孤岛运行的关键。文中从孤岛控制方式以及多时间段有功平衡这两个角度对有源配电网孤岛划分问题进行了研究。介绍了孤岛控制方式研究情况,综合考虑了分布式电源出力间歇性和负荷需求波动性,建立了基于风光荷功率曲线的孤岛风险评估模型;提出了多时段动态孤岛划分方法,该方法实现了恢复负荷最大化,同时也考虑了孤岛内控制方式,为实现工程化奠定基础。对一典型含风光储配电网算例进行了仿真,仿真结果表明了所述动态孤岛划分方法的可行性和有效性。

电力系统自动化杂志研制与开发

基于复杂网络理论的主动配电网多级运行风险快速评估65-71

摘要：主动配电网运行状态的时变性、网络元件的多样性和随机模糊性、自动化系统的主动自愈性对系统的安全稳定运行提出了新的挑战。将复杂网络理论应用于风险评估,建立了一套具有运行风险快速预警能力、多级运行风险分析能力、全面体现时空间及动静态运行风险能力的主动配电网运行风险评估体系。该体系依托主动配电网自动化系统及可信性理论等数学工具,能够对网络结构和元件的变化进行实时响应并给出定性和定量的多级运行风险评估结果以协助主动配电网调度工作,从而降低系统风险,防止大面积停电事故的发生。最后,通过实例仿真验证了所述评估方法的可行性、快速性、灵活性和适用性,为复杂网络理论在电力系统中的应用提出了新的研究及应用方向。

多端互联交直流配电网的潮流分层控制策略及算法72-77

摘要：随着直流配电系统的提出与发展,传统配电网的网架结构与运行方式正在逐渐改变,未来会形成交直流混联的配电网新型供电模式,交直流之间的电气量耦合给潮流的有序控制以及混联求解都带来了新的挑战。为此,提出了多端互联的交直流配电网分层潮流控制策略,实现交直流电压的有序控制。第一层控制由交直流互联的换流器实现,采用下垂控制均摊直流配电网内的负荷,并根据下垂曲线对直流母线电压进行控制。第二层控制由具有调压功能的分布式电源实现,维持就地电压平衡。第三层控制由电压调节器实现,进行区域电压调整。针对交直流配电网的特点,提出了高斯—牛顿交直流混合潮流算法,提高了算法的收敛性能。最后,在改进的IEEE 123节点系统上进行了测试,验证了所述控制策略及算法的有效性与正确性。

采用下垂控制的直流配电网小干扰稳定性分析78-85

摘要：下垂控制是直流配电网的一种重要控制方式。推导了计及换流器时间常数的电压源型换流站本地控制数学模型及其线性化的小干扰分析模型。结合站间协调控制,分析了下垂控制的通用小干扰分析模型及两种典型情况。依据换流站小干扰分析模型,设计了小干扰等效阻抗模型,可将多端直流配电网逐端简化为单端换流站与若干小干扰等效阻抗组成的系统。最后利用根轨迹方法定量讨论了两种下垂控制方式的小干扰稳定性及其影响因素,并通过PSCAD/EMTDC数字仿真软件进行了验证。

基于多技术的直流配电网电压控制方法86-92

摘要：提出了一种智能多电压控制方法以应对高分布式电源渗透率给直流配电系统电压调节带来的挑战。所提控制方法分为2层,在第1层中,将与交流/直流（AC/DC）转换器相接供电节点设置为中枢点,通过调节该节点电压来把系统电压控制在规定的范围内。在第2层调节方案中,通过优化系统中所接分布式电源的有功出力来控制直流配电系统电压。算例验证了所提电压控制方法的有效性和经济性。

弱电网下基于矢量控制的并网变换器功率控制稳定性93-99

摘要：研究了基于矢量控制的电压源型变换器（VSC）功率控制的稳定性问题。VSC通过控制基于电网电压定向的d轴和q轴电流来调节注入电网的有功和无功功率。VSC注入电网的功率与d轴和q轴电流间的关系特性对功率控制稳定性影响重大。基于VSC经线路阻抗接入无穷大电源的单机无穷大系统,研究了VSC输出有功功率、端电压幅值与注入电网的d轴和q轴电流间的关系特性。发现电网逐渐变弱时,有功功率对d轴电流的灵敏度由正变负,此关系特性制约了VSC弱电网运行时功率控制的稳定性。进一步分析了功率、端电压幅值对d轴和q轴电流的灵敏度特性。基于分析结果,提出了提高VSC弱电网运行时功率控制稳定性的基本思路。

反激式微型逆变器建模方法100-104

摘要：研究了反激式微型逆变器数学建模问题。针对现有建模方法中采用电阻等效代替电动势负载的做法导致模型不精确,以及无法得到诺顿等效模型的问题,提出了一种基于小信号分析的改进建模方法,利用该方法建立了反激式微型逆变器系统结构框图,得到了系统准确的诺顿等效模型。最后,分别进行了理论分析和仿真验证,并设计了250 W样机进行了实验验证。

分级可控型高压并联电抗器控制绕组的匝间保护105-109

摘要：传统的分级可控型高压并联电抗器（以下简称分级可控高抗）保护装置,通过基于磁平衡的差动保护和控制绕组自产零序过流保护反映其控制绕组的匝间短路故障,存在着灵敏性低、速动性差和定值整定困难等不足。为此,文中提出了一种专用于分级可控高抗控制绕组匝间短路故障的保护新方法。它综合利用分级可控高抗的电压、网侧绕组电流和控制绕组电流等电气量,由差动保护检测元件、零序过流检测元件和区外异常检测元件共同构成,既能提高控制绕组匝间短路故障时保护的速动性、灵敏性和可靠性,又能简化保护定值整定。

1000kV特高压调压补偿变压器保护方案110-114

摘要：对1 000kV特高压调压补偿变压器的结构和调压实现原理进行了分析,提出了一套调压补偿变压器保护配置方案;对1 000kV特高压调压变压器现场误动波形数据进行分析与研究,调压变压器保护涌流不仅二次谐波含量小于经验值,涌流间断角特征也不明显,导致差动保护误动。基于1000kV特高压调压变压器的涌流特性,提出一种混合涌流识别方案。通过实时数字仿真系统（RTDS）,验证了混合涌流识别方案适合调压补偿变压器保护配置方案。

电力系统自动化杂志信息通信技术及应用

公共信息模型的OPC UA地址空间管理115-121

摘要：国际电工委员会（IEC）能量管理系统接口（EMS-API）,是为了促进电力企业应用间的集成而制定的标准。针对EMS-API标准的组件接口规范（CIS）升级为采用过程控制对象链接与嵌入（OPC）统一架构（OPC UA）技术这一改变,就如何使用OPC UA对电力公共信息模型（CIM）进行管理,提出了CIM到OPC UA地址空间模型的映射规则、CIM对应UA节点的标识、命名以及关联关系的处理方法;基于OPC基金会开发的UA Stack库,研究实现了CIM的OPC UA服务器,并对研究结果进行了实际验证。

智能电网大数据流式处理方法与状态监测异常检测122-128

摘要：针对智能电网大数据流的实时性、易失性、无序性等特点,提出智能电网大数据的实时流处理框架,实现数据收集、数据缓冲与流式计算,满足状态监测异常检测与用电数据分析等快速处理需要。通过采集系统节点监听数据源变化并实时收集数据,利用消息订阅模式对数据进行缓冲,解决数据采集与流式计算速度不一致的问题。提出一种基于Storm的状态监测数据流滑动窗口处理方法,在规定时间内分批处理状态监测数据流,保证数据的连续计算,通过阈值判断进行异常检测。实验结果表明,在集群规模一定的条件下,适当地改变工作进程数以及执行器线程的并发数设置,可以增大滑动窗口的元件吞吐量,提高状态监测异常检测的实时处理效率。