低碳电力系统规划与运行优化研究综述
摘要：电力行业低碳化是应对全球气候变暖、实现我国社会经济可持续发展的关键,而合理有效的系统规划和运行方法,将是保证电力系统在安全稳定运行前提下实现高效碳减排的有力手段。作者力图在全面阐述低碳经济关键要素及其对电力系统规划运行影响的基础上,从系统规划和系统运行两个层面,建立完整的低碳经济模式下电力系统规划运行方法的整体研究框架,并对各重点研究方向进行概述和展望。基于功率多频率尺度分析的风光水气储联合系统日前调度策略
摘要：提出一种基于功率多频率尺度分析的风光水气储联合系统日前调度策略。该策略首先根据控制目标对风光出力（power of wind photovoltaic,PWP）进行滤波分析,提取不同频率尺度下的PWP分量,制定各类补偿电站出力计划;然后利用改进粒子群优化算法并行优化各电站内部综合成本,计算联合系统总体输出功率;最后依据不同日前调度模式,考虑稳定性和风光消纳能力,优化风光水气储系统单位发电成本,制定出力计划。算例分析结果表明,与传统优化模型及优化算法相比,该方法能够很好地解决大规模风光并网的功率波动问题,实现联合系统的功率平稳输出,同时能够保证整个系统经济高效、低碳环保。采用灰色关联度与TOPSIS法的光伏发电项目风险评价研究
摘要：光伏发电安全、可靠、无污染、资源丰富且无枯竭危险,因此逐渐成为当今世界备受关注的新兴产业。然而,光伏发电项目建设周期长、涉及面广、投入资金数量庞大,项目和项目管理者面临的各种不确定性因素和各种环境因素急剧加大,伴随项目而来的各种风险日益突出,因此对光伏发电项目进行有效的风险评价具有明确的现实意义。根据光伏发电项目的典型特征,建立起更为全面的光伏发电项目风险评价指标体系,使用灰色关联度和逼近理想解的排序方法（technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS）,对光伏项目的风险进行评价。结果表明,该方法是一种有效的风险评价方法。它既能对备选方案进行整体评判,又能反映备选方案内部各因素变化趋势与理想方案之间的区别,对于光伏发电项目的投资具有一定的指导作用。电力系统电磁兼容实验室设计与建设
摘要：介绍了新建于北京特高压直流试验基地电磁兼容实验室的技术特性。结合电力行业大尺寸、高电压、大功率的特点,通过对测试场地技术特性和试验能力的设计与建设,对测试设备和测试系统的优化配置与集成,新建成1座10 m法半电波暗室、1座3 m法全电波暗室和5间屏蔽室。新建实验室可以进行电磁传导干扰、辐射干扰和电磁抗扰度的全部常规试验。新建实验室达到国际先进水平,能够满足电力行业、国内和国际电磁兼容标准与要求。特高压直流长、短输电线路可听噪声的转换关系研究
摘要：输电线路的可听噪声是发展特高压直流输电需要解决的关键技术问题之一。特高压直流试验线段和电晕笼是研究实际线路可听噪声的重要试验设施。研究特高压直流长、短输电线路可听噪声的转换关系,对于利用特高压直流试验基地建设的试验线段和电晕笼的试验结果预测实际特高压输电线路的可听噪声有重要意义。推导了由可听噪声产生功率表示的任意长度输电线路下方地面各位置处可听噪声的计算公式,并由此得出直流长、短输电线路可听噪声之间的关联关系。当单回直流试验线段的长度大于测量点到正极导线距离的10倍、测量点在线路纵向上偏移中心点不超过线路总长的20%时,可近似认为试验线段下可听噪声的测量结果为实际无限长线路相同位置处的可听噪声水平。±800kV直流线路负极悬空时的地面合成电场计算和分析
摘要：高压直流线路在实际工程中已得到广泛应用,国内外学者对该种线路的地面合成电场计算问题进行了大量研究,提出了多种数值计算方法,但对直流线路负极悬空时地面合成电场计算方法问题的讨论却很少。给出了直流线路负极悬空时导线周围标称电场及悬空导线电位的一种计算方法,对比分析了±800 kV直流线路处于不同运行状态时的地面标称电场分布和导线表面电场,得到了悬空导线的电位与携带电荷量的线性关系。将上述方法与有限元方法相结合计算了负极悬空800 kV直流线路的地面合成电场,得到了悬空极导线合成电场电位的变化对该种线路地面合成电场最大值的影响规律。最后,计算结果显示负极悬空±800kV直流线路地面合成电场的最大值要小于负极接地情况下的最大值,它们的相对差别不到4%。基于智能电网的动态经济调度研究
摘要：智能电网中大规模电动汽车（plug-in hybrid electricvehicle,PHEV）和可再生能源（renewable energy resource,RES）发电的接入,使得电网由传统的自上而下的集中控制转变为分布式控制,潮流也从单一流动转变为双向流动,直接影响传统发电机组的功率输出。电动汽车能够向电网提供辅助服务（vehicle to grid,V2G）,改变了传统经济调度单一的发电商利益模式。车主充电行为的随机性和可再生能源发电的间歇性也加大了对电网调节能力的要求。为此文章构建了基于智能电网的动态经济调度模型,该模型包含电动汽车和可再生能源发电,以发电成本（含电动汽车入网服务成本）和车主充电成本最低、环境污染最小和等效负荷率最高为优化目标,在满足用电需求的前提下,动态调节电动汽车充放电时间和功率,匹配负荷和可再生能源发电波动。最后以10机组系统为例对该模型进行了分析,证明了所提模型的合理性和有效性。智能电网需求响应与均衡分析发展趋势
摘要：对智能电网的今后未来发展态势进行了深入分析研究,展示了基于智能电网平台的需求响应技术的发展前景与最终目标,并进行了预测。研究结果表明：未来开放互动阶段的智能电网将能够有利于需求响应技术的发展。应用博弈论的均衡理论来研究基于智能电网平台的电厂-电网-用户需求响应的博弈模型,探讨了完全信息下供需放宽时的需求响应均衡博弈问题,给出了需求响应博弈市场规则。含分布式电源的配网可靠性概率计算
摘要：为提高含分布式电源（distributed generation,DG）的配电网可靠性评估效率,提出了基于网络分区的故障恢复策略;计及DG对配电网可靠性的影响,提出了含DG的配电网可靠性概率分布模型及算法,有效克服了传统期望值指标仅从概率均值意义测度系统风险的不足。基于配网分区分块思想,分别从系统级和节点层对配电网可靠性指标采用随机函数进行表征,结合非参数核密度估计技术,实现了可靠性指标随机函数表达式的概率分布计算。算例结果验证了该方法的有效性。考虑风电外送的省级系统调峰分析模型
摘要：风电的间歇性和反调峰性使得风电富集省面临系统调峰和能源消纳的问题,建设大功率外送通道是解决能源消纳问题有效的途径。应对外送通道建设后对系统调峰及风能消纳的影响,建立了考虑风电外送的省级系统调峰分析模型。计及风电的出力预测,将风电出力看作负的负荷,与原始负荷形成等效负荷,考虑水电机组的削峰作用和外送通道的辅助调峰作用,提出了全省常规机组的出力安排模型,并以此为基础进行调峰分析。以我国某风电大省为算例进行了模拟分析,结果表明外送通道的建设减少了系统弃风,扩大了风电的消纳范围,且促进了送端与受端的调峰互补,是风电基地持续、健康发展的根本出路。考虑风电出力和负荷不确定性的电力系统有功优化潮流
摘要：建立了考虑风电出力和负荷不确定性的电力系统有功优化潮流模型。针对传统经验值法确定的系统所需旋转备用容量适应性较差的不足,文中在对风电出力和负荷需求进行区间预测的基础上,采用极限场景理论确定系统的正负旋转备用以协调风电出力和负荷的随机性。针对现有爬坡率约束只考虑单时段机组调节的缺点,为避免系统在风电出力和负荷出现陡峭波动时,机组调节量超过限值,加入多时段耦合约束以平衡系统风电出力和负荷的波动性。最后通过一种改进的粒子群算法对模型求解,并以含风电场的IEEE 30节点系统为算例验证所提模型的正确性与有效性。基于差分进化的含分布式电源母线净负荷预测
摘要：随着低碳电力推进,大量风电等新能源将接入系统母线,以某省电网某母线接入的风电、小水电的不确定特性为基础,提出了一种基于差分进化粗糙集属性简约和最小二乘支持向量机结合的含分布式能源母线净负荷预测不确定分析方法。首先研究分析了接入某母线的风电、小水电出力特性,基于历史数据进行分布函数的拟合,然后采取服从风电、小水电出力分布的不同置信度阈值数据,将服从同一分布不同置信度阈值下风电、小水电出力随机数据作为负荷数据扰动,然后基于差分进化粗糙集属性简约和最小二乘支持向量机对母线净负荷进行预测不确定性分析。算例分析表明：提出的预测方法可用于风电、小水电接入的母线净负荷预测。地表紫外辐射对棒-板空气间隙工频放电的影响
摘要：揭示地表太阳紫外辐射对电力系统外绝缘放电特性的影响对于强紫外辐射地区外绝缘设计和运行有着重要的意义。利用人工紫外光源模拟大气环境中的紫外辐射,在实验室研究了紫外辐射对空气间隙工频放电特性的影响。试验结果表明地表太阳紫外辐射对空气间隙工频击穿电压和电晕放电均无明显影响。产生这种现象的原因是：地表太阳紫外辐射的光子能量小于铁和铜及其氧化物的逸出功,因此无法从铁、铜电极中电离出电子。同时,紫外辐射对空气间隙放电发展过程也没有明显影响。虽然这一波段的部分光子能量高于铝的逸出功,但由于铝在空气中极易氧化,形成氧化膜（Al2O3）,这层氧化膜阻止了紫外光子从铝电极表面电离出电子。因此,太阳紫外辐射对暴露在空气中的铜、铁、铝电极的工频放电均无明显影响。灭弧防雷装置对电弧发展抑制的研究
摘要：当输电线路遭受雷击或绝缘子串工频闪络时,采用喷射气体灭弧防雷间隙装置能够有效保护绝缘子串免受工频电弧的灼烧,同时在冲击闪络击穿间隙后,能够迅速切断暂态电弧。其原理为：装置瞬间产生高速气流,在电弧处于＂幼年＂时就将电弧熄灭,这样深度抑制了电弧,即在暂态电流值为几安或者几十安时,气流就将电弧熄灭,最理想的情况就是没有电弧产生（由于电流值小,能量不足以维持电弧产生）。可见高速气体作用在电弧的时间点越早,灭弧效果越好。文中对该理论和喷射气流灭弧防雷间隙进行试验验证,采用高速摄像机拍摄画面,较好地反映了气流对电弧的深度抑制作用。均压环安装位置对220kV复合绝缘子覆冰及其闪络特性的影响
摘要：在人工气候室对不同位置安装均压环的220 kV复合绝缘子进行了人工带电覆冰试验,分析了均压环安装位置对绝缘子覆冰及电气特性的影响。结果表明：复合绝缘子本身电场分布极不均匀,使不同均压环安装位置对改善电场分布的效果不尽相同,从而对复合绝缘子覆冰有明显影响。高压端均压环使高压端伞裙覆冰比较均匀,冰棱生长较长,均压环冰棱呈向外弯曲生长,提高冰闪电压;低压端均压环使低压端伞裙相邻冰棱之间发生粘接,均压环冰棱基本呈垂直生长,降低冰闪电压;绝缘子和均压环表面覆冰密度大于冰棱冰密,安装均压环的高压端或低压端,其表面和冰棱冰密都大于不带均压环时;仅高压端带均压环时的绝缘子自身冰重大于仅低压端带均压环时。750kV输电线路复合横担均压特性
摘要：复合横担首次应用于国内750 kV线路,由于电压等级高,结构复杂,均压、均场问题突出,需要对其均压特性进行深入研究。运用三维有限元分析软件ANSYS,考虑杆塔、大地、导线以及相间影响等因素,计算了复合横担在不同设计方案下的电位、电场分布,研究了中间法兰以及横担端部配置均压环、屏蔽环对复合横担电位分布的影响,对比了750 kV线路直线塔绝缘子串与复合横担的电位分布。复合横担最终选择在最初设计方案的基础上取消悬垂串、增加横担长度并配置合理的均压屏蔽装置的方案,其电位分布优于750 kV线路直线塔。经过中国电力科学研究院电气试验验证,复合横担电气性能良好,满足运行要求。基于物联网与空间信息技术的电网应急指挥系统
摘要：首先深入分析了智能电网应急指挥对电网环境、电网运行等信息全面实时感知、智能分析、多维可视化及综合服务的应用需求,提出了利用物联网技术实现基于改进遗传算法的配电网故障定位,并对应急人员、物资的调配实现全过程自动感知、识别、跟踪、指挥。利用空间信息技术,结合对称三角模糊数模拟计算应急物流中的最优物流路径,建立基于地理信息系统（geographic information system,GIS）平台的电网应急资源调度方案。基于物联网技术和空间信息技术,设计构建了集灾害监测、预警、查询分析、资源调配、指挥决策于一体的可视化应急指挥支撑平台。最后结合某省电力公司电网应急指挥系统的建设以及实际应用效果进行了实例分析。含分布式电源配电网的故障定位新方案
摘要：分布式电源（distributed generation,DG）接入配电网后导致配电网辐射型的网络结构发生变化,会对传统的无方向电流保护产生影响。由于配电网的馈线上一般不装设电压互感器,电压量信息无法提取。文章提出一种不借助于电压量信息的故障定位新方案,通过对馈线首端到DG接入点之间的限时电流速断保护和DG接入点到馈线末端之间的定时限过电流保护的动作信息进行分析,实现对故障的准确定位。同时,文中针对多个DG经不同点接入和保护灵敏度不满足要求等几种特殊情况进行了讨论,并提出了相应的解决方法。该故障定位新方案无需额外在配电线路上装设大量的电压互感器和断路器,且保护不受DG输出功率变化的影响,可以保留原来的定值,具有一定的实用性。通过对一个10 kV配电系统进行仿真,验证了本保护方案的正确性。
