基于风电场动态时空关系的风速分布模型研究
摘要：通过测风塔风速和风向数据计算风电场各机组的动态空间位置,基于Matlab平台在综合风电机组尾流效应和时滞效应数学模型的基础上,建立了风速在各台风机上的分布模型.算例以实际风电场为研究对象,将测风塔的实测数据输入该模型计算场内各风机风速,分析了尾流和时滞因素对风速模型及风电场出力的影响,结果表明尾流降低出力、时滞平滑出力.最后将风速模型转换成全场输出功率模型,并与风电场实测出力数据进行比较,验证了所建风电场风速模型的有效性.基于直驱式永磁同步发电机组的风电场动态建模
摘要：根据某大型风电基地200 MW标准直驱机组风场的电气参数和出力数据,利用风机功率曲线求取等效风速,按照单机法思想建立了直驱式永磁机组风电场的单机聚合模型.运用DIgSILENT PowerFactory软件建模仿真,与详细风场模型、多机法聚合模型进行了对比,探讨了模型的可行性.此外,分析了风场集电线路对聚合模型精度的影响,并提出了单机聚合法的适用性和建模过程中集电线路的取舍原则.风电并网系统低谷时段的调峰能力分析
摘要：分析了风电波动对调峰影响的极端场景,综合考虑系统调峰容量和机组爬坡速率等因素,提出了一种风电并网系统低谷时段调峰能力的计算模型和方法.所建模型为0-1整数规划模型.该模型以研究周期内的低谷负荷时段系统下调空间最大为目标,计及常规机组的最小运行时间、最小停运时间以及爬坡速率约束,并考虑风电波动的极端场景.求解该优化模型,可得到在研究周期内系统应对风电波动的调峰极限以及相应的机组启停方案.以东北某省实际电网为例进行分析,验证了该模型和方法的正确性和有效性.不平衡及谐波电网电压下并网逆变器的直接功率控制策略
摘要：为提高并网逆变器对电网的适应能力,提出了不平衡及谐波电网电压下并网逆变器的直接功率控制策略.建立了同步旋转坐标系下的并网逆变器数学模型;以输出有功和无功功率平稳或输出电流三相平衡且波形正弦为控制目标,在传统直接功率控制基础上引入矢量比例积分（vector proportional integrator,VPI）谐振控制器以抑制功率或者电流的波动;分析了VPI谐振调节器的参数设计规律及不同控制目标下所提策略的控制性能.实验结果验证了所提策略的有效性.大规模风电场并网下的互联电力系统广域阻尼协调控制
摘要：在区域电网互联以及大规模风电远距离输送的背景下,提出了一种新型广域阻尼控制器设计方法.该方法采用交替Krylov子空间算法对系统进行降阶,避免了传统的平衡降阶算法需处理2个高阶Lyapunov方程的问题.在此基础上,考虑了同步发电机与风电场的协调阻尼控制,提出采用均值方差映射算法对控制器参数进行协调优化.并提出增益调度思想,解决了控制器在系统不同运行方式下的鲁棒性问题.算例结果验证了所提方法的可行性.基于模糊自适应卡尔曼滤波的风电场储能系统功率控制
摘要：以大规模全钒液流电池作为风电场的储能装置,提出了基于模糊自适应卡尔曼滤波的储能系统控制策略.控制策略以电池荷电状态（state of charge,SOC）和SOC变化率调整储能系统有功功率目标值,有效地解决了低通滤波相位延迟的问题,加快了电池的SOC恢复速度.仿真结果表明,采用上述控制策略后,风电场输出功率波动得到抑制,电池的SOC也得到有效控制,这防止了电池的过充过放,延长了储能系统的寿命.考虑环境效益的分布式电源多目标规划
摘要：分布式电源（distributed generation,DG）接入配电网,可以有效缓解传统发电方式带来的环境污染和能源枯竭问题.在考虑DG环境效益的基础上,针对多类型DG接入位置及容量问题,建立了综合污染气体排放量、配电网总费用和系统电压偏差的多目标模型,并提出了一种自适应多目标粒子群算法.该算法结合非线性变异算子保持种群多样性,采用动态自适应网格策略使得Pareto前端分布更加均匀,从而为最终决策提供良好的候选方案.针对获得的非支配集,采用分层模糊决策技术得到符合决策者侧重点的最终方案.算例分析结果表明,利用该方法得到的DG配置方案,可以有效地减少污染排放量,降低总费用,减小电压偏差,这验证了模型和算法的合理性和有效性.大规模间歇式电源接入电网多目标鲁棒优化调度
摘要：随着间歇式电源接入电网的比例不断提升,间歇式电源出力的波动性和随机性会给电力系统优化调度带来较大影响.针对大规模间歇式电源出力的不确定性,提出将鲁棒优化理论引入到含大规模间歇式电源的电力系统优化调度中;构建了含间歇式电源的电力系统多目标动态鲁棒优化调度模型,以尽可能实现常规火力发电成本最低、污染气体排放量最少的综合优化目标;设计了一种新的多目标复合型微分进化算法,该算法通过将帕累托非劣排序、种群分割、复合微分进化和种群重组等一系列操作引入微分进化算法有效兼顾了微分进化过程中个体多样性与收敛速度.算例分析结果表明,提出的算法和模型能够很好地解决大规模间歇式电源接入电网多目标鲁棒优化调度问题,所得优化调度结果具有比较好的可靠性和经济性.用于跟踪风电场计划出力的电池储能系统容量优化配置
摘要：电池储能系统是平抑风电功率预测误差的理想选择,在现有储能电池价格水平前提下,电池储能系统的功率与容量优化配置尤为重要.基于风电场功率预测误差分布特性,依据风电功率预测预报标准中的约束条件和考核指标,分析了电池储能系统功率与风电功率预测误差、风电功率预测误差缩减率、全天预测结果的均方根误差、准确率及合格率的特性关系,储能系统容量与容量需求满足率及容量需求满足增长率的特性关系.为较好平抑风电功率预测误差且使投入成本较低,基于截止正态分布法,提出了一种储能系统功率与容量配置优化方法.该方法可计算用于跟踪风电场计划出力所需的较优储能系统功率与容量.通过实例计算分析,验证了该方法的有效性和可行性.基于两步制自适应求解算法的风电-电动汽车多种并网模式效益对比分析模型
摘要：针对可入网电动汽车和风电出力随机性对电力系统运行状态的影响,综合考虑电动汽车在无控充电、持续充电、延迟充电和完全优化充电模式下的运行特点,并结合系统运行的约束条件构建了风电-电动汽车协同调度多目标优化模型.然后,提出了基于改进ε约束方法与模糊决策理论的两步制自适应模型求解方法,得到隶属度最优的系统运行方案.最后,以IEEE36节点10机系统进行算例仿真并对电动汽车并网数量进行敏感性分析,结果表明：所提方法在求解风电-电动汽车协同调度问题时具有可行性和有效性;电网汽车在完全优化充电模式下并网具有更好的削峰填谷效果,能够为风电提供更多的备用服务,降低弃风电量;随着电动汽车并网数量的增加,风电弃风电量和火电发电成本均逐渐降低.考虑电池寿命和过放现象的风电场储能容量优化
摘要：风电接入量的增加给电网的安全稳定运行带来了挑战.引入储能系统使风功率输出最大程度地满足期望输出,以减小风电不稳定特性造成的影响.将放电深度及过放现象等造成的寿命损伤折合为运行成本,将未满足期望输出部分的能量折合为惩罚成本,同时考虑储能设备的固有成本,以这三部分综合经济成本最小为优化目标,以功率约束、容量约束、电池寿命约束为约束条件,以遗传算法为求解方法,求解最优的储能容量.算例分析结果表明,采用该方法求得的最优容量,既可以保证较小的经济成本,也可以将功率波动控制在较小范围内.此外,对运行成本、惩罚成本、固有成本的关系进行了分析,证明了引入运行成本的必要性.电动汽车商的博弈竞争模型和算法研究
摘要：随着电动汽车使用规模的扩大,传统集中调度的模式在优化算法上引发了“维数灾”的问题,为此引入竞争市场,提出了对电动汽车负荷进行多商管理的模式,有效降低了算法规模.在该模式下,提出基于博弈论的商决策优化模型,并针对含对手策略的0-1整数规划问题,提出仿蛛网算法和时间分块的方法.以锂离子电池电动汽车和铅酸蓄电池电动汽车为例进行仿真,结果表明,该决策优化模型可以有效提高商的利润.量子密钥技术提升电力系统二次防护安全性研究
摘要：为增强电力二次系统抵御高性能计算攻击的能力,提出一种采用量子密钥对电力通信数据进行实时加解密处理的方法.首先,从技术成熟度和实用化角度,分析论证了量子密钥技术与电力二次防护系统结合的可行性;然后,提出一种量子密钥分配（quantum key distribution,QKD）系统与电力纵向加密认证装置的具体结合方式,并设计实现了用于QKD与纵向加密设备的信息交互和密钥管理方法;最后,探讨了在电力系统组建广域电力量子数据网络的实现方案和组网思路,无需调整现有网络结构,便可以实现规模化的应用部署.考虑需方响应资源的电力系统生产模拟
摘要：随着智能电网的发展,需方响应成为智能电网的核心特征,传统方法难以模拟需方响应资源的运行变化对电力系统的影响,智能工程混合模型为其提供了解决思路.将各种需方响应资源汇总成能效电厂,基于智能工程利用Agent模拟技术构建了能效电厂随机生产模拟模型,设计了发电智能体、能效电厂智能体以及协调智能体.协调智能体根据负荷情况和机组报价安排发电计划并计算出清价格,发电智能体和能效电厂智能体根据出清价格调整报价策略.和等效电量函数法和序列法的比较,以及加入能效电厂之后的IEEE-RTS 79系统进行的定量分析,验证了利用智能体模拟技术进行随机生产模拟的有效性.基于等效参考电流控制的低压微电网控制策略
摘要：在PQ控制和V/f下垂控制的基础上提出了微电网2种运行模式下均适用的等效参考电流控制法.对于电压幅值和频率,将其参考值与各自实际运行值的偏差分别引入到参考电流的dq轴分量中,通过对引入偏差的控制使分布式电源在微电网2种运行模式下具有相应的运行特性.该方法避免控制方法因运行模式变化而切换,确保了运行模式间的平滑转换;还能有效改善孤岛运行时电压和频率的动态调节效果,实现并网运行时的直接功率控制.同时,针对该控制方法设计了同步并网控制器,实现了微电网的平滑并网.仿真和实验结果证明了所提控制策略的可行性.直流偏磁下电力变压器的振动特性
摘要：为深入了解直流偏磁情况下变压器的振动特性,基于能量守恒理论,详细分析了变压器铁心的磁致伸缩应变特性及直流偏磁时的振动特性.通过搭建变压器直流偏磁试验平台,对直流偏磁时变压器励磁特性和箱壁振动特性进行测试,得到了励磁电流和振动信号随外加直流分量的变化规律.分析结果表明,励磁电流随直流分量的增加而增大,波形畸变程度加剧,有偶次谐波出现,且各次谐波含量呈现增加趋势但增幅各异.此外,振动信号中有不同程度的高次频率分量出现,且各频率分量幅值随直流分量的增加而增大.“直流输电与直流电网”专栏征稿启事
摘要：随着未来能源格局的深刻变化，传统的电力装备、电网结构和运行技术等面临着巨大的挑战，基于常规直流及柔性直流的多端直流输电和直流电网技术被认为是解决大规模可再生能源消纳问题的有效技术手段之一。鉴于近年来已有许多学者投入大量精力研究直流输电及直流电网技术，我刊从2013年第9期起开辟“直流输电与直流电网”专栏，正极性单点电晕放电可听噪声时域波形拟合及分析
摘要：基于实验室搭建的可听噪声时域测试平台,获得了正极性单点电晕放电产生可听噪声的时域波形.根据可听噪声时域波形的脉冲特性,提出了采用分段双指数函数来拟合单个可听噪声时域脉冲波形的经验波形,通过在时域和频域上对拟合结果和测量结果的对比研究,验证了所提出拟合波形的合理性.最后,基于长时间可听噪声时域测试结果分析了不同电压下分段双指数函数中的拟合参数和可听噪声波形参数的统计特性.实验结果表明,由于电晕放电的随机性,在同一电压下脉冲波形参数及波形拟合参数具有较大的波动性;可听噪声脉冲的时间间隔随着电压的增加有所降低,而脉冲宽度及视在持续时间在不同电压下变化不大.
