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电网技术 2016年第07期杂志 文档列表

电网技术杂志大规模交直流混联电网运行特性、风险及控制技术

±1100kV特高压直流送受端接入系统方案研究1927-1933

摘要：针对我国首个±1100 k V特高压直流工程（准东—皖南）,研究了直流送受端接入系统方案。首先,对于直流送端系统,考虑直流再启动、闭锁等故障对电网的影响,采用直流安全稳定计算标准,从频率和电压稳定性角度研究送端换流站孤岛接入和联网接入2种方式的可行性。然后,对于直流受端系统,从提高多馈入短路比、抑制短路电流、平衡潮流分布3个层次,研究受端换流站单层接入500 k V、单层接入1000k V、分层接入1000 k V/500 k V这3种方式的可行性。最后,从受端换流站近区网架结构、接入通道选择等多角度研究并提出了换流站的系统接入网架方案。

风光火打捆交直流混联外送系统交互影响及稳定性研究1934-1942

摘要：风电或光伏与火电打捆通过交直流系统外送是我国大型新能源基地电力外送的重要途径。文章基于建立的风光火打捆交直流混联外送系统模型,研究了配套火电对直流、风电和光伏以及联网交流系统的影响机理。分析了直流运行异常对风电和光伏的影响,通过理论分析和仿真计算,研究了风电和光伏的脱网时序,定性并定量分析了新能源脱网对联网交流系统重要交流断面的影响。针对风光火打捆外送系统存在的问题提出了运行控制建议。

特高压远距离高补偿度串补线路故障清除操作过电压特性及对策1943-1950

摘要：在远距离特高压线路上加装高补偿度串补是实现更远距离、更大容量输电的合理选择,在我国特高压电网发展及全球能源互联网战略中具有广阔的应用前景。特高压高补偿度串补线路发生故障清除过程中,在健全相和相邻线路上产生的操作过电压与无串补或常规串补线路相比有升高趋势,且在现有避雷器及线路保护联动旁路串补措施条件下可能超过现有标准限值,有必要开展过电压特性及抑制措施研究。文章采取理论分析和数字仿真手段,研究了高补偿度串补对特高压线路故障清除操作过电压的影响特性,并基于闪络率评估,分析了快速联动旁路串补、加装低残压避雷器及＂联动＋低残压避雷器＂组合等多种措施对故障清除过电压的抑制效果,并提出了综合对策。研究成果可为特高压远距离高补偿度串补线路的工程设计、设备选型提供技术依据,为实现跨区或跨国输电提供技术支撑。

基于等效解耦过程的交直流协调控制鲁棒稳定性研究1951-1956

摘要：通过等效解耦过程（effective open-loop process）将多输入多输出系统中的各回路进行解耦,把多变量系统回路方程形式转换为单变量系统回路方程,从而建立起各回路独立控制的数学模型。但在多输入多输出系统中,各回路控制器之间可能存在无法协调的问题,为此,在实现等效解耦过程解耦控制的基础上,基于小增益定理,提出判断交直流系统协调控制鲁棒稳定性的量化指标;且针对发电机PSS附加控制与直流附加控制的协调控制,设计了能够协调运作且抑制低频振荡的发电机PSS附加控制器和直流附加控制器。在PSCAD中进行算例仿真验证了所提判断交直流系统协调控制鲁棒稳定性量化指标的有效性和所设计控制器的实用性。

交直流混联系统直流功率转移对交流电压的影响1957-1961

摘要：针对交直流混联系统中,直流输送功率下降或发生闭锁故障情况下,其盈余功率通过交流通道转移时,交流通道上电压稳定薄弱点的电压下降幅度进行了理论推导和仿真分析,明确了直流功率转移对交流通道电压下降幅度影响的主要因素：直流功率变化与交流母线电压之间的耦合程度以及交流母线自身的电压稳定强度,提出了能够识别交流系统中受到电压稳定限制抵御直流功率转移能力最弱母线的判定指标,并在我国华中电网这一实际电网系统中进行了仿真验证,结果与理论分析完全相符。

基于节点耦合距离的多直流馈入系统落点选取方法1962-1969

摘要：当多条直流落点到同一受端系统,密集的直流落点给电网的运行带来巨大挑战,因此合理安排直流落点位置对于电网安全稳定运行有重要意义。文章以多馈入交互影响因子为基础,定义了节点间耦合距离并通过聚类的方法将受端系统分成若干子区域。聚类结果表明同一子区中的节点交互影响作用强,不同子区域中的节点交互作用弱。每条直流选择一个子区域作为备选落点区域,所有可能方案构成落点方案集合,以多馈入短路比指标为目标,利用变权综合法评估落点方案。最后通过同一算例与已有筛选方法比较,分析结果表明本文所提方法具有一定的合理性与简便性,可应用于直流落点规划选址。

“能源与电力供给侧改革关键技术”专题征稿启事1969-1969

摘要：中央财经领导小组第十一次会议上强调,在适度扩大总需求的同时,着力加强供给侧结构性改革,提高供给体系质量和效率。能源与电力是国民经济发展的源动力,关系重大。近年来,随着经济社会发展进入新常态,能源与电力需求增长空间有限,加上我国节能减排目标压力依旧较大,能源领域的供给侧改革势在必行。能源与电力领域的供给侧改革,

交流侧单相短路时直流系统提供短路电流的特性分析1970-1977

摘要：随着直流输电系统的迅速发展,能否忽略直流系统对短路电流的贡献成为一个亟待研究的问题。文章基于实际直流工程的详细电磁暂态模型,对交流侧发生单相短路故障时直流系统提供短路电流的特性进行研究。通过分析故障后直流输电系统的暂态特性,提出针对短路电流计算关键值,提取并分析直流系统提供短路电流的对应分量;通过对大量仿真结果的统计分析,明确了直流系统提供短路电流的特性及其对短路电流计算的影响,得出结论：直流系统提供的短路电流会使短路电流计算中的工频短路电流初始值、对称开断短路电流的幅值减小,而短路电流峰值增大,且工程应用中短路电流计算可以不考虑直流系统。通过基于实际电网的短路电流对比计算,验证了以上结论。

电网技术杂志可再生能源发电与综合消纳技术

孤岛型风柴储微电网运行情况分析1978-1984

摘要：孤岛型微电网可有效解决偏远地区居民用电问题。针对孤岛型微电网的稳定运行及优化调度,提出了一种基于频率电压分区控制的微电网运行控制策略：正常运行区内,根据柴发负载率以进行储能出力调节及风机启停控制,实现风能最大利用及柴发经济运行;警告运行区内,通过储能出力调节以使孤岛型微电网频率电压波动快速平抑;紧急运行区内,通过切机或减载实现微电网稳定运行。经东澳岛风柴储微电网实例验证,所提控制策略可有效实现孤岛型微电网功率分配及稳定运行。

多微网系统的安全能量路由机制1985-1991

摘要：随着分布式能源在配电网中所占比重的增高,包含多个分布式发电单元的多微网系统（multi-microgrid system,MMS）受到人们的广泛关注。为降低铺设、布线和维护成本,MMS倾向于采用无线通信技术来实现其运行、控制及保护等关键功能,而这必然加大信息传输的风险,但目前对MMS的研究主要围绕物理控制防护展开。为此结合密码学技术,对MMS的安全能量路由机制进行了深入研究。首先分析了MMS面临的信息安全问题,指出其在完整性、可用性和机密性方面的安全风险。然后基于Io Ius框架和逻辑密钥层次结构,分别从微网和大电网发出能量请求两方面设计了其安全能量路由机制。最后针对能量路由机制的密钥管理问题,设计了相应的密钥管理方案。方案分析结果表明了所提机制的可行性。

考虑电网分时电价的直流微电网分层协调控制1992-2000

摘要：针对无通信条件下低压直流微电网的分布式控制,提出了一种考虑电网分时电价的分层协调控制策略,将储能单元的剩余充放电功率与电网电价相结合,通过比较电池的充放电成本和电网电价,采用低价购电、高价售电的策略,以降低系统的运行成本。该策略将直流微电网的控制系统分为3个层次。其中,底层变流器控制层和中层母线电压控制层能够在保持各单元控制结构不变的情况下,根据公共直流母线电压平滑调节各单元输出功率,实现直流微电网的分散自治运行;上层功率调度层通过获取交流电网侧的分时电价信息,改变并网DC-AC变流器的实时运行状态,从而充分利用储能单元的剩余功率,提高系统运行的经济性。该策略下,系统中各组成单元均采用分布式控制结构,在保证多个电压控制单元间功率合理分配的同时,实现变流器＂即插即用＂的功能。Matlab/Simulink仿真结果验证了所提控制策略的有效性。

基于虚拟同步机的微网逆变器无频差控制2001-2008

摘要：虚拟同步机控制可克服传统并网逆变器无惯性给电网带来的冲击,可提升电网接纳可再生能源的能力,在微电网中受到了广泛关注。但由于虚拟同步机采用传统的有功？频率下垂控制,在孤网模式下存在频率偏移,这会对接入微网中的负载产生不利的影响。提出了一种无频差的有功-频率控制算法,即在转子运动方程中,用频率比例积分反馈代替传统的阻尼环节,消除了孤网模式下的频率偏移,同时能够实现微网逆变器的多模式控制。建立系统降阶小信号模型,以系统的稳态性能、动态性能和微网系统相关参数指标为约束条件对所提控制器参数进行优化设计。最后,仿真和实验结果证实了控制算法的有效性和可行性。

用户互动负荷模型及其微电网日前经济调度的应用2009-2015

摘要：建立了可平移负荷、可削减负荷和可转移负荷3类互动负荷模型,应用于用户参与互动环境下微电网日前经济调度,并探讨了用户互动合约的相关内容。可平移负荷模型通过0-1变量和功率分布向量描述,极大地降低了模型求解规模;可削减负荷模型考虑了互动频率和持续时间;可转移负荷模型考虑了可转移时间区间;互动负荷模型均保持线性,求解不依赖于初值。算例验证结果表明：1）所提出的模型充分考虑了互动负荷的用电特点和用户要求,工程实操性强;2）可削减负荷能发挥削峰作用,可平移负荷和可转移负荷实现移峰;3）3类互动负荷相互配合,不仅能合理调整负荷曲线,还能有效消纳新能源出力,以实现系统经济运行。

分布式电源接入对配电网可靠性影响的仿真分析2016-2021

摘要：随着分布式电源的推广和并网运行,现有的关于配电网可靠性评估的模型、算法和指标都会受到影响。提出了一种采用解析法计算含有分布式电源的配电网可靠性评估方法。该方法是基于威布尔？马尔科夫（Weibull-Markov）模型建立能够更精准模拟分布式电源多运行状态运行的配电网可靠性计算模型。进而,在改进IEEE-RBTS-BUS6系统中,采用该方法仿真计算该系统的可靠性,并分析分布式电源接入对系统可靠性的影响,得出在可靠性限制条件下,分布式电源接入配电系统的最佳比例。

基于现场可编程门阵列的分布式发电系统实时仿真相关问题研究2022-2029

摘要：分布式发电系统在用户侧的大规模广泛接入对配电网的运行、控制与保护带来了革命性的影响与挑战,其暂态仿真和实时仿真的重要性日益凸显,其中实时仿真可借助现场可编程门阵列（field-programmable gate array,FPGA）强大的硬件计算能力。提出并实现了基于FPGA的电气和控制系统异步通讯数据交互方法,缩短了实时仿真的计算步长;在交流源模块中,实现了基于FPGA的数值计算插值方法,在不增加较多计算资源的同时放宽了实时仿真的步长选择。通过搭建光蓄混合发电系统算例对实时仿真器进行验证,电气和控制系统的仿真步长分别为1.096？s以及1.696？s,通过与PSCAD/EMTDC的仿真结果比较,验证了设计方法的计算精度。

电网技术杂志低碳电力技术

电网限负荷条件下风电场一次调频策略2030-2037

摘要：随着风电并网容量的增加,电力系统的调频、调峰问题日益突出,这就要求风电场应具备功率调节和频率调整的综合控制能力。根据风电机组的风速状况提出超速控制和桨距角控制协调的减载控制方案,使得预留的功率既可满足风电场的限负荷控制要求,也可作为风电场的调频备用。同时,根据风电场自身的运行状况整定风电机组的静态调差系数,并结合风场的功率分配策略,使风电场能在电网限负荷条件下尽可能地支持电力系统的频率调整。仿真结果表明,所提出的方法能满足电网限负荷指令,改善系统的调频特性,并缓解常规发电厂的调频压力,充分利用限负荷条件下的＂弃风＂资源。

考虑多风电场风速变化规律的模拟数据生成方法2038-2044

摘要：综合考虑多风电场风速的变化规律并模拟生成相应数据,对研究大规模风电接入系统具有重要意义。提出一种考虑多风电场互相关性和波动特性的风速时序建模方法。首先分析多风电场风速间的时延关系,利用Copula函数构造能描述多风电场互相关性和概率分布的风速序列;然后通过随机微分方程对生成的风速序列进行重构,使其满足实际波动特性;最后再依据时延关系对风速序列进行调整。结果表明,利用该方法生成的风速模型能够描述各风电场自身和相互之间的变化规律。以IEEE-RBTS测试系统进行充裕度评估,验证了所提模型的有效性和实用性。

基于聚类经验模态分解-样本熵和优化极限学习机的风电功率多步区间预测2045-2051

摘要：针对风电功率序列的不确定性和随机性特征,提出一种基于聚类经验模态分解-样本熵和优化极限学习机的多步区间预测模型。首先,利用聚类经验模态分解-样本熵方法将原始风电功率序列分解为一系列复杂度差异明显的子序列。然后,分别对各子序列建立基于上下界直接估量的区间预测模型。为分析不同区间构造的差异,提出一种体现训练目标值偏离区间范围影响的新型区间预测评估指标作为目标函数,并采用基于混沌萤火虫结合多策略融合自适应差分进化的优化算法寻求其最优解,以提高模型预测性能。最后,以某一风电场实际功率数据为算例,验证了所提模型能获得可靠优良的多步区间预测结果,可为风电功率多步不确定性预测提供一种新的有效途径。