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摘要:该文从预防和应对城市突发事件和灾害造成大停电事故的角度,分析当前城市电网存在的主要问题。在此基础上,从加强系统规划设计,城市供电应急系统建设和城市电网运行控制研究等三个方面,提出了保障城市电网供电安全的工作重点和建议,以期建设坚强的城市电网,降低城市电网的运行风险,加快事故后的抢修重建和供电恢复工作,提高应对突发事件和重大灾害、保障供电安全的能力。
摘要:研究如何通过调度控制来规避电力系统运行的风险、提高电力系统的运行可靠性具有重要的意义。提出运行可靠性在线控制的模型和算法。首先阐述运行可靠性在线控制的基础与功能定位,然后提出短期运行可靠性评估的指标和算法,在此基础上建立运行可靠性控制的数学模型,该模型以控制代价最小为目标函数,以发电机出力调整量和节点切负荷量为控制变量,以运行可靠性指标准则为约束条件,采用改进的粒子群智能优化算法进行搜索。对IEEERTS-79测试系统的计算分析表明运行可靠性控制模型和算法的有效性。
摘要:和传统基于各种简化模型的研究不同,直接基于非线性微分-代数(differential-algebraic equation,DAE)子系统模型(即元件结构化模型)研究元件的非线性分散控制问题。首先分析元件结构化模型的特殊性,包括其指数1性质和关联可测性质。接着利用此特殊性,将非线性DAE子系统的控制问题转化为一类关联可测的非线性常微分方程(ordinary differential equation,ODE)子系统的控制问题。这样,传统的、适合于非线性ODE系统的控制方法就可在进行适当改进和拓展后用于元件非线性DAE子系统的控制器设计。此外,还讨论具体设计时需关注的若干问题,包括接口变量的选择与分解,输出方程与被控量的选择及反馈变量的选择。最后,归纳了设计控制器的具体步骤。
摘要:解列是电力系统在受到大干扰、系统完整性无法保持的情况下将系统分解成几个孤岛的控制。如何高效寻找满足特定约束集的解列断面,是当前主动解列问题的研究热点。但是随系统规模的增大,现有基于图论模型的策略搜索算法,不同程度上存在维数灾困难。该文提出基于弱联接理论的决策空间预筛方法将有效降低预决策空间规模,再利用有序二元决策图将使求解大规模系统的解列策略(集)成为可能。对IEEE-68系统的测试结果显示,方法可在不损失可行解的前提下,极大程度上降低决策空间规模。
摘要:连锁故障是具有时序特征的系统故障,在连锁故障的相继故障阶段,保护装置相继动作跳闸。由于保护从启动到跳闸需经历一段时间,可用具有始点和终点的时间区间表示,因此保护相继动作的时序关系可以表示为不同时间区间之间的时序关系。该文基于时态知识表示理论,通过Allen区间代数方法,研究了相继故障的时序问题。在考虑保护动作模型时间属性的基础上,提出了基于时序推理的故障路径搜索策略,构造了具有时序特征的相继故障演变模型。算例分析显示,相继故障演变模型具有双时态的特点。
摘要:建立计及发电报价、静态负荷模型和静止无功补偿装置(static var compensator,SVC)对电力系统鞍结分岔点(saddle node bifurcation,SNB)影响的系统分析数学模型,并采用局部电压参数化的连续潮流算法求取电力系统的SNB点。在得到的SNB点处,进行模态分析,识别出系统的薄弱母线群和关键发电机。在IEEE-30节点测试系统上的仿真结果表明,同时计及上述3种影响因素时,将有利于改善系统的静态电压稳定性,与不考虑这些影响因素时所得到的结果对比分析表明进行电压稳定性分析时考虑这些影响因素的必要性。
摘要:研究电网规划中负荷不确定性表示为区间数时,计及发电机出力调整下的最小切负荷量计算问题。提出一种精确求解区间负荷下系统最小切负荷量区间数表示的区间最小切负荷计算方法。给出区间至多切负荷的定义并建立基于双层线性规划的区间至多切负荷模型,使用分支定界算法求解此模型可得区间最小切负荷的区间上限;给出区间至少切负荷的定义并建立区间至少切负荷模型,求解此模型可得区间最小切负荷的区间下限。该方法可有效避免使用蒙特卡罗模拟法求解此类问题时计算量大,结果一般不精确的缺点,为区间不确定信息下的系统安全性研究提供一条新的思路。算例的结果验证该方法的正确性和有效性。
摘要:目前我国向家坝—上海±800kV特高压直流输电工程正在紧张的设计和建设中,作者拟通过试验和仿真计算对±800kV直流工程用管母线的直流起晕特性进行系统研究。首先在北京、西宁和拉萨3地进行了多种直径模拟管母线的可见电晕对比试验,然后利用模拟电荷法对不同直径管母线表面电场分布进行仿真计算,并结合气体放电理论得到管母线负极性电晕的起晕电压。将试验数据和仿真结果进行对比,两者较为吻合。且由试验和仿真数据均可看出,母线起晕电压随着对地高度和母线直径呈线性变化关系;仿真计算还表明,随着对地高度和母线直径的进一步增加,母线起晕电压呈现出饱和的趋势。文中还针对海拔对管母线起晕电压的影响进行了讨论,给出了工程适用的海拔校正方法。
摘要:对由普通25#矿物油、以Biotemp为代表的植物油和普通绝缘纸、热稳定纸组成的4种油纸绝缘试品在90、110和130℃3种温度下开展了热老化实验,测量并记录了老化过程中绝缘纸的聚合度、油中糠醛、CO、CO2以及油酸值和微水含量等老化特征参数和变化规律,并首次系统地对比分析了不同绝缘组合的老化特性,探索不同绝缘材料老化生成物的相关性关系,为传统的老化特征参量应用于不同油纸绝缘系统的老化诊断提供了依据,并为拓展变压器寿命预测理论奠定了基础。
摘要:用膜片与光纤尾纤端面构成非本征光纤法珀传感器,测量液体介质中局部放电产生的声波,所组成系统具有全介质结构和抗电磁干扰能力。采用尾纤分别与石英膜和微电子机械系统(micro electronic mechanical systems,MEMS)工艺获得硅膜制成传感器,根据理论分析和计算机仿真结果建立确定传感器参数的方法。应用压电超声传感器与两种膜片的光纤传感器共同测量局放产生的声发射信号。实验结果表明,硅膜结构的非本征光纤法珀传感器最小可测放电量达到了150pC,实验同时验证了法珀腔长工作点对测量灵敏度的影响。
摘要:为了对2018水平年国家特高压规划电网的输电网络结构进行检查和考核,该文应用数模混合式电力系统实时仿真装置,进行多项N-1故障和N-2故障的实时仿真试验,对±800kV直流系统与送受端交流系统的相互影响进行深入研究。研究结果表明,从系统安全稳定角度出发,该网架结构可行:±800kV直流发生双极闭锁故障时,特高压交流通道部分母线电压偏低,建议通过加强无功补偿装置等手段来改善故障后系统的电压水平。研究还发现,因向家坝-南汇、溪落渡左-株洲、溪落渡右-浙西这3回特高压直流送端换流站距离很近,任一直流发生双极闭锁时整流站换流母线的暂态过电压均会导致其它2回直流发生换相失败,建议设立专题对此进行深入研究。
摘要:提出一种优化阻尼控制参数的新方法,以改善系统在遭受大扰动后的动态品质。算法包含一个先阻尼评估后参数优化的过程,将基于单机等效法(single machine equivalent,SIME)的普罗尼(Prony)分析用于对故障后系统振荡的阻尼评估。所得到的阻尼比作为大扰动下控制效果的评估指标。若系统振荡欠阻尼,则以该阻尼比作为变量构造目标函数,将遗传算法与上述阻尼评估过程相结合对控制参数进行协调优化。6机双馈入直流系统和50机145节点模拟系统的仿真结果表明:算法准确地提取了多机系统故障后振荡的关键信息;阻尼比作为阻尼控制措施的评估指标切实可行;阻尼控制参数的二次优化使系统在大扰动后仍能满足阻尼性能指标的要求,并且有效地抑制了故障后欠阻尼的振荡。
摘要:转换性故障的准确识别是变压器差动保护亟待解决的难题之一。该文利用TA饱和的变化特征对变压器转换性故障进行识别。当TA饱和后,在一次电流过零点附近总会存在一定的线性传变区,在区外故障期间表现为差流波形中含有间断,而区内故障时不存在间断。通过对相邻2个极值点之间的差流波形进行形态梯度处理,将形态梯度处理后的波形进行3等分,根据3段波形面积的相对大小来判断差流波形中是否存在间断,从而实现对变压器转换性故障的正确识别。仿真结果表明,该方法能在TA饱和情况下正确识别变压器区内、外故障,并对变压器发生转换性故障(区外转区内)做出正确判断。
摘要:现有保护受“本地信息域限制”越来越难以满足电力工业发展的要求。集合保护是以有限广域信息为基础,利用与某保护相关的其它保护和断路器的信息来提高该保护性能的保护方案。该文讨论了集合保护的概念,有限信息域与作用域的确定方法,提出了基于开关量信息的集合保护原理,以及实现以下功能的统一判据:加速后备保护动作,即使一侧保护失效也能快速切除故障;断路器失灵时缩短远后备保护故障切除时间和切除范围;识别线路故障与转移过负荷,并与控制系统一起提前解除过负荷保护动作防止电网状态进一步恶化。分析了集合保护统一判据的应用特点与约束。
摘要:提出了一种基于方向比较原理的广域继电保护算法。根据发电厂或变电站的主接线形式和方向元件位置,分别形成厂站内一次设备和厂站出线对应的一次设备/方向元件关联矩阵。系统发生故障后,根据方向元件指示的故障方向信息和一次设备/方向元件关联矩阵形成一次设备/故障方向关联矩阵,并据此确定具体的故障元件。算例分析表明,该文提出的广域继电保护算法可以很好的判断线路、母线、变压器等一次设备发生的故障,判断结果准确,且对厂站的主接线形式有很好的适应性。
摘要:目前,我国普遍存在同一流域梯级水电站投资主体不统一的现象,当代表各自投资主体利益的梯级水电站单独参加竞争性电力交易时,会导致梯级水电资源配置的低效性。针对这一问题,提出一种有利于实现市场环境下梯级水电资源有效配置的机制。当市场规则允许时,属于不同投资主体的梯级水电站将自发地采用机制参与市场竞争。首先,运用机制设计理论对梯级水电站机制进行了初步设计;其次,建立基于供给函数的梯级水电竞价模型,并应用逐次逼近法和粒子群算法求解市场均衡状态;最后,通过算例对梯级水电站商参与目前市场的均衡状态进行模拟。所提出的模型和算法在梯级水电参与市场竞争的研究方面具有参考价值。
摘要:电力市场环境下,竞争机制已延伸到配电环节。随着大用户直购电的试行,开放输、配电网,研究输配定价和适应市场竞争的配电管制已成为电力市场改革中一个重要的研究课题。借鉴国际上的电力管制经验,结合我国的实际情况,提出了一套基于标尺竞争的结合价格管制和供电质量监管的配电企业激励性监管模型及方法。该模型在强调价格监管的同时,引入供电质量监管。对价格监管采用价格上限管制方式,质量监管从我国现行的供电可靠率和电压合格率两方面进行控制。采用数据包络分析方法建立了相应的管制模型,并以实例验证了该方法的可行性和有效性。研究成果有望为我国电力行业稳步推进对价格和服务质量的监管,建立现代电力监管体系提供理论指导。