一种适用于混合储能系统的控制策略
摘要：为最大化地降低可再生能源输出功率的波动程度，优化混合储能系统的运行，采用时间常数随储能系统荷电状态变化的低通滤波算法确定目标功率值；根据蓄电池和超级电容的荷电状态，采用模糊控制理论将超出目标值的功率偏差在两种储能介质之间进行分配；当超级电容电量充足时，由其独立补偿功率偏差值，以减少蓄电池的充放电次数。算例分析表明，所提控制策略能够有效地平抑可再生能源功率波动，避免储能介质出现荷电状态越限现象，达到延长蓄电池使用寿命的目的。面向多逆变器的微电网电压控制策略
摘要：针对微电网孤岛运行时有功和无功分量严重耦合引起的无功功率无法精确分配和增加虚拟电抗带来的电压跌落问题，在虚拟同步发电机（virtual synchronous generator，vsG）一次电压控制器的基础上，提出一种在线计算电压控制器参考输入电压的新算法，根据调度有功和无功功率预先估算感应电动势，补偿VSG固有下垂特性和线路阻抗的电压跌落，保证VSG按照设定的U-Q下垂特性运行；设计二次电压控制，用以解决上层调度的周期性、负荷波动的随机性及一次电压控制的有差性等带来的电压质量问题；最后，在Matlab／Simulink仿真平台上验证了所提方案的效果。考虑调峰适应性风险的风电场群时序规划方法
摘要：为解决基地化大规模开发中风电场群建设时序问题，提出与常规机组有机协同并统筹风电场群投资经济性和系统调峰适应性风险的时序规划方法。构建投资时序矩阵和运行状态矩阵刻画风电场和常规机组在投资和运行中的时间关联关系。采用调峰能力缺额风险值（valueatrisk，VaR）指标衡量调峰适应性风险，并提出计及风速相关性的调峰适应性风险评估方法；采用期权组合价值衡量风电场群投资时序的经济性，并建立考虑学习效应的经济价值评估模型。建立将投资经济性和调峰适应性风险有机统一的双层规划模型，并引入风险当量系数赋予模型罚因子明确的技术经济意义。将遗传算法与随机模拟相结合实现对模型的求解。算例验证了模型和方法的有效性。基于有效容量分布的含风电场电力系统随机生产模拟
摘要：基于蒙特卡罗（MonteCarlo）方法的含大规模风力发电的电力系统模拟虽然具有较好的精度和广泛的适应性，但其过大的时间开销限制了其应用。而现有的理论计算方法则存在风力发电描述不够准确、难以处理多风电场及其相关性等问题。针对此现状，提出了一种基于发电机组有效容量分布的含风电场的电力系统随机生产模拟算法。该算法保留了负荷和风电机组的时变特性，采用时间序列白回归移动平均（auto-regressive movingaverage，ARMA）模型模拟风速，使用半不变量方法计算有效容量分布，因此，该算法可较好地描述风力发电的特点，且计算效率高。所提算法还可考虑多个风电场及其相关性，且可计算由于最小出力限制而引起的弃风概率和弃风电量。基于IEEE-RTS测试系统数据，验证了该方法的有效性。基于功率跟踪优化的双馈风力发电机组虚拟惯性控制技术
摘要：基于电力电子换流器并网的变速恒频风力发电机组对电力系统的惯性几乎没有贡献，这将成为风电场大规模接入电网之后面临的新问题。在分析双馈风电机组运行特性和控制策略的基础上，研究双馈机组的虚拟转动惯量与转速调节及电网频率变化的关系，提出双馈风电机组的虚拟惯性控制策略。该控制策略通过检测电网频率变化来调节最大功率跟踪曲线，从而释放双馈机组“隐藏”的动能，对电网提供动态频率支持。通过对含20％风电装机容量的3机系统的仿真分析，验证该控制策略在系统出现功率不平衡后，能够利用双馈风电机组的虚拟惯量使风电场具备对系统频率快速响应的能力，从而提高了基于双馈风电机组的大规模风电场接入电网后的电力系统频率稳定性。考虑集中型充电站定址分容的电网规划研究
摘要：采用基于里程计费的换电池模式和建立规模庞大的集中型充电站是电动汽车产业具有竞争力的发展模式。集中型充电站作为功率巨大的负荷对电力系统运行影响较为显著，但是其规划问题当前缺乏相应的理论指导。简要介绍了“集中充电、统一配送”的运营模式，针对集中型充电站接入的电网规划问题，综合考虑电力网络和交通网络因素，建立了集中型充电站的定址分容模型，通过方案比较验证了模型的有效性，并从新建线路传输容量和待选站址地价2方面对模型进行了灵敏度分析，结果表明二者均为影响集中型充电站定址分容的关键因素。单输入单输出微分代数系统的多指标非线性控制方法
摘要：针对含隐函数的单输入单输出微分代数系统，提出多指标非线性控制设计方法，以确保各状态量均具有良好的动、静态性能。借助于哈特曼-格鲁勃曼（Hartman-Grobmanl定理推证非线性微分代数系统对应的一次近似系统的特征根与输出函数中参数矩阵（c1，c2）之间的关系，从而揭示了该方法的实质。将该方法应用于非线性微分代数模型的发电机单机无穷大系统中，设计了一个多指标的非线性励磁控制律。仿真表明：该控制律既能增强系统的稳定性，又能提高发电机机端电压控制精度，使各个状态量快速地追踪其给定值。说明该方法能有效地解决微分代数系统的动、静态性能的协调问题。计及恶劣天气因素的复杂电网连锁故障事故链模型
摘要：恶劣天气条件下电网各元件发生故障的机率明显增加，加大了电网恶性事故发生的概率。通过电网自组织临界态的演化与事故链各环节发展的对比，指出事故链可以作为表征电网自组织临界态进程的有效工具。在传统电网事故链模型基础之上，基于白组织临界理论，建立计及恶劣天气因素的复杂电网连锁故障事故链模型及其仿真算法，以事故链的形式仿真电网自临界状态演化进程中潜在的连锁故障传播途径，为运行方式制订人员甄别恶劣天气下电网危险环节提供重要依据。对河南电网的实例分析，证明了所提出模型的有效性和可行性。基于S变换的平方检测法测量电压闪变
摘要：为实现电压闪变的准确测量，提出了基于S变换的平方检测法电压闪变测量算法。介绍了S变换的基本原理，简化了平方检测法电压闪变的计算过程，给出了基于S变换的平方检测法闪变测量流程。应用S变换对电压闪变信号进行时频分析，由S变换的频域特性曲线求频谱计算闪变值，由S变换的高频频谱幅值和曲线得到电压闪变的起始、结束时刻，仿真结果证明算法的可行性与准确性。在此基础上研制基于虚拟仪器技术的电压闪变测量仪，给出了仪器的构成与主前面板。运行结果表明，仪器操作方便，测量可靠。基于网损因子迭代的安全约束机组组合算法
摘要：针对考虑安全约束的机组组合（security constrainedunit commitment，SCUC）问题，在传统SCUC模型的基础上，建立考虑有功网损及其在电网中分布的SCUC模型，提出一种基于网损因子迭代的SCUC算法。此算法每次迭代先解固定网损因子的SCUC问题，求得机组的运行状态，然后进行交流潮流计算，更新网损因子，进入下一次迭代。针对可能出现的网损因子振荡问题，提出SCUC和经济调度相结合的方法，选择对应发电成本较小的机组启停状态，进行经济调度优化和网损因子迭代计算，直至算法收敛。对IEEE30和IEEE118节点系统进行的仿真计算验证了所提算法的正确性和有效性。多谐波源系统的非迭代式谐波潮流分析
摘要：为研究多谐波源系统的电能质量问题，提出一种快速的非迭代式谐波潮流分析算法。该算法将基频下的谐波源视为恒功率负荷，根据基频结果计算谐波源的运行参数及模型。联立求解系统的谐波导纳方程和谐波源模型方程，无需迭代即可得到系统中所有节点的各次谐波电压。该算法可考虑谐波源的各次谐波电压和谐波电流之间的相互耦合，也可考虑系统中多个谐波源之间的相互抵消作用。算法以AC／DC整流装置类谐波源为例阐述，可拓展应用于含其他非线性电力电子装置类谐波源的系统中。以存在多个分散式谐波源的实际系统为例，Matlab编程实现算法并与PSCAD时域仿真对比，结果表明：算法准确度高、计算速度快。基于全参量灵敏度的电网静态稳定实用判据
摘要：针对静态的功角稳定和电压稳定在概念上尚未统一，给稳定分析与控制带来不便的情形。从动力学角度出发，提出电网静态稳定实质是电磁有功功率牵引下的“源-网-荷”功率转化平衡性问题。电压只是这一过程的支撑，性质上属于非线性系统输出变量的有界性问题，而与稳定性没有必然关系。由此，推演最大有功传输及其在R-X坐标上的半圆边界特性。基于全参量灵敏度，给出一种广义的静态稳定实用判据，使静态稳定理论得到扩展。另外，给出电压支撑量化指标，衡量电压支撑水平。理论研究与多场景算例分析表明了新判据的有效性和合理性，在广域测量（wide-areameasurement system，WAMS）环境下有望实现在线电网静态稳定监控。复杂电网多重故障条件下的电压暂降分析
摘要：针对复杂电网发生多重故障时的电压暂降问题，提出一种新的分析方法。该方法将所有故障点视为虚拟节点并引入多重故障点位置参数。通过计算虚拟节点与非故障节点、虚拟节点之间的互阻抗和自阻抗，将节点阻抗方程进行扩展。结合各故障点的故障边界条件计算得到各故障电流相量，进而推导出电网中任意节点故障电压相量关于多重故障位置参数的函数，最后结合阀值电压进行电压暂降分析。在标准IEEE30节点系统中验证所提出的电压暂降分析方法的有效性。利用单端电流的高压直流输电线路全线速动保护
摘要：针对传统直流输电线路单端量保护可靠性差、灵敏度不足的问题，提出一种仅利用单端电流实现直流输电线路全线速动的保护原理。通过对换流站的平波电抗器和直流滤波器所构成电网络的阻抗特性分析发现，对于特定频带而言，区内、外故障时它们所表现出的阻抗特性差异巨大，进而得出区内、外故障时特定频带电流差异显著。该方法对采样频率的要求低，而且具有绝对的选择性，易于硬件实现，可靠性高，具有较大的工程实用价值，可取代现有的行波保护作为直流输电线路的主保护。仿真结果表明，在各种工况下，该原理都可以实现故障极选择，并能快速、灵敏、可靠地区分区内、外故障。换流站近端交流输电线路重合时序问题研究
摘要：交直流电力系统中直流系统对交流系统的扰动较为敏感，整流站或逆变站的扰动都可能造成直流功率的传输中断。经研究发现，换流站近端交流线路重合闸投入时序对直流系统的电压、功率、关断角等运行参量有较大影响。在交直流电力系统中探讨其机理，首先采用开关函数法对直流系统进行等值，求解交流线路上任一点发生单相接地故障时-侧重合后的换流母线电压。通过比较合于永久故障时两种重合时序下换流母线电压的大小，得到了影响重合时序的故障距离临界点。进而剖析换流变分别为Y0/Y、Y0／D接线时网侧、阀侧换相电压问的变换关系，分析直流系统在不同控制模式下直流电压、直流功率、关断角等运行变量与换流母线电压间的变化趋势。在此基础上得出结论：换流站近端交流线路故障时，使换流母线电压较高的一侧首先重合，可提高直流电压和输送功率，减少换相失败的发生机率，从而减小重合于永久故障时对直流系统的再次冲击。PSCAD数字实验验证了结论的正确性。部分涂覆半导电涂层的绝缘子防冰结构的优化
摘要：摘绝缘子覆冰严重威胁着电力系统的安全运行，是造成跳闸闪络的主要原因之一，在绝缘子表面部分涂覆半导电涂层是一种新的电热防冰方法。为了进一步量化计算涂层位置对防冰效果的影响，在此方法的基础上，建立了热力学模型，对半导体涂层在大盘径绝缘子（以空气动力型绝缘子为例）表面的配置方式进行了研究。考虑导通概率的影响，对模型进行修正。根据人工气候室中的试验结果，当“空白带”留在绝缘子边沿，并且带宽为5-7cm时效果较好。试验结果基本与计算吻合，表明修正模型能够反映和指导绝缘子表面半导体涂层的配置方式，为实际线路的应用提供了一种探索思路。硅橡胶电晕老化热刺激电流特性的正交试验研究
摘要：为研究硅橡胶复合绝缘子电晕老化过程中多因素的作用，采用正交试验法开展了电晕电压、老化时间及相对湿度3个因素作用下硅橡胶材料的电晕老化试验，对老化后的试样进行了热刺激电流测试。采用极差分析法对试验数据进行分析，发现电晕电压水平的变动对陷阱电荷量的影响最大，其次是老化时间，相对湿度对老化程度的影响最小；而采用方差分析法可知：电晕电压和老化时问对试验指标具有显著影响，且电晕电压的影响显著性较老化时间大，相对湿度的影响最不显著。基于链式的爆炸气流场耦合电弧动态模型
摘要：为研究大电场条件下有效熄灭电弧的优良方法，在开放空间下，考虑爆炸产生的冲击波及强烈气流耦合电磁场等因素的影响，基于电弧链式思想和经典激波理论分析电弧在爆炸气流影响下的受力情况，推导出电弧运动速度控制方程。在此基础上，结合能量平衡方程及热交换原理，建立耦合场的电弧模型。通过有限差分法求解模型，分析气流耦合电磁场下电弧熄灭的运动过程和物理特性变化，并得出电弧状态相关参数（温度、电导率等）和熄灭时间的特性。试验结果表明电弧熄灭效果具有工程应用价值。
