水–火–风协调优化的全景安全约束经济调度
摘要：风电出力的不确定性给传统的安全约束经济调度（security constrained economic dispatch,SCED）方法带来了很大的挑战。为了协调调度水电、火电和风电等多种电源,提出了水–火–风协调优化的全景SCED方法。该方法用区间数表示风电的波动范围,统一优化备用需求与机组出力;考虑机组跟踪负荷能力以及调度的公平性,经济、公平地预留各机组备用,以应对风电波动。针对含区间数模型的复杂性,提出关键场景的识别方法,形成以关键场景为约束、不损失优化精度的模型,显著减小了模型规模,使其能够高效地得到求解。基于电网实际数据的算例验证了所提出的方法在解决风电波动问题方面的高效性与科学性。2013年中国电机工程学会直流输电与电力电子专委会学术年会征文启事
摘要：为了全面反映近年来我国在直流输电与电力电子领域科研、设计、生产运行、设备制造、教学等方面的科研成果,特别是特高压直流输电技术、智能电网技术方面的科研成果,中国电机工程学会直流输电与电力电子专业委员会定于2013年10月23—26日在重庆召开第二届全国直流输电与电力电子专委会学术年会。风电储能混合系统的联合调度模型及求解
摘要：风电储能混合系统改善了风电出力的随机性和波动性,使得风电具有一定的可调度性。应对风电储能混合系统的联合调度问题,建立了多时间尺度下的混合系统联合调度模型。模型以最大化风电储能混合系统联合运行的期望效益为目标,考虑了风电出力的随机性和储能系统充放电的控制。基于场景削减技术以及混合整数规划技术对问题进行了求解,给出了混合系统日前小时级的联合生产计划以及日内分钟级的联合生产计划,并能在线安排风电出力以及储能出力,具有实际的可操作性,可为系统运行人员提供风电储能混合系统具体的调度出力信息。考虑线路安全校核的含风电电力系统有功和备用协调调度
摘要：风电出力的不确定性给系统有功经济调度中确定备用容量和线路潮流校核提出了新问题。首先量化分析应对负荷和风电预测误差所需的备用,并建立这部分备用与风电出力之间的关系;然后针对风电不确定性引起线路潮流波动的特点,引入线路安全约束的多场景模型,并结合调度时段机组的出力范围,基于线性规划定理,提出校核线路和校核场景的缩减方法;最后建立计及线路安全约束的含风电电力系统有功和备用协调调度模型。通过118节点系统的仿真计算,验证了所提模型的合理性和方法的有效性。基于p-有效点理论的含大规模风电电力系统最小储能功率配置方法
摘要：研究大规模风电接入系统所需的最小旋转备用和储能功率（容量）对指导电力系统的优化运行与调度具有重要意义。基于此,该文考虑风功率及负荷的双随机特性,建立含机会约束的最小储能功率优化配置模型。基于随机规划的p-有效点（p-efficient）理论,推导了将机会约束转换到确定性约束的数学过程,获得一种将不确定规划转化为确定性规划的解析方法,得到系统的旋转备用系数,解算出系统所需储能最小调节功率。将所提模型及方法应用于风火储联合系统的运行模拟,设置极限的场景对所提方法进行验证,结果表明配置的储能功率可以应对净负荷的预测偏差,为大规模风电并网系统优化运行、最大限度地接纳风电提供理论参考依据。多时空尺度风电统计特性评价指标体系及其应用
摘要：风电特性统计分析是风电并网研究的基础工作。对风电的统计指标进行了系统的梳理和分类,构建了多时空尺度的风电特性评价指标体系。指标体系可分为反映风电自然特性及其与电网交互作用特性2类,每类指标刻画一项特性,由少量的核心指标与衍生指标构成。结合风电并网后可能对系统造成的影响框架,分析了指标在不同时空尺度下的应用方法。最后以北方代表性风电基地为例,在计算典型指标的基础上说明指标在实际系统中的应用方法。市场环境下计及储能电站运行的联动电价研究及其效益分析
摘要：在需求侧建立大规模电池储能系统,将成为解决电源、电网建设瓶颈及消纳新能源发电的理想途径。针对电力市场环境,建立了考虑发电侧、供电侧、大规模储能系统及用户响应的实时电价动态博弈联动模型。各参与方通过电价信号的传递不断修正自己的博弈策略直至均衡电价形成。设置了3种情形对模型进行仿真,通过各参与方的动态博弈,形成了实时电价。仿真结果表明,大规模储能电站的设置,降低了负荷峰谷差及各时段的电价差;发输电成本降低的同时,用户的平均电价也有所降低;储能电站分享发供电侧部分收益的同时提高了发输电设备的利用率,为发、供电侧带来了缓建效益。风电高风险爬坡有限度控制
摘要：随着风电规模的不断增大,大规模高集中风力发电出力高风险爬坡事件发生的可能性不断增大,研究爬坡事件的有限度控制已越来越迫切。该文提出了基于极端天气发展过程和风机控制性能的机组状态分类方法,将爬坡过程中的风机分为六类;提出了应对大规模高集中风电爬坡的有限度控制方法框架,将有限度控制过程分为预防控制、爬坡控制和恢复控制三个阶段;给出了爬坡控制方法,结合机组状态分类以及优先级顺序对风电基地内的所有风机进行协调控制,提高风电基地出力的可控性和确定性,同时考虑预防控制对爬坡控制的改善作用。仿真结果表明,通过协调不同机组状态风机的出力,风电基地出力能够有效跟踪计划出力曲线,验证了上述方法的有效性。含大规模风电的电力系统抽水蓄能最优切泵策略
摘要：为解决大规模风电接入电网后可能引起的紧急低频问题,提出一种抽水蓄能机组的低频切泵策略。传统的切泵策略没有考虑大规模风电接入后的影响,而该策略推导了风电接入后电网动态频率轨迹的计算方法。基于最优频率轨迹的方法建立目标函数并给出约束条件,采用外点罚函数法优化求解。利用PSASP软件对某个省电网进行仿真,结果显示：大规模风电接入后渗透率能对电网频率动态轨迹产生影响进而会影响到切泵的方案,但在不同渗透率下优化方案的各项性能指标均好于未经优化的。这表明,不同渗透率的风电接入电网后,经过所提优化的方案均能获得良好的控制效果,这为首次利用抽水蓄能解决大规模风电带来的紧急低频问题提供了理论的依据和现实的手段。风电有功波动功率调节控制研究
摘要：风具有间歇性和波动性,随着风电在电力系统中所占比例逐渐增加,风电大规模并网会加剧电网有功功率的不平衡,影响电能质量。该文利用风的自然特性,分解风电波动功率,与电网风力发电计划相结合,基于储能技术,提出一种有功波动功率调节控制方法。依据《风电场接入电力系统技术规定》,灵活利用储能技术和变流器技术,实现对风电场有功波动功率双向快速、准确地调节,消除非允许范围内的风电有功波动功率的影响。实验验证了其控制策略的可行性和有效性。这种方案既能提高风电场输出有功功率质量,又节约了配置储能系统的容量,为风电场调节有功波动功率提供一种有效控制方法。考虑风光和负荷随机性的微网三相潮流计算
摘要：由于微网系统潮流分布具有不确定性和不对称性的特点,传统的潮流计算模型已不再适用。针对微网运行中各种随机性因素的影响,建立基于蒙特卡罗模拟的热电联供型微网三相潮流计算模型,以一个包含风、光、储、微型燃气轮机、燃料电池以及热电负荷的Benchmark微网为例,运用前推回代法求解模型,并对比分析外网和微源分别承担微网波动时各自的出力波动及系统的电压质量。算例表明,微源相比于外网承担微网的波动时,不仅提高了电压质量,同时微网实现了对内部随机性的消纳,验证了所提模型和算法的有效性。馈线控制误差及其在主动配电网协调控制中的应用
摘要：配电网接入分布式电源、储能系统后,其主动控制系统须同时兼顾全局优化与局部自治控制的要求,具有对各分布式电源、储能以及配电网运行方式的主动调节能力。提出馈线控制误差（feeder control error,FCE）指标,实时描述主动配电网实际运行状态与最优运行状态的差异,并基于FCE提出了定交换功率控制和追踪目标控制两种控制模式下的主动配电网的协调控制,实现全局优化基础上的局部协调控制。最后通过算例仿真分析,验证了基于FCE的主动配电网协调控制模式的有效性。双馈风力发电机参数分步辨识及观测量的选择
摘要：参数辨识依赖于激励信号与观测量的选择。该文根据观测量的模式增量计算,确定系统动态在不同观测量上的可观性,据此选择观测量。根据不同扰动激发出的系统主导动态,确定在该扰动下的重要参数。采用分步辨识思路,先根据电网侧故障辨识双馈风力发电机电气部分参数,再基于输入侧风速变化辨识机械部分各参数。辨识方法采用全局最优位置变异粒子群算法,仿真算例验证了该方法的有效性。三相并联式功率调节系统孤岛检测研究
摘要：提出一种适用于三相功率调节系统（power conditioningsystems,PCS）的带频率正反馈的主动移相式孤岛检测方法（active phase shift with positive feedback,APSPF）。通过引入频率误差形成主动移相角,并对系统的有功电流和无功电流采用不同的dq变换式,使得系统的有功不受频率误差的影响,而无功受控于主动移相角。给出APSPF法的检测盲区,分析该方法对无功功率控制精度的影响。针对多台PCS并联系统,分类讨论不同情况下的孤岛检测效果,分析各PCS频率检测误差对并联孤岛检测的影响。该方法易于实现,不影响并网电流波形控制能力,对系统的无功功率影响小,能适应不同的并网控制策略,且具有良好的鲁棒性,可以很好地适应多机并联系统。仿真和实验证明了所提孤岛检测方法的正确性和可行性。电力系统电压稳定与功角稳定的统一分析原理
摘要：电压稳定与功角稳定只是电力系统稳定分析的两种极端情形。电力系统潮流雅可比矩阵奇异,既是电压稳定临界点,也是静态功角稳定临界点。根据一般非线性方程组的极值分析原理,证明电力系统静态功角稳定与电压稳定的等价关系;基于潮流方程,引入电流辅助变量,提出电力系统分散综合动态等值方法;利用潮流雅可比矩阵所包含的系统动态参数信息,根据非线性电路的动态分析原理,建立电压稳定与功角稳定统一分析的动态分析方法;应用复变电流（电压）的方向微分,研究系统综合动态等值阻抗与负荷静态等值阻抗的关系,提出综合评价电压稳定与静态功角稳定的电阻裕度指标。电阻裕度是将负荷的极限功率单位化,同时将功率–角度特性曲线变换为功率–电阻裕度特性曲线。电阻裕度不仅是一个灵敏度指标,还具有确定的非线性性质。进一步考虑注入系统功率的时间动态特性,有限地推广了电阻裕度在电力系统静态稳定、暂态稳定与动态稳定分析中的在线应用价值。考虑分布式电源随机特性的配电网电压质量概率评估
摘要：为准确评估分布式电源输出及负荷功率的随机特性对配电网电压质量的影响,在已有的2点估计法（2 points estimate method,2-PEM）的基础上,提出一种改进的2点估计法,用以求解含分布式电源配电系统概率潮流（probabilistic load flow,PLF）,从而得到电压的概率统计值。然后结合半不变量理论与Cornish-Fisher级数展开得到其相应的概率密度曲线以及含分布式电源节点的电压越限概率,对含有分布式电源的配电网电压质量进行概率评估。最后,采用改进的IEEE 34节点辐射型配电系统作为算例,通过计算并与通过Monte-Carlo仿真获取的离散的概率值相比较,验证了提出的关于含分布式电源的配电网电压概率评估的正确性。三档分裂导线的静力求解和有限元模态分析
摘要：输电线路连续档分裂导线静平衡构形和固有频率的准确计算,对于线路设计、导线结构的动特性分析以及舞动分析计算都是很重要的。采用柔索模型,应用Hamilton原理推导了导线作大幅运动的运动微分方程,并得到了导线静态构形的计算公式。结合间隔棒对导线的约束关系,推导建立了基于位移增量有限元模型的单元质量和刚度矩阵;并应用获得的公式体系对实际三档分裂导线进行了静态构形和自由振动计算,计算实例证明了所用方法的可靠性及有效性。逆变型新能源电源故障暂态特性分析
摘要：与同步发电机相比,逆变型新能源电源在运行机理、控制方式和并网拓扑结构方面均有较大区别,故障下其电磁暂态特性研究仍不够深入。在改进直流侧卸荷电路投切控制策略的基础上,建立了综合考虑典型并网控制和低电压穿越控制的逆变电源电磁暂态模型,从理论定性和定量分析2个角度,揭示了该电源在故障发生、切除全过程中的暂态特性,并深入讨论了故障位置、电源本体输入功率及接入台数、无功功率注入量以及所接电网短路容量等因素对逆变电源故障暂态特性的影响规律。这将为大量新能源电源接入电网后现有保护适应性分析及其新原理研究提供理论参考。
