风电基地保护与安控系统协调关系研究
摘要：以某个含有大型风电基地的电力系统为例,详细论述了风电机组和风电场的继电保护配置及其功能以及低电压穿越。介绍了电力系统安全稳定控制装置的配置及其控制策略。分析了风电场和电力系统的相互影响,尤其是低电压穿越对维持电力系统安全稳定运行的作用。结合风电机组和风电场的运行特性,研究了安全稳定控制装置的配置及其控制策略。对含风电场的电力系统继电保护和安全稳定控制装置提出了必须考虑的关键问题和建议。双馈风力发电系统实时仿真试验研究
摘要：研究常用双馈风力发电机组的主电路结构及控制策略,通过对同一母线上的风电机组进行等效得到风力发电系统的等值数学模型,并基于实时数字仿真技术建立了相应的仿真模型。在此基础上,构建了双馈风力发电系统实时仿真试验平台,模拟不同运行方式下风电场联络线路发生的接地故障。对仿真结果进行分析,研究得到风电场的短路故障特性。试验研究结果为进一步实现风电场保护装置及其它自动化装置的闭环测试打下基础,为风电场及电网系统安全可靠运行提供有力保障。基于解析法的电网故障时双馈风力发电机电磁暂态过程研究
摘要：电磁暂态过程是双馈型风力发电机低电压穿越(low voltage ride through,LVRT)问题的关键所在,对其准确分析是探究和提高风电机组LVRT运行性能的基础和依据。鉴于常规分析进行较多的假定与近似,难以准确地描述这一电磁暂态过程。文章从双馈电机数学模型出发,运用解析运算的方式对故障时电机的电磁暂态过程进行详细推导和深入分析,并借助叠加原理和拉普拉斯变换方法逐步推导出电机定、转子磁链和电流的解析表达式,并在此基础上讨论了电磁暂态过程的重要特征。最后,通过仿真验证推导的正确性以及解析表达式的准确度。所得解析表达式不仅能够为相关LVRT策略的提出提供理论依据,而且能够为大型风电场建模,尤其是考虑电力系统稳定性的仿真建模提供理论参考。基于三质量块模型的双馈风机小信号建模和模态分析
摘要：在风电机组轴系扭振的研究中,风机的建模是一个很重要的课题。针对风机的机械旋转系统,该文提出三质量块模型,进而得到双馈风电机组单机对无穷大母线系统的小信号模型,最后通过Matlab仿真论证该模型如何用于风电机组轴系扭振问题的研究,并探讨了含有发电机转子转速控制器的控制策略对轴系扭振模式的影响。小信号稳定模型包括机械部分和电气部分。为了便于研究定速风机、定制风机等机组和多机系统的扭振问题,对风机和电网的各个部分进行单独建模,形成独立模块,以便于扩展和修改。电网电压不平衡下光伏发电系统的改进功率控制
摘要：电网电压不平衡下光伏发电不脱网运行会出现输出功率波动、端电流峰值上升及谐波畸变。该文研究了电压不平衡下光伏发电的瞬时输出功率特性,推导出电流总谐波畸变率、相电流峰值、有功和无功功率波动以及直流电压波动与指令电流调节系数的解析表达式,进而分析光伏发电控制性能随调节系数的变化规律,确定调节系数的可行域。计及光伏发电系统的相电流限值及其直流侧电容电压波动约束,以有功和无功功率综合波动幅值最小为目标,建立指令电流调节系数的优化模型。基于无差拍控制实现提出的策略,利用PSCAD/EMTDC软件验证了该方法的可行性。基于动态贝叶斯网络的光伏发电短期概率预测
摘要：采用确定性的预测方法对光伏发电量进行预测,在光伏出力波动较大时误差较大,且无法展示预测时刻可能出现的所有情况及其出现的概率。针对确定性预测方法的不足,提出一种条件概率预测方法,应用动态贝叶斯网络(dynamic Bayesian network,DBN)理论,建立光伏发电预测的DBN模型。该模型考虑影响光伏发电量的多种因素,及各因素之间的相互联系,基于当前时刻各影响因素水平的条件下,预测未来短期光伏发电量的概率分布。该分布能够给出比较全面的光伏发电信息,为调度人员提供运行指导。最后采用实际系统进行分析,结合多种验证指标对预测结果进行评估,结果表明,所提方法是正确合理的,能够较好地预测短期内未来时刻光伏发电量的概率分布。储能经济性研究
摘要：分析国内电力体制的特点,讨论在我国电力体制下储能系统经济性的分析模型。首先半定性的分析了储能系统的潜在收益,以及国内电力市场、火力发电、新能源应用和辅助服务等内容。提出评估储能成本的重要指标,结合国内电力市场情况建立了合适的分析模型。基于模型分析了储能产业的发展状况,提出3方面建议:1)鼓励发电企业提供储能系统解决方案;2)通过储能系统的合理应用降低新能源、分布式能源和微网的综合发电成本;3)建议电力辅助服务市场化。电动汽车智能充电导航
摘要：未来电动汽车(electric vehicle,EV)的大规模接入,将给电力系统规划和运行带来不可忽视的影响,研究如何优化电动汽车充电过程将有助于配电网的安全运行。为此,提出了基于实时电价的电动汽车智能充电导航系统。电动汽车用户可以通过智能充电导航系统得到最优的充电策略,电力系统也会因为引导电动汽车去预期的充电站充电而受益。针对不同的导航目标,设计了三种不同的充电导航策略,并用蒙特卡罗仿真方法模拟了大量电动汽车在不同充电导航策略下充电对电网的影响。以IEEE 33节点系统为例的仿真结果表明:相比无序充电的情景,所提导航策略可在有效降低电动汽车用户充电成本的同时,起到改善配网电压水平的作用。考虑网省AGC控制模式的机组影响因子研究
摘要：为克服传统机组灵敏度计算方法的不足,准确计算机组出力变化对电网潮流的影响,给调度员提供潮流控制的精细辅助决策,提出了考虑网省自动发电控制(automatic generation control,AGC)控制模式下的机组影响因子计算方法。本方法考虑不同AGC控制模式下,进行机组功率调整或控制区交易后,电网不平衡功率导致机组AGC动作的差异,得到与电网实际运行相符的机组或控制区交易对潮流的影响因子。华东电网重载断面潮流算例表明:本方法提供的影响因子,适用于各种机组出力调整方式,与电网实际运行中机组出力变化对潮流影响相符,能为调度员进行潮流控制提供有用的辅助决策信息。调速系统对南方电网动态稳定性的影响研究
摘要：随着电液调节系统(digital electro-hydraulic control system,DEH)的普及,调速系统的动态特性、响应速度得到了极大的提高,调速系统对动态稳定性的影响越来越显著。已有理论研究表明,调速系统若参数设置不当将为系统提供负阻尼。该文通过分析一例南方电网网内实际发生的低频振荡事件,验证了调速系统恶化系统阻尼并最终引发低频振荡的现象,同时利用(real time digital simulator,RTDS)试验成功进行了事故复现。此外,对南方电网网内的15个主力电厂分别模拟调速器闭环回路控制及调速器退出情况下的系统动态稳定性,发现部分电厂在调速器闭环回路控制下系统动稳水平下降,阻尼比降低约1%~2%,部分电厂在两种情况下系统动稳水平变化不大,可见调速器参数对系统动态稳定性有较为显著的影响。针对这一问题,文中建议在实际电网中,可研究采用火电厂DEH控制系统检测到机组振荡便立即自动切换为阀位控制模式来改善。基于快速本征模态分解的电力系统短期负荷预测
摘要：预测技术是负荷预测精度的关键影响因素之一,通过分析提出将快速本征模态分解(fast intrinsic mode decomposition,FIMD)算法应用于电力系统短期负荷预测。所提短期负荷预测方法的实施步骤是:对所选用的样本负荷数据进行快速本征模态分解,分解后将得到若干个具有单一模态的平稳本征模态分量;然后,对分解所得不同频段的负荷分量分别利用基因表达式程序设计算法进行分时预测建模;最后通过对各分量的预测模型进行重构来得到最终的负荷预测模型。进行的大量虚拟预测测试结果表明,同基于经验模态分解方法的短期负荷预测相比本文所提基于FIMD的预测方法具有更高的预测精度。考虑多重影响因素的负荷同时系数预测方法
摘要：负荷同时系数的选取是合理开展电力系统负荷预测工作的基础。目前,实际工程中的小区同时系数的选取缺乏理论依据,选取结果不能合理匹配小区的实际用电需求。针对该类问题,该文提出一种考虑多重影响因素的负荷同时系数预测方法。通过分析负荷同时系数的主要影响因素,构建同时系数影响因素指标体系。基于模糊K均值(K-means)聚类算法和径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络相结合的方法,对样本集进行聚类分析,根据聚类结果预测样本的负荷同时系数。该方法可以大大提高样本的预测精度。对城市小区配电网规划具有指导意义。基于负荷实测的配电网理论线损分析及降损对策
摘要：电力网电能损失率(简称线损率)是电力企业的一项重要综合性技术经济指标,它反映了一个电力网的规划设计、生产技术和运行管理水平。配电网直接服务于客户,配网降损及其电能质量改善对提高电力企业社会效益有重大的意义,是建设智能电网的主要目的之一。因此,该文分析了基于负荷实测和理论计算的网损计算方法,开展了某供电公司配电网线损理论计算,分析了配电网损耗产生机制。提出优化电网结构和运行方式、合理分配电流密度、减少高耗能设备使用、增加无功补偿装置、加强低压线路三相负荷平衡管理和谐波治理等节能降损措施。探讨了空间电力负荷预测在智能电网中的应用前景。一种能有效满足重要用户高可靠性需求的新型供电系统保护方向元件
摘要：重要电力用户采用双电源、双回路或多回路供电模式,鉴于其对供电可靠性的要求极高,可配置方向纵联保护设备以提高其供电系统保护性能。在深入分析正序方向元件和负序方向元件特性的基础上,提出一种基于综合序分量的方向元件,该方向元件可以精确指示系统运行时各类故障的故障方向,且灵敏度高,可有效避免传统序分量方向元件不能应对各种系统条件下故障的局限性。算例仿真结果表明,所提方向元件可以反应系统各类故障,判断结果准确,且对系统的运行方式有很强的自适应性,可以很好地应用于重要电力用户供电保护系统中。应用于集控中心的智能分析与故障告警系统
摘要：为便于集控中心监控人员快速掌握系统运行状况并在异常情况下及时准确采取相关处理措施,设计了一种智能分析及故障告警系统,可作为集控站监控系统的高级应用模块,实现快速判定故障位置,给出故障辅助决策。同时针对集控中心应用环境设计出环网双回线路故障检测及复杂故障的检测方法,能够有效降低监控值班员工作强度,避免因不能及时有效监视电网异常而引起的事故扩大化。4个典型煤种的可吸入颗粒物排放研究
摘要：在滴管炉(drop tube furnace,DTF)炉上对4个典型煤种进行了燃烧和制焦试验,分析煤和焦的外观形貌及灰的排放特性,研究煤质结构对可吸入颗粒级的形成机制的影响。迅速析出的挥发分在无烟煤A中易形成煤焦颗粒内部孔洞,在褐煤C、D中易产生裂缝和分裂。烟煤B在燃烧过程中煤焦破碎剧烈,褐煤D则表现出了较强的煤焦坍塌分裂能力。易汽化无机物含量的高低决定了PM1-排放量,与灰熔点一起确定了小颗粒之间的凝聚渗透能力。Mg的汽化比高,PM0.5-中含量较高;方解石的破碎能力强,但汽化比低,PM0.5-中含量低;Fe盐的破碎和汽化作用均较小,PM10中含量低且随粒径变化小。改烧神华煤对制粉系统及锅炉运行的影响
摘要：以天津大港发电厂2号锅炉为对象开展了改烧、掺烧神华煤的试验研究,重点对试验中制粉系统参数如煤粉细度、磨煤机组合方式和磨煤机出口温度的调整和锅炉运行参数如一二次风和氧量控制问题进行了分析,结果表明:煤粉细度R90在30%左右、选择下层的磨煤机组合方式和磨煤机出口温度设定为73℃可以保证锅炉及制粉系统的安全性和经济性;目前锅炉合理的运行氧量应该为3.0±0.2%,但锅炉磨煤机风量测量系统的准确性及二次风门开度、燃烧器摆角的一致性需要进行优化改造,以解决锅炉排烟温度较高和再热器受热面壁温不均的问题;加强对炉底漏风的监测和控制。气化温度对型煤加压固定床气化反应特性的影响
摘要：基于小型加压固定床气化炉考察一定压力下温度对型煤气化特性的影响。研究了不同温度下气化产物演变规律并计算气化反应活化能;利用X射线荧光光谱仪、扫描电镜和X射线衍射仪对型煤以及原煤中矿物质含量、气化后灰渣形貌以及矿物质组成进行分析。结果表明:气化压力3MPa下,气化温度由1223 K提高到1473 K后,气相中CO体积浓度由14.71%增至41.36%,H2含量维持55%左右,有效气体(CO+H2)含量增加了25.88%。可见气化温度对型煤气化的产气特性有显著影响。随气化温度升高,受扩散效应与灰渣熔融双重影响,气化温度高于1323 K后碳转化率与反应速率增幅趋缓。采用未反应缩核模型(GM)与随机孔模型(RPM)计算得到的气化反应活化能分别为44.00 kJ/mol和48.56 kJ/mol,说明型煤的反应活性较高而易于气化。此外,由于生成低熔点物相钠钙长石,当气化温度高于1323 K后灰渣局部熔融,结渣性大于80%;而气化温度较低时,灰渣主要由石英和莫来石等非易熔物相构成,呈松散状,结渣性较低(20%)。
