近海可再生能源综合发电的系统构建与并网方式
摘要：为了提高近海可再生能源的利用率和发电装置的可靠性，提出了一种融合近海风电、波浪能发电以及潮流能发电的近海可再生能源综合发电系统。设计了系统结构，采用导管架式基础平台结构固定3种发电装置。针对近海风电和潮流能发电可能采用不同发电机类型，提出了综合发电系统的3种并网连接方式，并通过时域仿真对不同的并网方式进行了比较。仿真结果表明：3种并网连接方式下，综合发电系统的输出功率均能够跟踪输入信号的变化；当电网侧发生扰动，近海风电和潮流能发电采用直驱永磁同步发电机时，综合发电系统的动态响应最佳。一种适用于风电直接经直流大规模外送的换流器
摘要：提出一种适用于风电直接经直流大规模远距离外送的新型换流器，由电压源型换流器和相控换流器串联而成，占整个换流器的容量分别为1／4和3／4，并将此换流器称为混合型换流器（VSC-PLUS）。该换流器综合了相控换流器和电压源型换流器的优点，既具有自换相黑启动功能，又具有高压低损耗特点，使得换流器可直接联接于风电场进行风电的大规模远距离外送。详细介绍了串联混合型换流器的拓扑结构及控制策略，论述了该换流器相比于其他换流器的优势。仿真验证该混合型换流器构成的直流输电系统的稳态运行、黑启动、潮流反转和阻断直流故障电流等能力。结果表明混合型换流器特别适合于大规模风力发电直接经直流输电进行远距离输送，具有较大的工业应用价值。适应分布式孤岛多裕量运行的功率平衡调控方法
摘要：有效解决系统故障条件下分布式孤岛功率平衡调控问题，对于制定实际运行调度策略，提高电网供电可靠性具有重要的指导作用。建立了功率平衡调控模型，提出分解聚合求解算法：首先定义了功率支撑指标与孤岛划分判据，实现孤岛划分算法并得到功率划分矩阵；在此基础上，考虑多功率裕量运行的调控模型适应性，应用功率划分矩阵与控制向量进行潮流计算并得出多功率裕量下的调控曲线，依据曲线适应性评估算法，求解对应指标最优的控制向量。进而联合功率划分矩阵计算，获取调控模型的最优解空间。算例的计算结果验证了该方法的有效性。基于相对增益分析的目标函数对角化微网功率解耦控制方法
摘要：微网技术可有效整合不同类型新能源及可再生能源分布式发电的优势，为新能源及可再生能源分布式并网发电的规模化应用提供有效可行的技术途径。微网多样的运行方式与高质量的电力服务，离不开灵活与稳定的控制系统，而对微电源输出有功、无功的独立控制问题亟待研究。针对微网线路参数特点引起的有功无功耦合问题，提出了基于相对增益分析的目标函数对角化微网功率解耦控制方法，将相对增益分析方法应用于低压微网线路功率模型的配对选择，量化控制通道耦合度，应用目标函数对角化的解耦方法，最终实现微网线路有功功率和无功功率的独立控制。仿真实验表明，提出的解耦方法解决了微网线路功率耦合问题，可实现微网系统有功、无功功率的独立灵活调节。液气循环压缩空气储能系统建模与压缩效率优化控制
摘要：微小规模的压缩空气储能是一种很有前景的电力存储方式，可用于再生能源发电、电网平衡维持和后备电源供电。这类压缩空气储能系统的主要特点是电气驱动技术，与传统压缩空气储能关注的热力学和涡轮发电技术不同。利用人工气罐存储压缩气体的小容量液气压缩空气储能系统对于将来的能量存储具有广泛的适用性。提出一种机械全桥控制的液气循环压缩空气储能方式，通过优化控制可获得更高的气体压缩释放效率。利用宏观能流表示法进行仿真建模，该建模方式利用特殊的反演控制规则，能够简化不同形式能量交互作用系统的控制。并对控制进行优化设计，采用分段压缩比压缩控制和最大效率点跟踪算法，实现更高的压缩转换效率。仿真结果表明利用该模型和控制方式对能量转换和存储的特性影响显著。基于量子粒子群算法的风火打捆容量及直流落点优化配置
摘要：针对如何根据调峰容量等约束条件，优化风电、火电容量配置及送电落点问题，以风电外送输电工程建设投资、输电损耗和弃风电量损失为优化目标函数，提出以功率平衡、风电变化速率与火电调节速度匹配为约束条件，基于量子粒子群优化算法研究直流外送落点及风火打捆容量的优化配置问题。量子粒子群优化算法采用量子理论中的叠加态特性和概率表达特性，潜在地增加了粒子群算法中种群的空间分布多样性和全局寻优能力。运用量子粒子群优化算法以及构建的优化模型，以解决我国风电跨区消纳为目的，对某实际规划区域的风火容量进行优化配置，证明了所提模型和方法科学、有效。考虑负荷及煤气量不确定性的企业微电网自发电调度模型
摘要：合理地制定企业微电网自备电厂机组出力及煤气消耗计划，对降低企业发用电成本，减少环境污染有着非常重要的意义。以企业微电网发用电成本最小化为目标，采用情景树来描述用电负荷及煤气量的不确定性，建立企业微电网自发电调度随机优化模型。该模型中存在安全约束，采用盒式不确定集合描述该安全约束；为避免盒式集合安全约束过于保守的特性，利用椭圆集合替代盒式集合，通过调节风险系数，改变决策的保守特性：给出煤气柜位状态转移图，将安全约束等价转化为线性约束进行求解。应用某大型钢铁企业实际数据进行测试，结果表明：在电网负荷谷时段，企业以电网购电为主；在用电高峰时段，企业以自发电为主；用椭圆集合替代盒式集合，通过调节风险系数能有效避免决策的保守性。一种四参数的光伏组件在线故障诊断方法
摘要：分析光伏组件在短路、异常老化状态下的输出特性，提出一种基于开路电压、短路电流、最大功率点电压和电流四参数的光伏组件在线诊断短路及异常老化故障的方法。建立了故障类型因子K，通过比较K与标准值的差异判断组件是否存在短路和异常老化故障。发生故障即可进行在线故障程度分析和预警：短路故障时，利用神经网络方法诊断组件中电池短路的块数；异常老化故障时，利用填充因子值获得组件老化程度。仿真及实验结果显示该方法具有较高的准确率，证明了方法的可行性和有效性。基于映射弹性势能的电网有功承载能力定量指标
摘要：电网的有功承载能力取决于电网结构、支路承载能力以及电源和负荷的分布，其定量的分析方法及指标仍然是电网安全分析中的难题。基于支路有功、相位角及电网接线拓扑映射的纵向受力弹性力学网络模型，采用支路势能叠加法和边界势位法得到总的映射弹性势能。分析表明，该映射弹性势能可表征电网的有功承载能力和支路负载均衡性：其值越大，则电网的有功承载能力越弱，支路有功功率分配越不均衡。算例仿真验证了这些特性，该映射弹性势能也适用于识别电网的关键线路。该定量指标可用于电网规划、运行方式分析、离线或在线安全分析。松弛MPEC和MIQP的启发–校正两阶段动态无功优化算法
摘要：为快速求解计及离散调节设备动作次数约束和电网安全约束的多时段动态无功优化问题，建立以有功网损最小为目标函数的混合整数非线性规划模型，并提出一种启发搜索加变量校正的两阶段求解方法：启发搜索首先将离散变量松弛为连续变量，形成一个带平衡约束的的优化模型，进而得到各个时段的连续优化结果，然后建立以方差最小化为目标并严格满足原模型中离散调节设备动作次数约束的整数二次规划模型，得到最优动作次数和离散归整结果；变量校正是固定启发搜索得到的离散变量优化结果，重新校正连续变量的优化量。通过IEEE14测试系统详细讨论了无功调节设备的步长和动作次数对优化结果的影响；此外，IEEE30、57、118节点测试系统的优化结果表明，所提方法能够快速得到优化结果，实现并行求解，且其精度可满足实际工程需要。电力系统元件稳态可用度的非精确统计推断
摘要：元件稳态可用度是电力系统可靠性评估中的重要数据。传统的可用度估计在样本信息不充足的情况下的结果不再准确。现有的样本信息和完整的概率信息之间的差距会产生非精确性。在这种情况下可以用非精确概率代替传统的精确概率，为非精确性和随机性建模。该文采用伽玛指数模型构造无故障工作时间和故障修复时间的概率箱，进而得到元件稳态可用度区间值；分析参数S对稳态可用度区间值收敛速度的影响。该稳态可用度区间值依概率收敛到真实值。这个区间值大小反映随机性，区间宽度反映非精确性。算例分析说明了所提方法在实际电力系统中的应用；并利用马尔科夫更新过程模拟生成样本数据，验证了算法的有效性。以重现故障过程为目的的电网故障诊断
摘要：为了适应电网故障在时间和空间维度的不确定性，在故障特征不明显、信息错误等复杂条件下为调度员完整地重现故障过程，提出了基于变长度染色体遗传算法的电网故障诊断方法。该方法通过故障信息之间的逻辑约束关系生成故障假说；针对信息漏报、误报、时序畸变等复杂情况提出故障假说修正策略；考虑保护装置操作的相关性和电路联系建立了计及保护动作行为一致性的测度函数；采用变长度染色体遗传算法求取最优解，以满足故障假说中事件长度动态变化的要求。可以在故障信息不可信的条件下，有效诊断包含多重不确定因素的复杂电网故障。基于实际电网发生的故障案例验证了所提出方法的有效性。2014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2014年10月在武汉召开第三届全国直流输电与电力电子专委会学术年会。考虑电压等级和运行状态的电网脆弱线路辨识
摘要：城市电网中存在的某些脆弱环节对城市电网大规模停电和系统失稳的发生有重要的影响。考虑电网实时运行状态，引入衡量潮流分布不均衡程度的潮流熵概念，提出将线路潮流熵变化作为脆弱线路辨识的一个指标。基于复杂网络理论，考虑电网拓扑结构特点，建立节点重要度指标；并结合线路所在电压等级和地理位置，提出脆弱度修正因子。通过综合潮流熵变化、节点电压偏移、节点重要度和修正因子提出城市电网脆弱线路辨识的方法。以长沙城市电网2011年夏大运行方式为例进行线路脆弱性分析，并进行时域仿真验证。仿真结果表明，所提方法能较好地辨识城市电网中的脆弱线路，并与电网实际运行情况相吻合，特别是能够辨识出承担功率不多但是重要的联络线路。通过对IEEE39节点系统脆弱线路的辨识，证明了所提方法的合理性和通用性。基于趋势预测的大型风电机组运行状态模糊综合评价
摘要：大型风力发电机组的设备维修与更换的费用昂贵，因此及时准确地对风电机组运行状态进行评估，可有效节约检修维护成本。为此，提出一种基于状态参数趋势预测的大型风电机组运行状态模糊综合评价策略。首先分析并归纳大型风电机组的重要运行状态参数，采用层次分析法构建出评价模型，在状态参数的劣化度计算中结合模糊趋势预测策略，然后应用模糊隶属度加权进行逐层评价结论的综合，在总体评价结论的综合策略上对传统方法进行有益的改进。算例表明，与常规模糊评价策略相比，提出策略更具合理性，有助于及时发现早期故障隐患，可为风电场合理安排机组的调度运行与检修维护计划提供参考。一种绕组补偿式电气化铁道电能质量控制系统
摘要：针对电气化铁道供电系统存在的电能质量问题，提出一种无辅助降压变压器的半桥型绕组补偿式有源功率变换系统（auxiliar ystep—down transformer-less half-bridge winding compensation type active powerconver ter，T-HBWAPC）。与传统有源治理方案相比，在完成同样功能的前提下，该系统无需大容量工频辅助降压变压器，且使用更少的功率开关器件，具有更高的系统集成度和更低的制造、运行成本。文章给出该系统的补偿原理和检测方法，详细分析了系统独特的电压扰动现象。为提高系统在电压扰动下的鲁棒性，采用内模控制器作为T-HBWAPC的电流控制器。最后通过仿真和实验验证了补偿系统及电压扰动分析和控制方法的正确性。电力系统仿真分析技术的发展趋势
摘要：依据计算机、网络、通信等技术当前和未来可能的发展，从计算机及网络、相关计算数学和计算模式这3个方面，探讨和预测了新的先进计算技术（如云计算等）及其在电力系统仿真分析中的应用。新能源变革形势下，为适应智能电网的发展，未来的电力系统仿真分析技术在准确性、快速性、灵活性等方面将得到极大提升。基于实测数据的集中式多谐波源责任评估
摘要：多谐波源的责任量化研究，对于谐波“奖惩性方案”的有效实施具有重要意义。针对如何区分多条馈线所接谐波源负荷对公共耦合点处谐波电压的贡献大小（集中式多谐波源）问题，提出基于实测数据并利用M估计方法和偏最d,-乘回归方法进行评估的新思路。各次谐波频率下，基于戴维南等值电路建立集中式多谐波源系统的等效数学模型。根据谐波各量之间的关系，提出“理论电流”和“实际电流”的概念，分析了二者之间的关联规律。进而给出用于评价公共耦合点各谐波源责任的指标，并利用上述两种电流分别进行了基于M估计稳健回归和偏最小二乘回归的谐波责任评估。文中对比了两种方法的评估精度，研究表明，偏最小二乘回归方法性能优异，更适合在工程实践中推广应用。
