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摘要:省级电网进行发电调度优化时,其母线负荷中蕴藏的地区电网可调资源没有充分发挥其作用,从全局利益出发协同省地两级调度资源实现联合优化,可提高资源利用效率。该文提出了基于母线负荷预测改进的省地协同发电计划优化方法,根据母线负荷源荷属性进行分类,将地区有源网的电源成分和负荷成分分开考虑,改进母线负荷的预测方法;分析了地区电网节点电源和负荷在省调母线上的汇聚原理并提出母线功率转移矩阵,建立了母线可调度能力的求解模型,提出了母线价格–功率关系函数的生成方法;将母线负荷作为省地协同发电优化调度的媒介,构建了省地协同优化调度模型。算例结果表明省地协同方法可实现全省范围内电源的协调互补,提高电网安全经济运行水平。
摘要:随着大规模新能源并入强耦合的互联电力系统(interconnected power system,IPS),传统的自动发电控制(automatic generation control,AGC)策略使得全网AGC调节成本不断增加以及区域间AGC调节容量分布不均,这将严重威胁互联系统的频率稳定。多区域AGC联合调频,是解决该问题的有效手段。为实现AGC最优联合调频控制,该文研究了多区域AGC最优联合调频模型与区域调节边际成本(area regulation marginal cost,ARMC)之间的关系。在考虑联络线支援约束的情况下,提出一种新的基于ARMC的多区域AGC最优联合调频控制策略。采用线性理论,结合改进的互联系统动态模型,证明所提控制策略的稳定性和最优性,确定控制参数的取值范围。3区域互联系统仿真算例表明,与其他联合调频控制策略相比,基于ARMC的协调机制深刻揭示了多区域AGC之间的协调合作机理。在保证联络线支援安全性的前提下,能达到更好的频率控制效果以及更优的经济性。
摘要:首先阐述了能源互联网的概念与内涵。其次,在比较能源互联网与信息互联网不同特性的基础上,基于开放系统互连模型提出了能源互联网的五层参考模型,即接入层、配控层、传输层、策略层和应用层,并定义了每层的结构和功能。进而探讨了包括能源交换机、能源路由器和能源网关等构建能源互联网的关键设备。最后,给出了能源互联网的典型拓扑结构。
摘要:将风险评估理论应用于核电接入电网的协调控制中,提出了核电接入电网的低频保护综合风险评估模型及方法。该方法提出评估系统频率降低对厂网影响程度的低频风险指标和考虑低频保护装置工作机理的装置风险指标,建立低频风险综合模型,构建安全风险矩阵,计算核电厂主泵和汽轮机低频保护及电力系统自动低频减载装置的综合风险值及风险变比值,分析风险因素的安全风险价值和保护装置的低频风险敏感度。算例分析验证了风险模型及方法的有效性,可以为核电厂低频涉网保护装置与电网安全自动装置的参数整定及协调控制提供参考。
摘要:由电力电子开关组成的换流器在换流及控制过程中会产生大量谐波和间谐波,在特定条件下会导致工频测量结果出现振荡现象。针对这一问题,该文给出了电力系统工频量测结果出现振荡时,判别该振荡是由于量测原因导致的伪振荡还是真实的电气振荡的方法。文中指出,电网频率偏离额定频率,且采样频率不满足采样定理时,电气信号中,频率高于奈奎斯特频率的高次谐波在采样信号中会映射为频率低于奈奎斯特频率的间谐波,这一间谐波的频率与其对应的高频谐波的真实频率关于奈奎斯特频率对称。在特定条件下,这一间谐波的频率会接近基波频率,从而导致基波幅值测量结果出现伪振荡。针对直流换流站,该文给出了交流采样频率与换流站特征谐波的配合原则。仿真算例和实际算例都验证了该文的分析结论。
摘要:传统的风电场风能资源评估中测量–关联–预测(measure-correlate-predict,MCP)方法只能利用单组参考数据预测目标站长期风资源,但精度较差。为了充分利用多组参考数据所包含的信息,该文提出引入风速序列间的波动互相关系数来衡量参考站和目标站之间风速波动趋势的相关程度,并将其作为多参考站组合预测的权重分配依据,建立了基于波动互相关系数的风能资源评估组合模型。结合站间风速的相关性对目标站长期风速分布进行了组合预测,估算了目标站长期风功率密度分布和年平均风功率密度。研究结果表明,与线性相关系数相比,波动互相关系数可以更有效地衡量站间风速的相关性;将波动互相关系数作为多参考站组合预测的权重参数,可以更准确地对风电场的风能资源状况进行有效评估。
摘要:并网风电场无功控制可以采用定无功功率或定端电压控制,其对电力系统小干扰功角稳定性的影响不同。该文针对等效为单台双馈感应发电机(doubly fed induction generator,DFIG)的风电场,提出了一种可以判定风电场采用定无功功率还是定端电压控制更加有利于电力系统小干扰功角稳定性的近似计算指标。指标的计算不需要获知风电场动态模型(包括定无功功率和定端电压控制器)的参数。这样,在规划风电场并网时,提出的指标可以指导其无功控制方式的选择,以使其更加有利于电力系统小干扰功角稳定性。文中给出了基于模式控制理论推导判定指标的详细过程,并通过一个算例电力系统,演示和验证了判定指标正确性。
摘要:风力发电与常规电源相比具有不可控性,大规模的风电并网将使电力系统运行中的不确定性进一步增强,加重电力系统备用负担。同时,含风电的有功调度问题在运用不确定性优化方式进行处理时,算法实用性与结果最优性之间存在矛盾。针对上述问题,该文提出了一种计及风电功率概率分布特征的鲁棒实时调度方法,依据系统运行成本与风电接纳条件风险价值(conditional value-at-risk,CVa R)双重指标,按照鲁棒优化的建模思路构建优化模型,对各自动发电控制机组的运行基点及备用容量进行决策,获得具有统计意义的节点可接纳风电功率的范围。方法体现了鲁棒优化和随机规划方法的融合,调度结果具有概率优性,能有效提高电网运行效益且计算效率较高。通过对简单6节点系统及IEEE 118节点系统的计算与分析验证了文中方法的有效性。
摘要:随着风电渗透率的日益提高,风电动态对电力系统动态稳定性的影响越来越显著。建立标准的、有效的、公开的风电通用动态模型是风电并网实际工程研究和学术研究的基础,但我国尚未提出统一标准的风电通用动态模型。该文介绍了美国西部电力协调委员会(western electricity coordinating council,WECC)风电通用动态模型的建模基本原则和方法,详细阐述了WECC第一代和第二代4类通用动态模型的总体结构和各个功能模块。最后总结了WECC风电通用动态模型的可借鉴经验,为我国未来风电通用动态模型的开发提供启示。
摘要:随着电力系统的广泛互联,低频减载技术作为保障电力系统稳定性的重要手段,具有十分重要的意义。温控负荷以其快速的响应速率和相对较宽的调控区间,逐渐成为基于需求响应的重要减载资源,相较于其他典型家居温控负荷如电空调等,家用电热水器具有更宽的温度调节空间且为纯阻性电负荷,因此成为低频减载研究的重点。文中构建了一种由电热水器负荷组成的集群温控负荷模型,同时考虑锁定约束,提出了新型序列化控制策略,以电热水器为调频减载资源,为电力系统频率恢复控制提供辅助服务。首先讨论了电热水器的热力学动态特性,基于电–热耦合关系,建立集群温控负荷模型。然后,设计并建立了需求响应策略架构,包括:1)削减功率计算;2)顶层目标分配;3)设备级指令下达。最后,通过算例评估了预测精度、锁定约束等对调频效果的影响。结果表明:基于文中模型和策略,电热水器负荷构成的集群温控负荷具有较好的频率调节能力特性。
摘要:在电力市场中,由于供求曲线呈阶梯状的特性,使得出清电价可能会出现多解情况。考虑到多解情况的非频发性,一个简便有效的判定方法可以节省大量的冗余计算。因此,根据线性无关约束规格与拉格朗日乘子唯一的对应关系,文章提出了一种利用线性无关约束规格(linear independence constraint qualification,LICQ)判定节点电价对偶问题多解情况是否发生的方法。最后,文章从理论分析和具体算例两方面验证了该判定方法的有效性。
摘要:随着可再生能源发电、远距离输电及无功补偿和交流传动等应用的快速发展,电力电子变换装备因其在电能变换方面的灵活性,在电力系统中的渗透水平不断提高,国内外电力系统将可能在局部电网甚至全网出现100%由电力电子化电力装备组成的电力系统,这将深刻地改变着电力系统的动态行为。近年来,国内外电力系统持续出现各种不明机理的动态问题,对电力系统安全稳定和运行构成重大威胁。
摘要:智能电网环境下,实时电价对用户用电模式的影响较大,为了提高考虑实时电价的短期电力负荷预测精度,更好地反映电力负荷的不确定性。提出了支持向量分位数回归方法,通过引入松弛变量构造Lagrange函数,得出不同分位点下的未来一天任意时刻电力负荷的预测结果。同时采用Epanechnikov核函数,将SVQR与核密度估计相结合,进行短期电力负荷概率密度预测,可得到未来负荷准确的波动范围。以新加坡的历史负荷和实时电价数据为例,进行短期电力负荷概率密度预测,结果表明该方法能够较好地解决考虑实时电价的短期电力负荷概率密度预测问题。
摘要:针对电能质量(power quality,PQ)复合扰动识别中缺少特征选择与最优决策树自动构建方法的不足,提出采用分类回归树的PQ特征选择与最优决策树构建方法。首先,通过S变换提取64种PQ特征,构成原始特征集;然后,采用嵌入式特征选择方法,获取特征Gini重要度及排序,确定最优特征子集;最后,应用1-标准误差规则子树评估法,进行代价复杂度剪枝,获得最优分类树。实验证明,新方法能够根据训练集自动构建最优决策树,并实现最优特征选择;最优决策树可准确识别不同噪声环境下,含多种复合扰动的PQ信号,分类准确率高于概率神经网络和支持向量机方法,具有良好的鲁棒性与抗噪性。
摘要:研究快速高容错性馈线故障定位方法对于提高配电网运行可靠性和自愈性有重要作用。该文基于代数运算关系,提出配电网故障定位逼近关系描述的非逻辑建模方法,并构建具有高容错性能的故障定位绝对值新模型。依据馈线状态编码特征,通过对绝对值模型的等效变换,建立了仅含0-1离散变量的线性整数规划故障定位新模型。基于代数关系的配电网故障定位新模型优点在于:能够克服已有间接故障定位方法对群体智能算法的依赖,可利用常规优化算法进行决策。3个仿真算例表明,采用新模型和线性整数规划方法进行配电网故障定位时不仅具有高的容错性能,能够实现多信息畸变下馈线故障区段的准确辨识,且具有实现方便、故障辨识效率高、数值稳定性好的优越性。
摘要:采用数值模拟与实验研究相结合的方法开展了应用于燃气轮机燃烧室的预混燃烧器中燃料/空气掺混均匀性问题研究。在CHEMKIN软件中建立化学反应网络模型,通过零维模拟研究了燃/空预混不均匀度对NOx排放的影响规律。针对某预混燃烧器,从影响燃料/空气掺混均匀性角度,采用三维数值模拟手段对预混段长度和燃料孔径结构开展了参数化研究,评估了预混段长度对流场和组分场的综合影响,着重关注燃/空动量比对燃料射流深度的影响,进而分析其对燃料/空气掺混性能的影响。最后,选取2种典型预混燃烧器结构,实验测量了预混火焰在不同当量比工况下的OH分布和NOx排放。结果表明,相同当量比工况下,2种预混燃烧器火焰结构相似,尺寸变化不大,但燃/空掺混性能更优的火焰OH峰值信号强度低,脉动小;燃/空预混不均匀度直接影响NOx排放,尤其在高当量比工况下影响更加显著。研究结果将对预混燃烧器优化设计提供参考。
摘要:湿法脱硫系统能有效脱除烟气中的Hg^2+,但汞的再释放问题严重。用石油硫醚处理烟气能有效避免汞的再释放。文中以高硫原油为原料制备了石油硫醚,并用红外光谱分析对其进行结构表征,同时用非水电位滴定法测定该石油硫醚的硫醚硫含量为0.104g/g。分别测试了石油硫醚对燃煤烟气及脱硫废水的脱汞效果。测试结果表明:石油硫醚对燃煤烟气及脱硫废水具有良好的脱汞效果,且不会带来汞的再释放;石油硫醚脱除Hg^2+的过程为放热过程,在60℃下具有良好的脱汞效果。石油硫醚对烟气中Hg^2+的吸附行为遵从HO准二级吸附动力学模型,且化学吸附是决定该吸附速度的决定性步骤。用6M HCl对捕捉了Hg^2+的石油硫醚进行再生处理,所获得的石油硫醚再生率高达89.6%。
摘要:采用PIV测量方法,对不同雷诺数下球形颗粒的尾流特性进行了研究。实验中颗粒是10mm的不锈钢球,距壁面高度G/D(28)0、0.25、0.5和1.0,Rep(28)900、2500和5000,气相示踪粒子为峰值粒径2.5?m的雾化液滴。通过对实验得到的瞬态速度场进行分析,得到时均流线图和速度场。结果表明,G/D(28)0时,整体涡脱落强度明显减小,颗粒下部的漩涡脱落完全被抑制,在颗粒尾部形成一个顺时针回流区,大小约为颗粒尺寸的1.5倍。0.25?G/D?0.5时,壁面的存在使得颗粒尾流结构出现了不对称,呈一定的角度向上倾斜。随着颗粒与壁面距离的增加,壁面对颗粒尾流的影响减弱,在颗粒后缘会出现一对回流区,上方呈顺时针旋转,而下方呈逆时针,且回流区的长度先减小后增大。