电网技术

低碳电力技术

  • 考虑电力系统低碳效益的配电网分布式发电系统最优配置方法(英文)

    黑田健;马郡英树;横山隆一;市村富保;松藤优一;

    由于分布式电源能够有效降低配电网中功率的损耗,分布式电源最优配置问题将会成为未来实现电力系统低碳化的关键技术之一。但由于该问题属于非线性离散最优化问题,一般的求解方法较难求得其最优解。提出一种基于枚举法的精确求解方法,通过约束条件大大减少了枚举的组合数,克服了枚举法易出现组合爆炸的缺点,成功解决了配电网分布式电源最优配置的求解问题。首先,给出分布式电源最优配置问题的数学模型,建立了优化目标和约束函数;其次,以6节点实验系统为例,阐述了该方法的详细步骤,并通过仿真结果,从原理上证明了该方法能够有效运用于该问题的求解;然后,将该方法运用于含有126个节点的实际配电网系统模型,并对电网损耗下降情况进行了计算分析。结果显示,该方法能够在短时间内计算得到一个分布式电源最优配置问题的解,同时保证该解在网损降低率上的误差与精确解相比不超过10%,显示了该方法在工程实用中的快速性和有效性。

    2012年12期 v.36;No.349 1-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 1133K]
  • 计及碳排放含有碳捕集电厂电网的多目标动态最优潮流

    卫志农;向育鹏;孙国强;黄向前;

    为满足节能减排的要求,在碳捕集电厂的背景下,建立兼顾CO2排放和有功网损的多目标动态最优潮流模型。用模糊集理论将多目标优化问题转化为求取满意度最大的单目标问题,用内点法进行求解。对IEEE-30节点6机系统进行算例仿真,结果表明所提出的多目标动态最优潮流模型,可以在兼顾网损的同时减少CO2的排放,验证了模型的有效性。

    2012年12期 v.36;No.349 11-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 1049K]
  • 低碳背景下考虑发用电侧不确定性的社会福利均衡仿真研究

    曾鸣;薛松;朱晓丽;段凯彦;张戈;

    实现电源侧可再生能源的规模化并网,提高用户的需求侧响应,提高能源利用效率是未来实现电力系统低碳发展的重要举措。构建了考虑可再生能源大规模并网和用户基于电价需求响应不确定的长期、中期和短期市场均衡模型,建立了考虑环境成本的社会福利最大化目标函数,实现发电环境成本的内部化。同时,引入混沌量子遗传算法对模型进行求解,得到了电力市场均衡情况下达到社会福利最大化时常规能源电厂和可再生能源电厂的发电容量情况,以及相关税收、补贴政策的搭配组合。最后,研究了市场条件及存在最高限价条件下可再生能源并网对社会福利的影响,验证了所构建模型和引入算法的可行性和合理性。

    2012年12期 v.36;No.349 18-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 1144K]
  • 风光储微网系统蓄电池容量优化配置方法研究

    朱兰;严正;杨秀;符杨;陈洁;

    对现有风光储微网系统储能设备容量确定方法进行分类和总结,从独立风光储微网系统实现连续供电角度进行蓄电池容量优化配置方法研究。针对传统法、积分法等方法没有考虑蓄电池自身运行特性限制的问题,提出基于蓄电池内部特性建模的蓄电池容量确定方法,根据优化目标和约束条件的不同,建立3种不同优化方案。通过具体算例给出各种方法结果的异同,对比分析验证了基于蓄电池内部特性建模方法的有效性,深入探讨给出独立风光储微网系统蓄电池容量优化配置的建议。

    2012年12期 v.36;No.349 26-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1077K]
  • 电动汽车有序充电方法研究

    李秋硕;肖湘宁;郭静;刘琳;

    未来规模化的电动汽车充电将会给电网的运行带来影响,无序的充电会给电网带来负面冲击。充电负荷具有时空双尺度的可调节性,利用此特性可在时间和空间上进行双尺度的负荷调度,使电动汽车充电负荷对电网运行产生积极的作用。基于此特性和实测的充电负荷数据,提出了一种基于负荷预测的有序充电方法,建立优化方程并求解,得到每个充电负荷的最优充电开始时间,通过改变充电开始时间调节总的负荷功率曲线。该方法能够在满足用户需求的基础上,尽可能利用低谷电为电动汽车充电,平抑负荷波动,减小负荷峰谷差,避免充电过程产生新的负荷高峰。仿真实验证明了该控制方法的有效性,并可从中看出受充电过程功率特性的限制和人类行为的影响,单纯依靠电动汽车充电进行负荷调节无法达到理想的效果。

    2012年12期 v.36;No.349 32-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 968K]

特高压输电技术

  • ±1100kV特高压直流换流阀试验用高压直流串级发生器的绝缘耐压分析

    顾灶根;周军川;温传新;温家良;

    为在实验室条件下进行±1 100 kV特高压换流阀绝缘型式试验,需要对用于试验的高压直流串级发生器能否满足绝缘耐压要求进行分析。利用ANSOFT SIMPLORER软件对装置进行电路理论分析计算以及利用ANSOFTMAXWELL有限元软件对其进行三维结构的电场强度仿真分析。仿真得到最大场强为22.62 kV/cm,与空气击穿场强25 kV/cm较接近,结果与装置输出1 843 kV时,装置顶部与实验室顶部钢梁间的空气间隙空气被击穿相吻合。为进一步降低场强,对装置进行优化分析,并得出优化后的电场强度最大值为20.66 kV/cm,低于空气击穿场强。因此认为,若不考虑空气温湿度等条件的影响,在现有试验室条件下,试验室设备具备±1 100 kV特高压换流阀绝缘耐压试验的能力。

    2012年12期 v.36;No.349 39-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 2001K]
  • 特高压落点规划的评价指标体系和方法

    沈阳武;彭晓涛;毛荀;施通勤;邢杰;

    特高压(UHV)落点的最优规划对于建立合理可靠的特高压电网具有重要的作用。以此为目的,围绕适用于特高压落点规划的综合评价指标体系和评价方法开展研究。首先从经济性指标、安全性指标、落点区域特性指标、远景适应性指标和协调性指标等5个方面,建立了用于特高压落点优化布局的评价指标体系。接着提出了基于矩估计理论赋权的灰色综合优选方法,并探讨了其在特高压落点规划中的应用。该方法以评价指标的主观权重和客观权重作为样本点,以集成权重与主客观权重偏差最小为目标,基于矩估计理论建立赋权的最优组合模型,通过求解模型的最优解以确定指标的最优组合权重。在此基础上,通过灰色关联度进行特高压落点的综合优选。最后,以湖北电网新增特高压落点为研究对象,利用所提出评价指标体系和评价方法进行了研究,得出了武汉作为新增特高压最优落点的结论。研究结果不仅验证了所提出评价指标体系和评价方法的有效性和可行性,而且说明其对于变电站落点规划优选具有良好的应用价值。

    2012年12期 v.36;No.349 44-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 1081K]
  • ±800kV直流输电工程高端阀厅内部过电压仿真分析

    姬大潜;刘泽洪;殷威扬;余世峰;

    换流站阀厅内部重要设备众多、空气间隙复杂、典型电极多,一直是±800kV特高压直流输电工程设计工作中的重点之一。研究阀厅内部过电压的分布和数值对科学、合理地设计阀厅具有重要意义。以±800kV向家坝—上海直流输电工程的仿真计算为基础,对系统在各种故障状态下的操作过电压进行了仿真研究和总结;结合换流站避雷器布置和送端复龙站高端阀厅内部空气间隙、电压关键点的实际位置和范围,得出了高端阀厅内部过电压的分布和最严重时刻数值。仿真结果表明,特高压直流输电阀厅内部过电压并非同一时刻出现,而是集中在几种严重故障发生时刻。

    2012年12期 v.36;No.349 54-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1000K]
  • ±800kV级联多端特高压直流输电工程的绝缘配合

    张刘春;张翠霞;张搏宇;苏宁;

    级联多端特高压直流作为多端高压直流输出的典型串联连接方式,将具有良好的发展前景。基于800 kV级联多端直流输电系统下的过电压研究成果,对级联多端特高压直流系统的绝缘配合进行研究,并与常规800 kV直流输电工程的设计比较,结果表明,除级联多端直流工程的400 kV中压线路以外,其余变电站设备和线路的绝缘配置可参照常规800 kV直流输电工程进行取值。研究成果为800 kV级联多端直流系统设备制造和工程设计提供参考。

    2012年12期 v.36;No.349 60-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1005K]
  • 锦屏—苏南特高压直流投运后电网的稳定特性及协调控制策略

    王建明;孙华东;张健;任大伟;印永华;卜广全;

    基于特高压混联电网丰大方式,从多个角度分析了锦屏—苏南800 kV特高压直流投运对电网稳定性的影响。针对锦苏直流闭锁故障,研究了基于直流紧急功率支援的协调控制策略,可减少切机、切负荷措施量。提出了后备安控措施以避免协调控制措施失效导致第三道防线动作。比较选择安控切机方案时,考虑了直流故障后送端母线稳态电压升高因素。通过研究直流故障后受端近区机组励磁电流及相关机组保护情况,探索了机组涉网保护对系统稳定的影响。分析表明,锦苏特高压直流投运后需制订送受端协调控制策略。

    2012年12期 v.36;No.349 66-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 955K]

智能电网技术

  • 基于智能高压设备的主动保护与控制技术

    刘有为;

    在智能高压设备状态感知技术的支撑下,提出一套优化电网保护与控制的方法。首先,基于智能高压设备对运行可靠性的感知,提出了主动保护的概念,阐述了主动保护对电网安全运行和供电可靠性的意义;其次,基于智能高压设备对控制可靠性的感知,提出了优化控制决策、主动应对控制风险的技术理念;第三,分析了智能高压设备的负载能力评估方法,探讨了基于负载能力评估实现负载主动控制的应用场景。最后,对基于智能高压设备的电网主动保护与控制技术的应用前景进行了展望。

    2012年12期 v.36;No.349 71-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1001K]
  • 智能调度离线模型管理技术的深化研究

    钱静;徐丹丹;蒋国栋;刘涛;汤卫东;

    电网离线模型管理技术日趋成熟,在智能调度系统中的运用也日趋广泛,但其关键技术仍需不断改进:模型拼接对设备拓扑关系过于依赖,导致合并模型出现错误放大的现象;模型版本管理技术还不太完善。为此,分析了智能调度离线电网模型维护和管理的特点,提出了更为完善的离线模型拼接策略。根据模型中厂站的边界特性,对模型拆分和拼接采用2种粒度的分析和处理。边界厂站基于设备拓扑粒度,内、外网厂站基于厂站粒度。该拼接策略简化了模型拼接的操作流程,提高了合并模型的质量;基于IEC 61970标准研究了多维模型版本管理,定义了其基本功能模块,并展现了各模块的实现方式。多维模型版本管理可以满足公共信息模型和应用私有模型的管理需求。

    2012年12期 v.36;No.349 76-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 948K]
  • 配电网智能化规划评价指标

    杨丽君;王硕;卢志刚;

    以智能系统规划为重点的智能电网项目,建立了配电网智能化规划评价指标体系,该指标体系分为智能化的基础建设指标和绩效指标两部分。基础建设指标包含通信系统、主站、智能终端/子站以及分布式电源接入容量的规划评价指标四部分;绩效指标从电网性能、经济效益、社会效益三方面分析配电网智能化规划是否值得投资与实施。采用层次分析法与模糊综合评判相结合的方法,通过对某城市的配电网智能化规划项目进行评价,结果证明了该评价指标体系的可行性。

    2012年12期 v.36;No.349 83-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 975K]

自动化

  • 基于故障确信度的广域多重故障识别新算法

    马静;许冬;王桐;王增平;

    针对广域后备保护多重故障难以识别的问题,提出一种基于故障确信度的广域多重故障识别新算法。该算法在系统发生多重故障后,通过分析故障支路的节点电压方程,推导多重故障支路的故障等效模型,并形成基于该模型的支路电流列向量,在此基础上,利用最小二乘法计算预想故障组合的虚拟故障位置,再通过求取故障确信度,确定真实的故障位置。该方法在故障发生后可以避免重新生成系统导纳矩测量系统不受故障类型和过渡电阻的影响,计算量小,易于实现。新英格兰10机39节点系统仿真结果验证了该算法的正确性和有效性。

    2012年12期 v.36;No.349 88-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1060K]
  • 基于参数识别原理的VSC-HVDC输电线路单端故障定位

    宋国兵;李德坤;褚旭;饶菁;蔡新雷;

    为保障电压源换流器型直流输电(voltage sourceconverter HVDC,VSC-HVDC)系统的可靠运行,提出一种基于参数识别原理的VSC-HVDC输电线路单端故障定位方法。由于VSC-HVDC输电线路两端并联大电容,识别故障距离的时候,在0模分量网络中可以把两端的换流站系统等效为电容,通过参数识别的原理列写出包含故障距离和过渡电阻2个未知参数的故障定位时域微分方程,通过最小二乘法优化求解该方程即可得到故障距离和过渡电阻,从而实现故障定位。PSCAD下的仿真结果表明,该方法能够实现VSC-HVDC输电线路的准确故障定位,最大测距误差不超过1%。该方法仅需要单端电气量就能实现准确故障定位,对采样频率的要求不高,理论上不受过渡电阻的影响,可以满足VSC-HVDC输电线路故障测距的要求。

    2012年12期 v.36;No.349 94-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 1075K]
  • 信息物理电力系统耦合网络仿真综述及展望

    盛成玉;高海翔;陈颖;孙振权;

    随着先进的量测、通信和网络技术的应用,电力系统正逐步演化发展为信息物理电力系统(cyber physical powersystem,CPPS)耦合网络。CPPS的稳定性、安全性分析和控制器校验,均依赖于其动态仿真。文章综述了CPPS仿真领域的相关研究。首先指出CPPS是由连续动态和离散时间耦合的混成系统,并概括其基本特点。随后,围绕CPPS耦合网络的联合仿真问题,从系统建模、平台构建、关键技术和仿真应用4个方面对已有工作进行了回顾和综述,特别关注了如何将连续动态和离散事件系统的仿真模型与框架结合起来,形成统一的联合仿真平台,实现仿真过程中两者的相互配合。在此基础上,分析了实现CPPS耦合网络仿真需要解决的关键问题,即仿真模型的合理简化与高效协调机制的设计,为后续相关研究指明了方向。

    2012年12期 v.36;No.349 100-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 986K]
  • 特高压同塔双回线路零序电流补偿系数整定对接地距离保护的影响研究

    周春霞;余越;赵寒;詹荣荣;王兴国;

    为提高特高压同塔双回线路接地距离保护的动作性能,分析了特高压同塔双回线路在不同运行方式下,零序互感对接地距离保护零序电流补偿系数K和测量阻抗的影响,讨论了使用双K值及单K值整定方法的接地距离保护的有效保护范围。分析发现,由于特高压同塔双回线路的互感系数较大,采用上述2种整定方法,大大减小了双回线正常运行方式下接地距离I段的动作范围,同时也给接地距离II(III)段的整定配合带来困难。为此提出了通过切换定值区的方式进行接地距离保护零序电流补偿系数整定的建议。建立了基于1 000 kV特高压同塔双回交流输电工程实际参数的动态模拟系统,对不同运行方式下接地距离保护的有效保护范围进行了试验验证,试验结果与理论分析一致。

    2012年12期 v.36;No.349 106-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 988K]

电力系统

  • 全数字滞环电流控制可控电流源研究

    单任仲;沈沉;陈来军;刘锋;黄秀琼;

    提出了一种基于现场可编程门阵列(field-programm-able gate array,FPGA)控制的全数字滞环电流控制型可控电流扰动源,选取单相全桥拓扑作为可控电流源的主电路结构。对两态滞环和三态滞环电流控制进行了仿真分析和对比,利用PSCAD软件中的自定义模块,采用Fortran语言对2种不同控制策略进行编程实现,仿真结果表明两态滞环电流控制策略更加适合于可控电流源。最后设计制作了一台原理样机,利用FPGA控制器实现了对电流源的控制,采用VHDL语言实现滞环电流控制,实验结果表明滞环电流控制技术对可控电流源的实现是有效的。

    2012年12期 v.36;No.349 112-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 1000K]
  • 转动惯量对西藏林芝电网外送能力影响机制分析

    郑超;尚慧玉;次丹玉珍;措姆;庞晓燕;周剑;李建;

    增加电网输电能力是提高一次能源利用效率、增大电网安全稳定裕度和提升电网整体运营效率的有效途径。在电网建设初期和过渡期,由于技术经济性、工程建设进度、季节性发电能力差异等因素影响,通常存在电源外送容量受限于电网输电能力的情况。首先基于等面积定则原理,分析了送端电网发电机转动惯量对故障期间转子加速能量积聚,以及故障清除后电网所能提供最大减速能量的影响,揭示了增加转动惯量提高输电能力的机制。在此基础上,研究了西藏林芝外送型电网中老虎嘴主力电源开机方式,对联络线受扰轨迹和外送能力的影响,指出林芝与藏中主网单回线弱互联条件下,优化开机方式增加林芝电网转动惯量,是提高外送能力和安全稳定裕度的有效技术措施。

    2012年12期 v.36;No.349 119-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 1053K]
  • 基于模式匹配的地区电网故障诊断

    赵冬梅;张旭;张东英;刘燕华;魏娟;张虹;

    根据电网故障诊断的逻辑分析需要,结合故障发生、发展的过程,对故障进行分类,将电网故障分为单一故障、发展型故障、多重故障和连锁故障,分析了不同故障类型的特点及其基本逻辑,确定了相应的分析思路;构建了较为完备的故障分析逻辑体系,提出了采用模式匹配的电网故障诊断方法,基于结线分析完成了对故障时电网网架变化的基本模式的分析,提出了相应故障模式的具体判据;采用过程匹配方法实现了电网故障时故障信息与预先构建的故障区域内各个保护装置的保护基本动作模式的模式匹配;通过构建谓词逻辑实现了对于故障类型的具体判别;介绍了综合上述方法的诊断流程。最后,通过某地区电网实际发生的故障实例,验证了所提方法的有效性。

    2012年12期 v.36;No.349 124-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 988K]
  • 基于实时数字仿真器的STATCOM控制保护闭环物理测试技术研究

    赵波;郭剑波;周飞;

    实时数字仿真器(real time digital simulator,RTDS)将被控设备及电网用数字模型实现,通过I/O接口与控制器实时交互,对控制器在各种运行工况、扰动或故障条件下的功能和性能进行全面测试,评估被控设备与电网的相互作用。基于此,提出了基于RTDS的静止同步补偿器(staticsynchronous compensator,STATCOM)控制保护闭环物理测试方案。测试了STATCOM的恒无功控制功能、恒功率因数控制功能、阶跃响应、无功冲击响应,并将试验结果与离线数字仿真和高压样机试验结果进行对比,证明了RTDS试验的有效性。

    2012年12期 v.36;No.349 130-136页 [查看摘要][在线阅读][下载 1630K]
  • 针对直流闭锁故障的协调二级电压紧急控制模型

    李婷;刘明波;林舜江;杨银国;温柏坚;

    针对直流闭锁故障提出一种改进协调二级电压控制模型,并利用南方电网实际运行数据对其控制效果进行验证,结果表明稳态协调二级电压控制模式有助于改善大容量无功补偿装置造成的分区内发电机无功出力严重不协调的情况,另一方面却基于主导节点电压变化甚微而无法实现电压恢复,因而控制效果有限;紧急协调二级电压控制模式能够实现在全网范围内多种控制手段的协调动作,并根据电网实际运行情况实时制定控制策略,避免传统直流闭锁联动控制造成的动作过量或欠缺的情况,仿真结果证明它能够明显改善直流闭锁故障后的功率转移并迅速实现电压恢复。

    2012年12期 v.36;No.349 137-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 1056K]
  • 计及负荷不确定性的电网参数分析和优化

    马丽叶;卢志刚;刘佳;李学平;鲍锋;

    考虑负荷需求具有不确定性,采用最近邻聚类和区间分析法处理导线和变压器优化选型中的不确定性问题。针对牛顿–拉夫逊潮流计算中节点导纳矩阵的特点,简化了损耗对网络参数的灵敏度公式,进一步推导了损耗对导纳参数以及适用于三相变压器的灵敏度公式,提高了计算的速度和精度。根据线路和变压器的灵敏度区间值,给出了区间形式的目标函数,采用离散细菌群体趋药性优化算法进行优化选型。算例结果验证了该算法的有效性。

    2012年12期 v.36;No.349 146-152页 [查看摘要][在线阅读][下载 1021K]
  • 大电网在线动态安全评估系统仿真效果评价

    丁平;奚江惠;江嫚;高波;陆俊;严剑峰;于之虹;胡建勇;

    基于在线数据仿真长南1线某次短路故障,进行机电暂态仿真与广域量测系统记录曲线的对比。阐述了对比分析的方法,总结了二者产生偏差的原因。指出在线分析程序需要改进的方向,即增加详细的锅炉模型,增加可变的短路过渡阻抗模型以及考虑变压器饱和的影响。指出了在线数据应该完善的方面,包括增加动态无功补偿设备的模型、提高各元件动态参数的准确性。文中所做的工作评价了在线动态安全评估系统数据和仿真程序的有效性,为该系统的改进提供了依据。

    2012年12期 v.36;No.349 153-158页 [查看摘要][在线阅读][下载 1013K]
  • 电阻参数对次同步模态阻尼影响机制

    陈武晖;黄杰;陈金猛;李正明;汪旎;孙欣;谭伦农;

    以往研究TCSC对次同步谐振抑制机制,通常认为TCSC对次同步电流分量呈电阻特性,这实质上是假设电阻特性对次同步谐振有抑制作用。针对这一假设,详细推导了同时考虑超同步、次同步电流分量及磁链变化的次同步模态电气阻尼计算公式,应用该公式分析了电阻参数对次同步模态阻尼的影响机制。分析结果显示,次同步电流的阻性分量产生了次同步模态电气负阻尼,电阻参数对次同步模态阻尼的影响机制可以分为2类:随电阻参数变大,互补次同步电流阻性分量及次同步模态电气负阻尼减小,而非互补次同步电流阻性分量及次同步模态电气负阻尼则增加,电阻特性并不能很好地解释TCSC对次同步谐振的抑制作用。并以IEEE第一标准模型为算例,应用特征值法验证了上述电阻参数对次同步模态电气阻尼影响机制分析结果的正确性。

    2012年12期 v.36;No.349 159-164页 [查看摘要][在线阅读][下载 1034K]
  • 电力系统孤网高频问题研究现状和发展趋势

    王一振;马世英;王青;邓朴;李庆生;

    从国内外发生的高频问题的典型案例入手,分析了系统发生解列为孤网故障后高频失稳的特征,根据处理问题手段的不同将孤网高频问题的研究分为3大类:第1类是三级配合原则,从宏观上提出连锁切机,高频切机与汽轮机超速保护(over-speed protection controller,OPC)的保护方案,给出了解决电网解列后孤网高频运行的三级安全稳定控制措施;第2类为基于OPC建模和事故反演的研究,论述了通过灵活调整OPC动作策略来解决孤网高频问题的方法;第3类基于发电机一次调频特性,提出放开一次调频下限以及利用一次调频的频差修正回路来控制孤网高频的策略。最后指出了现存解决方案的不足,讨论了今后需要进一步研究的问题。

    2012年12期 v.36;No.349 165-169页 [查看摘要][在线阅读][下载 925K]
  • 基于差分策略的多目标电力系统无功优化

    李如琦;李芝荣;王维志;凌武能;唐林权;

    针对计及有功网损、电压偏差和电压稳定裕度的多目标无功优化问题,提出一种基于差分策略的粒子群算法对多目标电力系统无功优化进行求解。在粒子的速度更新操作中引入差分策略,防止算法陷入局部最优;应用目标序列排序矩阵评价个体适应度,根据适应度大小选择最优引导粒子;该算法在寻优机制中嵌入非劣排序和拥挤距离排序以对种群实施精英选择操作,使算法快速收敛到Pareto前沿;引入自适应参数调整策略,提高了算法的鲁棒性。对IEEE14节点系统和IEEE 30节点系统进行测试仿真,结果验证了所提方法的有效性和可行性。

    2012年12期 v.36;No.349 170-175页 [查看摘要][在线阅读][下载 1164K]
  • 基于有功增加因子的潮流转移快速搜索

    李莎;任建文;

    给出了一种基于有功增加因子的潮流转移快速搜索方法。电力系统发生断线故障时,通过采用图论方法搜索断线支路的上下游各级线路并计算它们的有功增加因子,能够快速识别出由有功潮流增加较大的线路所构成的输电断面,为输电断面连锁过载的实时预测和紧急控制提供有效支撑。提出了有功增加因子的概念并制定了搜索规则,保证了不漏选潮流反向且增大的线路。所提算法无需进行全网拓扑搜索,且不含大规模矩阵运算,因此算法简单,搜索速度快。采用标准IEEE 30节点系统进行仿真计算,结果验证了该算法的可行性和有效性。

    2012年12期 v.36;No.349 176-181页 [查看摘要][在线阅读][下载 1111K]

输配电技术

  • 交直流混合电场旋转式一体化测试仪的研制

    张洪钏;袁海文;陆家榆;崔勇;杨勇;赵录兴;赵永生;

    研究了一种直流电场、交流电场和交直流混合电场一体化旋转式电场测量仪。首先导出了一体化旋转式电场测量仪的输出电流与直流电场强度、交流电场强度和交直流混合电场强度的关系。在此基础上采用窄带通滤波法设计了感应信号后续处理电路,分离出感应信号中的直流分量与交流分量,并对电场仪进行了标定与现场测试。该电场仪测量精度高,线性度好,可以同时测量同一地点的交流电场、直流电场和交直流混合电场,对于超/特高压交直流同走廊和同塔输电线路混合电场研究和电磁环境监测具有重要意义。

    2012年12期 v.36;No.349 182-188页 [查看摘要][在线阅读][下载 1647K]
  • 高压直流输电工程谐振研究

    丁扬;种芝艺;黄杰;张赟;

    研究了高压直流输电系统工频和二次谐振特性,建立了系统阻抗频率扫描模型。提出了交流系统和交流滤波器通过换流变和换流器折算到直流侧的等效模型和计算方法,分析了交流系统强弱和交流滤波器组数对系统阻抗频率特性的影响。结合可能导致直流系统谐振的故障工况,研究了扫描时谐波源的施加方法,分析了谐波源施加于不同位置对扫描结果的影响。针对同廊道交流线路的感应,提出扫描时谐波源应分别施加于线路端部和中间,并在扫描时考虑最严重的情况。以锦屏—苏南±800 kV工程为例,扫描了各种工况下系统的阻抗频率特性,结果表明在某些运行工况下系统谐振频率为48 Hz和100 Hz,可能存在一次、二次谐振。采用直流系统电磁暂态仿真模型仿真了可能在直流系统产生一次、二次谐波的故障,结果表明在发生交流相间短路故障时,直流侧二次过电压很严重,进一步验证了阻抗扫描结果。最后,提出了抑制二次谐振的措施。

    2012年12期 v.36;No.349 189-194页 [查看摘要][在线阅读][下载 1434K]
  • 基于电流互感器供电的串补平台电源研制

    李志远;李国富;陈没;刘之方;李永亮;余辉;李嵩岩;

    火花间隙的控制电路在高电位下供电问题是其研制技术的一个重要内容。阐述了基于电流互感器供电的串补平台电源的原理、控制策略,其特点可以满足火花间隙的触发控制电路供电要求。研究了线路轻载和线路故障2种工况对平台电源的影响,并提出设计方法,进行了相关试验验证。试验结果证明:在稳态条件下,线路电流在5%~120%范围内,该电源能够很好为负载电路提供2 W左右的能量,并且满足输出端电压波动不超过5%要求。同时在线路短路暂态过程中,该电源仍能够可靠正常工作。

    2012年12期 v.36;No.349 195-199页 [查看摘要][在线阅读][下载 1219K]
  • 带高抗500kV长线路合闸引起的电流直流偏置问题及应对措施

    杜宁;徐瑞林;项祖涛;韩彬;韩亚楠;周佩朋;陈涛;

    以重庆电网张家坝—隆盛带高抗500kV长线路为研究对象,通过电磁暂态仿真,研究了典型线路合分闸操作时的电流直流偏置问题,包括不同合闸相位进行各种合分闸联动操作时的电流直流偏置情况。此外还研究了采用合闸电阻及控制相角合闸技术抑制电流直流偏置的效果,结果表明,采用这2种方法可以加快电流过零,降低电流延迟过零出现的概率,但并不能完全消除电流过零延迟现象,对此进行了讨论并给出了建议。

    2012年12期 v.36;No.349 200-204页 [查看摘要][在线阅读][下载 958K]

电能质量

  • 基于双激励控制线的区域电网电能质量动态综合评价方法

    欧阳森;石怡理;刘洋;

    提出一种基于双激励控制线的区域电网电能质量动态综合评价算法,在克服了单一赋权方法及静态评价方法的局限性的同时,引入双激励控制线反映评价对象的动态发展水平。首先构建多层次的电能质量综合评价模型,结合序关系分析法和纵横向拉开档次法确定指标权重,将各指标值加权求和后得出各时间点的评价值;然后通过双激励控制线将离散时间点上的评价值转化为单位时间段内连续评价信息,得出更丰富的带有奖惩的发展过程信息;最后集结各阶段信息得出各评价对象的综合评价值及评价排序结果。实例应用表明,该方法重视评价对象的发展历程,其评价结果客观、具体,可以区分水平相近的评价对象的电能质量。

    2012年12期 v.36;No.349 205-210页 [查看摘要][在线阅读][下载 1083K]
  • 基于差分进化的时频原子分解方法在电气化铁路谐波检测中的应用

    何国军;朱云芳;戴朝华;陈维荣;

    将时频原子分解(time-frequency atom decomposition,TFAD)方法应用于电气化铁路谐波检测,然而计算量过大,制约了TFAD方法在信号处理中的应用。为降低其计算复杂度,利用差分进化(differential evolution,DE)算法优化原子参数,实现原子的最优匹配。通过对电气化铁路谐波电流实测数据的仿真分析,结果表明:基于DE的TFAD方法可以准确检测出相应的基波及各次谐波分量,验证了该算法的有效性。

    2012年12期 v.36;No.349 211-216页 [查看摘要][在线阅读][下载 1082K]
  • 基于无谐波检测的LCL-APF直接功率控制

    李志勇;沈玲菲;徐保友;危韧勇;

    LCL型有源电力滤波器具有补偿带宽高和开关纹波含量低的优点,但由于LCL输出滤波器是3阶系统,在谐振频率处会产生谐振,使稳定控制比较困难。文章提出了一种基于无谐波检测技术的LCL型有源电力滤波器直接功率控制方法,将无谐波检测技术结合到LCL型有源电力滤波器直接功率控制中,该方法省去了复杂的负载谐波电流检测和补偿电流检测,具有良好的有源电力滤波器谐波补偿效果,同时采用直接功率控制提高了系统动态控制性能,此外为克服LCL滤波器谐振问题,在控制器中增加了有源功率阻尼环节。仿真试验结果证明了该方法的正确性和可行性。

    2012年12期 v.36;No.349 217-221页 [查看摘要][在线阅读][下载 1114K]

新能源与分布式发电

  • 直驱式风电机组风电场动态等值

    高峰;赵东来;周孝信;安宁;

    以并网点运行特性一致性为目标,提出了一种直驱式风电机组风电场的等值算法。该等值算法定义了能够反映全部直驱式风电机组运行特性的分群指标,利用聚类算法对直驱式风电机组进行分群;以等值机的风力机与单台风电机组风力机的功率转换特性不变为原则,对同群风电机组的风力机参数进行等值;以被等值的风电机组输出功率之和与等值机输出功率相等为原则对风电场集电线路进行了静态等值。仿真研究表明,等值前后风电场并网点的运行特性一致,等值算法能够更加准确地反映直驱式风电场的并网特性,具有重要的工程应用价值。

    2012年12期 v.36;No.349 222-227页 [查看摘要][在线阅读][下载 1016K]
  • 电网电压不对称时基于预测电流的双馈风电系统优化控制

    张建华;蔚芳;谢孟丽;刘其辉;

    电网电压不对称下双馈感应发电机(doubly fedinduction generator DFIG)转子侧变流器(rotor side converter,RSC)和网侧变流器(grid-side converter,GSC)的有效控制对风电场并网运行有着重要意义。提出了基于预测电流的DFIG系统优化控制策略:针对DFIG,构建了电网电压不对称下预测电流控制模型;对GSC,在常规预测电流模型上进行改进;分析了RSC和GSC优化控制目标。在实时数字仿真(real time digital simulator,RTDS)平台上搭建了一台2MW DFIG风电系统完整仿真模型,验证了上述控制策略的正确性和有效性。

    2012年12期 v.36;No.349 228-235页 [查看摘要][在线阅读][下载 1390K]

电力市场

  • 应用对数平均迪式指数法的中国工业电力需求增长率分析

    徐莉;唐亮;

    工业约占全社会电力消费比重的70%,深入研究工业电力需求的变化对电力规划和节能减排工作有重要的意义。使用对数平均迪式指数法(logarithmic mean divisiaindex,LMDI)对2003—2010年工业用电量增速进行分解,得到以下结果:工业产出效应和能源结构变化是电力需求增长的主要因素,能源效率变化是用电量降低的主要来源,工业结构调整对电力消费的影响较小;39个工业次级部门中5大高耗能行业是用电量增长的主要来源。最后预测"十二五"时期中国工业用电量的年均增速为7.78%。

    2012年12期 v.36;No.349 236-241页 [查看摘要][在线阅读][下载 1263K]
  • 电力供应链的电煤库存研究

    窦迅;李扬;王蓓蓓;薛朝改;

    对我国目前以火电为主的电力供应链的电煤库存进行了研究。针对电力供应链电煤库存系统中多重反馈和时间延迟及系统非线性问题,基于系统动力学原理,建立了在目前市场煤炭和电力价格体制及煤电联动2个不同机制下电力供应链电煤库存模型,对2种情况下影响电煤库存的主要因素进行了讨论,并对火电构成的电力供应确定了合理的电煤库存管理策略,提出了煤电联动措施,以缓解电煤矛盾。

    2012年12期 v.36;No.349 242-249页 [查看摘要][在线阅读][下载 2429K]
  • 核电机组参与电网调峰的运行方式及效益分析

    赵洁;刘涤尘;杨楠;孙文涛;王强;

    核电面临着越来越大的调峰运行压力。研究了核电机组的功率调节、长期低功率运行及延伸运行等调峰运行性能,提出了核电机组参与电网调峰的运行方式。在计算分析核电机组的调峰成本和效益的基础上,提出了核电参与电网调峰的运行位置、判据及调峰平衡算法,并结合实际电网算例作了计算分析。结果表明,核电具有较好的调峰能力,且成本较低,可参与电网日调峰、周调峰及年负荷跟踪,但其调峰深度和速度受到安全经济性的限制。核电机组适当调峰运行,可以提高系统安全性和灵活性,提高资源配置效率。

    2012年12期 v.36;No.349 250-255页 [查看摘要][在线阅读][下载 1025K]
  • 基于遗传改进蚁群聚类算法的电力客户价值评价

    李泓泽;郭森;王宝;

    对电力客户价值进行评价是供电企业优化服务资源配置的重要步骤。分析了蚁群聚类算法,并针对蚁群聚类算法进行评价时参数组合设置盲目性、收敛速度慢、容易陷入局部收敛的缺点,提出了运用遗传算法改进蚁群聚类算法评价电力客户价值的新方法。该新方法利用遗传算法对蚁群聚类算法的参数进行优化,进而再对电力客户价值进行聚类评价。通过实例验证表明,该新方法聚类性能有较大的提升,能够提升收敛速度和避免陷入局部收敛,并且减少了聚类评价时的主观因素,其具有准确、高效、实用等优点。最后,运用该新方法对某市供电公司的10个工业客户进行了评价,总结了不同类别电力客户的特点,对供电企业如何优化服务资源提出了建议。

    2012年12期 v.36;No.349 256-261页 [查看摘要][在线阅读][下载 996K]
  • 南方电力市场省间合约转让与置换交易机制研究

    张森林;孙延明;张尧;

    定义了合约转让与置换交易的概念,在物理特性、经济、政策3个层面分析了南方电力市场开展省间合约转让与置换交易的可行性,分析了双边协商和集中竞价2种交易模式的利弊,设计了一方电力紧张、一方"弃水",一方电力紧张、一方电力富余,双方电力富余、一方"弃水"3种情况下的交易模式和价格形成机制,并用算例说明所提出的方案切实可行。

    2012年12期 v.36;No.349 262-268页 [查看摘要][在线阅读][下载 967K]

高电压技术

  • 复合绝缘子耐张串微风振动疲劳特性研究

    李庆峰;魏杰;殷禹;高海峰;宿志一;张学军;

    耐张串使用复合绝缘子需考虑其在不同运行工况下的可靠性。微风振动发生频率高,是绝缘子运行中最常见的工况。概括了复合绝缘子及耐张串的使用现状,分析了复合绝缘子耐张串在微风振动时的受力情况,搭建了适用于特高压多串并联复合绝缘子耐张串振动研究的试验平台,并进行了多组复合绝缘子耐张串模拟微风振动试验。试验结果表明,微风振动引起复合绝缘子耐张串的机械性能下降不到5%,证明耐张串使用复合绝缘子是可行的。建议在现有复合绝缘子3 000万次振动试验后加入1.2倍额定机械负荷24 h耐受试验,以进一步考察其机械可靠性。

    2012年12期 v.36;No.349 269-275页 [查看摘要][在线阅读][下载 1541K]
  • ±500kV换流站直流场主设备典型外绝缘故障分析及对策

    魏杰;高海峰;黄瑞平;宿志一;陕华平;

    ±500 kV点对点输电线路已成为我国"大区联网"的重要方式。统计归纳了我国在运的±500 kV点对点输电线路的基本情况,对比了各直流系统换流站主设备的外绝缘配置,提出引起直流场主设备主要外绝缘故障的原因,即外绝缘配置不足、复合外绝缘表面憎水性下降或丧失和主设备的设计缺陷,并分别给出了针对性的对策。将换流站直流场主设备的放电类型进行了分类,指出发生过Ⅱ和Ⅲ类放电的设备,应在设备停运后喷涂室温硫化硅橡胶涂料或加装增爬裙。

    2012年12期 v.36;No.349 276-282页 [查看摘要][在线阅读][下载 1302K]
  • 油田35kV系统电压互感器高压熔断器异常熔断故障的抑制措施

    王明钦;陈维江;李永君;张晓雷;董伯东;边凯;詹花茂;邓凡良;

    近年来,大庆油田35 kV系统额定电流为0.5 A的电压互感器(potential transformer,PT)高压熔断器频繁异常熔断,严重影响了系统的安全可靠运行。为解决该问题,首先对PT高压熔断器熔断故障进行了统计分析;其次,利用EMTP程序和试验手段,从系统暂态特性和PT高压熔断器熔断特性2方面分析了熔断器异常熔断原因。研究结果表明熔断器异常熔断是一个综合性问题,是系统暂态特性和PT高压熔断器熔断特性共同影响导致的;基于此,提出了将PT高压熔断器额定电流由0.5 A提高至2 A的抑制措施,实际运行结果验证了所提抑制措施的可行有效性。

    2012年12期 v.36;No.349 283-288页 [查看摘要][在线阅读][下载 1533K]
  • 电热耦合模型应用于干式油气套管径向温度分布计算及其试验研究

    张施令;彭宗仁;刘鹏;李博;胡伟;程焕超;

    550 kV电容干式油气套管芯体温度场分布与套管长期安全稳定运行有直接关系,因此在该型套管样机试制过程中应对芯体内部径向温度分布进行研究。通过建立套管芯体电热耦合理论模型得到在线性材料条件下套管芯体径向温度分布规律,并运用电热耦合有限元模型在材料非线性条件下对理论模型进行推广,最后对套管芯体局部温度点开展试验测量研究。结果表明:550kV电容干式油气套管温度最高点位于中心导杆附近其值约为95℃;在材料非线性条件下得到套管径向温度值低于线性条件下的计算结果;额定载流量下套管芯体热击穿电压值为538kV,高于套管最高工作相电压。

    2012年12期 v.36;No.349 289-296页 [查看摘要][在线阅读][下载 1315K]