电网技术

直流输电与直流电网

  • 多馈入和多端交直流系统相互作用因子及其影响因素分析

    肖俊;李兴源;

    探讨了多馈入和多端交直流系统换流母线间电压相互影响关系的求解方法。以此为基础,进步深入研究了相互作用因子(multi-infeed interaction factor,MIIF)的解析表达式。通过仿真分析,验证了所得MIIF表达式的有效性和准确性。通过MIIF表达式,详细分析了交流系统负荷特性、交流系统等值阻抗和耦合阻抗、换流站无功补偿装置容量以及直流系统等因素对相互作用因子的影响,得到了些有用的结论。

    2014年01期 v.38;No.362 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 398K]
  • 海上多端直流输电系统协调控制研究

    王伟;石新春;付超;孟建辉;廖仰凯;

    为了避免多端直流输电系统(multi-terminal DC,MTDC)对各换流站之间高速通信的要求,实现各换流站间的自主协调控制,基于电压源型换流器的电压?电流特性和故障时减少风功率注入的思想,提出了种应用于大规模海上风电场功率远距离外送的多端直流输电系统协调控制策略。在多端直流输电系统正常运行时,网侧换流器不仅可以控制直流电压的稳定,而且可灵活对电网进行风电功率传输。在多端直流输电系统故障运行时,风场侧换流器来保持直流电压的稳定和协调风场间各风机出力。后,搭建了Matlab/Simulink仿真模型,针对所提出控制策略的动态性能进行了仿真验证,结果表明所提控制策略能够保持直流电压在交直流故障等大扰动下相对稳定,维持系统正常运行。

    2014年01期 v.38;No.362 8-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 322K]
  • 锦苏特高压直流输电工程系统试验研究和实践

    杨万;印永华;曾南超;

    概述了锦屏—苏南(简称锦苏)±800 kV特高压直流输电工程系统试验结果。针对特高压直流主回路46种接线方式进行了研究,确定了系统试验方案分为单换流器、单极、双极和融冰接线方式4部分内容,编制了系统试验方案;针对锦苏送端锦屏侧孤岛运行方式进行了研究,解决了孤岛方式试验过程中发生的频率振荡问题,完成了孤岛运行方式系统试验;对融冰接线方式系统试验进行了研究,解决了系统试验中融冰方式的技术问题,确定了融冰接线方式系统试验项目,顺利完成了融冰接线方式系统试验;对系统试验过程中发现的主要技术问题进行了分析,内容包括:苏州站极I控单元跳闸试验,造成锦屏站中性母线避雷器损坏问题的分析;锦屏站极II高端换流器跳闸闭锁后,低端换流发生跳闸问题分析;锦屏站交流滤波器频繁投切问题分析;苏州站5 612滤波器断路器C相损坏事件分析等。这些问题的解决保证了锦苏特高压直流输电工程系统调试的顺利进行和按期投入运行。

    2014年01期 v.38;No.362 16-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 282K]
  • 特高压直流系统融冰运行方式试验与工程调试

    庞广恒;曾南超;杨万;

    向家坝—上海及锦屏—苏南?800 kV特高压直流输电工程融冰运行方式拓扑结构为并联换流器结构,控制策略采用并联多端直流输电(multi-terminal direct current,MTDC)系统的电流裕度控制策略。对特高压直流工程融冰运行方式调试过程中出现的稳态直流电流偏大、极II解锁过程中金属回线纵差保护跳闸(metallic return longitude differential protection,MRLDP)及极I闭锁过程中极II融冰方式跳闸等问题进行了详细分析,提出了融冰运行方式下提高逆变侧换流变分接头档位、禁止MRLDP保护等建议的解决方案。通过EMTDC离线仿真和锦苏直流工程现场调试对解决方案进行了验证。验证结果表明了解决方案的有效性,可为其它特高压直流工程融冰运行方式控制保护系统设计提供参考。

    2014年01期 v.38;No.362 22-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 216K]
  • 大直流弱送端系统安全稳定控制策略

    李朝顺;张正茂;康激扬;

    呼辽直流作为呼盟火电基地直流外送通道,与呼盟交流外送通道并列运行,送端交流系统相对薄弱,属于典型的大直流弱送端系统,并且在特定条件下可能转入直流孤岛运行模式。根据呼辽直流的运行特点,针对呼辽直流在交直流并联运行、联网转孤岛、孤岛运行模式3种情况下分别存在的问题及其要的控制措施展研究,分析并提出了各种运行模式下发生故障后要采取的安全稳定控制策略。

    2014年01期 v.38;No.362 28-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 241K]

智能电网技术

  • 基于态势感知的电网自动智能调度架构及关键技术

    杨胜春;汤必强;姚建国;李峰;於益军;冯树海;

    我国智能电网建设的发展对电网调度运行提出了更高要求,要发展与之相适应的智能调度支撑体系。在智能电网调度领域已有技术成果的基础上,提出构建基于态势感知的自动智能调度体系架构,以期实现对电网运行状态发展趋势和过程的准确掌控。文中首先分析了传统电网调度的不足,介绍了电网态势感知及运行轨迹的概念及其表征方法,然后提出了自动智能调度的总体目标,给出了自动智能调度的功能和技术体系框架,主要包括感知预测、风险分析、辅助决策、自动控制等环节。在此基础上,结合电网调度领域的技术现状,指出了实现自动智能调度所要重点突破的8个方面的关键技术。

    2014年01期 v.38;No.362 33-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 146K]
  • 智能配电网综合评估体系与方法

    张心洁;葛少云;刘洪;黄小耘;黄红远;

    现有配电网评估方法未能涵盖智能配电网的核心价值和求,且权重计算的主观性较强,易受人为因素影响,为此构建了套新的智能配电网综合评估体系和方法。文中将指标体系划分为宏观求指标集和微观评估指标集2个层次,其中,宏观求指标集是智能配电网的宏观表象,微观评估指标集则表征其中的微观因素,两者间存在紧密的因果关联关系。同时提出了基于DEMATEL-ANP-反熵权法和改进灰色关联度法的组合权重分层优选模型,计算求解指标体系的指标权重值,使其兼顾主观性和客观性。通过在算例中的应用分析表明,该方法实用性较强,对于评估配电网的智能化发展水平和实际效益,分析识别电网的运行状态和薄弱环节有重要意义,可为智能配电网的建设改造和趋优运营提供参考。

    2014年01期 v.38;No.362 40-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 211K]
  • 智能变电站分布式同步采样组网技术

    李澄;袁宇波;陆玉军;宁艳;

    过程层采样值传输方法是智能变电站关键技术问题之,目前工程上采样值传输方法主要有点对点传输和组网传输。组网传输可简化系统结构,满足数据共享要求,但是其运行依赖全局同步系统,全局同步系统故障将导致整系统出运行,为此采样值组网传输应不依赖全局时钟。提出了种采用合并单元作为局部主钟,保护测控装置作为从钟,每个测控保护装置中实现多个独立从钟,分别与合并单元的局部主钟进行局部同步的新方案。通过优化IEEE1588时钟选择、跟踪机制,利用插值方法实现了数据同步采集,有效避免了对全局同步系统的依赖。该方案的主要优点在于不要全局同步系统,同样实现了采样值组网传输,工程实际应用表明,该方案较传统的组网方案具有更高的可靠性和实用性。

    2014年01期 v.38;No.362 47-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 214K]

新能源与分布式发电

  • 考虑相关性的风力发电机组多阶段选址定容规划

    张沈习;程浩忠;李珂;

    考虑到负荷和风力发电机组(wind turbine generator,WTG)之间存在定的负相关性,文章首先采用拉丁超立方采样(Latin hypercube sampling,LHS)技术和Cholesky分解法排序产生相关性样本,然后以规划期内总成本小为目标,建立了多阶段WTG选址定容机会约束规划模型,并采用模糊自适应遗传算法(fuzzy adaptive genetic algorithm,FAGA)进行求解。在FAGA中,设计了种新的模糊逻辑控制器,使得算法在迭代过程中能够动态调整控制参数,增加算法对解空间的搜索能力,从而克服了基本遗传算法容易陷入局部优、收敛速度慢等缺点。33节点配电网算例的仿真分析表明,在进行WTG选址定容规划时不能忽略负荷和WTG之间的相关性。同时,算例仿真结果也验证了FAGA在求解规划模型时的高效性。

    2014年01期 v.38;No.362 53-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 249K]
  • 基于储能技术并网的高穿透功率风电广义运行成本计算模型研究

    袁铁江;刘沛汉;陈洁;刘佳铭;杨青斌;

    在讨论高穿透功率风电对现代电力系统构成的并网技术挑战的基础上,提出并建立了基于储能技术的高穿透功率风电并网运行的条件建设补偿成本的概念和计算模型,研究了基于储能技术补偿风电功率预报误差、抑制风电反调峰和宽幅波动后的风电备用容量的惩罚成本,包括风电备用的容量成本和电量成本的计算方法和模型,建立了电网弃风运行的补偿成本计算模型;分析了大规模风电并网发电对现代电力市场及其产业政策的影响,提出并建立了反映电力发展求的风电运行成本计算模型;后,建立了高穿透功率风电广义运行成本计算模型。通过算例仿真进步讨论了:风电穿透功率较高时不宜将风电当成负值负荷计算风电备用容量,风电功率预报误差和风电场装机容量等因素对风电备用容量的电量成本和广义运行成本有较大的影响。

    2014年01期 v.38;No.362 60-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 366K]
  • DFIG风电机组串联耦合补偿低压穿越研究

    张建忠;熊良根;杭俊;程明;

    双馈风电机组(doubly fed induction generator,DFIG)在电网电压故障以及故障恢复作用下的磁链变化将导致转子过电压或过电流,威胁转子侧的变换器。采用串联耦合补偿(series coupled compensation,SCC)的新型电压穿越方案,SCC通过耦合变压器串接在发电机输入端,它能克服电网多种故障对风电系统的影响。提出的控制策略有如下优势:能削弱故障下机组定子、转子电流暂态成分,克服了定、转子绕组不平衡发热的问题,延长了风电机组使用寿命;在电网故障下发电机组仍能平稳输出有功、无功功率;在整个故障运行过程中,DFIG系统转子侧变换器始终可控,从而为故障电网提供无功功率支持成为可能。在电网对称和非对称故障条件下,采用PSCAD/EMTDC建立了1MW DFIG风力发电系统模型,仿真结果表明该控制方案可以提高DFIG的故障穿越能力。

    2014年01期 v.38;No.362 67-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 496K]
  • 用于飞轮储能单元的神经元自适应比例-积分-微分控制算法

    王磊;杜晓强;宋永端;

    提出了种应用于飞轮储能系统的神经元自适应比例?积分?微分(proportional integral differential,PID)控制算法。该算法基于传统的双闭环调速系统与神经网络理论,实现对飞轮驱动电机的控制,使飞轮驱动电机能够根据系统要求,驱动飞轮储能单元储存或释放能量。运用李亚普诺夫稳定性理论证明了该控制算法的稳定性和有效性,并给出了其稳定性条件。经过仿真验证,该算法可以有效地实现对飞轮储能单元的充放电控制,其控制参数可以随着系统的运行自适应调节,飞轮储能单元的控制精度和鲁棒性也有所提高。

    2014年01期 v.38;No.362 74-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 280K]
  • 考虑电池储能系统荷电状态的近海可再生能源综合发电协调控制

    王荃荃;秦川;鞠平;吴峰;

    近海可再生能源综合发电系统融合近海风电、波浪能发电以及潮流能发电于体,其输出功率具有较大的随机波动特性。为减小功率波动对电网的不利影响,采用电池储能对综合发电系统的输出功率进行平滑。在此基础上,考虑电池的荷电状态,提出了在防止电池过充过放的同时尽可能保持系统输出功率平稳的协调控制策略。当荷电状态维持在正常水平时,通过电池的充放电控制平抑功率波动;当电池发生过充电时,通过风电和潮流能机组的超速与变桨距协调控制,降低发电机侧输出功率;当电池发生过放电时,通过降低网侧输出功率设定值使电池恢复到正常工作状态。算例结果验证了上述方法的正确性和有效性。

    2014年01期 v.38;No.362 80-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 328K]
  • 融合大功率点追踪和寻光感知技术的太阳能智能跟踪系统设计

    施云波;葛春志;王萌萌;汪亚东;渠立亮;

    针对目前跟踪式太阳能光伏电池发电系统跟踪误差较大、抗干扰性较差、系统耗能较高等问题,融合大功率点追踪(maximum power point tracking,MPPT)和智能寻光感知技术设计了套太阳能光伏电池跟踪系统,实现了光电转化效率的大化。运用投影原理研制了寻光传感器,加入光强感测单元构成智能寻光感知模块,消除气候条件影响实现系统全天候的运行工作。为降低系统功耗,将跟踪方式设计为离散式,系统空闲时断电待机。对实现大功率点跟踪的扰动观察法进行优化改进,提出差别化扰动方式避免了扰动观察法在大功率点附近产生震荡及光强变化时的误动作。经实验验证,该系统跟踪分辨力可达到0.344?,系统误差小于2.5°,系统充电效率提高40%以上。

    2014年01期 v.38;No.362 87-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 410K]
  • 基于天气分型的风电功率预测方法

    王勃;冯双磊;刘纯;

    对风电场输出功率进行预测是保证大规模风电集中并网后电力系统安全稳定运行的有效手段。提出了种基于天气分型的风电功率预测算法,以数值天气预报(numerical weather prediction,NWP)中的风速向量和压力日变化为基础,采用主成分分析对样本进行降维处理,以聚类分析的方法对天气类型进行分类,针对不同的天气类型分别建立预测模型,并与单预测模型进行对比。研究结果表明,主成分分析结合聚类分析的方法可实现对天气现象的有效分类;对于较为稳定的天气现象,聚类模型较单模型的预测精度提高显著,而对于不稳定的天气现象,聚类模型预测精度提高有限;对总体样本而,基于天气分型的预测方法较常规方法精度提高2%以上。

    2014年01期 v.38;No.362 93-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 200K]
  • 基于机会约束规划含光伏发电的配电网故障恢复

    陈昕玥;唐巍;陈禹;白牧可;丛鹏伟;

    根据不同时段光照强度的概率密度函数构造了光伏发电(photovoltaic,PV)功率的离散概率模型。在此基础上,以关状态为优化变量,以高于置信水平的失电负荷量小为目标函数,以节点电压和支路功率越限概率满足置信水平要求为约束条件,建立了基于机会约束规划的含光伏的配电网故障恢复模型。充分利用光伏发电孤岛及光伏发电与配电网的协调配合,完善了光伏发电的孤岛策略,以保证重要负荷的供电。将生成树与蚁群算法结合,提出了求解配电网故障恢复机会约束规划模型的改进算法。IEEE 33节点系统算例仿真结果验证了该模型和算法的有效性。仿真结果也表明:故障发生时刻和故障恢复时间对含光伏发电的配电网故障恢复有重要影响,应结合故障发生时刻和故障恢复时间进行配电网故障恢复方案决策。

    2014年01期 v.38;No.362 99-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 219K]

输配电技术

  • 改进的消弧线圈故障期间调谐方法

    徐波;蔡旭;

    正确调谐是消弧线圈正常工作的前提。传统调谐方法只针对正常运行时线路对地电容的大小,而对单相接地故障期间消弧线圈如何调谐的研究鲜见报道。在现有方法的基础之上,考虑到系统不平衡对馈线负序电流的影响,提出种基于馈线负序电流增量和的故障期间调谐新方法。通过分析单相接地故障期间馈线的负序电流,证明了馈线负序电流增量和也能够跟踪接地点残流的变化,提出在故障期间可以调节消弧线圈使馈线负序电流增量和小以保证消弧线圈达到佳补偿位置。仿真结果验证了该方法的可行性。与原方法相比,该方法不要首先判断故障线路且避免了系统不平衡因素的影响。

    2014年01期 v.38;No.362 107-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 253K]
  • 降低次同步谐振风险的大型火电基地经串补线路送出规划和运行方案

    李晨;孙海顺;朱鑫要;程时杰;

    为减小大型火电基地经串补线路送出所面临的次同步谐振(subsynchronous resonance,SSR)风险,采用特征值分析法研究了发电厂侧机组型号、机组运行组合对系统电气谐振特性的影响,并分析了电力网侧关站选址/串补度设置综合方案对系统SSR特性的影响,提出了同电厂采用不同型号机组、优化关站选址/串补度设置来降低系统SSR风险的大型火电基地经串补外送系统的规划方案。针对已经投入运行的系统,提出通过减少运行发电机台数等运行机组组合的调整方案,来降低系统面临的SSR风险。后,通过基于PSCAD/EMTDC的电磁暂态仿真对上述方案的有效性进行了验证。

    2014年01期 v.38;No.362 113-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 414K]
  • 同塔交直流输电线路混合电场研究

    赵永生;张文亮;

    高压交流与高压直流输电线路同杆塔架设能够有效缓解输电走廊紧缺问题。同塔交直流线路产生的混合电场的复杂性及其预测的困难性,成为制约该种线路设计和发展的关键因素。考虑了交流导线电晕放电和直流导线电晕放电之间的相互影响,基于上流有限元法,提出了种交直流线路同塔架设时混合电场的时域计算方法,通过试验线段的实验验证了算法的有效性;对不同等级交流电压情况下地面电场和离子流密度进行了计算,计算结果表明,交流线路对直流合成电场有明显的"屏蔽作用",且交流电压越高,地面电场直流分量和离子流密度越小;同时对空间电荷的运动轨迹进行了模拟,得到了交流电场对直流离子流场的作用机制,交流导线对空间电荷的吸引是导致地面电场直流分量和离子流密度减小的重要原因。

    2014年01期 v.38;No.362 120-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 432K]
  • 考虑地理信息和行政边界的变电站供区优化

    符杨;卫春峰;李振坤;蒋一鎏;

    针对地理信息和行政边界等因素对变电站供区优化划分影响较大的情况,建立了供区优化数学模型,提出了考虑地理信息和行政边界的供区优化方法。该方法分别定义了目标函数和评价函数来检验规划结果的经济性和合理性,将地理信息和行政边界限制由罚函数方法来处理,结合改进K-Means算法有效求解该模型。通过理论分析分别推导了负荷节点的权重和聚类的容量大小。该算法考虑了负荷的权重和聚类的容量限制,因此重新定义了距离公式,并提出跳出局部解和提高计算速度的措施。算例表明规划结果具有科学性和可行性,为配电网的进步优化规划打下了基础。

    2014年01期 v.38;No.362 126-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 187K]
  • 多直流接地系统单极运行对沪西特高压变电站直流偏磁的影响

    段炼;江安烽;傅正财;魏本刚;

    研究了上海周边7条超高压与特高压直流系统中有条或多条线路单极运行时,上海沪西等特高压变电站和上海500 kV电网的直流偏磁情况。电磁仿真计算各交流变电站的地电位分布与中性点偏磁电流,结果表明:多条直流线路单极运行时条线路上的电流不会通过其他线路回流,特高压变电站的直流电流在多条线路同时单极运行时的数值等于单条线路单极运行时的代数和,向家坝—上海、锦屏—苏南、三峡—上海这3条线路单极运行时对沪西变电站的影响大,使特高压变压器中性点偏磁电流超过5 A,约2.4?的变压器中性点串联电阻可较好地抑制沪西特高压变电站的直流偏磁电流。

    2014年01期 v.38;No.362 132-137页 [查看摘要][在线阅读][下载 291K]
  • 大型互联电网可用输电能力分解计算法

    杨菲;刘奭昕;王海霞;方印;李卫东;郑薇;

    中国区域电网间能源分布不均衡,要将大型能源基地的电能进行大容量远距离传输,因此,计算大型互联电网可用输电能力(available transfer capability,ATC)十分必要。然而,由于完整数据收集较为困难,大型互联电网的ATC无法直接计算。针对上述问题,提出种大型互联电网ATC的分解计算法。其基本原理是:按照自然分区,将大型互联电网划分为若干可直接计算出ATC的子系统,然后,根据子系统间的串联或并联关系,基于已得到子系统的ATC间接计算大型互联电网的ATC。分别建立了串、并联确定性ATC与概率性ATC的计算模型;在计算子系统ATC时,运用了Ward等值思想对其余系统进行等效,可有效处理子系统间复杂连接的情况。算例结果验证了所提计算原理的正确性和计算方法的可行性。

    2014年01期 v.38;No.362 138-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 200K]
  • 基于关电容网络的双输入升压变换器

    唐荣波;侯世英;陈剑飞;

    基于关电容网络串联放电、并联充电和多个网络累加升压的工作特性,提出了种新型双输入升压变换器。分析了该变换器在连续工作模式下的工作原理和工作性能,进行了仿真分析,并搭建了实验模型。仿真与实验结果表明:该升压变换器升压能力强;关器件的电压应力、输入电流纹波和输出电压纹波小;所有关管由同控制信号隔离驱动,控制电路简单;实现分时供电或同时供电,元器件利用率高。

    2014年01期 v.38;No.362 146-153页 [查看摘要][在线阅读][下载 352K]

电力系统

  • 区域电网远端故障引发互联系统稳定破坏现象探究

    汤涌;顾卓远;

    针对仿真分析中发现区域电网远端故障引发互联系统稳定破坏的现象。基于四机两区域互联系统,研究了大区互联电力系统暂态稳定特性。指出系统的网络结构和运行方式均会影响系统暂态失稳表现形式。在定条件下,可能发生较小的故障冲击造成互联系统失去暂态稳定,而较大的故障冲击不会使得互联系统暂态失稳。研究结果有助于掌握大区互联系统暂态稳定特性及其可能发生的失稳形式,以加深对大区互联电力系统运行特性的理解,保证互联系统安全稳定运行。

    2014年01期 v.38;No.362 154-159页 [查看摘要][在线阅读][下载 222K]

  • “直流输电与直流电网”专栏征稿启事

    <正>随着未来能源格局的深刻变化,传统的电力装备、电网结构和运行技术等面临着巨大的挑战,基于常规直流及柔性直流的多端直流输电和直流电网技术被认为是解决大规模可再生能源消纳问题的有效技术手段之。鉴于近年来已有许多学者投入大量精力研究直流输电及直流电网技术,我刊从2013年第9期起辟"直流输电与直流电网"专栏,集中刊登该领域的

    2014年01期 v.38;No.362 159页 [查看摘要][在线阅读][下载 51K]

电力系统

  • 电力系统低频振荡中的内共振现象研究

    陈磊;闵勇;陈亦平;

    内共振是非线性多自由度系统自由振荡的种重要现象。基于内共振机理分析了电力系统低频振荡中的非线性因素影响和模式间的非线性相互作用。系统方程中的非线性项使得模式之间不能完全解耦,存在非线性相互作用,当频率关系合适时,非线性项使得被影响模式发生强迫振荡。电力系统低频振荡分析中要主要关注1:2和1:1内共振,并分析了电力系统中内共振发生的条件。仿真了内共振的具体算例,验证了所提出的内共振条件。内共振导致不同振荡模式间出现很强的非线性相互作用,使得系统的动态行为和线性化系统模态分析的结果存在很大差异,为电力系统中弱阻尼局部模式引发区间振荡等非线性特殊现象的分析提供了种新的机理和思路。

    2014年01期 v.38;No.362 160-167页 [查看摘要][在线阅读][下载 307K]
  • 三电平NPC变流器虚拟空间矢量调制策略与载波调制策略的内在关系研究

    李宁;王跃;蒋应伟;雷万钧;王兆安;

    分析了虚拟空间矢量调制(virtual space vector pulse width modulation,VSVPWM)策略的基本原理,推导了三电平VSVPWM策略与单相双调制波三电平正弦脉冲宽度调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)策略的内在联系,建立了两者间的调制波等效关系。应用调制波等效关系分析了VSVPWM策略的输出电压总谐波畸变率(total harmonic distortion,THD)、直流电压利用率和关器件损耗。后,提出了基于调制波等效关系的三电平VSVPWM快速实现方案。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。

    2014年01期 v.38;No.362 166-174页 [查看摘要][在线阅读][下载 1374K]
  • 半定规划优潮流的并行计算方法

    田君杨;韦化;白晓清;

    优潮流的半定规划松弛方法可提高优解的质量,但存在计算时间长的问题。为此,提出了半定规划优潮流的并行计算方法。该方法对半定规划原始-对偶内点法中的Schur方程采用并行方式进行计算,方面,将系数矩阵各行的计算量分配到不同的处理器上完成,以加速方程的形成;另方面,对系数矩阵进行并行Cholesky分解,从而加速方程的求解。IEEE-118节点和IEEE-300节点2个系统的计算结果表明:所提并行算法的加速效果明显,并保持了内点法的良好收敛性,为半定规划优潮流的工程应用提供了可借鉴的经验。

    2014年01期 v.38;No.362 175-180页 [查看摘要][在线阅读][下载 424K]
  • 微网孤岛运行模式下的新型负荷分配控制策略

    王旭斌;李鹏;

    由于受到线路阻抗特性、本地负荷、微网拓扑结构等因素影响,传统功率控制难以使微网负荷功率按照分布式电源容量精确分配。在分析影响功率分配因素基础上,针对含多个分布式电源的微网提出种基于有功扰动的新型负荷功率控制策略。该方案在不影响有功功率分配效果的前提下,通过借鉴二级控制思想引入有功扰动和积分控制项,使负荷无功功率可按照分布式电源容量达到精确分配。同时,为保证逆变器输出电压和频率在负荷功率精确分配时均稳定在额定值或偏移很小,通过增加积分项重新设计下垂控制器来弥补有功扰动所引起的系统频率和电压波动。仿真结果表明了所提策略的有效性。

    2014年01期 v.38;No.362 181-187页 [查看摘要][在线阅读][下载 373K]
  • 基于自适应无迹卡尔曼滤波的电力系统动态状态估计

    赵洪山;田甜;

    无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter,UKF)是种非线性滤波方法。由于假设系统噪声的方差为常数,UKF的估计结果会受到未知系统噪声的影响。为减小未知系统噪声对动态状态估计的影响,提出了种改进的自适应UKF(adaptive unscented Kalman filter,AUKF)算法。该方法通过在UKF中引入渐消记忆指数加权的Sage-Husa噪声统计估值器,能够估计时变系统噪声的均值和方差。利用IEEE57和IEEE 118测试系统,在典型日负荷条件下对AUKF方法的有效性进行仿真验证,结果表明所提出的AUKF算法与传统UKF方法相比,在不增加计算复杂度的同时,能够提高状态估计精度。

    2014年01期 v.38;No.362 188-192页 [查看摘要][在线阅读][下载 180K]
  • 阻抗不均导致振荡中心迁移的规律

    刘福锁;方勇杰;李威;薛峰;袁虎玲;

    基于计及阻抗不均的等值两机系统模型,采用向量图和数值计算相结合方法研究了线路阻抗不均导致振荡中心偏移的规律。定义两机系统总阻抗模值的中点为系统中心。在系统功角由0?360?摆周期中,系统阻抗角不等可导致振荡中心动态迁移:当系统中心落在联络线上时,振荡中心仅在联络线内部动态迁移。当系统中心落在联络线任侧系统等值阻抗上时,存在两种迁移规律,是仅在联络上动态迁移,二是振荡中心在联络线和系统中心所在的联络线侧等值阻抗上动态迁移。系统失步中心位置(振荡周期内电压过零点)不受阻抗不均的影响,不影响失步中心位置的定位,但失步中心并非只在系统功角摆至180?时出现。

    2014年01期 v.38;No.362 193-198页 [查看摘要][在线阅读][下载 260K]
  • 基于Normal矩阵谱平分法的快速电压控制分区

    许刚;王紫雷;

    为提高电网中二级电压控制分区的速度,提出种基于复杂网络谱平分法的电压控制分区新算法。该算法采用节点导纳矩阵虚部作为电压控制分区简化拓扑模型的元素,并通过分析分区模型的Normal矩阵,直接获取分区聚类样本,在保证区域无功就地平衡的条件下,能够有效降低算法的时间复杂度。采用改进初始聚类中心的K-means聚类算法保证了分区时的稳定性,同时,模块度指标和无功储备校核的引入使优分区结果更客观、更可信。通过IEEE 39节点和IEEE 118节点标准测试系统对谱平分法分区的可行性和效率进行仿真计算和验证。分析表明,该方法能够快速有效地获取合理的电压控制分区方案,分区结果可为二级电压控制分区的工程实践提供参考。

    2014年01期 v.38;No.362 199-204页 [查看摘要][在线阅读][下载 226K]

电能质量

  • 基于改进云物元模型的风电场电能质量评价

    江辉;张清联;彭建春;

    提出了种基于改进云物元模型的风电场电能质量评估方法。融合电压暂降倍数和暂降时间提出了电压暂降评价指标,考虑到风电场数据采集的局限性,对风电场中采集的有限个数据进行处理,首先将这些数据构造成个样本云物元模型,并利用正态分布中的3?原则取样,计算样本云物元模型与电能质量各评估指标的等级界限云物元模型之间的关联度,通过对层次分析法得到的主观权重进行修正,形成综合权重向量,从而得到风电场的电能质量评估结果。仿真结果验证了该方法的实用性和有效性。

    2014年01期 v.38;No.362 205-210页 [查看摘要][在线阅读][下载 224K]
  • 基于过程免疫时间和可接受后果状态的优质园区供电质量等级划分

    郑颖;刘旭娜;刘阳;李铁牛;刘义伟;

    优质电力园区是满足用户不同供电质量要求的电力园区,园区内供电质量等级的准确划分直接决定了用户电能质量求满足程度和园区建设与投资成本。考虑到不同用户设备与过程的结构、功能、物理属性和用户可接受后果状态的差异,提出了刻画设备与过程电压暂降免疫力的过程免疫时间及其确定方法,并提出了基于过程免疫时间和用户可接受后果状态的过程暂降免疫力等级与园区供电质量等级划分方法。基于PSCAD/EMTDC仿真平台,对由化工厂、制药厂和纺织厂组成的某典型优质电力园区进行的仿真结果表明,所提出的方法具有定的可行性,物理意义明确,可为实际工程应用所借鉴。

    2014年01期 v.38;No.362 211-216页 [查看摘要][在线阅读][下载 268K]
  • 变压器式可控电抗器谐波系数定义与其控制级数的关系

    田铭兴;安潇;原东昇;顾生杰;

    变压器式可控电抗器(controllable reactor of transformer type,CRT)的控制级数由功率递增系数确定,而谐波系数又决定着功率递增系数。定义了3种谐波系数,并定量分析了3种定义下的谐波系数与其控制级数之间的关系,给出了计算公式;进行了比较分析和算例计算。结果表明,在满足谐波电流有效值要求的前提下,分别由3种谐波系数定义计算的CRT控制级数依次减少,大谐波电流有效值依次增大;并指出,从谐波电流有效值来看,由第1种谐波系数定义计算会导致过多的控制级数,是不合理的,而由第3种谐波系数定义计算的控制级数少,是合理的。论文工作为简化CRT结构奠定了理论基础,也为类似电气设备设计和谐波分析提供了参考。

    2014年01期 v.38;No.362 217-221页 [查看摘要][在线阅读][下载 266K]
  • 一种谐波阻抗未知条件下的谐波源定位方法

    杨源;臧天磊;何正友;

    针对谐波阻抗难以准确获取的情况,提出种谐波阻抗未知条件下的谐波源定位方法。通过可观性分析及象征导纳矩阵,得到量测配置点。将谐波电压作为量测量,采用独立分量分析算法对谐波电流进行估计。通过次序辨识算法解决谐波源电流估计的序列问题,且根据目标函数小值的寻优,对谐波源位置进行定位。为验证提出方法的有效性,在IEEE-14节点系统上进行了仿真测试,通过方差、相关系数2个评价指标得知,提出的方法能对谐波源进行准确估计和定位。

    2014年01期 v.38;No.362 222-226页 [查看摘要][在线阅读][下载 307K]
  • 牵引站馈线谐波电流的分析与预测

    姜咪慧;王小君;娄竞;和敬涵;Tony Yip;

    电气化铁路作为电力系统中主要的谐波源,它的接入会导致电网谐波畸变恶化,威胁电气设备的安全运行,给电网造成定的经济损失。首先采用模拟火和小二乘法相结合的算法,对馈线基波电流建立了对数正态分布的概率密度模型。根据牵引负荷的谐波特性,进步模拟了电气化铁路谐波的随机波动过程,生成了波动的谐波电流数据并得到谐波电流特征值的估算结果。通过仿真实例验证了该模型的有效性。后针对新建牵引站较少的已知条件,选择合适的牵引站馈线电流数据作为基础,提出了种新建牵引站谐波电流预测评估的方法,同时为下步电网影响分析研究以及电网电能质量治理措施的确定提供了理论依据。

    2014年01期 v.38;No.362 227-231页 [查看摘要][在线阅读][下载 333K]

高电压技术

  • 高速铁路接触网雷电防护用并联间隙装置的研制

    沈海滨;陈维江;颜湘莲;边凯;王立天;尹彬;赵海军;王彦利;李庆余;

    我国高速铁路牵引供电接触网雷击故障相比普速铁路明显增多,亟待采取措施加以解决。在接触网绝缘子旁并联安装并联间隙装置,是种有效的防雷措施,可作为避雷器和避雷线措施的有力补充。根据接触网布局结构和运行可靠性要求高的特点,结合工频电弧运动特性仿真研究,设计了并联间隙结构型式,特别设计采用了种新型U型抱箍增强安装稳定性,研究选择了招弧角关键参数和放电间隙距离,确定了热稳定试验、工频电弧试验和振动试验方法和条件,对样品进行了雷电冲击放电伏秒特性试验、热稳定试验、工频电弧试验和振动试验检验,验证了装置技术性能满足使用要求,并研究提出了应用方案。研制成功的并联间隙装置可搭配接触网正馈线、接触线和加强线绝缘子使用,具备挂网运行条件。

    2014年01期 v.38;No.362 232-240页 [查看摘要][在线阅读][下载 1936K]
  • GIS浇注孔传播内部局部放电UHF电磁波的特性

    王亮;郑书生;李成榕;何梦;卢启付;李兴旺;

    运行中的大多数气体绝缘关设备(gas insulated switchgear,GIS)上未安装内置式特高频(ultra-high-frequency,UHF)传感器,并且盆式绝缘子被金属环覆盖,因此,常规的检测方法无法检测其内部局部放电的UHF信号,检测金属环浇注孔处辐射出来的UHF信号成为实现GIS局部放电UHF检测的唯方法。在理论分析浇注孔对UHF电磁波的传播衰减特性的基础上,基于时域有限差分法(finitedifference-time-domain,FDTD)仿真了局部放电UHF信号在GIS中的传播过程,重点分析了浇注孔处的电场强度分布和频谱特性,并在GIS平台上进行了试验验证,取得了较好的致性。研究表明,浇注孔处UHF信号的电场强度主分量的方向平行于孔的窄边,其主要能量集中在0.7?2 GHz之间。此结论为改进UHF检测系统的性能提供了重要的指导方向和理论依据。

    2014年01期 v.38;No.362 241-247页 [查看摘要][在线阅读][下载 864K]

自动化

  • 变压器后备保护拒动原因分析与改进

    姚创;李永丽;张卫正;李仲青;杜丁香;周泽昕;

    结合起变压器相间短路后备保护拒动事故,实例计算分析了变压器负荷侧复压过流保护中低电压元件、负序电压元件和过电流元件对变压器相邻线路的保护范围,指出当相邻线路远端发生故障时,如果故障线路自身的保护装置或断路器拒动,而该侧主变后备保护灵敏度不足,将无法可靠切除故障,导致事故范围扩大。针对该问题,提出了种基于补偿电压正序分量的变压器相间短路后备保护方法,该方法通过在线计算补偿电压正序分量的幅值及其极性来判断故障点位置,根据线路长度整定保护动作值,自动调节保护范围。分析表明,该方法不受系统运行方式、线路长度与故障点位置的影响,且几乎不受过渡电阻的影响。在变压器负荷侧装设该保护来替代传统复压过流保护,能够保护变压器相邻母线和线路全长,有效解决了配电网中复压过流保护对本侧出线灵敏度不足的问题。

    2014年01期 v.38;No.362 248-254页 [查看摘要][在线阅读][下载 267K]
  • 基于公共信息模型的特高压电网信息建模及应用

    杨德祥;刘东;陆鸣;沈兵兵;毛俊;陈沛;

    智能电网的发展对特高压电网的信息集成提出了更高的要求,IEC 61970和IEC 61968系列标准中规范的公共信息模型(common information model,CIM)未涉及特高压输电领域,不能为调度中心能量管理系统的相关应用提供必要的模型支持。在当前标准CIM模型的基础上,通过差异化分析扩展了特高压电网的CIM模型;同时针对智能电网对特高压设备状态检修的业务场景求,扩展了基于IEC 61968标准的特高压电网消息,为特高压电网在智能电网设备管理和电网调度中的统表达与应用奠定了基础。

    2014年01期 v.38;No.362 255-263页 [查看摘要][在线阅读][下载 198K]
  • 基于分布参数输电线路距离保护及低中高电阻短路故障识别

    曾惠敏;林富洪;康晓娟;

    采用分布参数建模,利用保护安装处测量电压和测量电流,实时计算故障点电压,根据保护安装处到故障点的电压降与故障距离呈双曲正切函数关系,求解故障线路阻抗。该保护方法适用于单相接地和相间故障距离保护。该方法在算法设计中考虑了故障点电压的影响,原理上消除了负荷电流和过渡电阻对保护动作性能的影响,比传统保护具有更好动作性能,同时实现低、中、高电阻短路故障情况有效判别。EMTDC仿真和现场录波数据测试验证了该方法正确性和有效性。

    2014年01期 v.38;No.362 262-268页 [查看摘要][在线阅读][下载 280K]
  • 基于增量因子的后备保护在线整定方法

    赵宇;王慧芳;王晓保;何奔腾;

    针对后备保护在线整定难题,结合预整定思想,提出基于增量因子的后备保护在线整定方法。首先,改变故障分析模型的参考电压,推导出分支系数在运行方式变化后的变化倍率表达式,提出了增量因子的概念。然后推导了在电网出现电源类和支路类运行方式变化时增量因子的计算式,提出了增量因子系数的概念。增量因子系数只与原运行方式有关,因此可以预计算。后给出了基于增量因子的后备保护在线预整定和实时定值计算的实现流程,并通过算例验证了所提方法的正确性和计算速度方面的优势。

    2014年01期 v.38;No.362 269-275页 [查看摘要][在线阅读][下载 194K]
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