电网技术

亚欧洲际输电网

  • 应用特高压直流输电技术实现亚欧洲际输电方案的设想

    张彦涛;张志强;张玉红;梁才浩;李亚楼;姚良忠;

    目前世界清洁能源发电已经进入加速发展的快车道,清洁替代和电能替代是全球能源发展的必然趋势。特高压远距离输送技术为清洁能源大规模集中式开发并在全球范围内消纳提供了良好的技术选择。以亚欧洲际间清洁能源电力输送为研究实例,对亚欧洲际输电模式进行了设想,提出了直送输电、接力输电2种方案,并从输电损耗、电压支撑能力及受端电网安全稳定性等方面对其技术可行性进行了研究。初步研究结论表明,通过特高压直流输电技术实现亚欧洲际间清洁能源资源配置是可行的。文中研究思路和结论可供其他地区远距离输电研究提供参考。

    2015年08期 v.39;No.381 2069-2075页 [查看摘要][在线阅读][下载 1037K]
  • 亚欧洲际输电送端地区能源电力外送意愿研究

    田丰;

    亚洲地区能源资源丰富,具有向欧洲负荷中心大规模输送清洁能源和电力的潜力。为分析亚欧洲际输电送端地区能源电力外送意愿,提出一种一次能源及电力外送意愿分析模型。模型主要包括送端地区、受端地区和国际背景3个模块,依据产业经济学理论和实际的跨国能源电力贸易产业链,搭建联立方程形式的向量自回归模型进行参数估计及相关检验。以俄罗斯对欧盟地区的能源电力外送为算例,考虑预设的发展情景,分析未来俄罗斯的外送意愿。模型输出结果表明俄罗斯国内生产总值的增长可依赖于一次能源和电力出口的不断增加,且俄罗斯能源发展具有强化电力出口,弱化一次能源出口的趋势;其一次能源与电力产业具有差异化发展格局,面临化石燃料过度开采和可再生能源发展起步的局面。总体而言,在地缘政治格局稳定的前提下,俄罗斯对欧盟地区未来的能源电力外送意愿将逐步加强。

    2015年08期 v.39;No.381 2076-2081页 [查看摘要][在线阅读][下载 964K]
  • 亚欧洲际输电送端地区电力外送潜力研究

    张栋;

    亚欧洲际输电的送端地区(俄罗斯西伯利亚、哈萨克斯坦、蒙古、中国新疆)可再生能源资源丰富,具有大规模开发并利用特高压直流向欧洲负荷中心地区送电的潜力。考虑资源可开发量与本地用电需求发展、建设周期与开发外送经济性、联合外送电源配比约束等因素,构建了亚欧洲际输电送端地区的电力外送潜力分析评估模型。结合各地区资源可开发量与发展规划,估算了亚欧洲际输电的送端各地区电力外送潜力上限,结合未来发展情景与潜力评估模型,研究了给定条件下亚欧洲际输电的送端地区电力外送潜力。

    2015年08期 v.39;No.381 2082-2086页 [查看摘要][在线阅读][下载 3155K]
  • 亚欧超远距离特高压输电经济性研究

    游沛羽;王晓辉;张艳;

    亚欧能源输送设想致力于满足未来洲际资源优化配置的需求。针对亚欧洲际输电的2种输电方式,基于工程经济性评价指标体系,重点研究了跨国输电项目的电价竞争力评估方法,计算了输电方案的财务指标,并探讨了利用小时数、税率、造价、电源基地上网电价等敏感性因素变化对项目经济性的影响。

    2015年08期 v.39;No.381 2087-2093页 [查看摘要][在线阅读][下载 1034K]
  • ±1100kV特高压直流亚欧联网工程对受端德国电网安全稳定性的影响

    张志强;张彦涛;秦晓辉;姚良忠;李亚楼;唐晓骏;袁荣湘;

    鉴于欧盟自身节能减排的目标,以及日本福岛核电站大地震后发生泄漏事故所造成的严重后果,德国采取了放弃发展核电并将已有核电逐步退役的做法。同时,我国新疆地区及周边亚洲各国蕴含着丰富的可再生能源,而特高压直流输电技术在我国大量的成功经验也为长距离输电提供了技术保障。根据欧洲互联电网(ENTSO-E)发布的公开资料,基于PSD-BPA计算平台构建了德国电网220 kV及以上电压等级系统和主要互联国家等值系统的详细机电暂态仿真模型,对2020年11 GW特高压直流接入德国电网运行稳定性问题进行了全面计算和分析。通过负荷中心近区发生单重和多重故障时的暂态稳定计算,分析了逆变站单极、双极闭锁、以及近区交流故障对德国电网安全稳定性的影响。进一步研究了系统互联、外受电比例和受端系统强度变化情况下系统的安全稳定性。计算结果为论证亚欧洲际输电的技术可行性提供了有力支撑。

    2015年08期 v.39;No.381 2094-2099页 [查看摘要][在线阅读][下载 1185K]

低碳电力技术

  • 基于多状态新能源发电模拟的日运行方式及调峰安排研究

    张文韬;黄镔;王秀丽;印永华;党灿;侯孚睿;

    大规模风电的接入使得电力系统的调峰问题越来越严重,因此有必要通过分析日运行方式来研究电源结构的合理性。在传统电力电量平衡法的基础上,提出了一种基于多状态新能源发电模拟的日运行方式和调峰安排算法,用于对电源投产方案进行运行可行性的分析与校验。算法基于Markov过程进行风电出力的时序多状态建模,根据历史风电出力数据得到初始分布和转移矩阵。在等效电量函数法的基础上提出了一种高效的多状态负荷修正方法,进而以确定性的生产模拟方法研究系统的电力电量平衡情况及调峰问题,从而保证电源建设方案在满足经济性、可靠性的基础上还满足运行可行性的相关要求。算例分析验证了所提模型与算法的有效性和实用性,可为我国电源规划工作提供参考。

    2015年08期 v.39;No.381 2100-2106页 [查看摘要][在线阅读][下载 701K]
  • 用于能量调度的风–储混合系统运行策略及容量优化

    孙承晨;袁越;CHOI San Shing;李梦婷;张新松;曹阳;

    随着风力发电渗透率的日益提高,风电波动给电网带来了大量的负面影响。采用超级电容–蓄电池混合储能系统平衡风功率和风电场计划出力之间的偏差。首先,采用经验模态分解技术(empirical mode decomposition,EMD)将电网中的计划出力与原始风功率之间的不平衡功率(unbalanced power,UP)分解成若干固有模态函数(intrinsic mode functions,IMFs)。其次,以各固有模态函数之间能量混叠最少为原则确定"划分频率",将不平衡功率分解成为高频分量和低频分量,并分别采用超级电容和蓄电池对其进行平抑。最后,以风电场实际出力数据为基础,设计了同时考虑投资成本与调度效果的混合储能系统(hybrid storage system,HSS),计算结果验证了所提方法的有效性。

    2015年08期 v.39;No.381 2107-2114页 [查看摘要][在线阅读][下载 1103K]
  • 基于HHT的风电功率波动及其对电力系统低频振荡的影响分析

    唐西胜;孙玉树;齐智平;

    随着风电的快速发展,其规模化接入会对系统的低频振荡带来较大的影响,采用希尔伯特-黄变换法(HilbertHuang transform,HHT)分析风电功率波动及其对电力系统低频振荡的影响。将风电功率进行经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD),采用HHT变换和曲线拟合,进而得到不同振荡模态的阻尼比,以此作为低频振荡的判断依据。以WSCC 3机9节点系统模型为例,对比分析同幅值不同频率和同频率不同幅值的标准正弦风电功率波动对系统低频振荡的影响。针对实际风电功率,根据波动率和能量密度可知功率的波动集中于中频段(0.01~1 Hz),因而对系统低频振荡的影响更为严重,对风电功率波动的平抑成为必要。

    2015年08期 v.39;No.381 2115-2121页 [查看摘要][在线阅读][下载 654K]
  • 基于无迹变换的含风电场电力系统可用输电能力计算

    楚云飞;孙国强;卫志农;孙永辉;李逸驰;

    随着风电接入电力系统的规模不断扩大,风电的波动性和间歇性以及风电场间的风速相关性对电力系统可用输电能力(available transfer capability,ATC)的影响不可忽视。为此,针对含风电场的电力系统概率ATC展开研究,建立了含双馈风力发电机的概率ATC计算模型,对无迹变换(unscented transformation,UT)的多种采样策略进行了分析和比较,进而提出一种基于UT技术的概率ATC快速计算方法。该方法具有较高的计算效率,同时保持了良好的计算精度,并且能够方便处理输入变量间的相关性。在此基础上进一步研究了风速相关性和风电容量对系统ATC的影响。最后,通过IEEE 30和IEEE 118节点系统算例仿真结果验证了所提方法的有效性和实用性。

    2015年08期 v.39;No.381 2122-2128页 [查看摘要][在线阅读][下载 1736K]
  • 基于提高消纳能力的风电平衡区域电网划分方法

    袁铁江;彭超锋;梅生伟;陈洁;陶仁峰;赵力;

    受制于风电出力时变特性与在线电网资产(电源与电网)改变的滞后性等因素,高穿透功率并网风电难以有效消纳。针对这一问题,提出了一种通过优化风电平衡区域电网来提高风电消纳能力的方法。把风电出力视为负值负荷,并与风电平衡区域电网负荷进行叠加得到广义电力负荷。另外,还提出了基于电源约束的可消纳负荷的特征参数,进一步建立了评估风电平衡区域电网中的负荷及其对应的广义电力负荷差异的主导特征指标及其数学模型。基于此,进一步提出了以提高消纳能力为目标的风电平衡区域电网范围划分方法。最后对某地区电网风电出力与负荷数据进行编程计算,验证了所提方法的正确性。

    2015年08期 v.39;No.381 2129-2134页 [查看摘要][在线阅读][下载 944K]
  • 近海风电场接入城市电网规划原则

    管霖;陈沛东;李峰;杨继旺;

    围绕近海风电场群接入电网的规划原则开展研究。系统总结了近海风电场接入电网的输电模式、并网电压等级、升压站无功补偿配置等规划方案选择问题。重点针对多个海上风电场接入同一区域电网时公共连接点(point of common coupling,PCC)点的选择问题进行了研究,通过理论模型分析了影响多个风电场接入后系统电压波动幅度的关键因素和电压波动的计算方法,并提出了PCC点选择的基本原则。通过珠海近海风电场群接入方案规划为实例,对比理论计算和数值仿真分析的结果,验证了所提测算方法的正确性。

    2015年08期 v.39;No.381 2135-2140页 [查看摘要][在线阅读][下载 556K]
  • 计及网损最小的含分散式风电场配电网多目标优化策略

    杨俊友;崔嘉;田艳丰;李连富;邢作霞;

    提出一种计及网损最小的含分散式风电场配电网多目标优化策略。首先,提出了含分散式风电场配电网的3层功率控制系统,该系统整定层通过对比网损减小值和接入点功率损失值,判断采用恒功率因数为1控制或基于网损最小的多目标优化控制,以便灵活控制分散式风电场有功及无功功率主动参与配电网经济运行。其次,提出2个表征电网损耗的指标:有功网损率和无功网损率,并给出了基于权重的多目标网损最小的优化函数,求解得到最优有功功率和功率因数值。最后,分析了分散式风电场并网后对配电网电压稳定裕度的影响,并通过算例验证了证明所提策略可有效减小配电网网损,提高接入点电压水平,增强电网电压稳定裕度。

    2015年08期 v.39;No.381 2141-2147页 [查看摘要][在线阅读][下载 1021K]
  • 基于非参数回归的风电场理论功率计算方法

    王铮;刘纯;冯双磊;王伟胜;

    风电场理论功率计算可用于恢复风电场限电等非正常功率数据,对于恢复历史功率数据、建立风电场功率统计预测模型、计算限电量和电力交易结算等具有重要意义。在分析大量风电场实际功率数据的基础上,对于无完整调度控制指令记录和风机运行记录的风电场,根据其实际运行状态和风机类型,合理设置筛选阈值,剔除了限电等非正常功率数据;根据实际功率曲线的特点,采用风向、气压等气象数据对样本数据进行划分;然后采用非参数回归方法拟合风机功率曲线并计算单机理论功率,根据相关系数加权方法修正和补齐缺失功率数据,提出基于非参数回归的风电场理论功率计算方法,并建立完整的理论功率计算模型。通过实际风电场测试,验证了方法的有效性和正确性,并与风电场发电能力验证方法的计算结果进行比较,验证所提方法的先进性。

    2015年08期 v.39;No.381 2148-2153页 [查看摘要][在线阅读][下载 1861K]
  • 考虑多风电场相关性的场景概率潮流计算

    熊强;陈维荣;张雪霞;戴朝华;李奇;

    考虑多风电场相关性的概率潮流计算对评估风电接入系统所带来的影响具有重要意义。针对相邻风电场出力间相关性复杂多变的特点,提出一种基于K-means聚类和Copula函数的场景概率潮流计算方法,能够考虑多风电场出力间相关性的变化,建立其场景概率模型,得到不同场景下系统状态变量的概率指标。以澳大利亚的2个相邻风电场实测出力为样本,在含多风电场的IEEE 30节点系统中对场景概率潮流计算方法进行测试分析。算例结果表明,所提方法能够建立准确的多风电场出力概率模型,得到更可靠的概率潮流计算结果。

    2015年08期 v.39;No.381 2154-2159页 [查看摘要][在线阅读][下载 872K]
  • 基于混沌时间序列GA-VNN模型的超短期风功率多步预测

    江岳春;张丙江;邢方方;张雨;王志刚;

    随着风电在电力系统中的渗透水平不断提高,能准确、可靠地进行风功率预测至关重要。为提高风功率超短期预测精度,利用风功率时间序列的混沌特性,推导分析了Volterra泛函模型和3层前馈(back propagation,BP)神经网络在结构上的一致性,提出混沌时间序列遗传算法-Volterra神经网络(genetic algorithm-Volterra neural network,GA-VNN)模型,对超短期风功率进行多步预测。该模型将实用的Volterra泛函模型和BP神经网络结合起来,解决了求解Volterra泛函模型高阶核函数的问题。同时设计了一种混沌时间序列GA-VNN模型的学习算法,在算法中利用GA全局寻优能力来优化BP神经网络,获得最优的初始权值和阀值。将上述方法应用于某风电场风功率超短期多步预测中,结果验证了所提模型的多步预测性能明显优于Volterra预测滤波器和BP神经网络。

    2015年08期 v.39;No.381 2160-2166页 [查看摘要][在线阅读][下载 1173K]
  • 基于经验模式分解的风电场多时间尺度复合储能控制策略

    田崇翼;李珂;严毅;张承慧;

    储能装置在平滑风电功率波动、提升电能质量等方面具有重要的作用。目前常见的蓄电池、超级电容复合储能系统受制于成本因素而普遍容量较小,难以破解风电并网瓶颈。为此提出了一种由压缩空气、蓄电池与超级电容组成的多元复合储能系统,利用压缩空气储能容量大、成本低的优势,对风电功率"削峰填谷",有效提高电网消纳风电的能力。针对多元复合储能系统中多种储能装置的协调控制这一难题,在分析风能波动幅频特性基础上,提出了一种基于经验模式分解原理的多时间尺度复合储能功率协调控制策略,将风电场输出功率分解为多个不同波动时间尺度的子分量,根据各储能装置响应特性和储能成本重构子分量,生成对应目标功率,实现能量在不同储能装置间的优化分配。仿真算例验证了所提复合储能结构和控制策略的有效性。

    2015年08期 v.39;No.381 2167-2172页 [查看摘要][在线阅读][下载 651K]
  • 考虑功率调整优先策略的微网动态经济调度

    童小娇;易国伟;周鹏;周任军;

    针对微网中分布式电源及负荷的波动性、间歇性特征,采用机会约束建立了反映可靠性和经济性风险置信水平的动态经济调度模型。模型中的经济性同时考虑了微网中可控机组发电成本和不确定性因素导致的高估/低估风险费用。其中高估风险费用采用了3种功率调整优先策略:电网优先的功率调整策略、微网内部机组优先的功率调整策略、混合优先功率调整策略。系统运行的可靠性通过一定风险置信水平下电能供求关系的机会约束来刻画。算例结果验证了所建模型的有效性。

    2015年08期 v.39;No.381 2173-2179页 [查看摘要][在线阅读][下载 909K]
  • 基于负荷资源分类建模和启发式策略的家居型微电网优化运行

    于雷;汤庆峰;张建华;

    家居型微电网是微网的众多形态之一,通常用户对能耗和用电方式的影响持模糊态度,从用户侧角度出发,以广义需求侧资源为基础,提出结合启发式策略和智能优化的协同优化模型。基于可控型家居负荷的分类方法,利用混合二进制微分进化算法对不同类型负荷的运行方式、可再生能源分配比进行优化,在目标函数中建立实时电价与可计划负荷、用户不满意度三者间的联动机制,提出了含双周期同步、递进式种群更新的模型求解方法。针对实际家居型微网系统的优化数据,分析了储能系统运行方式对优化目标的影响,并验证了所提模型的稳健性,该模型可为家居型微电网的应用推广提供数据和理论支撑。

    2015年08期 v.39;No.381 2180-2187页 [查看摘要][在线阅读][下载 670K]
  • 计及电动汽车和可再生能源不确定因素的多目标分布式电源优化配置

    彭显刚;林利祥;刘艺;林卓琼;

    大规模电动汽车(plug-in electric vehicle,PEV)和风光等可再生能源发电并网使配电网分布式电源(distributed generation,DG)定容选址需考虑更多的不确定因素,为此,利用机会约束规划方法建立了以环境效益、供电可靠性、DG总费用和有功损耗最优为目标的DG优化配置模型,并提出蒙特卡洛模拟嵌入改进量子粒子群(improved quantum particle swarm optimization algorithm-Monte Carlo simulation,IQPSO-MCS)的方法进行求解。在优化配置中考虑了风电、光伏、微型燃气轮机3种DG的选址和定容;并针对输出功率不确定的风力发电、光伏发电和电动汽车建立了概率模型,利用蒙特卡洛模拟法将随机性问题转化为确定性问题,实现含不确定因素的配电网随机潮流计算;最后由带自适应变异机制的IQPSO算法全局寻优得到最优配置方案。以IEEE 33节点测试配电系统为例,验证了所提模型和方法的有效性和实用性。

    2015年08期 v.39;No.381 2188-2194页 [查看摘要][在线阅读][下载 908K]
  • 基于Bezier函数的光伏电池建模

    师楠;周苏荃;李一丹;朱显辉;

    以单二极管电路模型为基础,推导了仅包含串、并联电阻和二极管品质因子的光伏电池三参数数学模型,并对其进行迭代法求解,利用求解结果对光伏电池输出I-U(电流-电压)曲线的关键点进行灰色关联度分析,确定了串、并联电阻和二极管品质因子是影响曲线特性的主要因素。在此基础上,提出了光伏电池的Bezier函数建模方法,该方法利用最大功率点代替难以获取的串、并联电阻和二极管品质因子等参数,结合开路电压和短路电流点,借助二阶Bezier函数对光伏电池的输出特性进行拟合。在标准测试条件下对2种不同光伏组件进行建模仿真,将仿真结果与实测结果进行对比,结果验证了所建模型的有效性。讨论了任意条件下Bezier函数在光伏电池输出特性曲线拟合中的应用,以为光伏电池的建模提供参考。

    2015年08期 v.39;No.381 2195-2200页 [查看摘要][在线阅读][下载 1080K]

直流输电与直流电网

  • 多端直流输电接入下的交直流混联系统电压稳定性研究综述

    杨堤;程浩忠;姚良忠;曾平良;

    电流源型(voltage source converter,CSC)直流输电在远距离大功率输电方面技术成熟、经济性好,有利于跨区域电力资源优化配置;电压源型(voltage source converter,VSC)直流输电可控性好,适合大规模风电接入、弱区域互联、孤岛电力传输等场合。多端直流输电技术为多能源中心多负荷中心以及分布式风电等可再生能源的接入奠定了技术支持。CSC和VSC的换流器结构和控制策略不同,基于这2种类型换流器技术的多端直流输电稳态分析、暂态分析、优化控制等成为多端直流输电技术发展的重要研究课题。对国内外多端直流输电的应用背景进行了简介,对直流电网的拓扑结构、多端直流的潮流分析、暂态控制策略、换相失败以及交直流混联系统的电压稳定评估方法等技术进行了分析和总结,并对提高交直流混联系统电压稳定性的优化方法和紧急控制策略进行了分析,最后对多端直流输电技术的发展趋势、关键技术进行了讨论,对提高交直流电网的安全稳定性应对措施提出了建议。

    2015年08期 v.39;No.381 2201-2209页 [查看摘要][在线阅读][下载 419K]
  • 直流电网潮流控制器的配置方法

    杨越;张文亮;汤广福;安婷;吴亚楠;

    为研究直流电网的潮流控制器配置问题,首先,分析了直流电网潮流控制器的工作原理及其对直流电网潮流分布的影响,根据直流电网潮流控制器接入前后,系统潮流的变化及支路载流量的限值要求,提出直流电网潮流控制器的配置原则,并在此基础上分别构造函数用于直流电网潮流控制器接入位置的判断;其次,以系统潮流均衡分布为目标对直流电网的潮流分布进行优化;最后,分别在N-1和正常工作2种运行状态下,以六端柔性直流电网为例,进行系统潮流计算和潮流控制器的配置,通过直流电网潮流控制器接入前后系统潮流的变化验证了所述方法的正确性与有效性。

    2015年08期 v.39;No.381 2210-2216页 [查看摘要][在线阅读][下载 1842K]
  • 双极性直流微网的分层控制策略

    江晨;曾国宏;吴学智;杨捷;

    分析了双极性直流微网的结构和优点,针对其结构和功率分配中下垂控制的问题,提出了一种由本地控制和二次调节组成的分层控制策略。本地控制包含中点电位控制和下垂控制,解决微网的中点电位不平衡问题和实现对微网中负载功率的初步分配;二次调节采用分布式补偿控制,消除线路阻抗的影响,实现负载功率的精确分配。对该分层控制策略进行了理论研究,并分析了系统的中点电位调节能力。在半实物平台上进行了相关实验验证,结果证明了该控制方法的有效性。

    2015年08期 v.39;No.381 2217-2222页 [查看摘要][在线阅读][下载 3254K]
  • 基于内模控制器的MMC-HVDC稳态控制

    褚衍超;黄守道;孔凡蓬;廖武;

    模块化多电平高压直流输电系统(modular multilevel converter-high voltage direct current,MMC-HVDC)通常采用基于比例积分(proportional integral,PI)的双闭环矢量控制,而PI调节存在响应速度慢、dq电流需要旋转解耦等问题。为此文章提出在两相静止坐标下基于内模控制的MMCHVDC稳态控制方案。首先分析了两相静止坐标下的MMCHVDC数学模型,然后结合内模控制的特性,对电流内环的控制结构和参数进行设计,并将内模内环与PI外环结合构造出双闭环控制结构。最后在Matlab/Simulink中搭建了MMC-HVDC系统模型,对多种工况进行仿真。仿真结果表明,所设计的控制器能够有效抑制母线电压波动,并能对负荷变化快速响应,提高了系统的鲁棒性。

    2015年08期 v.39;No.381 2223-2229页 [查看摘要][在线阅读][下载 609K]

电力系统

  • 基于全能流模型的区域多能源系统若干问题探讨

    李洋;吴鸣;周海明;王伟亮;王丹;葛磊蛟;

    传统能源研究对不同能源系统独立考虑,缺乏整体的系统分析,为提高能源系统使用效率、增强能源之间的协同效应,文章将多能源系统中冷、热、电等不同品质与品位的能量等同看待,对区域多能源系统的建模、优化和评估方法进行综述与分析。通过构建全能流模型,系统地描述多能源系统内各环节能量流通的特征,对能量转换、分配、存储等环节进行建模;从静态、动态的角度对能源进行优化管理;通过构建统一的度量标尺对技术性、经济性、高效性、可靠性等方面进行评估,对整体和部分环节能效利用进行综合分析。区域多能源系统的构建与分析符合能源梯级利用的思想,有利于国民经济的发展。最后,结合当今能源现状,对新时代的多能源系统研究提出一些思考与展望。

    2015年08期 v.39;No.381 2230-2237页 [查看摘要][在线阅读][下载 536K]
  • 基于伪广义Hamilton理论的电力系统时滞反馈励磁控制

    陈文韬;王杰;

    广域测量信号的使用已使得电力系统成为时滞系统,反馈控制信号的时滞性对系统稳定性具有重要影响。为此,利用Pade近似方法,将反馈控制的时滞环节转换成微分方程,将显含的时滞环节隐含在系统的动态微分模型中,研究计及反馈时滞和转移电导的多机电力系统,将其表示成伪广义耗散Hamilton系统形式。利用伪广义耗散Hamilton系统理论和控制方法,结合电力系统的实际运行特点,得到计及广域反馈信号传输时滞的电力系统励磁控制律。IEEE 9节点系统的仿真结果表明,在计及时滞影响下所设计的发电机励磁控制器具有良好的控制效果。

    2015年08期 v.39;No.381 2238-2244页 [查看摘要][在线阅读][下载 882K]
  • 电网运行状态评价指标体系与综合评价方法

    吕朋蓬;赵晋泉;李端超;朱泽锋;

    对电网运行状态进行全面准确评价是运行人员驾驭电网的基本要求。以智能电网调度技术支持系统(D5000)提供的大量数据为基础,从安全性、经济性、优质性以及清洁性4个角度出发,构造了一套评价电网运行状态的关键指标体系。同时提出一套综合评价方法,用以计算并量化出评价结果。其中,采用模糊综合评判法与重心法相组合的算法计算各项指标值,分别从主、客观2个角度结合层次分析法和反熵权法计算指标权重。将各指标值加权合成即为最终评价结果。通过安徽电网实例验证,文中所提的评价指标体系及方法易于实现,能全面、准确的反映电网实时运行状态。

    2015年08期 v.39;No.381 2245-2252页 [查看摘要][在线阅读][下载 1410K]
  • 计及零注入节点约束的混合量测分区状态估计方法

    常鲜戎;樊瑞;

    在WAMS/SCADA混合量测系统下的分区状态估计算法能够综合2系统的特性进行状态估计计算,并且达到较好的估计效果,但是该方法并未考虑到零注入节点约束,不能保证零注入节点注入量严格为零。为此,文章在分区混合估计法的基础上,提出一种计及零注入节点约束的分区估计方法。该方法考虑到WAMS可观测区与WAMS不可观测区内不同的量测性质,在2区域中采用了不同的零注入节点处理办法,使两区域内的零注入节点严格为0;同时针对2量测区域边界零注入节点与两区域均相关而带来的零注入节点处理困难问题进行了专门处理,使边界处零注入节点的注入量保持为0。在IEEE 9、IEEE 39、IEEE 118节点系统中的算例结果表明该方法能够在牺牲较小计算效率的前提下,保证两量测区域内的零注入节点注入量严格为零。

    2015年08期 v.39;No.381 2253-2257页 [查看摘要][在线阅读][下载 343K]
  • 基于功率灵敏度和机组再调度的割集断面潮流定向控制

    徐岩;郅静;

    为提高电网的输电能力和系统稳定性,提出一种基于功率灵敏度和机组再调度的割集断面潮流定向控制方法。以电流相关度系数矩阵为基础,推导出线路功率变量与节点注入功率变量之间的功率灵敏度矩阵,计算出平衡机对各线路的功率灵敏度,使平衡机参与到断面潮流定向控制中。以功率灵敏度矩阵为基础,根据断面潮流定向控制目标,在满足发电机可调量约束及线路冗余量约束的条件下,利用非线性优化得到断面潮流定向控制方案,对断面总潮流及断面各支路潮流实现定向控制。该方法克服了直流潮流法无法计算平衡机灵敏度的缺点,考虑了断面总潮流不变、断面支路潮流变化时的定向控制情况,在断面潮流控制精度及控制能力上有很大提高。在IEEE 39节点系统中对所提方法的正确性和优越性进行了验证。

    2015年08期 v.39;No.381 2258-2263页 [查看摘要][在线阅读][下载 903K]
  • 复杂场景下失步中心定位及振荡中心漂移规律

    张艳霞;蒙高鹏;赵冉;高瑾;张亚洲;

    研究了电力系统发生失步振荡时,系统两侧电势幅值不等与全系统阻抗角不相同同时存在的场景下,基于等值双机系统的失步中心的定位方法和振荡中心的漂移规律,进而实现了振荡中心的实时定位。文中通过定义的节点位置函数与两侧电势幅值比的关系确定失步中心位置,给出了联络线上是否存在失步中心的条件。在失步中心定位的基础上,分析了振荡中心的漂移范围及4种典型漂移状态,提出了基于母线处测量阻抗相位角的振荡中心定位判据。仿真结果验证了分析的正确性。

    2015年08期 v.39;No.381 2264-2269页 [查看摘要][在线阅读][下载 542K]
  • 超低频振荡的机炉功率源动态特性分析

    竺炜;谢振武;钟鹏;黄明涛;谭平;

    已有研究表明,机组机械功率的振荡频率若接近电力系统固有振荡频率,可引起强迫式低频振荡。考虑锅炉、汽轮机模型以及4种机炉协调控制方式,分析了机炉系统在机端电功率扰动下输出机械功率的阻尼及动态特性。研究发现,由于机炉协调控制的功率反馈通道在电网侧扰动后变成了前馈通道,导致机炉系统的机械功率阻尼降低,振幅变大;在超低频频带内,典型模型的4种机炉协调控制都存在共振频率,且振幅比都大于2。研究证实了火电厂热力系统可作为电力系统超低频振荡的功率来源,对超低频振荡的原因分析和抑制方法研究具有实际意义。

    2015年08期 v.39;No.381 2270-2276页 [查看摘要][在线阅读][下载 2486K]
  • 青海电网二次谐波传导机理与抑制措施

    刘心旸;蒋维勇;李亚男;

    青海750 kV电网官亭主变空载变压器合闸曾引起青藏直流双极闭锁事故,针对青海电网低次谐波传导机理与抑制措施开展了相关研究。首先计算750 kV官亭站与330 kV柴达木换流站之间的节点转移阻抗,判断出网架内存在二次谐振的风险;然后在EMTDC环境下搭建青海电网等值模型,对网架内各节点的背景谐波水平进行仿真,通过仿真结果与实测数据的对比,验证了模型的准确性;在此基础上根据合空变励磁涌流测试数据,在仿真模型中模拟官亭主变空载合闸引起青藏直流谐波保护动作的工况,确定了谐波传导至柴达木换流母线的放大水平;最后基于换流母线上出现的最严重低次谐波工况,提出了几类谐波抑制措施,并通过仿真评估了几类措施的抑制效果。

    2015年08期 v.39;No.381 2277-2282页 [查看摘要][在线阅读][下载 467K]
  • 基于谐波解析的电动汽车充电对配电变压器影响概率评估方法

    熊希聪;王强钢;周念成;谭桂华;孙方晴;

    为更加完善地评估电动汽车充电负荷对配电变压器的影响,在分析不同类型电动汽车的充电方式、运行特点的基础上,利用三相整流充电机的谐波耦合导纳矩阵,对电动汽车充电电流谐波进行解析,推导了单台和多台充电机接入电网的电流谐波算法;通过谐波损耗因子量化谐波电流对变压器寿命损失的影响,与多种类型电动汽车充电负荷概率模拟相结合,提出计及电动汽车充电电流谐波的配变顶层油温、热点温度、相对老化率和寿命损失的概率评估方法。根据某电动公交车充电站的配变、本地负荷和充电机数据,分析了不同电动汽车渗透率、充电方式组合下的配变运行特征参数变化规律。结果表明,不合理的不同充电方式的电动汽车比例安排,会对配电变压器的寿命损失造成严重的影响。

    2015年08期 v.39;No.381 2283-2290页 [查看摘要][在线阅读][下载 2892K]
  • 起发一体机发电模式的弱磁电压控制策略

    罗德荣;张洪彬;蔡亚辉;李亚雄;

    针对起动/发电一体机的发电模式,提出了一种内置式永磁同步发电机(interior permanent magnet synchronous generator,IPMSG)的弱磁控制方法。对比单位功率因数控制策略,分析了发电机弱磁控制的原理;在矢量控制数学模型的基础上,分析了弱磁电压控制的可行性,给出了发电机d轴弱磁电压矢量控制策略的实现方法。对IPMSG在弱磁控制和单位功率因数控制下的运行情况进行了仿真和实验验证,结果验证了所提策略的有效性。

    2015年08期 v.39;No.381 2291-2296页 [查看摘要][在线阅读][下载 1390K]
  • 500kV电力设备带电水冲洗技术应用展望

    孙麟;

    现有国家标准GB/T13395—2008《电力设备带电水冲洗导则》只适用于交流10~220 kV的电力设备,500 kV带电水冲洗技术的应用仍属于尝试阶段。介绍了国内已开展的500 kV带电水冲洗试验研究结果及研究现状,同时分析了当前500 kV带电水冲洗技术试应用中存在的问题,这些问题是500 kV带电水冲洗推广应用的安全隐患。研究结果表明,保证500 kV带电水冲洗安全的技术指标是可接受的,实现推广应用在技术上是可行的。但还需要补充一些推广应用的研究与试验数据,以提高500 kV带电水冲洗技术的实用化水平,从而完善现有操作规程,有效指导500 kV带电水冲洗技术的推广应用,使该技术得到良性发展。

    2015年08期 v.39;No.381 2297-2302页 [查看摘要][在线阅读][下载 920K]

自动化

  • 高压直流输电线路微分欠压保护特性与定值整定

    高本锋;董沛毅;刘辛晔;张学伟;张云晓;马玉龙;赵书强;

    微分欠压保护是高压直流输电线路的主保护,其保护定值的合理性至关重要。研究了微分欠压保护故障电气量的动态特性,分析了故障位置、过渡电阻和运行工况对电气量的影响,从而为定值整定提供理论支撑。结合向上工程,分析了微分欠压保护判据,提出了微分欠压保护定值的整定方法。建立了向上工程的PSCAD/EMTDC模型,对保护定值进行了整定,并验证了定值的合理性。

    2015年08期 v.39;No.381 2303-2311页 [查看摘要][在线阅读][下载 715K]
  • 用于MMC-HVDC直流故障保护的新型拓扑及重合闸控制策略

    王一;刘建政;

    针对柔性直流架空输电线路频发的瞬时性直流故障,提出了模块化多电平改进子模块结构和混合级联拓扑以及MMC系统重合闸控制策略。新型子模块及混合级联结构具有直流故障自动闭锁和迅速恢复的能力,能进一步降低造价及损耗,并能继承已有成熟的控制方法。系统重合闸控制可以使柔性直流系统在小电流情况下判断直流故障是否消除并恢复系统运行,能有效应对永久性、瞬时性直流双极短路故障。文章构建了等效电路来分析直流双极短路故障及重合闸过程,并通过PSCAD/EMTDC仿真对所提方案进行了有效性验证。

    2015年08期 v.39;No.381 2312-2319页 [查看摘要][在线阅读][下载 923K]
  • 适用于风电接入系统的相电压暂态量时域选相新原理

    王晨清;宋国兵;徐海洋;迟永宁;郭润生;

    风电系统的故障特征导致了传统选相元件存在适用性问题。在分析相电压暂态特征的基础上,提出一种适用于风电接入系统的时域选相元件。理论分析发现,不同故障类型下的各相电压暂态特征之间的相关性存在差异,据此提出了基于相关性的选相判据。新选相原理利用电压量,不受风电系统弱馈性的影响;基于时域暂态量,受风电系统背侧阻抗不稳定的影响较小。利用PSCAD(power systems computer aided design)软件的建模仿真结果及现场故障录波数据验证了新选相方法的有效性。

    2015年08期 v.39;No.381 2320-2326页 [查看摘要][在线阅读][下载 958K]
  • 光伏电源接入的配电网短路电流分析及电流保护整定方案

    张惠智;李永丽;

    根据光伏电源的输出特性,分析了光伏电源接入后,配电网不同位置发生故障时,流过配电网各保护的短路电流受光伏电源输出功率影响的变化规律。发现光伏电源输出功率小于其额定功率时,配电网短路电流水平可能大于光伏电源输出额定功率时的短路电流水平。因此根据光伏电源输出额定功率时的配电网短路电流水平对配电网电流保护进行整定,可能导致电流速断及限时电流速断保护发生误动作。针对这一问题,提出了适应于光伏电源接入的配电网中电流保护的改进整定方案。仿真算例验证了该方案的有效性。

    2015年08期 v.39;No.381 2327-2332页 [查看摘要][在线阅读][下载 1231K]
  • 低压减载广域配置及站域整定优化方案

    和敬涵;陈泽龙;TONY Yip;刘琳;徐云鹍;

    为使低压减载方案更具可行性,将低压减载整体方案分为广域配置和站域整定2个层面分别进行优化。在广域层面,提出基于风险分析的低压减载地点优化选择方法,同时兼顾减载后的系统稳定性和经济性。在站域层面,利用站域信息提出基于PV曲线(传输界面潮流与节点电压关系曲线)自适应确定各轮次整定值和减载量,基于模糊综合评价算法优化减载顺序。仿真算例结果验证了所提方案的可行性。

    2015年08期 v.39;No.381 2333-2339页 [查看摘要][在线阅读][下载 436K]
  • 中性点接地方式对供电可靠性的影响分析

    郭丽伟;薛永端;徐丙垠;蔡燕春;张少凡;

    单相接地占配网故障的80%,而中性点接地方式决定了单相接地故障的处理流程,对供电可靠性有决定性影响。文章针对中性点采用小电流接地、小电阻接地方式的架空线路网络与电缆网络,分析了接地方式影响配网供电可靠性的主要因素,建立了基于中性点接地方式的用户平均故障停电时间、用户平均故障停电次数、用户平均故障短时停电次数等供电可靠性指标的计算模型,并利用现场数据进行计算对比,旨在从供电可靠性方面为配电网中性点接地方式的选择提供参考。

    2015年08期 v.39;No.381 2340-2345页 [查看摘要][在线阅读][下载 3381K]
  • 10kV快速分相断路器样机研制

    田宇;朱苛娄;许家源;晁雪薇;董恩源;邹积岩;

    设计了一种分相式快速真空断路器,主要由混合式快速机构和固封极柱构成,混合式快速机构包括永磁机构和双线圈斥力机构2部分。利用Ansys Maxwell对快速机构进行了建模和有限元分析及其优化;并考虑实际产品中斥力机构的整体结构布局,对斥力部分线圈骨架材料及结构形式、有无斥力外壳支架进行了针对性的仿真优化。在仿真的基础上,研制了10 kV快速真空断路器的实验样机,并通过大量的实验验证了仿真的正确性。针对因快速机构合闸速度快导致的合闸弹跳大的问题,采用了液压缓冲装置及对其合理的结构设计来解决。最终实测其分闸时间为2.1 ms,分闸反弹小于2 mm,合闸时间为9.6 ms,合闸弹跳小于1 ms,满足国标规定和项目要求。样机在中国电科院试验站通过了包括短路关合和开断试验、机械试验、温升试验及动热稳定试验在内的多项型式试验。

    2015年08期 v.39;No.381 2346-2350页 [查看摘要][在线阅读][下载 3777K]

电能质量

  • 面向用电侧电能质量监测的时空压缩感知方法

    孙毅;许鹏;武昕;陆俊;

    针对当前电能质量监测采样数据量庞大、前端数据计算处理负荷激增的问题,提出了一种自检测电能质量数据时空压缩感知方法。该方法采用压缩感知理论突破了基于奈奎斯特采样定律的传统采样方式需要大量传输数据的瓶颈;并充分考虑多个同类型测量对象的数据相关性,将不同小区的用电数据投射为二维矩阵,通过二维离散余弦变换稀疏基变形推导实现时空压缩感知;且针对冲击脉冲信号重构识别不稳定提出脉冲自检测机制与压缩感知模型结合;最后经实验证明该方法能实现电能质量数据的准确重构、提高传输数据压缩率、缩短采样重构周期从而增大控制中心可处理数据容量,提高工作效率。

    2015年08期 v.39;No.381 2351-2357页 [查看摘要][在线阅读][下载 3520K]
  • STATCOM预测直接功率控制中参数自适应辨识方法

    李宁宁;王建赜;纪延超;刘一琦;朱勇;

    预测直接功率控制技术可以在静止坐标系下,实现有功功率和无功功率的解耦控制,将预测直接功率控制应用到带蓄电池储能系统的静止同步补偿系统(static synchronous compensator/battery energy storage system,STATCOM/BESS)的STATCOM侧,可以实现对有功功率和无功功率的解耦控制,但预测直接功率控制方法依赖于准确的数学模型,而实际系统中STATCOM的数学模型参数容易发生改变,为实现对STATCOM侧等效电路参数的在线辨识,在静止坐标系下建立了STATCOM的最小二乘格式的数学模型,采用带遗忘因子的递推最小二乘法对参数进行在线辨识,自适应修正控制模型的参数,降低输出电流的畸变率,提高补偿精度。最后通过仿真和实验,验证所提的自适应参数辨识方法,可以有效的辨识STATCOM侧的等效电路参数。

    2015年08期 v.39;No.381 2358-2363页 [查看摘要][在线阅读][下载 2307K]
  • 三角形连接链式STATCOM三倍频环流优化研究

    宋强;魏伟;黎小林;许树楷;刘文华;

    三角形连接链式STATCOM的三相桥臂之间存在三倍频环流,为分析三倍频环流的大小及其影响和优化控制方法,首先提出了基于循环耦合关系的解析分析方法,该方法可准确计算出换流器的三倍频环流;其次,应用该解析方法分析了三倍频环流的存在对于链节电容电压波动的影响,并进一步提出了以降低链节电容电压波动和减小所需电容值为目标的三倍频环流优化控制方法,该控制方法可以有效降低装置的体积和成本;最后,通过仿真验证了所提出的解析分析方法和三倍频环流优化控制方法的有效性。

    2015年08期 v.39;No.381 2364-2370页 [查看摘要][在线阅读][下载 1136K]
  • 智能化感应滤波在单导线交直流配电技术中的应用

    张黎;刘梦琦;赵彤;邹亮;李宏伟;黄金鑫;

    单导线交直流配电技术作为一种新能源接入方式而受到了越来越多的关注,然而此技术面临的一个关键瓶颈问题是直流分量的存在导致变压器严重饱和。为此,提出了一种智能化感应滤波方法,该方法在传统的感应滤波技术的基础上引入对电网中各次谐波的监测,对感应滤波装置中的滤波器进行智能化投切。基于智能化感应滤波方法,建立了单导线交直流配电系统的仿真模型,仿真结果验证了该方法的有效性。

    2015年08期 v.39;No.381 2371-2376页 [查看摘要][在线阅读][下载 1251K]

  • “配用电大数据技术”专题征稿启事

    <正>大数据技术是当前国际信息科技前沿热点,已引起世界范围内的广泛关注。目前电力公司在配电系统规划、调度自动化、配电自动化、电能质量监测、电能信息采集、95598客户服务、电能服务管理等配用电专业信息系统中积累了大量数据资源;营配数据贯通及与电力公司外部的社会公共数据集成,丰富了配用电数据资源;配用电数据呈现数据量大、数据类型多、价值密度低、增长速度快的特点,为开展大数据分析奠定了坚实的数据基础。同时,分布式计算、高性能计算、实时数据库等

    2015年08期 v.39;No.381 2128页 [查看摘要][在线阅读][下载 1104K]
  • 《电网技术》被评为2011—2012年度全国电力优秀期刊

    <正>2015年7月16日获悉,由中国电力期刊协会组织的2011—2012年度全国电力优秀期刊、全国电力优秀期刊工作者、全国电力优秀作品评选工作落下帷幕,中国电力科学研究院期刊中心《中国电机工程学报》《电网技术》《电力信息与通信技术》被评为2011—2012年度全国电力优秀期刊,3名编辑被评为2011—2012年度全国电力期刊优秀期刊工作者,5篇论文荣获2011—2012年度全国电力期刊优秀作品奖。

    2015年08期 v.39;No.381 2153页 [查看摘要][在线阅读][下载 199K]
  • 声明

    <正>最近,我编辑部不断收到作者的电话和邮件,询问自己收到的论文录用通知是否由我编辑部发出。在此,我编辑部郑重声明:我刊从未与任何机构或个人合作代理投稿事宜,也没有其他分部,我刊录用的稿件必须由作者本人亲自上传,经严格审查并由编辑联系修改后方能录用,且不收任何费用,凡声称缴费后

    2015年08期 v.39;No.381 2159页 [查看摘要][在线阅读][下载 558K]
  • 2015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

    <正>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、柔性直流输电技术以及智能电网技术等方面的科研成果,中国电机工程学会直流输电与电力电子专业委员会定于2015年10月在上海市召开第四届全国直流输电与电力电子专委会学术年会。

    2015年08期 v.39;No.381 2200页 [查看摘要][在线阅读][下载 704K]
  • “能源互联网”专题征稿启事

    <正>可再生能源、分布式发电、智能电网、能源路由器、直流输电、储能、电动汽车等新能源技术与物联网、云计算、大数据、移动互联网等新兴信息技术的不断进步,为第三次工业革命奠定了坚实的基础。能源互联网是互联网和能源系统深度融合的产物,是涵盖发电、供电、供热、供冷、供气、电气化交通等多个复杂系统的交互式综合能源网络,将推动能源绿色化和用能高效化,促进能源系统的开放互联和市场化。未来的能源互联网将可能给传统能源行业的供需模式、运营结构、市场

    2015年08期 v.39;No.381 2311页 [查看摘要][在线阅读][下载 264K]
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