电网技术

  • 特约主编寄语

    李相俊;梅生伟;

    <正>2019年7月,国家发改委等部门联合印发了《贯彻落实<关于促进储能技术与产业发展的指导意见>2019-2020年行动计划》的通知,旨在进一步推进我国储能技术与产业健康发展,支撑清洁低碳、安全高效能源体系建设和能源高质量发展。可以预见,储能技术的发展与应用将加速成为推动我国能源互联网建设的关键一环,面向能源互联网的储能系统集成、选型配置、状态感知、控制应用及运行规划等关键技术

    2020年05期 v.44;No.438 1601-1602页 [查看摘要][在线阅读][下载 547K]

面向能源互联网的储能系统集成控制及运行规划关键技术

  • 含干热岩增强地热系统的微能源网容量优化配置

    司杨;陈来军;张学林;梅生伟;

    随着我国高品质干热岩资源的发现,干热岩增强地热系统(hot dry rock enhanced geothermal system,HDR-EGS)以其清洁、稳定以及热电联供的优势受到广泛关注。基于青海共和盆地干热岩资源特点,提出了含HDR-EGS的微能源网架构。建立了包括干热岩热提取循环、地热发电系统和供热系统的HDR-EGS热电联供模型,充分发挥其作为灵活性调节资源的优势。构建了风、光发电与HDR-EGS联合供能的微能源网规划模型,提出了综合考虑投资、运行成本以及碳减排价值的微能源网容量优化配置策略,并通过算例验证了模型和策略的有效性。仿真结果表明,含HDR-EGS的微能源网既可以降低风、光发电系统的容量投资成本,还可以有效提升可再生能源消纳和供能的可靠性。

    2020年05期 v.44;No.438 1603-1611页 [查看摘要][在线阅读][下载 1630K]
  • 区域综合能源系统电/热云储能综合优化配置

    郭亦宗;王楚通;施云辉;郭创新;商佳宜;杨翾;

    随着我国电力市场逐渐开放,用户向产消者角色不断过渡,多种能源互补程度加深,云储能商业模式或将成为未来用户侧储能的新形态。提出将云储能这一商业模式应用于综合能源系统电/热储能的综合优化配置问题。首先,分析云储能特点,建立含云储能的能源集线器结构,分析其输入输出的转化关系。然后,提出基于双层规划模型的区域综合能源系统电/热云储能优化配置方法。内层从用户的角度出发,优化所有用户电/热储能需求;外层从云储能提供商的角度出发,整合内层求解得到的所有用户储能需求,综合优化云储电和云储热配置。最终,将模型应用于3个不同场景并利用CPLEX求解,算例结果验证了云储能模式下进行电/热储能的综合优化配置能够有效节约储能资源,减小成本;并且,用户、云储能提供商、电网和热网将实现互利共赢。

    2020年05期 v.44;No.438 1611-1623页 [查看摘要][在线阅读][下载 1326K]
  • 基于蒙特卡洛模拟和频谱分析法的孤岛微电网储能容量配置

    黄金鑫;李华强;陆杨;

    为解决孤岛型微电网中间歇性新能源消纳及功率波动问题,提出了一种考虑不同储能设备特性的容量配置方法。首先,基于蒙特卡洛模拟法,抽样得到孤岛型微电网中负荷和间歇性新能源出力情况。然后,考虑微电网潮流约束和安全约束,建立消纳间歇性新能源所需最小补偿功率模型,利用非线性内点规划求解出最小补偿功率。通过离散傅里叶变换,对求出的最小补偿功率进行频谱分析,根据不同储能设备的补偿频段,利用反傅里叶变换得到时域补偿指令,计及储能设备的充放电效率,计算出储能设备的实际充放电功率,进而得到满足补偿要求的储能最小容量。最后,以欧盟第五框架计划支持下的微电网研究项目提出的一个微电网算例,进行仿真计算,验证了所提方法的有效性。

    2020年05期 v.44;No.438 1622-1629页 [查看摘要][在线阅读][下载 1175K]
  • 基于电池健康度的微电网群梯次利用储能系统容量配置方法

    颜宁;李相俊;张博;马少华;王海鑫;

    对新能源汽车退役的动力电池进行梯次利用,可有效地提高储能电池的运行周期。根据退役后动力电池健康状态(state of health,SOH)的差异性,提出一种基于电池健康度的微电网群梯次利用储能系统容量配置方法。首先,考虑充放电深度对储能电池寿命的影响,提出基于荷电状态(state of charge,SOC)的储能电池有效容量估算方法,为储能电池梯次利用相关研究提供理论依据。其次,为有效延长储能系统运行寿命,根据电池SOH设置储能系统的动态安全裕度,提高储能系统配置及调控的准确性。最后,根据梯次利用储能系统设定好的动态安全裕度,综合考虑微电网群的供需平衡、联络线损耗、储能的运行寿命及成本等,合理地制定系统选址定容方案。仿真结果表明广泛的动力电池梯次利用有效地降低了投资成本,通过SOH监测设定调控动态安全裕度,降低微电网群储能配置成本,延长了蓄电池使用寿命。

    2020年05期 v.44;No.438 1630-1638页 [查看摘要][在线阅读][下载 1079K]
  • 基于初始工作点选取的级联多电平混合储能系统功率分配控制

    胡卫丰;侍红兵;李官军;袁伯军;刘钊;陆一言;

    提出了一种基于初始工作点选取的级联多电平混合储能系统功率分配控制方法。级联多电平储能系统中部分储能电池/BMS(battery management system)出现故障时,可以通过切除故障储能电池从而形成基于电池和电容的级联多电平混合储能系统。级联多电平混合储能系统控制的关键在于不同链节单元之间的功率分配。通过初始工作点选取的方法可以实现链节单元间无功的分配,从而提高系统的可靠性和冗余性;同时通过矢量分析的方法推导了级联多电平混合储能系统稳定工作范围以及初始工作点的选取范围。最后通过仿真和实验验证了所提控制方法的有效性和可行性。

    2020年05期 v.44;No.438 1639-1651页 [查看摘要][在线阅读][下载 2274K]
  • 三相储能型准Z源并网逆变器有限开关序列模型预测直接功率控制

    程俊;肖先勇;马俊鹏;杨翔宇;游云峰;曹子恒;

    以三相储能型准Z源并网逆变器为研究对象,以提高逆变器的响应速度,实现多目标协同控制为研究目标。首先,推导了三相储能型准Z源并网逆变器的离散化数学模型;然后,介绍了传统的有限集模型预测直接功率控制(finite control set model predictive direct power control, FCS-MPDPC)策略。为了克服传统FCS-MPDPC策略开关频率不固定,电流谐波分布无规律,控制精度依赖于高采样频率的缺点,提出了一种有限开关序列模型预测直接功率控制(finite switching sequence model predictive direct power control,FSS-MPDPC)策略;最后,通过实验对FCS-MPDPC策略和FSS-MPDPC策略进行了对比验证,结果证明了所提控制策略的有效性。

    2020年05期 v.44;No.438 1647-1655页 [查看摘要][在线阅读][下载 1830K]
  • 应用于储能变流器的虚拟同步发电机阻尼特性分析与改进

    许崇福;李菀茹;徐宁一;王弋飞;刘永慧;宁改娣;王跃;

    针对使用虚拟同步发电机策略控制储能变流器时,孤岛微电网中采用常数阻尼系数控制会导致稳态有功功率偏差的问题,首先建立了基于虚拟同步发电机控制的储能变流器小信号模型,分析了并网模式和孤岛模式下阻尼系数对有功功率振荡的影响规律,然后提出了一种改进的基于稳态频率差值补偿的阻尼控制方法。之后研究了改进阻尼控制对系统稳定性和动态特性的影响,通过仿真和实验验证了改进的阻尼控制可以解除阻尼对稳态有功下垂特性的影响,在保证不影响稳态有功功率分配的前提下有效抑制系统振荡。

    2020年05期 v.44;No.438 1656-1665页 [查看摘要][在线阅读][下载 1451K]
  • 基于快速充电曲线的退役锂电池模块快速分选技术

    郑岳久;李家琦;朱志伟;来鑫;周正;

    由于在使用过程中造成的电池间的不一致性,退役锂离子电池在储能应用等梯次利用前要进行一致性分选。然而,现有的退役锂电池分选方法存在着效率低下的问题,并且研究多集中于单体,针对模块层面的分选方法相对欠缺。为此提出了一种基于机器学习算法的退役锂电池模块快速分选方法。首先阐述了由于电池不一致性所带来的串联充电曲线不同的现象,基于此原理设计了分选步骤;其次,提出了基于支持向量机的筛选模型,实现了利用少部分样品电池的特征电压筛选大批量的退役电池;进一步,提出了一种针对模块级别的退役电池重组方法,以应对实际工程中电池模块难以拆解的特性。结果表明,相较于传统方法,所提退役电池模块快速分选方法大幅提升了分选效率,同时解决了退役锂电池模块分选的问题。

    2020年05期 v.44;No.438 1664-1673页 [查看摘要][在线阅读][下载 1414K]
  • 链式储能系统储能单元能量均衡控制策略

    郑征;王永帅;张国澎;陶海军;张茜;

    作为解决新能源并网问题的有效手段,级联H桥储能系统虽有诸多优点,但是由于该结构的直流侧相互独立,在实际使用中容易出现"短板"效应,进而严重影响系统运行的稳定性。基于储能单元差异化充放电的思想,依据储能单元能量状态等相关条件构造出均衡函数。通过该函数计算输出A、B、C三相及相内各功率单元的均衡系数,用得到的均衡系数对系统的调制波进行调整,来改变各功率单元功率管开通和关断的时间,使得各相及相内各功率单元以不同的速度存储和释放能量,以实现相间和相内的储能单元能量的均衡。仿真和实验结果表明,所提出的能量均衡控制策略能够有效地实现相间及相内各功率单元的能量均衡,而且动态性能良好,能量均衡速度快。

    2020年05期 v.44;No.438 1673-1683页 [查看摘要][在线阅读][下载 1744K]
  • 基于交替方向乘子法的超大规模储能系统分布式协同优化

    李相俊;盛兴;闫士杰;王上行;

    传统的集中式优化方法由于依赖集中控制器并不能较好地实现超大规模储能系统的分布式协调能源管理。因此,该文旨在开发并利用有效的分布式交替方向乘子法来解决超大规模储能系统的协同优化管理问题。首先,以总的最小充放电惩罚为目标,建立了超大规模电池储能电站储能子系统多智能体协同优化自治控制模型,并考虑了多种储能操作约束。进而,将整个系统的大型优化问题拆分为各子储能装置的本地优化问题。在仅利用局部通信的情况下,每个子储能装置可本地计算出全局的最优解,实现了去中心化的目的,具有较好的灵活性、鲁棒性、可拓展性等优势,适合超大规模储能系统的集成发展。通过对21节点储能系统进行仿真,验证了所述方法的有效性。

    2020年05期 v.44;No.438 1681-1688页 [查看摘要][在线阅读][下载 1187K]
  • 抑制超低频振荡的储能控制策略

    刘文龙;耿光超;陈义宣;江全元;赵源筱;李玲芳;

    结合云南电网异步联网后出现超低频振荡现象,提出了抑制超低频振荡的储能控制策略。首先,基于Prony算法建立了振荡程度评价指标,应用于超低频振荡的分析与抑制。接着,提出了储能参与超低频振荡抑制的控制方式,使储能动态响应系统频率偏差变化,为系统频率振荡提供正向阻尼。然后,考虑超低频振荡抑制效果和减小储能容量需求,建立了储能控制参数优化模型,以提高储能参与超低频振荡抑制的技术经济性。最后,基于云南电网数据进行算例分析,其仿真结果验证了所提方法的有效性。

    2020年05期 v.44;No.438 1689-1696页 [查看摘要][在线阅读][下载 1038K]
  • 分散式储能自趋优经济运行的强化学习算法

    邵明明;刘友波;陈婧婷;王潇笛;左坤雨;刘俊勇;

    随着大量分散式储能装置接入楼宇和园区,储能系统的去中心化经济运行已成为研究热点,而传统上通过将储能用于区域电网经济运行和平抑可再生能源出力,已难以适应个体自治寻优的诉求,且中心化建模思想对模型假设、全局信息可观性、市场模式等要求较高。基于售电电价周期性和波动性,提出一种无模型的分散式储能自趋优经济运行算法:利用强化学习算法求解分散式储能最优充放电策略以获取周期最大收益,同时在峰谷时段通过聚合商参与需求响应市场获取补偿收益;并将储能调用成本作为算法迭代罚函数。分散式储能去中心化的自趋优强化学习算法可避免传统集中控制模型因区域电网信息不确定、全局可观性差等复杂问题,易于求解和商用。最后,基于2018年加拿大电价数据和不同的储能参数进行算例分析,结果证明所提方法的日收益比模型预测控制和电价分段算法平均分别高10%和40%,具有较强的工程和商业价值。

    2020年05期 v.44;No.438 1696-1705页 [查看摘要][在线阅读][下载 1487K]
  • 采用一致性算法的自治微电网群分布式储能优化控制策略

    张步云;王晋宁;梁定康;韩肖清;

    针对多个自治微电网互联合作运行时,由于分布式电池储能的充放电损耗与线路损耗,所造成的系统高运行成本问题,提出了一种以经济性为目标的分布式储能控制策略。该方法通过构建考虑线路损耗的电池储能运行成本模型,采用一致性算法进行迭代求解,以优化各储能单元间输出功率的经济分配。所提一致性控制策略仅需与相邻节点进行信息交互,无需装置中央控制器,通信拓扑灵活简单,可靠性高。在实时数字仿真仪RTDS中搭建了4个自治微电网形成的微电网群模型,利用不同场景下仿真结果验证了所提控制策略的有效性和经济性。

    2020年05期 v.44;No.438 1705-1713页 [查看摘要][在线阅读][下载 1087K]
  • 超导磁储能系统自适应分数阶滑模控制设计

    杨博;王俊婷;王景博;钟林恩;束洪春;余涛;

    针对脉宽调制电流源型换流器(pulse-width modulated current source converter,PWM-CSC)的超导磁储能(superconducting magnetic energy storage,SMES)系统,设计了一款自适应分数阶滑模控制(adaptive fractional-order sliding-mode control,AFOSMC)策略。首先,将SMES系统的非线性、参数不确定性、未建模动态、以及外部扰动聚合成一个广义扰动,并利用滑模状态扰动观测器(sliding-mode state and perturbation observer,SMSPO)在线估计该扰动值。随后,通过分数阶滑模控制(fractional-order sliding-mode control,FOSMC)实时地对该扰动进行完全补偿,从而显著提高SMES系统的鲁棒性并获得全局一致的控制性能。同时,AFOSMC仅需测量SMES系统的d-q轴电流,并且采用扰动的实时估计值替代上限值进行补偿,因而其易于实现且具有更为合理的控制成本。该文进行了4种算例研究,即:1)有功功率和无功功率调节;2)电网故障下的系统恢复;3)新能源接入的功率波动平抑;4)参数不确定时的鲁棒性。仿真结果表明,AFOSMC相较于其他算法,具有最强的鲁棒性和最佳的动态响应性能。最后,基于dSpace的硬件在环(hardware-in-loop,HIL)实验验证了其硬件可行性。

    2020年05期 v.44;No.438 1714-1724页 [查看摘要][在线阅读][下载 2272K]
  • 计及储能出力水平的平滑风电功率模型预测控制策略

    刘颖明;王晓东;彭朝阳;

    风电大规模并网的有功功率波动给电力系统造成了较大的影响,在风电场并网处加入储能系统可有效平抑风电并网功率波动,提高风电在电网中的渗透率。在储能电池平滑风电功率波动的典型应用场景下,提出了一种计及储能电池出力能力的模型预测控制方法,在减小储能电池出力的同时,兼顾电网对储能系统充放电能力的需求。首先,利用风储发电系统的数学模型,分析储能电池当前输出功率对未来出力能力的影响;然后,设计以储能电池最小出力和最大出力能力为运行原则的模型预测控制策略;最后,基于实际风场数据进行了仿真。结果表明,所提方法可有效降低风电并网功率波动,提高储能电池出力能力,减小储能电池进入死区时间。

    2020年05期 v.44;No.438 1723-1731页 [查看摘要][在线阅读][下载 1211K]
  • 基于组合双向拍卖的共享储能机制研究

    孙偲;郑天文;陈来军;谢毓广;高博;梅生伟;

    为满足共享储能中储能用户的互补性和替代性需求、解决常规单向拍卖中可能存在的垄断竞争问题,提出了基于组合双向拍卖的共享储能机制。在该机制中,储能运营商和储能用户在拍卖商的组织下进行组合双向拍卖。拍卖包含四个阶段:投标、竞胜标决定问题、资源匹配与定价、资金结算。相较于现有拍卖机制,该机制支持"与"投标,使得买家的互补性需求得以准确而简洁地表达。在竞胜标决定问题方面,建立了以社会福利最大化为目标的混合整数非线性规划模型。进一步,将该模型等价转化为混合整数线性规划模型,大幅降低了计算时间复杂度。在定价方面,提出了在买卖双方之间均分社会福利的定价机制,打破了传统单向拍卖的垄断弊端。最后,通过算例验证了所提机制的有效性。

    2020年05期 v.44;No.438 1732-1739页 [查看摘要][在线阅读][下载 1015K]
  • 考虑共享模式的市场机制下售电公司储能优化配置及投资效益分析

    刘继春;陈雪;向月;

    以售电公司购电成本最小为目标,提出了一种市场机制下基于全寿命周期理论的售电公司储能优化配置及投资效益分析方法。综合考虑了中长期合约市场、日前集中竞价市场、实时市场、可中断负荷以及储能设备等因素建立售电公司多时间尺度购电模型;建立储能的全寿命周期成本模型,采用一种追踪用户负荷波动和电价波动的充放电策略;运用等效循环寿命法计算储能运行寿命,以此为基础得出其投资回收周期,评估投资效果,得出市场机制下售电公司储能的容量配置方法与投资策略;运用共享经济理念提出多个售电公司共享储能的优化配置模型,并基于售电公司贡献度进行利益分配。算例分析首先对比了4种蓄电池的配置结果,验证了售电侧储能配置的可行性;分析了日前市场购电比例和电价波动幅度对储能配置的影响;最后对比了售电公司单独配置储能及多个售电公司共享储能的经济性。

    2020年05期 v.44;No.438 1740-1750页 [查看摘要][在线阅读][下载 1117K]
  • 电力市场环境下储能使用权出清模型及定价方法

    杨骏伟;夏云睿;王一;段秦刚;陈青;朱建全;刘明波;

    可再生能源的发展导致电网对储能的需求日益增加。针对市场环境下储能的共享使用问题,提出了储能使用权的出清模型及定价方法。设计了功率权和容量权两类交易品种,以满足不同用户对储能的差异化需求。从功率权和容量权的基本特性出发,结合储能的物理约束条件及用户的申报约束条件,以储能的经济价值最大化为目标,建立了储能使用权的统一出清模型。基于最优性原理设计了一套统一出清定价方法,使得各种市场主体同时满足利益最大化的最优性条件,实现了市场的公平性。进一步根据强对偶定理和互补条件分析表明,即使在恶劣市场环境下也能保证各种市场主体利益的非负性,避免其利益受损。最后,通过算例仿真验证了所提模型和定价方法的有效性。

    2020年05期 v.44;No.438 1750-1759页 [查看摘要][在线阅读][下载 1062K]
  • 光储系统参与实时能量-调频市场的运行策略

    谢云云;谷志强;王晓丰;卓一;王珂;耿建;

    由于光伏出力和电力市场价格存在不确定性,现有研究常采用基于概率场景的随机优化方法,但准确的光伏发电和电力市场价格概率密度函数较难获取,且可能由于难以满足投标功率而受到惩罚。为此,提出了基于鲁棒模型预测控制的运行策略。以光储系统在能量和调频市场的联合收益最大为目标函数,计及光伏发电的出力约束和储能的充放电约束、功率约束、电量约束,考虑光伏出力和实时市场价格的不确定性,建立了多时步双层鲁棒优化模型。利用对偶理论将该模型转化为一个混合整数线性规划模型,并采用CPLEX求解该模型。最后,利用实际光伏和储能数据及ERCOT电价数据验证了所提运行策略的有效性。

    2020年05期 v.44;No.438 1758-1765页 [查看摘要][在线阅读][下载 1015K]

国家重点研发计划

  • 基于交互能源机制的产消者群分布式调度方法研究

    艾欣;王坤宇;胡俊杰;李柄樟;

    随着分布式发电、分布式储能相关技术的发展与用户用电设备可控性的提高,愈来愈多的传统电力能源消费者开始向具有源荷二重性的"产消者"过渡。针对大规模产消者群集中式调度模式下的模型求解困难与用户隐私问题,采用兼顾控制手段与经济手段的交互能源机制对区域内大规模产消者群进行优化调度,构建了考虑多种产用能单元的大规模产消者群分布式优化调度模型,并基于快速对偶近端梯度法,提出了良好契合分布式调度架构的模型求解流程,分布式迭代的过程中仅需交互能源平台与各产消者进行一对多的引导信号与功率方案的交互,有效保护了用户行为隐私,最后通过大量仿真算例验证了所提方法的快速高精度收敛能力。

    2020年05期 v.44;No.438 1766-1777页 [查看摘要][在线阅读][下载 2171K]
  • 基于两阶段集成深度置信网络的电力系统暂态稳定评估

    邵美阳;吴俊勇;李宝琴;张若愚;

    随着人工智能的发展,深度学习技术开始应用于电力系统暂态稳定评估,但面临着模型结构选择和评估性能优化等困难。为充分发挥深度学习的优势,提出一种两阶段集成深度置信网络(deep belief network,DBN)的评估方法。第1阶段预测故障后电力系统的暂态稳定性,由于输入特征和模型结构对暂态稳定评估的影响较大,选择原始电气特征、人工经验特征和堆叠降噪自动编码器提取的特征分别作为输入,训练不同结构的DBN模型,按概率集成机制,建立集成DBN模型,并评价结果的可信度。第2阶段,利用DBN暂稳程度回归预测模型进一步评估可信样本的稳定或失稳程度。在新英格兰10机39节点系统上的仿真结果表明所提方法预测精度高,具有良好的故障筛选性能,同时还能准确衡量可信样本的稳定或失稳程度,为后续控制提供可靠的参考信息。

    2020年05期 v.44;No.438 1776-1787页 [查看摘要][在线阅读][下载 1224K]
  • 基于结构相似度与平方误差的新能源场站送出线路纵联保护综合判据

    郑黎明;贾科;毕天姝;任龙飞;杨哲;

    电力电子装置在新能源电力系统中的广泛应用,改变了传统电力系统的故障特性,使得传统保护动作性能下降、甚至存在误动和拒动风险,从而给电网的安全稳定运行带来挑战。在分析新能源送出线路两侧故障波形差异的基础上,提出了基于结构相似度与平方误差的纵联保护综合判据。该方法首先利用小波变换实时提取两侧电流中各频段的信息,通过结构相似度与平方误差综合判据识别区内、外故障。将所提综合判据固化在保护装置中,通过硬件在环动模仿真实验验证了所提原理的有效性:所提方法可解决新能源接入后差动保护动作性能下降问题,适应不同类型新能源场站,具有耐受过度电阻能力,与现有基于新能源暂态电流特征的保护相比,在新能源电源弱出力以及重合于永久性故障时动作性能更好。现场录波数据也验证了所提方法的有效性。

    2020年05期 v.44;No.438 1788-1797页 [查看摘要][在线阅读][下载 2052K]
  • 基于等值阻抗相位特征的带并补电抗线路单相自适应重合闸故障识别方法

    邵文权;刘朋跃;王斌;宋国兵;

    针对交直流混联系统交流输电线路故障后盲目重合于故障引发直流换相失败的问题,提出一种利用故障相等值阻抗相位特征识别故障性质的单相自适应重合闸方案。瞬时性故障时故障相线路侧等值阻抗主要由对地电容组成,阻抗呈容性且熄弧瞬间阻抗相位变化显著;永久性故障时故障相线路侧的等值阻抗主要由线路自阻抗、对地电容和过渡电阻组成,阻抗呈阻容或阻感特性。因此,以瞬时性故障等效模型为基准模型,采用工频相量快速提取算法计算等值阻抗,利用等值阻抗相位特征差异区分瞬时性故障和永久性故障。大量仿真分析表明,该判别方法适用于带并联电抗器输电线路,可快速识别单相故障性质并确认故障熄弧时刻,减小盲目重合于故障引发换相失败的可能,具有较好的耐过渡电阻能力。

    2020年05期 v.44;No.438 1796-1805页 [查看摘要][在线阅读][下载 2821K]
  • 基于直流电流过零特征的柔性直流配电网保护方案研究

    郑涛;吴琼;吕文轩;王兴国;曹虹;

    直流线路故障的快速、可靠识别,是柔性直流配电网发展在继电保护方面所面临的技术难点之一。针对基于具有直流故障自清除能力换流器的柔性直流配电系统,重点研究系统双极短路故障时的故障特性,并利用其故障电流迅速增大的特点,提出基于直流电流过零检测的保护方案。方案通过识别线路两端出现直流电流过零时刻的异同,确定故障线路并完成故障隔离。该保护方案原理简单且易于实现,能够快速识别故障线路。在PSCAD/EMTDC仿真软件中搭建柔性直流配电系统模型,通过大量仿真验证了该保护方案的可行性。

    2020年05期 v.44;No.438 1806-1815页 [查看摘要][在线阅读][下载 1198K]
  • 大容量直流换相失败后功率恢复速率对送端系统暂态稳定的影响分析

    王增平;胡加伟;王彤;时伯年;

    电网换相换流器型直流输电(LCC-HVDC)换相失败无法避免。伴随大容量高压直流线路的相继投运,直流换相失败对系统暂态稳定性的影响愈发严重。针对交直流异步互联系统,从理论上推导直流换相失败后功率恢复速率对送端系统暂态稳定性的影响。首先,利用ramp函数建立直流换相失败后功率恢复模型,表征功率恢复速率的大小,进而理论推导了直流功率恢复速率对送端系统暂态稳定性的影响;其次,分析了低压限流(VDCOL)控制参数和换相失败预测(CFPREV)控制参数对功率恢复速率的影响,在此基础上,进一步分析了其对送端系统暂态稳定的影响。最后在改进的IEEE-39节点系统及实际电力系统中进行测试,通过仿真验证了以上理论分析的正确性。

    2020年05期 v.44;No.438 1815-1825页 [查看摘要][在线阅读][下载 1159K]
  • HVDC馈入及其换相失败对交流电网选相元件的影响分析

    李永丽;杨子荷;宋金钊;陈晓龙;

    在交直流互联电网中,交、直流系统之间的相互作用以及直流换相失败将导致逆变侧交流电流呈现新的故障特征,进而对交流电网保护造成不利影响。从开关函数调制理论的角度出发,研究了交流系统故障时刻对于发生换相失败的换流阀组所属相别的影响,计算了故障暂态及稳态阶段逆变器三相开关函数工频量,进而分析了注入逆变侧交流系统等值工频电流的暂态及稳态故障特征。基于上述内容,分析指出当现有突变量选相元件以及稳态序分量选相元件应用于交直流互联电网时,由于交流系统故障时刻以及直流系统换相失败程度的影响,选相元件将出现误判故障类型甚至误选相的情况。通过PSCAD/EMTDC仿真验证了理论分析的正确性。

    2020年05期 v.44;No.438 1825-1834页 [查看摘要][在线阅读][下载 1275K]
  • 基于鲁棒残差观测器的分布式电网动态补偿控制

    胡长斌;陆珩;罗珊娜;史运涛;马瑞;温春雪;周京华;朴政国;

    为了增强分布式电网对电压波动、谐波和三相不平衡的抗干扰能力,针对电压型逆变器设计了一种基于鲁棒残差观测器的分布式电网动态补偿控制策略。首先以dq轴坐标系为基准,建立电流基波和非基波分离的逆变器状态空间模型,依据所设计的动态补偿控制结构将电能质量问题分解定义为逆变器dq坐标系下状态空间模型的扰动输入。其次根据鲁棒尤拉参数化稳定控制器理论推导出基于鲁棒残差观测器的动态补偿控制结构,并对其正确性加以证明。然后参考鲁棒模型匹配原理使用线性矩阵不等式(linearmatrix inequality,LMI)对电压动态补偿控制器进行求解,同时完成电流环控制器的二次动态补偿,并通过小信号稳定性分析证明系统的稳定性。最后将鲁棒残差观测器动态补偿结构加入到逆变器双闭环控制中,改善分布式电网电压的电能质量问题,并在AppSIM半实物仿真系统平台上验证其有效性,其结果证明该策略可以在不改变原控制系统结构和参数基础上,提升抗干扰能力和鲁棒控制效果。

    2020年05期 v.44;No.438 1834-1844页 [查看摘要][在线阅读][下载 3101K]
  • 改进的单相脉冲整流器模型预测电流控制策略

    宋智威;黄路;熊成林;关振宏;

    传统的模型预测算法中给定值与实际值存在静态误差,这是由模型预测控制算法的基本原理决定的。针对该问题,首先该文基于内模原理推导了比例积分的补偿环节,并对模型预测电流控制中给定电流进行修正,实现给定值与实际值的无静差跟踪。其次,为了避免网压畸变对锁相环的相位检测造成影响,提出一种基于相位偏移补偿的电压信号检测方法,并将其用于模型预测电流控制算法。实验表明,所提补偿环节能改善模型预测的静态跟踪性能;相位检测方法能有效地检测网压基波相位信息,证明所提方法的正确性和有效性。

    2020年05期 v.44;No.438 1845-1851页 [查看摘要][在线阅读][下载 2292K]
  • 基于多尺度思想的模块化多电平变流器可靠性分析综述

    谢阳腾;丘东元;谢帆;

    对于大容量电力电子系统,其可靠性分析既要考虑器件的微观物理机理,又要结合系统的宏观工作特性,宏观与微观的结合无疑会带来计算量与精确度的矛盾,从而影响了可靠性预测的准确性。针对这个问题,文中尝试基于多尺度的思想,以模块化多电平变流器(modular multilevel converter,MMC)为研究对象,将现有的MMC可靠性研究从微观到宏观划分为器件级、电路级和系统级等3个尺度,系统梳理了各尺度的可靠性分析方法,并分析了不同尺度之间的相互影响。接着,总结了大容量电力电子系统多尺度可靠性分析方法,并以文中总结的内容为基础提出了不同尺度可靠性模型互联的思路。最后展望了MMC多尺度可靠性分析在未来的主要挑战。

    2020年05期 v.44;No.438 1852-1862页 [查看摘要][在线阅读][下载 1048K]
  • 混合式高压直流断路器内部组件电气状态仿真与分析

    杜林;严涵;吴学光;谭亚雄;常莎;欧阳文敏;

    混合式高压直流断路器融合了机械开关、半导体器件、避雷器等多种组件,组件状态与断路器的开断可靠性密切相关。通过分析混合式高压直流断路器的暂态参量时序及故障电气特性,建立了级联全桥型混合式高压直流断路器的开断仿真模型,分析了断路器内部控制信号异常、避雷器劣化及绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)衰老退化等3种类型组件故障状态与暂态电气参量的关系,提取了各模块及支路间的电压比值K_u、K_(u0)、电流比值K_i、K_t、避雷器吸能比K_Q及电流延迟时长σ_i、电压延迟时长σ_u等作为反映不同故障或缺陷的电气特征参量,并总结了不同故障状态对于断路器内部均压、均流、吸能特性的影响情况。结果表明,对于不同类型的组件故障,故障特征参量有较大的差异,可以体现内部组件及支路的均压、均流特征,反映不同组件故障状态特性。

    2020年05期 v.44;No.438 1863-1871页 [查看摘要][在线阅读][下载 1150K]

可再生能源发电与综合消纳技术

  • 考虑调峰权交易提高风电二次消纳能力的热电联合经济调度

    杨丽君;梁旭日;王心蕊;韩旗;李慧翔;

    "三北"地区冬季供暖期,热电机组因"以热定电"约束导致系统调峰能力不足,是造成大量弃风的主要原因之一。调峰权交易可以激励热电机组参与调峰的积极性,为风电提供上网空间。因此,首先建立了风电与热电机组调峰权交易方式,制定蓄热式电锅炉启停控制策略和风电二次消纳方式;其次,推导风电和热电机组参与调峰的可行性系数,分析可行性系数值确定单位发电权价格;然后,建立了以调度周期内收益与成本之差最大的热电联合经济调度模型;最后,采用改进粒子群对所提模型进行求解。仿真结果表明文中构建的热电联合经济调度模型能够激励风电和热电机组参与调峰的积极性、减少弃风功率和提高系统整体经济效益。

    2020年05期 v.44;No.438 1872-1880页 [查看摘要][在线阅读][下载 1100K]
  • 计及大规模新能源接入的电–气耦合综合能源系统稳定性评估

    秦文萍;逯瑞鹏;高蒙楠;景祥;郑惠萍;程雪婷;

    在新能源渗透率不断提高及能源耦合越来越紧密的背景下,针对典型电–气耦合综合能源系统(electro-gas coupled integrated energy system,EGCIES),提出一种基于大规模新能源并网的电–气耦合综合能源系统稳定性评估方法。首先给出电–气耦合综合能源系统潮流的顺序求解方法,在计及电力系统(electrical power system,EPS)与天然气系统(natural gas system,NGS)能量耦合关系的情况下,考虑新能源机组出力不确定性及电负荷、气负荷的随机波动,求解EGCIES潮流;然后提出了一种最小切负荷策略,在EPS中将三级切负荷策略与改进二分法相结合,并将其应用于NGS系统中,以快速准确求解极端状况下,系统的最小切负荷量;又在电源点、气源点的故障情况下,计及电–气耦合特性,通过所提出的稳定性分析方法,从EPS稳定性、NGS稳定性及EPS与NGS耦合能力多角度定量分析电–气耦合综合能源系统的稳定性,并求解EPS与NGS能量互补的拐点。最后,利用比利时20节点天然气系统及IEEE39节点系统构成电–气耦合综合能源系统,验证了所提方法的有效性。

    2020年05期 v.44;No.438 1880-1891页 [查看摘要][在线阅读][下载 1606K]
  • 计及风光出力相关性的配电网多目标无功优化

    刘梦依;邱晓燕;张志荣;赵长枢;赵有林;张楷;

    风电-光伏机组的大量接入对传统的无功优化模型提出了新的挑战。提出了计及风光出力相关性的配电网多目标无功优化模型,采用粒子群优化神经网络(particle swarm algorithm-BP neural network,PSO-BP)依据过去天气预报和风电出力的历史数据训练得到风电预测出力曲线,利用综合场景概率法生成光伏出力曲线。用斯皮尔曼相关系数将风光之间的出力相关性量化,再考虑风机和光伏机组共同参与无功优化。采用多目标粒子群算法(multi-obj ective particle swarm optimization,MOPSO)求解模型,以改进的IEEE 33节点配电网系统作为仿真样本,求得兼顾网损和电压偏差的Pareto最优解集,从中选择最优方案。算例结果验证了风光出力相关性对无功优化的影响,以及分布式电源接入配电网能有效降低网损和提高节点电压。在实际运行中,各地区的风光出力均满足一定的自然规律,可以以斯皮尔曼相关系数大小为参考依据,实现分布式电源(distributed generation,DG)和静止无功补偿装置(static var compensator,SVC)的协同优化运行,为配电网的安全经济运行保驾护航。

    2020年05期 v.44;No.438 1892-1899页 [查看摘要][在线阅读][下载 1036K]
  • 基于有功自适应调整的光伏电站无功电压控制策略

    俞智鹏;汤奕;戴剑丰;易俊;

    光伏逆变器的无功电压控制在解决并网光伏发电系统电压越限问题时取得了很好的效果,但目前为了保证光伏的消纳能力,相关研究主要集中在单一的无功电压控制方面,无法满足电网出现较大无功缺额时的安全稳定运行需求。因此,根据光伏逆变器输出无功和有功的关系,提出一种基于有功自适应调整的无功电压控制策略。光伏逆变器正常工作在最大功率点跟踪控制模式下,若并网点电压越限,考虑各个光伏集群无功调压能力的差异性,采用无功变下垂控制为电网提供相应的无功功率,实现各个光伏集群无功分配的协调控制。在逆变器的无功容量不足时,根据优先级削减部分光伏输出的有功功率,以满足系统的无功需求。在夜晚或系统无功缺额较严重时,光伏逆变器作为静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)运行。最后,在PSCAD/EMTDC仿真平台上,搭建并网光伏发电系统的模型,验证所提策略的有效性。

    2020年05期 v.44;No.438 1900-1907页 [查看摘要][在线阅读][下载 1299K]
  • 基于半监督机器学习法的光伏阵列故障诊断

    李光辉;段晨东;武珊;

    由于光伏组件的非线性输出特性,传统故障保护装置难以检测到所有故障,从而导致光伏阵列出现安全问题和火灾危险。针对传统故障保护装置存在的缺陷问题,提出一种基于半监督机器学习(semi-supervised machine learning,SSML)算法的光伏阵列故障诊断模型,模型利用参考光伏组件将光伏阵列电压与电流归一化,通过半监督机器学习算法分析光伏阵列工作点状态,进而检测故障和识别故障类型。该故障诊断模型仅需要少量容易测量的标签数据,且对环境变化有较强适应能力。最后,通过仿真和实验,验证该故障诊断模型的有效性。

    2020年05期 v.44;No.438 1908-1913页 [查看摘要][在线阅读][下载 1466K]
  • 基于奇异摄动理论的微电网降阶建模方法与对比研究

    谈赢杰;黄莹;袁智勇;彭也伦;马溪原;

    当对微电网进行稳定性分析时,所建全阶模型往往阶数较高,数值仿真难度大且耗时长,针对这一问题,提出了一种基于奇异摄动理论的微电网大信号模型降阶方法。首先建立了包含3个下垂控制逆变器的微电网全阶模型,在参与因子分析结果的基础上,划分系统快、慢变量;之后,基于奇异摄动原理,从时间尺度上推导出微电网系统的降阶模型;然后,从特征值分析、暂态响应及数值计算速度3个方面,将所建立的降阶模型与传统的忽略输出电流与线路电流动态特性的降阶模型进行对比,分析各自的优缺点及适用场景。最后,以一个含7个微源的孤岛微电网作为案例,进一步证明了所提降阶模型能减少数值仿真用时,可适用于进行中、大规模微电网稳定性分析。

    2020年05期 v.44;No.438 1914-1923页 [查看摘要][在线阅读][下载 1245K]

电力系统

  • DDS在自动需求响应系统中的适用性分析及应用设想

    李彬;叶筠英;祁兵;张晶;李德智;杨斌;奚培锋;

    随着售电市场逐步放开,电力需求响应(demand response,DR)的业务发展倍受关注。随着分布式电源、电动汽车、分散式储能、电热锅炉等大批量分散需求侧资源参与能源互联,复杂的业务时序及差异化业务场景对现有设备/系统的底层数据流QoS (quality of service)提出了新的需求。随着源网荷工程不断深化,对DR资源的控制模式逐步多样化,对底层的承载协议也提出了新的挑战,现有简单的互操作协议适配方式难以满足数据传输的差异化QoS要求。针对上述问题,分析了DDS (data distribution service)技术的特征及其在自动需求响应业务系统中应用的适用性,并结合DDS的技术特性,从系统集成架构、信息交换方式、数据模型适配等方面提出了DDS在自动需求响应系统中的应用设想。

    2020年05期 v.44;No.438 1922-1931页 [查看摘要][在线阅读][下载 1140K]
  • 级联恒功率负载情况下三相并网PWM整流器基于TS模糊模型的稳定性分析

    聂金铜;赵争鸣;袁立强;文武松;张颖超;

    恒功率负载(constant power loads, CPL)的负阻抗特性是引起前端独立运行能够稳定的变换器带负载时却失去稳定的主要原因,由于电路状态方程的非线性,难以得到状态变量的时域解来判断系统稳定性。基于小信号线性化、以特征根的分布来评估系统稳定性的方法,需要在平衡点处线性化并以数值方法求解特征根,且无法描述出大信号扰动时的渐近稳定范围。针对并网型三电平整流器直接带恒功率负载和以LC滤波器连接恒功率负载的2种系统,使用Takagi-Sugeno(TS)模糊推理模型方法建立考虑主电路参数和控制器参数的全阶模型,以线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)的半正定规划是否能够求解作为系统稳定判据,从而能够分析系统参数与稳定区间之间的关系。同时构造的Lyapunov备选函数能够绘制出稳定吸引域(stability domain of attraction,DOA),实现大扰动情况下的稳定性分析。仿真和实验验证了该方法的有效性和实用性。

    2020年05期 v.44;No.438 1931-1943页 [查看摘要][在线阅读][下载 2028K]
  • 基于FSOM神经网络的电能质量数据缺失修复算法

    杨挺;何周泽;赵东艳;盆海波;姜含;蔡绍堂;原义栋;蔡玉朋;

    电力物联网承载的电气量测数据在采集、传输、转换等各个环节中受到干扰而导致数据出现缺失,影响状态估计精度和系统稳定运行。针对传统修复策略仅考虑一维量测数据横向分布规律造成数据修复精度较低的不足之处,充分考虑电力系统量测数据缺失点的邻域数据以及量测数据的周期性变化规律,提出一种基于模糊自组织(fuzzy self organizing map,FSOM)神经网络的电能质量量测缺失数据修复方法。首先,通过将电能质量一维测量数据映射为二维灰度图像,提升数据间的时-空相关性解析。进而采用人工智能FSOM神经网络算法对原始数据进行聚类,析构出数据的多层特征值,进行对聚类后数据的分层修复。最后,以劳伦斯伯克利国家实验室实测电能质量数据为基础实验验证FSOM算法性能。实验结果表明,无论是在随机缺失还是连续缺失情况下,提出的FSOM修复算法比现有算法在数据低丢失率和高丢失率下都有更低的修复误差和更高的信噪比。

    2020年05期 v.44;No.438 1941-1949页 [查看摘要][在线阅读][下载 1988K]
  • 基于集对分析与可变模糊集的电能质量综合评估

    程志友;刘荡荡;吴吉;陈亮;

    针对电能质量综合评估中存在的不确定性,提出了一种基于集对分析与可变模糊集的电能质量综合评估方法。首先建立电能质量评估指标体系并划分等级,使用直觉模糊层次分析法确定主观权重,利用熵权法得出客观权重,融合博弈论思想对主客观权重进行协调,从而获得各评估指标的综合权重。其次根据集对分析理论,将样本数据与各项指标等级区间组成集对,构造相对差异度函数,进而建立基于集对分析与可变模糊集的综合评估方法。然后结合电能质量状况特征值,引入二元语义法在评估等级内部进行二次评估,进一步确定评估样本的电能质量状况。最后以某钢铁厂二高线变电站10 kV配电系统为实例做电能质量综合评估,验证了该方法的可行性。

    2020年05期 v.44;No.438 1950-1956页 [查看摘要][在线阅读][下载 1020K]
  • 牵引网谐振特性与治理方案

    骆冰祥;解绍锋;李群湛;苏鹏;

    为研究牵引网谐波特性与治理方案,运用模态分析法计算牵引网网络节点导纳矩阵的特征根,分析电力机车在牵引网不同位置时系统的谐波谐振特性,并提出谐波治理措施。首先通过建立牵引供电系统等效电路及数学模型,分别计算牵引网在无滤波器、只安装阻波高通滤波器、安装阻波高通滤波器和单调谐滤波器3种情况下,机车负荷在不同位置时牵引供电系统模态阻抗,分析其谐振特性,并选取合适滤波器参数;最后根据实际线路参数,对3种情况下牵引网的谐波特性进行仿真验证。研究结果表明,牵引网谐振特性与牵引网本身属性有关,而与机车位置无关;阻波高通滤波器可以有效抑制交直交机车引起的高次谐波谐振,但会使低次谐波含量上升;继续投入合适参数的单调谐滤波器,可较好滤除交直机车产生的低次谐波,且不影响高次谐振抑制效果。

    2020年05期 v.44;No.438 1957-1963页 [查看摘要][在线阅读][下载 1555K]
  • 基于电流信号稀疏滤波特征融合的齿轮箱故障诊断方法

    何群;赵婧怡;江国乾;贾晨凌;谢平;

    风电齿轮箱的故障诊断方法主要以振动信号分析为主,相比于振动信号,电流信号具有非侵入式、监测成本低等优点。因此,提出基于发电机电流信号的风电齿轮箱故障诊断方法。针对电流信号基频分量干扰大、信噪比低而造成的特征提取难的问题,提出基于稀疏滤波网络的电流信号无监督特征学习与融合方法。首先,设计基于稀疏滤波的局部特征学习网络,用于从原始电流信号和包络信号中分别学习不同的故障特征;然后,将通过稀疏滤波网络学习到的原始信号稀疏特征与包络信号稀疏特征进行融合以丰富故障特征空间;最后,将融合的特征输入到支持向量机进行训练,实现不同故障类型的智能识别与诊断。通过风电齿轮箱实验台开展齿轮箱故障模拟实验来验证所提出的方法。实验结果表明,该方法能够从电流信号中自动提取反映齿轮故障的有用特征,相比于传统特征提取方法,取得了较高的诊断精度和效率。

    2020年05期 v.44;No.438 1964-1971页 [查看摘要][在线阅读][下载 1615K]
  • 基于SVM-神经网络融合反馈的触电电流检测方法

    刘永梅;杜松怀;盛万兴;

    在低压配电网剩余电流中检测出生物体触电电流信号并还原是一个典型的回归预测问题,然而单纯采用典型的回归预测方法如支持向量机(support vector machine,SVM)、神经网络(neural network,NN),效果并不理想。该文提出一种基于SVM-神经网络融合反馈的触电电流检测方法,该方法在标准SVM及神经网络的基础上进行融合判定,有效利用各个模型的优点进行融合分析。针对上述方法,该论文通过对实际动物、植物的触电实验获得相关训练数据和测试数据,实验表明基于SVM与神经网络的融合反馈方法可较大的提升生物体触电电流信号检测的准确性。

    2020年05期 v.44;No.438 1972-1977页 [查看摘要][在线阅读][下载 1488K]

高电压技术

  • ±500kV同塔三回柔性直流输电线路的电磁环境

    马晓倩;何堃;谢莉;陆家榆;鞠勇;

    根据柔性直流电网多端友好接入和网络化的特点,以及走廊资源日趋紧张的现状,±500 kV同塔三回柔性直流线路需求日益迫切。在线路设计时,需要合理选择±500 kV同塔三回柔性直流输电线路的极导线排列方式和线路参数,以使线路的电磁环境满足环境保护要求。分别采用基于EPRI经验公式、CISPR经验公式以及叠加原理的可听噪声和无线电干扰计算方法,研究了同塔三回直流输电线路采用不同型号导线时的可听噪声和无线电干扰水平,确定了不同极导线排列方式下满足可听噪声和无线电干扰限值要求的最小导线。采用基于上流有限元法的合成电场数值算法计算分析了采用不同导线时同塔三回直流输电线路的地面合成电场,确定了不同极导线排列方式下满足地面合成电场限值要求的导线最小高度。针对在已有单回或双回直流线路上方增设双极直流线路使之变成同塔三回直流线路的工程需求,研究分析了增设前后直流线路电磁环境的变化规律,结果表明,选择合适的极导线排列方式,可使增设后形成的同塔三回直流线路的电磁环境满足限值要求。

    2020年05期 v.44;No.438 1978-1984页 [查看摘要][在线阅读][下载 962K]
  • 一种无源无直流偏磁的交流电流检测装置

    郭欣然;于歆杰;楼国锋;

    基于硬质磁电层合材料的交流电流传感器实现了与被测对象的电气隔离和无源检测,而且相比于传统的交流电流测量手段,它精度稳定性更好,对工作环境要求却更低。但除磁电材料本体以外,为保证工作性能,传感器还附加了很多其他的部件(如C形磁环、多匝绕线、永磁体等),导致传感器的结构复杂,缺少使用的便利性;其本身携带的高直流偏置磁场也限制了它的广泛应用。提出的基于柔性磁电层合材料的交流电流检测装置能够在继承硬质磁电电流检测器优点的同时,解决上述问题。使用的柔性磁电层合材料由Metglas和PVDF通过刮涂法制备而成,质量轻,柔性好。高磁导率的Metglas材料与环形的结构设计使得检测装置摆脱了磁环或多匝绕线等设置。Metglas材料自带直流偏置磁场的属性使得装置无需配置永磁体。该装置在1 kHz频率下测量0~150 A交流电流时,输入–输出的线性度能够达到0.999 97,灵敏度为0.213 1 mV/A;它的测量精度能够达到0.63%,滞回仅为0.32%,分辨率为0.4%。

    2020年05期 v.44;No.438 1985-1990页 [查看摘要][在线阅读][下载 1167K]

工程应用

  • 张北柔性直流电网盈余功率问题的耗能方法

    梅念;周杨;李探;苑宾;

    张北柔性直流电网工程是世界首个直流电网工程。新能源电场孤岛方式接入直流电网时,由于直流电网故障后电压、电流发展速度和通过交流安控装置切除新能源机组时间匹配困难,特别是在新能源孤岛满功率接入条件下,任何扰动都可能引起直流电网的盈余功率,进而引发直流电网的大面积瘫痪。针对新能源电场孤岛方式接入直流电网的2类盈余功率问题,归纳了6种备选耗能方法。以直流可控耗能电阻、交流耗能避雷器、交流可控耗能电阻为例,对耗能方法展开理论分析,通过张北柔性直流电网工程的电磁暂态仿真验证了理论分析的正确性。结果表明,交流可控耗能电阻方法可较好地解决第1类和第2类盈余功率问题,是张北柔性直流电网工程盈余功率问题较优的解决方案。

    2020年05期 v.44;No.438 1991-1999页 [查看摘要][在线阅读][下载 2065K]
  • 电网热稳定输送能力辅助决策系统

    张怡;项中明;马超;张锋;李有春;马翔;唐律;莫建国;

    智能电网对进一步提高电网热稳定输送能力提出了更高要求。基于移动互联、在线监测的热稳定输送能力扩容研究是目前线路动态增容的主要技术解决手段。相比以往线路动态增容技术往往将重点放在线路热稳定输送能力增容计算上,而缺乏对计算结果的后期处置应用和系统整合,基于国内主流能量管理系统(D5000,OPEN3000)平台和在线动态监测增容技术,综合考虑线路通道所在地理区域的气象预报信息,现场部署安装在线监测装置,采集现场导线状态及环境信息,将采集信息通过电力物联网网络传输技术发送到后台监控主站,由系统热稳定输送能力计算模块进行增容计算,得到输电线路高、中、低3档允许载流量、大潮流转移后线路温升时间等信息,结合专家辅助决策系统,实时动态给出线路正常允许输送能力和事故处置辅助决策,实现"外网安全接入,内网增容应用,辅助决策智能推送"。系统为电网提升热稳定输送能力提供有效智能技术支持手段,进而为扩大跨区新能源消纳能力提供有效支撑。

    2020年05期 v.44;No.438 2000-2008页 [查看摘要][在线阅读][下载 1239K]
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