多能流耦合是能源互联网和综合能源系统区别于智能电网的关键特征之一。多能流能量管理面临三方面挑战：多能流耦合、多时间尺度和多管理主体。总结了国内外的研究现状,展望了多能流能量管理的研究趋势和重点：多能流实时建模与状态估计;多能流多时间尺度安全分析与安全控制;多能流混合时间尺度优化调度;多能流能量管理系统设计、开发和验证。
燃气轮机等发电技术为低碳电力提供了一条有效途径,＂能源互联网＂的提出也使得天然气网络与电力网络的联系更加紧密。文中提出了一种电—气互联综合能源系统的联合经济运行模型,并引入碳交易机制,以综合能源系统发电能源成本与碳交易成本之和最小为目标函数,综合考虑了天然气网络和电力网络的安全约束。采用修改的IEEE 30节点电力网络与比利时2...
综合能源系统可实现各类能源的优化利用,有效解决环境污染与能源浪费等问题,具有良好的发展前景。文中重点研究基于冷热电联供（CCHP）系统和热网构建的多区域综合能源系统的规划问题。首先针对各区域CCHP系统之间的环状热网,建立了考虑节点流量平衡、热能—流量约束及热损平衡约束的热网模型。结合CCHP系统能量平衡约束和热网模型,建立了多区域...
在解除管制的市场环境中,上游燃料市场和下游电力市场存在博弈关系。从长期来看,上下游市场的博弈关系反映了各市场主体的发展趋势,厘清关系能够为制定合理政策提供科学依据。在无容量约束的理想情况下,博弈关系较为简单,认识较清楚,但当存在发电容量约束,特别是容量约束发挥作用时,博弈关系将变得十分复杂。为此,文中基于建立的上下游市场博弈...
现阶段分层分区的电压控制手段,面临多个耦合区域间的协调问题。从博弈论角度,把二级电压控制各分区视为博弈主体,建立基于个体理性的合作博弈模型,各分区寻求高效的联盟组成以改进控制效果。合作的主体有共同优化目标;联盟间以非合作博弈的纳什均衡作为控制策略,可以计及区域间的无功耦合并保证控制的稳定性。提出了不可转移效用合作博弈的解法...
针对微网优化调度问题,首先,考虑到可再生能源（如风电、光伏等）功率预测和负荷预测的不确定性,以及微网系统中有功潮流和无功潮流的强耦合性,提出利用区间描述不确定性,并建立微网系统的有功—无功联合优化调度模型。然后,采用区间序关系模型转换方法,将基于区间不确定性的联合优化模型转换成一般的确定性优化模型,以便于优化问题求解。最后,...
孤立微电网中频率控制至关重要,可控负荷作为一种常用的调节手段,可用于微电网的频率调节。文中研究了考虑可控负荷调节能力约束的孤立多微电网系统频率控制问题,并提出一种完全分布式的频率控制方法。该方法可保证调节能力约束在暂态过程和平衡点处都能得到满足,因而可提高分布式频率控制的工程实用性。同时从理论上证明了所提方法的最优性、收...
基于天然气的冷热电联供（CCHP）系统负荷随机性和模糊性共存,有效提取其不确定特征对CCHP系统优化调度运行有重要意义。文中提出一种分布式CCHP系统负荷随机模糊建模的方法。首先基于CCHP系统冷热电负荷历史数据,发现其可以用n阶正态分布加权和方法描述其概率分布特征,并获得电负荷与冷热负荷的概率密度函数,进一步分析该函数的参数,可知其不具...
风火电打捆是解决能源基地电力外送的有效手段。提出一种计及风速和负荷特性的风火电打捆发电系统优化规划方法。根据送端系统风速和受端系统负荷特性,建立打捆发电系统分段波动输送功率模型。以打捆发电系统在规划期内单位发电成本为优化目标函数,计及风电场拟规划区间约束和打捆发电系统运行约束,构建了风火电打捆发电系统优化规划模型。模型...
针对智能电网大数据环境下,导致电力系统负荷波动的诸多因素存在多源异构性的问题,利用多核函数来对其多源异构特性进行差异化处理和融合,能够描述影响因素的内在分布特性并应对其变化,提高负荷预测精度。选取历史负荷、气温、气压、相对湿度、降雨量、风向、风速、节假日及电价9个属性作为多源异构影响因素,利用样本特征分布法、单变量法及核矩...
随着新能源发电的迅速发展,电力系统中换流器的数量大大增加。为了提高含多换流器的电网电磁暂态仿真效率,提出一种基于幅值分布函数的换流器平均化模型,其中开关函数平均值通过Lebesque积分得到。同时,推导了该模型在Dommel方法下的等值模型,并提出一种预测校正迭代算法,求解其中的待定参数。采用新的平均化模型和算法,可以增大平均化周期,从而...
为提高行波故障定位系统的可靠性并降低应用成本,提出了基于非故障线路透射波的区域故障定位方法。透射波在线路及母线上传播过程中的信号衰减、波形畸变及频率差异是影响区域故障定位精度的主要因素。由于透射波信号源相同,根据各透射波推导的初始故障时刻应相等。文中利用该条件建立了目标方程,通过对波速的优化解决上述因素导致的测距误差。...
风电、光伏等新能源电站中集电系统馈线的分布参数对各个基于LCL滤波器的发电单元变流器谐振特性影响较大,这给变流器控制系统设计带来挑战。为了分析集电系统馈线对多变流器并联运行稳定性的影响,在复频域中采用运算电路的节点导纳矩阵建立了多机系统的数学模型,并分析了模型频率函数特性。分析结果表明,集电系统中不同馈线类型下拓扑形式与馈...
提出一种基于谐波滤波器组的电能质量扰动数据压缩方法,该方法采用谐波滤波器组实现原始信号中稳态分量与暂态分量的分离,并通过插值离散傅里叶变换（IpDFT）算法来高精度估计谐波分量参数,然后对确定的稳态分量和暂态分量分别采用参数量化和小波变换进行压缩。最后,利用实际的电能质量扰动数据测试了该方法,结果表明,该方法对于各种类型的电能...
提出了一种能够同时兼顾变电站供电可靠性和设备全寿命周期成本（LCC）的设备检修决策优化方法。该方法选择变电站中的待检变压器和断路器,利用健康指数（HI）和役龄回退因子分别计算待检设备检修前后的故障率;通过变电站的预想事故分析和负荷削减状态的枚举,计算设备检修前后变电站电量不足期望（EENS）和设备LCC的变化量;最后,分别给出以可靠...
多控制中心分解协调计算可以很好地解决电网互联与分层分区管理之间的矛盾,但分布式计算是一个涉及多地域、多用户、多应用的复杂计算系统,需要研究具体的并行计算机制来加以实现。为解决多控制中心分解协调计算应用于实践的系统管理问题,提供分布式多应用的接入平台,从实用化角度设计分布式并行计算系统管理机制。该机制应用分解协调机制、子系...
通过建立级联H桥变流器数学模型,分析了引起电容电压不均衡原因,建立了调制波微调量叠加法的微分方程与传递函数,求出了均压控制下电容电压稳态解析解。针对多模块下调节器参数整定问题,分析确定了调制波微调量叠加法可靠工作的相角约束和比例系数约束条件。进而指出了变流器在感性、容性工作状态之间切换时电容均压控制稳定工作条件。利用PSCAD...
针对偏远风电场并网时易被忽略的并网系统串联谐振问题,提出结合回路元件灵敏度的串联谐振模态分析法进行研究。虽然并联谐振在电力系统中所占比例较大,但串联谐振的危害亦不可忽略。偏远风电场因其送出线较长,并网结构薄弱,输电线路分布电容所带来的影响不容忽视。建立线路分布参数模型,并分析其阻抗特性,基于已建立的风电场并网模型,采用串联...
晶闸管控制变压器式可控并联电抗器（TCT-CSR）具有功率大范围平滑可调、响应速度快等优势,在超/特高压电网中具有良好的应用前景。以TCT-CSR低压物理模型为研究对象,针对TCT-CSR功率快速大幅度调节对本体保护的影响开展研究。根据TCT-CSR结构及原理建立了其稳态运行及功率调节过程的简化数学模型,研究了TCT-CSR功率调节的暂态特性及其对TCTCSR...
由于海上环境特殊,海上风电机组发生故障时适宜采取部件整体更换方式。实施状态检修选取合适的更换周期是降低运维成本的一个有效策略,但海上状态监测和健康诊断等技术还不够完善。针对此问题,以海上风电场运维日志为基础,借鉴状态检修中设备存在潜在故障—功能故障间隔的思想,将时间延迟理论引入海上风电机组维修中,对部件从潜在故障到功能故障...
针对分散式风电并网所导致的传统九区图自动电压控制策略中,关口无功控制区间整定方法无法适应风电场出力随机波动性的特点,分析了含分散式风电场接入的配电网有功损耗特性,定义了关口无功优化区间矩阵,并解释了矩阵中相关元素的具体物理含义及计算方法,即当风电场有功功率和功率因数为上、下边界值或中值时,根据系统总有功损耗与变电站关口无功...
大型同步发电机已广泛采用自并励励磁系统。文中在对大型同步发电机起励深入研究的基础上,根据起励的特点并结合工程实践,提出了一种基于起励—转子回路时间常数的起励系统主回路设计新方法,包括起励电源的选择、起励—转子回路时间常数的选取计算及关键器件设计方法等。同时,提出了一组适用于大型同步发电机起励的控制新策略,包括整流装置与起...
针对智能电网建设中无人值守变电站运行模式下继电保护设备整定值管理存在的弊端,分析了传统整定值运维方式的不足,并基于继电保护整定值计算系统和继电保护远程修改定值功能,提出了一种继电保护整定值在线管控的方案。通过定义基于CIM-E格式的定值单文件及数据模糊识别规则,解决了不同系统间数据共享的问题,通过建立继电保护整定值管理系统,实...
数字物理混合仿真结合了动态物理模拟仿真和实时数字仿真的优点,是进行复杂电力系统研究分析的有效手段;接口算法是保证其闭环稳定性和仿真精确性的关键。文中给出了数字物理混合仿真系统构建的总体结构;对已有接口算法的基本原理、建模方法、存在的问题及其改进方法进行了详细的分析;通过仿真验证了理想变压器模型法、输电线路模型法与阻尼阻抗...
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