调频辅助服务对于维持电力系统稳定运行有着重要的作用,合理的调频产品设计及定价机制有利于促进调频资源的优化配置。随着可再生能源和储能装置的发展,系统调频需求增大,尤其是对快速调频资源的需求,单一调频容量价格将难以合理地补偿调频资源成本,为此美国能源监管委员会（FERC）要求调频辅助服务市场引入基于调频里程和调频性能的定价机制。...
在全球应对气候变化和碳排放总量控制的背景下,无论是气候变化的严峻性、国家政治承诺的严肃性、抑或行业可持续发展的迫切性,都要求对碳市场风险进行识别、分析与控制。作为系列论文的首篇,分析了气候系统约束与碳市场的关系,从监管视角阐述了碳市场风险的产生机理,并通过实际案例对风险分析与控制进行了回顾。提出和设计了碳市场风险防控框架,...
为实现电力行业低碳化的发展要求,在新能源广泛接入的背景下,建立了基于多目标概率最优潮流的区域电网低碳调度模型,并提出一种结合模糊满意度决策的改进帝国主义竞争算法,得到＂最优＂调度方案。该方法在传统以最小发电成本和碳排放量为优化目标的模型基础上,减小不同区域间的碳排放不平衡量,防止局部地区过污染。针对新能源接入电网带来的不确...
能源市场管制放松的背景下,将能源价格作为一种可控资源,有望进一步推进区域能源中心（DEC）内电、气、冷/热等多种能源的优化运行。文中以能量枢纽为基础模型,提出了DEC功率平衡方程的通用线性化建模方法;同时,计及能源需求的价格弹性,对其进行分段线性化建模,并引入0-1变量及线性约束将分段线性函数的描述统一化。进一步,以DEC净收益最大化为...
目前基于系统排污总量控制方式制定的燃煤机组发电计划,缺乏针对性地缓解人口密集区域空气污染强度的调控机制。为此,在传统机组组合问题基础上,追加考虑污染物时空扩散特性的差别化环境容量裕度约束,通过限制对人口密集区域有较大影响的燃煤机组出力,来降低其排污量,进而改善相关区域空气质量,减小对人口健康的负面影响。其中,燃煤机组对人口密...
电动汽车、可再生能源和储能的接入对配电网运行带来了新的挑战,若调度方法和模型制定不当,将影响到配电网的经济性和可靠性,以及电动车主参与调度的积极性。为此,提出了一种主动配电网多时间尺度优化调度方法。首先,在日前阶段构造了基于电量电价弹性的电动汽车充电模型,建立了一种主动配电网日前经济调度模型。然后,在实时阶段通过储能和电动...
为有效应对主动配电网（ADN）中间歇性电源、虚拟微网与柔性负荷等不确定变量给电网安全经济运行带来的挑战,基于概率潮流技术建立了ADN日前—实时两级优化调度模型。日前调度以ADN中各单元日前功率预测结果为依据,以运行成本最小为目标,确定次日各时段内各调度单元运行计划;在此基础上,针对实际运行中各单元的波动性和超短期预测结果进行实时调...
智能电网环境下,基于需求侧管理的电力需求实时预测和定价机制对于维持电力供需平衡,削峰填谷至关重要。文中引入贝叶斯信息更新方法对智能电网中用户电力需求信息进行实时预测更新,然后将售电商与用户之间的实时电价与电力需求策略互动行为生成一主多从博弈模型并进行均衡分析。通过数值仿真分析,在与无电力需求预测更新下的智能电网实时定价机...
针对传统有序充电方法计算效率低、未计及配电网三相不平衡与节点电压和支路电流约束的不足,推导了三相平衡与不平衡配电网的支路潮流方程,提出了将方程非线性项线性化的方法。构建了以车主充电总费用最小为目标函数,节点电压、支路功率、充电功率为不等式约束,支路潮流方程、充电需求为等式约束的电动汽车有序充电的模型。提出了采用二阶段线性...
由于电动汽车面临着续航里程不足的问题,充电设施的合理布设显得至关重要。利用基于自动车辆识别数据的历史行驶路线来模拟电动汽车出行,给定一种充电站布局方案,即可利用基于出行特征的典型充电选择模式来模拟电动汽车的充电行为,继而准确地计算电动汽车的充电需求、充电成本和运营商利润。然后,以电动汽车的充电—出行成本比与运营商的成本—...
为提高潮流计算速度,满足实时计算的要求,线性方程组迭代法被用于电力系统潮流计算。但是当系数矩阵谱分布较为分散时,迭代法求解线性方程组存在收敛速度慢甚至不收敛等问题,为了解决这个问题,需对系数矩阵进行预处理。首先,分析电力系统潮流计算时Jacobi矩阵的特点,对其按PV,PQ节点进行分块处理,找出其中数值上较大的元素作为预处理子。然后,将...
采用广域阻尼控制可有效地提高大型互联系统的动态性能,但广域信号传输带来的时滞对广域电力系统关键模态产生显著影响,从而改变闭环系统稳定性,因此关键模态时滞变化轨迹分析对于广域阻尼控制设计具有重要理论意义。首先采用Pade近似方法将时滞环节转化为状态空间表达式,从而建立考虑时滞环节的电力系统线性化模型;之后建立时滞对电力系统机电...
随着电力技术的不断发展,电网的规模和复杂程度在不断增加,导致相应的电力数据也在以指数级的速度增加。传统的模型法无法充分利用历史和实时数据,同时具有不可避免的假设与简化,而以数据为驱动的随机矩阵理论方法不依赖于具体的机理建模。文中首先介绍了大维统计分析,结合经典多元统计分析的局限,分析了随机矩阵原理的重要作用,重点介绍了单环...
在含有网孔的多端直流输电系统或直流电网中,仅靠控制换流站难以实现对特定线路的潮流进行控制,因此需要引入直流潮流控制器来改善潮流分布。首先对现有的4类直流潮流控制器进行了原理介绍和优缺点分析,然后提出了一种新型线间直流潮流控制器。新拓扑具有以下优点：需要的开关器件和驱动更少;拓扑结构更简单;控制更简单。最后,在PLECS中搭建了一...
针对电力电子变压器（PET）中输出并联双有源全桥（DAB）DC-DC变换器,分析了前级级联多电平整流器（CHB）控制策略对于DAB变换器的影响,提出一种同时适用于等效输入串联输出并联（ISOP）和等效输入独立输出并联（IIOP）DAB变换器的虚拟功率均衡控制方法,并分析了该控制策略的作用机理。搭建了以TMS320F28335＋FPGA6SLX45为控制器的三单元输出并...
分布式控制可以有效降低主控制单元的通信与运算压力,便于增强系统的扩展能力与热插拔能力。针对模块化多电平储能变流器（MM-ESC）控制系统计算量大、通信量大、整定复杂等不足,提出一种减少通信和运算的分布式控制系统架构以及适用于该控制系统的子模块荷电状态（SOC）下垂均衡控制策略。该分布式控制架构由一个中央控制单元与若干个子模块控...
研究基于三相四桥臂逆变器的三维空间矢量脉宽调制（3D-SVPWM）控制策略。针对大功率变流系统存在较大共模电压,易对电机等负载造成伤害,影响电网电能质量等问题,提出一种改进的3D-SVPWM控制策略。首先,对三相四桥臂逆变器的拓扑结构进行分析,说明了产生共模电压的原因。然后,在传统3D-SVPWM控制策略的基础上,提出选取参考电压矢量附近两个相反...
基于深度学习理论,提出了一种基于栈式稀疏自动编码器（SSAE）的模块化五电平逆变器（MFLI）子模块开路故障诊断方法。该方法将MFLI子模块开路故障检测与定位问题转化成分类问题,首先将子模块电容电压信号组合成24通道序列信号,然后沿着24通道序列移动大小为24×40滑动窗口获得＂数据带＂样本,紧接着将＂数据带＂转化为向量输入到SSAE中进行逐层...
针对配电网中分布式电源和负荷具有波动性、时变性,并普遍以三相不平衡方式运行,提出一种有源配电网重构方法。首先,对一天的风力光伏发电和负荷功率进行日前短期预测建模,制定以一天为开关动作周期的日重构决策,降低对配电网运行的冲击。在此基础上,建立以配电网运行日损耗最低和电压偏差最小为总目标的三相不平衡有源配电网多时段重构数学模型...
分析了目前智能变电站内测控装置运行的方式及需求,介绍了分组式测控的设计原理及概念。通过分析过程层网络数据流量,详述了分组式测控的软硬件设计以及关键技术实现。提出了基于分组式测控的智能变电站测控系统架构和2种运行方式以及这2种方式下的信息与控制实现。通过搭建实验环境验证了设计方案的可行性。
针对智能变电站时间同步过程中通信网络的路径时延抖动导致同步精度下降问题,提出一种基于IEEE 1588时间同步协议的时延优化方法。首先分析智能变电站环境下路径时延抖动同步误差过程,实现同步误差产生机理的量化分析;然后阐述所提出的同步时延优化方法,方法在IEEE 1588协议框架下实现从时钟的基本时钟补偿基础上,拓展时延测量机制获取路径时延...
配电网由配电设备和相应的传感测量网络组成,由于传感器自身可能出现故障,容易导致告警漏报或误报,这给配电系统的故障检测带来了困难,特别是难以区分馈线区段故障和传感器故障。针对配电网传感器故障检测问题,首先,提出了一种基于能量平衡的故障检测方法,给出了能量网络模型的构建和描述方法。然后,基于能量平衡这一基本物理定律建立电气测量数...
电网监控数据具有多源、高维、先验、异构的特点,传统依靠人工经验的电网监控运行分析技术已无法满足大电网集中调控、一体化运行的发展要求,需要实现电网监控运行全过程信息的高效汇集和智能挖掘分析,以提高监控人员对电网实时运行状态的主动感知能力。文中通过分析现有业务系统在数据规范和分析手段等方面的局限性,阐明了建设智能电网监控运行...
云南电网通过多回直流输电系统和南方电网东部主网异步联网运行,直流频率限制器（frequency limit controller,FLC）在送端系统频率控制中发挥重要作用。在楚穗直流单极闭锁试验中,暴露了FLC与一次调频动作不匹配、直流输电系统长时间处于过负荷运行状态的问题。针对此问题,建立FLC详细的数学模型,通过FLC动态调节过程的分析,阐明FLC不同模型的...
源、网、荷不确定性的增强使得确定性调度方法的合理性前提在当今电力系统越来越难以满足,不确定性的预测、分析与决策方法得到了快速发展。然而,作为不确定运行条件下电力系统调度决策的基础,源、网、荷不确定性的统计规律自身却也存在着难以避免的不确定性,这种高阶不确定性直接影响着应对不确定性调度决策方法的有效性,不可简单加以忽略。近...
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