大力发展风电、太阳能等可再生能源,实现可再生能源逐步替代传统化石能源,是中国乃至全球实现能源与经济可持续发展的重大需求,也是未来电力系统的重要特征。高比例可再生能源的接入,将导致电力系统运行方式发生巨大改变,电力系统规划和运行机制亟待重新构建。因此,我们需要高瞻远瞩,未雨绸缪,通过理论和实践的创新,解决当前甚至未来相当长时间...
采用割平面一致性算法对高光伏渗透主动配电网的最优潮流问题进行分散式求解。首先对潮流方程进行线性近似,将节点电压表示为节点注入功率线性函数,搭建包含网络损耗和弃光惩罚费用的二次规划模型。然后利用拉格朗日对偶松弛技术将集中式模型解耦,将配电网络和各光伏逆变器分别作为独立的,对每个建立主问题对原问题进行近似,在相邻间仅传递割平...
含有高比例分布式电源和多种离散可调设备的主动配电网最优潮流问题,实质上是一种非凸、非线性混合整数优化问题,这类问题的求解速度较慢。文中提出了基于定常海森矩阵的配电网三相最优潮流模型,模型中考虑了三相变压器、具有三相耦合特性的分布式电源、分相调压器等设备的二次模型,以保证海森矩阵为常数。通过增加支路电流为待求变量,提出直角...
针对风电运行数据中存在的大量异常数据,结合风机运行过程与数据不确定性统计提出了一种基于置信等效边界模型的风功率数据清洗方法。首先,基于风机运行机理及运行策略提出了风速、风轮转速和功率三维关联性关系,依照风速对异常数据进行分段精细化剔除;在此基础上,结合Copula理论分运行区间建立了风速条件下风机输出功率的条件概率分布,进而求得...
光伏功率曲线的建模和预测是电网运行调度和规划建设普遍关注的问题。对大量光伏电站录波数据的挖掘和利用为波动性光伏功率的建模提供了新的方向。提出了一种多尺度分析策略来实现对光伏功率时间序列的固有和随机特性的挖掘和建模。结合大时间尺度的多子集聚类分析和小时间尺度的标准化变换和概率分布建模方法,实现了对光伏功率波动性和规律性...
针对光伏接入规划中光照强度和负荷大小的不确定性,采用场景分析法依据改进的聚类数量评价指标,在考虑负荷之间相关性的同时减少了规划场景数量。围绕配电网公司和光伏运营商利益协同的问题,充分考虑光伏无功和有功功率对电压的调节作用,构建了多目标双层优化规划模型,上层规划模型优化光伏接入容量,下层考虑光伏接入后的配电网调压策略。对采用...
考虑主动管理和需求侧管理措施,针对分布式风电源（WTG）出力模糊随机的运行特性,建立了主动配电网中分布式电源双层模糊随机机会约束规划模型。首先将风速处理为一个随机模糊变量,以处理实际风速因历史统计数据不足产生的误差。在此基础上,考虑主动管理和需求侧管理措施,构建双层模糊随机机会约束规划模型,上层以模糊随机年利润最大为目标,下层...
电源集群划分可简化电网规划、运行监视和调度控制等过程,具有广泛的工程应用基础。随着规模化可再生能源的分布式接入,配电网面临的过电压、功率倒送等问题愈发严重,传统基于单一判据的集群划分方法已难以满足配电网规划运行需求。以含高渗透率分布式可再生能源的配电网规划为应用场景,提出综合考虑结构性与功能性的集群划分方法：结构性上采用...
随着光伏发电渗透率的提高,电网需有较大调频备用容量应对光伏功率的随机大幅波动。储能系统（ESS）的快速充放电能力能够对光伏发电出力的大幅波动进行快速平抑,以减小电网调频所需备用容量。但目前储能成本相对较高,无法完全依赖储能来应对光伏功率的大幅度爬坡。为此,文中首先提出了利用有限容量的储能实现光伏爬坡功率有限平抑的控制策略,对...
针对高渗透率光伏接入下主动配电网（ADN）运行优化的不确定性问题,提出了一种基于近似值函数的自适应鲁棒优化方法。该方法考虑光伏出力的随机特性和系统运行的鲁棒性,通过自适应鲁棒优化保证系统安全运行,同时最小化运行成本。首先,建立考虑多种可调装置的ADN运行优化模型,并通过凸优化技术将该模型转化为混合整数二阶锥优化模型。然后,利用近...
主动配电网是实现配电网集成新能源的有效技术手段,目前多采用全局优化＋区域自治的分层分区的优化调度方法。由于主动配电网中各区域的可控资源并不均衡,某些区域自治能力较低可能导致实时情况下难以自治,从而使得实际运行结果与计划值产生较大偏差,降低了系统总体的运行效率。文中重点研究了区域自治的满足条件以及自治能力的衡量方法,并利用...
针对配电网集中式供电恢复方法存在信息交互范围大、集中式决策系统计算量大等问题,提出了一种基于智能配电终端的分布式供电恢复方法。描述了以智能配电终端为核心的分布式供电恢复系统的结构和功能,在基于智能终端间对等通信交互信息的基础上,提出了分布式供电恢复的实现方法,包括分布式拓扑搜索和供电恢复控制两部分。首先采用分布式的方法搜...
高渗透率分布式电源接入配电网,加剧了配电网的波动性和不确定性,为提高配电网应对不确定扰动的能力,针对含高渗透率分布式电源配电网的灵活性提升开展研究。首先,分析了含高渗透率分布式电源配电网的灵活性需求。其次,从配电网容量灵活充裕度和分布式电源接纳的灵活适应性两个方面,提出了线路容量裕度、变压器向上容量裕度、变压器向下容量裕度...
针对柔性直流配电系统采用的Udc-P和Udc-Idc两种典型下垂控制策略,建立了基于动态导纳的下垂控制小扰动稳定分析模型。研究了直流线路参数、交流互联电网强度以及直流负荷等影响因素变化时系统出现的不稳定现象;进而提出了基于带通滤波的前馈补偿下垂控制方法,并对补偿前后的系统稳定性进行了分析比较。最后通过改进的IEEE 33节点配电系统算例进...
微电网中包含的高渗透率风机、光伏及柴油机、负荷等元件使微电网调频困难。为充分利用风柴荷备用资源对微电网调频性能的改善作用,考虑微电网频率总体最优,提出了一种基于高渗透率可再生能源微电网的风柴荷协调调频策略。考虑风柴荷与微电网频率特性的相互作用,推导了含高渗透率风电的微电网频率特性,建立了风柴荷联合调频下微电网频率特性模型...
随着具有不确定性的可再生能源接入孤岛微电网的比例不断提高,传统确定性条件下孤岛微电网的潮流计算受到挑战。基于有功功率—频率/无功功率—电压（P-f/Q-U）控制和有功功率—电压/无功功率—频率（P-U/Q-f）控制两种下垂控制策略,在计及可再生能源的不确定性时,建立了综合控制下孤岛交流微电网的概率潮流计算模型,并提出了一种改进的三步Leve...
准确识别电网中的重要线路并对其进行优先加固,可以提高台风条件下电力系统的安全可靠运行水平。为了有效辨识重要线路,综合考虑了线路在拓扑结构和运行状态中的地位、线路故障后的经济损失、线路参数及外部环境对重要线路辨识结果的影响,提出了加权线路介数、改进潮流熵、局部变化量、经济损失度、线路故障率这5个线路重要度的多维度评价指标。...
本地消纳能力不足是导致国内＂三北＂等风电资源丰富地区严重弃风的主要原因之一,通过特高压直流输电通道实现风火联合外送,是大规模风电跨区消纳的有效途径。直流通道采用传统定功率运行方式,未充分考虑受端电网的负荷特性,直流外送风火电源仍有较大调峰潜力。文中在大风电场群出力特性分析的基础上,提出基于风电出力爬坡量累积曲线的最小配套...
多能互补系统结构及设备耦合关系复杂,为提高含高渗透率新能源的多能系统的能源利用效率和运营效益,对考虑风光出力不确定性和相关性的多能互补微网系统优化配置问题进行了研究。在规划阶段充分考虑新能源随机性与相关性,提出了基于核密度估计和Copula理论的风光出力场景生成方法,得到典型日风光出力序列;基于能量枢纽,建立结构完善的含风光多能...
模块化多电平换流器（MMC）型柔性直流电网作为光伏和风电等新能源汇集的有效手段,其直流故障限流是线路保护所面临的重要技术挑战之一。根据直流电网双极短路故障后电容放电机理,考虑故障限流器投入过程与直流断路器的切断过程,并兼顾了金属氧化物避雷器（MOA）的能量耗散特性,在PSCAD/EMTDC电磁仿真平台下,基于相域频变架空线模型,研究了投入...
现有配电网区间潮流计算大多是以迭代法为基础扩展得到的,需要进行多次区间迭代以获取收敛的潮流解,因而存在收敛性和计算效率低下问题。为此,文中将线性三相潮流算法与仿射求逆方法相结合,提出了一种配电网区间线性三相潮流的非迭代仿射求逆计算方法。所提方法采用仿射数描述区间变量间的相关性,将潮流方程转化为仿射线性潮流方程,并引入仿射矩...
变电站负荷包含多种用户负荷,其特性非常复杂,选择单一的日负荷曲线或是用户构成比例作为指标进行聚类,可能忽略其他因素并导致聚类结果不够全面。由此提出了同时考虑变电站日负荷曲线与变电站用户构成的多元聚类模型。为求解该模型,首先对日负荷曲线数据采用Kmeans算法进行聚类。然后,提出一种两阶段聚类修正算法,用于依照变电站用户构成数据修...
随着中国特高压交直流电网快速发展,交直流、多直流之间相互影响加剧,电网安全运行面临严峻挑战,对仿真工具的性能提出了更高的要求。对接入实际直流工程的控制保护装置进行数模混合仿真是当前对大规模交直流系统动态特性进行仿真所采用的较为准确的仿真手段。文中在原有数模混合仿真技术基础上,提出了适用于研究大规模交直流混联电网运行特性的...
随着配电网中光伏电源数量的增多以及容量的增大而产生的电压抬升问题会威胁到电网稳定,同时也是阻碍提高电网中可再生能源所占比例的主要原因之一。分布式电源的间歇性和随机性会造成电网电压出现波动,而越靠近电网末端,电压抬升现象愈加严重。文中分析了电压抬升现象产生的原因,找到电网电压与功率之间的关系。并针对电压抬升问题,提出了一种...
无线充电系统的输出特性复杂,其自身参数的时变性和不确定性以及外界的扰动等都会导致输出特性发生显著变化,给无线充电系统输出控制造成很大困难。针对电动汽车无线充电系统的输出控制问题,首先利用广义状态空间平均法对系统进行了建模,得到了全电路和简化电路的状态空间方程。然后,基于系统的负载和互感参数摄动,在状态空间模型上建立了无线充...
小电流接地系统的单相接地故障类型识别对提升配网运行的安全性和可靠性具有重要意义。首先,根据故障的稳态和暂态特征,对单相接地故障进行了多层次递进式分类和定义;其次,提取不同类型故障的电气量特征,建立小电流接地故障类型识别模型;最后,以现场的录波数据对文中提出的故障类型识别模型进行验证。验证结果表明,所提方法能够有效地识别接地故...
高压直流输电的换流器采用晶闸管作为开关器件,在传送有功功率的同时需要消耗大量的无功功率,因此需要配置无功补偿设备。如果换流器发生闭锁、紧急停运、功率回降或者连续换相失败,无功补偿设备不能及时切除,很容易产生交流过电压。传统的根据绝对最小滤波器和最小滤波器投切顺序表的交流过电压快切滤波器控制策略只能按顺序实现单组切除,严重...
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