融合了电力、互联网、信息等学科的能源互联网可依照Internet理念组网。阐述了能源互联网的概念、特点、框架等内容;简要介绍了其关键组成部分,包括分布式可再生能源、储能装置及能源路由器等;总结了国内外能源互联网的发展状况。在此基础上对分布式能源并网影响、高效储能技术、接口标准、信息互联系统建设、电力市场与服务完善等若干未来能源...
需求响应的实施在实现电力系统削峰填谷的同时也对配电网的供电可靠性产生了影响。采用分时电价作为基于电价的需求响应机制,在此基础上通过模糊聚类方法实现时段的划分,以电量电价弹性矩阵衡量负荷的改变,并以峰谷负荷差值最小为目标函数优化分时电价。为分析基于激励的需求响应对可靠性的影响,在可靠性评估中考虑线路容量约束,引入激励响应负...
基于配电网络的支路功率、支路功率损耗与节点注入功率的关系,推导了一种计算弱环配电网的潮流算法,该算法推导了一个混合求解矩阵,可以同时处理连支支路和PV节点,简化了计算过程。同时,该算法以功率流而不是复电流相量为参变量,实现了有功和无功分别计算。多个算例计算结果表明,该算法可达到牛顿-拉夫逊和回路计算法的计算精度,并且具有较高的...
针对采用下垂控制的多端柔性互联交直流配电系统,提出一种改进Zbus高斯算法。首先根据下垂控制曲线给定的直流电压参考值求解一次交直流潮流,确定有功功率稳态计算点,在此基础上按照下垂控制曲线更新直流电压,并采用新的直流电压稳态计算点求解交直流潮流直至收敛。改进的IEEE 123节点算例测试结果验证了所提算法的有效性和正确性。
针对传统的含有分布式电源的配电网重构算法所存在的寻优速度和最终解的质量难以兼顾的问题,提出一种基于功率矩和邻域搜索的配电网两层重构算法。利用功率矩算法对各环路进行第一层重构优化,确定开断支路集,在此基础上采用具有方向的邻域搜索算法进行第二层重构。通过对当前解点的邻域搜索获取更优的解点位置,直至目标函数值不再下降,从而得到...
研究主动配电网三相电压的优化与校正控制技术,提出了全网集中优化、局部协调校正的控制方法。在长时间尺度内,协调全网有功和无功资源,基于半定规划理论建立计及本支路相间互感的主动配电网三相电压优化的数学模型,实现全网优化控制。在短时间尺度内,利用电压相量对节点注入功率的三相灵敏度建立电压相量校正二次规划模型,实现电压相量校正控制...
从低压配网台区的线路特征、运行特征2个主要方面的指标对低压配网台区状态特性进行评估。首先从上述2个方面建立评估指标体系;其次对指标进行一致化和无量纲处理;然后采用基于功能驱动的G2法（唯一参照物法）加入专家经验求得各指标的主观权重,同时采用基于数据差异驱动的熵权法求得各指标的客观权重;最后利用拉格朗日最优乘子法综合主客观权重...
配电网发生故障后,失电区域内应该形成含分布式电源（DG）的电力孤岛保证负荷供电的连续性。在孤岛形成算法中充分考虑负荷等级及其可控性,建立孤岛划分问题的数学模型,并利用动态规划算法形成含单DG或多DG组合的初级孤岛划分方案;根据一定的规则修正初级孤岛,形成次级孤岛;校验岛内各负荷点的电压和潮流约束,确定最优孤岛。算例验证了所提模型...
为准确、快速地获取配电网故障恢复最优策略,提出基于节点状态优化的故障恢复混合整数线性规划方法。首先提出节点状态变量概念及其节点属性和电源属性,在此基础上建立节点状态变量-开关状态变量的线性函数关系,即开关状态线性模型;然后运用恒功率负荷线性化方法,建立基于基尔霍夫定律的电流及电压线性等式,等式中节点电压及支路电流等状态变量...
基于不同故障类型下各故障相能量函数的特征分析,提出了一种适用于有源配电网的能量方向纵联保护方法。针对配电网中性点非有效接地的网络特点,建立了基于故障超前相的故障识别判据,并构造了能量函数幅值辅助判据以克服区内分支负荷投切对故障判别的影响;研究了基于正序分量控制的逆变型分布式电源接入配电网情形下所提保护原理的适应性。仿真结...
结合“源-网-荷”概念阐述智能配电系统概况并给出一种全面架构,重点针对智能配电系统规划,从2个方面展开分析研究。总结分析近年来智能配电系统规划研究成果中的关键问题,按照传统分类规划流程对智能配电系统规划关键问题进行综述和展望。在此基础上,对智能配电系统的适应性规划方法进行深入研究,提出未来适应性规划的具体思路和实现方法,包括...
根据特高压直流输电（UHVDC）系统实际结构建立了横向和纵向故障树分析（FTA）模型,分析了2种模型的差异,基于此构造计及高压隔离开关设备的UHVDC系统FTA模型。采用模块分解法、改进的最小路集（MPS）法解决FTA的非确定多项式（NP）问题。求取了UHVDC可靠性指标。算例分析结果表明：采用所提方法后,FTA的计算量明显降低;与横向建模相比,纵向建模...
探讨了特高压直流分层接入方式下交流系统逆变侧换流母线间电压相互作用影响关系的求解方法,并得出相互作用因子数学表达式。通过PSCAD仿真验证了所求的相互作用因子的准确性。分析了分层接入时,2组换流器采用不同控制方式时对相互作用因子的影响。根据所求的相互作用因子,得出分层接入时系统短路比。特高压直流分层接入方式下,在保持直流输电总...
提出一种用于降低风轮不平衡载荷的比例-积分-谐振独立变桨距控制策略,该控制器由比例-积分控制器和谐振控制器两部分组成,其中比例-积分控制器用于抑制不平衡载荷的1p（风轮旋转频率的倍数）分量,谐振控制器则用于抑制不平衡载荷的高频分量（2p、4p）。采用FAST软件对所提出的控制策略进行了仿真验证,仿真结果表明所提出的控制策略可以在传统比...
现有的风速预测方法大多是确定性的点预测,无法描述风速的随机性。针对该问题,建立基于变分模态分解（VMD）和蝙蝠算法-相关向量机（BA-RVM）的短期风速区间预测模型。对原始风速序列进行变分模态分解获得多个子序列;采用样本熵（SE）算法对子序列进行重组得到3类具有典型特性的分量;对各分量采用相关向量机算法分别建立预测模型。为进一步提高...
基于神经网络的短期光伏预测方法通常需要大量训练样本,对于新投运的光伏电站,历史运行数据的不足使得常规短期光伏预测方法难以应用。针对该问题,提出一种适用于小样本的双层神经网络单步光伏预测方法。根据光伏发电各环节影响因素的解耦特性,将常规单层神经网络拆分为双层网络,使每层网络具有简化的结构;用单步预测代替多步预测,降低神经网络...
针对低电压穿越（LVRT）试验所需电压跌落发生器（VSG）,提出一种基于LabVIEW上位机控制的变压器形式VSG设计方法。重点分析了所研制VSG实验平台的设计原理,通过LabVIEW设计上位机与本地VSG控制器进行通信控制,VSG控制器采用STM32F103作为主控芯片构建控制系统。VSG主体结构主要包括抽头变压器、继电器与限流电阻。研制的实验平台可实现上位机安...
为了实现电网强迫扰动源的准确快速定位,基于广域测量系统提出一种比较有功功率波动及电压频率波动之间的相位关系来实现扰动源在线监测定位的方法。如果扰动源位于发电机上,则发电机角频率的波动相位超前于输出电气功率的波动相位且相位差小于90°。在此基础上,根据能量函数及扰动传播对网络中的支路进行分析,如果支路有功功率波动及电压频率波...
风电、光伏等新能源与电动汽车、高铁、变频调速等新负荷的快速发展和广泛接入是当前电网发展的重要趋势,其带来的功率随机性、波动性和源荷侧电力电子化问题正对电网的安全稳定运行造成重大挑战。针对这一热点问题,《电力自动化设备》编辑部特别推出“新能源与新负荷背景下的电网安全”专题,并邀请河海大学鞠平教授担任专题特约主编,组织本领域...
为避免切除因潮流转移导致过载的线路,提出一种基于功率灵敏度和经济补偿最小化的线路过负荷紧急控制方法。利用功率灵敏度矩阵反映各节点注入功率变量对线路功率变量的影响,以经济补偿最小化为目标,利用非线性优化得到满足线路过负荷消除约束、节点可调量约束、系统功率平衡约束及正常线路冗余量约束的紧急控制方法。所提方法可计算平衡机对电...
提出一种将预防控制和校正控制相协调的电力系统静态安全混合控制方法。预防控制模块中,利用风险指标确定进入预防控制模块的预想故障集,该风险指标考虑了预想故障发生的概率及其严重性,采用连续线性规划技术求解考虑多预想故障的静态安全预防控制策略。校正控制模块中,首先判断系统静态安全裕度是否满足要求,并考虑风电/光伏的随机波动特性,针...
模块化多电平换流器（MMC）的阻抗建模是分析基于MMC的电力电子系统交、直流侧谐振及稳定性的基础条件。依据MMC的拓扑结构、运行及控制特性,同时考虑环流控制对MMC交、直流侧阻抗的影响,分别推导了MMC直流侧和交流侧的小信号阻抗解析模型。利用MATLAB/Simulink搭建了三相MMC详细时域仿真模型,采用注入小扰动电压/电流的方法测量MMC交、直流侧的...
为解决传统电网换相高压直流输电与电压源换流器高压直流输电在直流电网中的混联问题,针对一种新型的混联直流输电系统进行了研究。该系统是整流侧采用模块化多电平换流器、逆变侧采用晶闸管换流器的四端双极混联直流电网。推导了该系统稳态时的数学模型,针对其逆变侧易发生换相失败的问题,设计了新的抑制换相失败的协调控制策略。在整流侧换流...
针对电网存在的500 kV网络传输容量不足问题,提出一种机组降压运行方案的多阶段优选方法。首先,根据机组电压等级和机组容量与负荷的匹配度确定降压机组方案的候选集合;然后,选取系统网损、线路潮流过载率、电压偏移率、静态电压稳定裕度、静态灵敏度和短路电流作为机组降压运行方案的评价指标,并构建线性加权的优化模型,采用变异系数法计算优化...
基于直升机和几种不同导线排列500 kV输电线路的实际参数,建立了直升机带电作业平台（HLLWP）靠近输电线路的模型。通过有限元方法计算了在不同的直升机带电作业平台的侵入角度和直升机带电作业平台与导线的距离下,操作人员屏蔽服和直升机作业平台表面的电场强度,基于计算结果给出了不同导线排布下,直升机带电作业平台靠近不同相导线时的最优侵...
具有多能协同特征的综合能源系统是目前能源互联网发展的重要形态,通过冷、热、电、气等多能流综合规划、协调控制、智能调度与多元互动,能够显著提高能源综合利用效率与分布式可再生能源就地消纳能力。
现代电网往往是大规模的交直流混联系统,当直流系统与弱交流系统连接时,可能引发谐波不稳定等一系列问题。在现有双回并行直流输电线路谐波不稳定判据的基础上,引入了直流偏磁系数和双回直流线路的阻抗矢量差异,提出新的判断双回直流系统谐波不稳定的工程判据。在不同网络参数下,将所提判据与现有判据的判断结果进行对比分析,结果证明了所提判据...
针对接地网故障诊断准确率不高的问题,结合电网络理论、虚拟分子理论和化学反应优化算法,提出了基于节点撕裂和化学反应优化算法的接地网腐蚀故障诊断方法。根据接地网的拓扑结构,将接地网撕裂成若干个子网络和自由支路,建立故障诊断多目标优化模型;将Logistic映射融入化学反应优化算法中,构建了一种新的化学反应优化算法,并运用该算法对所构建...
基于电网一、二次系统交互关系提出连锁故障演化机制的分析方法。基于一、二次系统相互影响的物理过程,提出交互关系的概念,并分析其在连锁故障演化过程中的机制;为刻画该交互关系,提出保护动作严重度概念,并建立一次系统变权重模型;构建基于交互关系的加权拓扑模型,并利用网络效率指标分析交互关系下的连锁故障演化机制。仿真结果表明：交互关...
统一潮流控制器（UPFC）的多个控制器之间存在交互影响,这种交互作用会影响控制器的工作性能。分析了UPFC有功参考值的变化对电压控制器所控电压的影响,阐述了利用数学公式反映其影响的方法的局限性。利用PSCAD/EMTDC时域仿真,得出了电压动态数据,并用来拟合Logistic模型,得到有功补偿度变化量对节点电压变动值影响的数学表达式。该数学表达式能...
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