制定风电并网功率的爬坡限制指标可以有效抑制风电剧烈爬坡事件对电网频率偏差的影响。提出了一种考虑电网频率偏差的风电功率爬坡限制指标动态优化策略,根据电网的实时运行情况,对风电并网功率爬坡限制指标进行动态优化,使系统频率始终处于安全范围内。首先以电网的动态频率特性为基础,建立含一次调频和二次调频特性的电力系统频率仿真模型;然...
基于双馈风机的风电场大规模并网将导致电网等效惯量降低、一次调频能力不足。为了使双馈风机同时具备惯性调频和一次调频能力,并解决传统模拟惯性控制方法容易引起的二次频率冲击问题,提出了一种结合超速备用和模拟惯性的双馈风机有功频率控制策略。双馈风机在电网频率正常时运行在超速减载状态,获得一定的调频备用容量并提高转子存储动能;在系...
针对含蓄电池作为储能元件的风电直流微网系统,提出了能够衡量储能系统老化过程的能量管理模型。该模型通过纳入蓄电池健康状态实现了系统的经济运行,通过功率平衡约束保证系统的稳定性。采用基于群体适应度方差的改进型微分进化算法求解所建模型,并应用Matlab软件在联网工况下对所建模型进行仿真。仿真结果表明：所提方法能够有效减少由蓄电池...
由于风电出力的高不确定性,大规模风电并网改变了现有的电源结构,使电力系统的安全稳定运行面临巨大挑战。准确评估次日各时段风电消纳能力对于合理制定日前调度计划具有重要意义。基于场景分析方法建立了单个风电接入点的含风电日前经济调度模型,提出了综合考虑负荷需求、备用需求、机组参数以及线路传输容量的电网风电消纳能力评估方法。通过...
针对目前双馈风电场并网点电压水平低、场内集电系统网损大等典型无功控制问题,提出一种基于无功灵敏度指标的新型双馈风电场无功控制策略。在对双馈风电场无功需求及双馈风电机组无功调节能力进行分析的基础上,构建了风电场集电系统无功灵敏度指标,即集电系统网损无功灵敏度及电压无功灵敏度。该策略能够在保证最大有功出力的同时,实现如下目的...
由于风电具有波动性,对于没有足够火电配比的风电系统,尤其是风电孤岛系统,无法采用以往的定功率控制输送风电。为此,提出可以跟踪风电变化、输送可控可变功率的变电流控制策略。根据风电功率的波动性,该策略利用变电流控制方式实时输送波动的风电功率,且可以保证系统的电压电流均在允许范围之内。推导了该策略的控制原理、运行区域,确定了控制...
可再生能源、分布式发电、智能电网、能源路由器、直流输电、储能、电动汽车等新能源技术与物联网、云计算、大数据、移动互联网等新兴信息技术的不断进步,为第三次工业革命奠定了坚实的基础。能源互联网是互联网和能源系统深度融合的产物,是涵盖发电、供电、供热、供冷、供气、电气化交通等多个复杂系统的交互式综合能源网络,
为提高非理想天气条件下的光伏功率预测精度,提出基于灰色系统校正-小波神经网络（wavelet neural network,WNN）的预测方法。首先以基于相似日算法的WNN进行逐时功率预测,并进行累加获得日累加功率。根据光伏出力历史数据,确定各广义天气类型的平均偏差比,并以平均偏差比进行平滑处理后的相邻日功率建立离散灰色系统模型（discrete gray model,...
电网故障情况下,光伏并网逆变器的控制器指令将发生突变,可能导致控制器进入非线性工作区域,从而使得光伏电源的故障电流暂态特征极为复杂。分别对控制器工作在线性区域和非线性区域2种情况下光伏电源的故障电流暂态特征及其影响因素进行了研究。在此基础上,指出了用稳态故障电流模型等效替代光伏电源以进行故障分析的处理方法的适用性。
大容量光伏集中并网必定会对整个配电网特别是并网点的电压造成一定的影响,而光伏出力的随机性也会引起电压的随机波动。为此,建立了光伏集中并网后引起并网点电压偏差的数学模型,导出了以电压偏差不越限为约束的光伏准入容量,定义了能够全面反映母线电压波动情况的4项指标,即分布重心、离散度、偏度和峰度,提出一种评估光伏并网下电力系统电压...
为平抑分布式电源输出功率的波动,通常需要配置一定容量的储能。介绍了一种可接入多电池组的多端口DC/DC变换器（multi-port DC/DC converters,MPC）储能系统,对其拓扑结构及工作原理做了简单分析,研究了各端口的控制方法和启动模式选择。由于单个DC/DC端口的启动投入,会对整个储能系统产生巨大的暂态扰动,直接威胁储能系统的稳定运行,为此重点...
由于风电出力特性及电力系统运行约束等限制,电网接入大量风电时将会导致大量弃风。对风电与抽水蓄能协调运行以减少电网弃风的方式进行研究,在分析导致电网弃风的主要因素的基础上,充分考虑抽水蓄能的运行特性,以电网弃风最小为优化目标,建立风电和抽水蓄能协调运行的混合整数规划模型。基于实际电力系统的风电出力和负荷数据,在IEEE 30节点系...
目前,水电站厂内经济运行的实际应用在中小型水电站上取得了较好的成效,而在巨型水电站上却缺乏深入的研究。以瀑布沟水电站（发电容量3 600 MW）为研究实例,根据巨型电站的实际生产运行情况,充分考虑了其所担负的电网调峰、调频的任务,增加了避免机组出力大面积转移的约束条件;以水电站耗水量最小为目标,建立了准实时优化分配的数学模型,采用改...
大力发展可再生能源将是解决我国能源资源分布不平衡,电力供需紧张,实现经济可持续发展的必然选择。综合常规直流输电技术和柔性直流输电技术,建立高压直流电网将是解决大规模可再生能源并网问题的有效手段。回顾高压直流断路器的发展历程,介绍当前最新的研究成果,阐明现阶段高压直流断路器将要面临的挑战,分析比较不同类型高压直流断路器的典型...
为研究半桥结构的模块化多电平换流器（modular multilevel converter,MMC）子模块的损耗分布特性和一致性,首先,分析了MMC换流器的基本工作原理和损耗数值计算方法;其次,应用PLECS仿真软件针对半桥子模块结构进行仿真计算,分析了最近电平控制下不同均压、环流抑制方式下的子模块损耗特性;最后,对比分析了不同控制方式下的子模块损耗特性。研究...
为抑制直流输电系统逆变器换相失败的发生,可采用直流电流预测控制方法,但直流电流预测设定值计算公式中参数k存在一定的随机性,为此采用模糊控制器控制直流电流预测设定值,并提出直流电流模糊预测控制策略。设置了控制时长T,并通过仿真测试选取合适的T值,克服了原有方法引起的系统电流恢复缓慢的不足。最后通过CIGRE HVDC标准模型的PSCAD-Matla...
分析了双H桥型直流电网潮流控制器的工作原理,明确了被控电流、电容电压接入位置和电容电流的关系,并在此基础上利用状态比较方法对各开关状态进行了控制器设计。还以舟山五端柔性直流输电系统为背景,构建直流电网,在PSCAD/EMTDC中进行模型搭建和仿真计算,分析了潮流控制器出口电流、电容电压以及脉冲频率的响应特性,分析结果验证了所提控制策略...
大数据技术是当前国际信息科技前沿热点,已引起世界范围内的广泛关注。目前电力公司在配电系统规划、调度自动化、配电自动化、电能质量监测、电能信息采集、95598客户服务、电能服务管理等配用电专业信息系统中积累了大量数据资源;营配数据贯通及与电力公司外部的社会公共数据集成,丰富了配用电数据资源;配用电数据呈现数据量大、数据类型多、...
为解决铁路供电负序问题,同时兼顾无功补偿与谐波治理,由2个单相模块化多电平换流器（modular multilevel converter,MMC）背靠背连接构造铁路功率调节器（MMC-RPC）,并直接接入牵引网。较传统RPC而言,取消了降压变压器,提高了直流电压,减小了直流端电流。针对铁路供电,分析单相系统的电压与功率间的数学模型,设计了一种无需系统角频率和电感参...
大容量直流闭锁引起的送端暂态过电压可能影响近区风电的稳定运行,针对计及该过电压时直流闭锁控制问题,首先,研究了直流闭锁引起的暂态过电压过程,分析了交直流运行方式对过电压水平的影响;其次,依据电网实际案例分析极控切滤波器和安控切机动作时序,揭示了二者时序配合不当则可能引起＂二次压升＂的潜在风险;最后,提出了直流闭锁送端暂态过电...
±800 k V与±500 k V同塔双回直流输电线路可有效提高输电走廊的利用效率,但目前尚无设计和建设经验。针对电磁环境这一重要技术问题,基于Deutsch假设、经验公式分别计算了±800 k V与±500 k V同塔双回直流输电线路不同塔型和极导线布置方式下的地面合成场强和离子流密度、无线电干扰和可听噪声。结果表明：±500 k V线路布置于杆塔下层要求的最小...
静止同步发电机（static synchronous generator,SSG）是一种融合静止同步补偿（static synchronous compensator,STATCOM）和储能技术的新型柔性交流输电（flexible alternative current transmission systems,FACTS）装置。分析了SSG的工作原理,提出了系统中各储能单元的荷电状态平衡控制方法。同时,为进一步提高电容电压的动态平衡性能,对传...
人为因素对设备可靠度评估和定检周期修决策有重要影响,但目前的研究往往忽略了人为因素的影响,为此,提出了一种基于比例故障模型的设备可靠度评估改进方法：一方面,不对设备状态转移作任何简化,即认为设备状态转移可能发生在任何时刻,而不仅仅是状态监测点;另一方面,利用广义帕累托分布表征人为因素对设备可靠度评估的影响。在此改进方法基础上...
拟直流最优潮流（quasi direct current optimal power flow,QDCOPF）模型将复杂的非线性规划问题线性化处理,使得问题模型结构简单,求解速度快,但是计算精度偏低。基于此,提出一种基于改进内点半定规划（modified semidefinite programming,MSDP）算法的QDCOPF。一方面,该算法采用半定规划（SDP）算法求解QDCOPF模型,充分利用了SDP鲁棒性强,对...
为解决传统校正控制机组响应慢的问题,文章采用柔性交流输电系统元件（flexible AC transmission systems,FACTS）对事故后潮流进行控制,并研究了FACTS设备对电网静态安全风险水平的影响。以事故后线路过载和节点低电压水平为严重度函数,建立了量化的运行风险评估指标;采用灵敏度分析方法,根据电网静态安全风险对FACTS控制变量的灵敏度指标确定...
针对传统遗传算法收敛速度慢以及变电站二次系统整定值无法自适应的问题,提出一种基于变电站可行运行集的地区电网运行方式优化方案。该方案将地区电网结构特性与遗传算法相结合,在编码过程中使用变电站的可行运行方式作为优化变量。通过分析变电站站内结构,将其根据电气主接线进行分类,并总结出相应的可行运行方式编码规则以实现编码自动化。算...
随着分布式能源资源的大量入网,其出力的间歇性、波动性增大了电力系统运行风险,提高了电网调度的难度。为此,提出考虑电网运行风险的发用电一体化调度方法,该调度方案同时考虑经济和风险2个优化目标：一方面保证系统运行的可靠性水平,使得系统有能力规避高风险的故障;另一方面优化配置发电侧和用户侧资源,减小时段内的峰谷差,增大分布式能源的...
为求解计及爬坡约束、运行禁区、网损和阀点效应的非凸经济调度问题,提出一种双模式模拟植物生长算法。鉴于模拟植物生长算法是针对整数规划而提出的一种高效、稳定的全局优化算法,其在非整数规划中的应用尚不多见,文章对模拟植物算法进行了改进,以使其适用于求解电力系统经济调度这一含连续变量的非整数规划问题。考虑到节点生长步长对算法性能...
在省级平衡调度模式下,联络线计划是跨区跨省资源优化配置的体现载体。长期以来联络线计划较少细致地考虑送受端电网的实际运行情况,导致计划结果时常出现由于安全约束而反复调整的情况。针对上述问题,提出考虑安全约束的联络线供需协调计划模型,模型由单边最优编制和多边协调编制2部分组成。单边最优编制可给出满足省内运行需求的最佳联络线计...
高压交直流叠加输电技术作为一种新的输电方式,无需对现有交流输电线路进行较大改造,可较大程度解决交流输电线路输送容量难以接近其热稳定极限的瓶颈问题,具有一定的应用前景。为进一步推动该技术的发展与应用,分析其主电路结构、直流叠加运行方式,并对Zigzag变压器实现交直流叠加与分离及避免磁饱和的机理进行了分析;研究系统电气叠加比例、输...
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