基于一种适用于海上风电传输的双极性直流输电系统拓扑结构,详细介绍了其关键设备及控制模式,分析了该直流输电系统在永久性直流断线故障时的故障特性。为抑制故障引起的过电压现象,采用一种将闭锁电压源型换流器（voltage source converter,VSC）与断开直流开关相互配合的故障保护策略,保护系统中的关键设备,使系统快速、安全地实现故障隔离;故...
柔性直流电网发生直流短路故障时,为保障非故障线路持续正常运行,需要快速隔离故障线路。传统柔性直流输电线路保护动作时间过长,无法满足速动性要求。为此首先对柔性直流电网直流短路故障特性进行分析,得到超高速保护动作时间指标;然后借鉴常规直流超高速保护策略,考虑直流线路故障与直流母线故障的甄别方法,提出一种适用于柔直电网的超高速保...
针对电网换相换流器的高压直流输电系统（line commutated converter high voltage direct current,LCCHVDC）易于发生换相失败的缺点及柔性直流输电（voltage source converter based high voltage direct current,VSCHVDC）具有的有功无功快速独立控制的优点,为了充分发挥VSC-HVDC提高LCC-HVDC抵御换相失败能力的作用,提出了适用于并联混合直...
大力发展可再生能源,实现能源生产的清洁化转型,是能源可持续发展的重要途径。近十年来,我国可再生能源发展迅猛,目前已经成为世界上风电和光伏装机容量最大的国家。2030—2050年,我国可再生能源的发电量占比达30%以上,＂高比例可再生能源并网＂将成为未来电力系统的重要特征。
直流配电网是未来配电系统发展的新趋势,其电能质量问题是需要关注的重要问题之一。其中纹波的影响因素多、涉及面广,是一种常见的直流电能质量问题。结合直流配电网的拓扑结构、变流器交流侧的特性,分析由于交流负荷非理想特性及交流电源不理想因素而引起的直流纹波形成机理。在此基础上,对交流接入端三相对称和不对称情况下正序谐波、负序谐波...
在概述变流控制系统锁相环和d/q解耦控制环节传递函数的基础上,采用小信号方法,依次推出当控制系统各环节馈入1个次同步频率分量时输出信号的解析表达式,讨论信号经变流控制系统后频率变化关系,对比分析多个输出次/超同步频率信号的相对幅值关系。进一步以时域仿真及我国某新能源汇集地区PMU（phasor measurement unit）实测数据,分别验证理论分...
大规模光伏电站并网对电力系统阻尼影响显著,同时也为抑制低频振荡提供了新途径。为此提出了基于自抗扰控制（active disturbance rejection control,ADRC）的光伏电站有功附加阻尼控制。采用复数力矩系数法推导了光伏电站ADRC附加阻尼控制对发电机阻尼系数的影响,在DIg SILENT中搭建了含光伏电站ADRC附加阻尼控制的电力系统,并进行了仿真验证。...
鉴于近年来光伏的迅速发展,以及分布式电源及微电网项目面临的成本及运营问题,建立基于不同分布式电源/微电网并网方式和不同商业运营模式的项目综合效益评价模型,提出分布式发电/微电网项目的综合效益分析流程图,并进行实际工程的算例分析。该方法弥补了分布式发电经济性分析较为粗犷的缺点,考虑全寿命周期内项目的收益和成本,综合考虑复杂电价...
分析了虚拟电厂（virtual power plant,VPP）同时参与双边合同市场、日前市场（day-ahead market,DAM）、实时市场（real-time market,RTM）和平衡市场的三阶段竞标流程,并以此为依据建立了同时参与多类电力市场情况下计及电动汽车（electric vehicle,EV）和需求响应（demand response,DR）的VPP三阶段竞标模型,该模型考虑单辆EV的充放电管理,并...
＂电能替代＂战略可以在终端能源消费环节实现电能替代散烧煤、直燃油,最终实现能源发展方式的根本转变。为提供面向电源、电网、产能规划的理论指导,提出了基于粒子群优化支持向量机的电能替代潜力分析方法。基于多维度数据定义电能替展的主要影响因素,通过支持向量机实现影响因素与累计电能替代量的拟合分析,并对于支持向量机参数选择进行粒子...
当前我国电力负荷发展面临经济新常态,产业结构调整、节能减排等政策深入推进新形势。在此背景下,提出一种基于改进灰色关联度的电力负荷影响因素量化分析模型。首先,构建了宏观与微观相结合、层次化的负荷影响因素指标体系,系统地反映新形势下经济、政策等对负荷的影响;再次,针对传统灰色关联分析模型对历史数据的差异性和未来的电力发展形势考...
在电力体制改革背景下,新增实体进入电力市场参与供电交易。分别建立传统方式与电力改革背景下的网损模型,考虑地理位置、收益以及系统损耗等因素,建立电网公司、新增实体和用户构成的3方静态非合作博弈模型。以含7个新增实体的电力系统为例,采用串行化协同遗传-粒子群优化算法进化算法求解其交易决策的纳什均衡解,得到供电方电价及系统网损优化...
＂三北＂地区冬季供热期新能源消纳矛盾突出,供热机组装机容量大、冬季受供热约束调峰能力差是造成弃风弃光的主要原因。基于东北地区的调研数据,第一次量化分析了供热机组装机发展和调峰运行对新能源消纳空间的影响,提出能够提高供热机组运行灵活性的4种热电解耦措施,在对不同热电解耦措施的风电消纳能力和煤耗水平分析对比的基础上,提出了目前...
同一地区风电场出力之间存在相关性,构建基于相关性的风电联合出力概率密度公式有利于提高分析的准确性。采用Gumbel-Copula函数描述风电场出力相依结构,建立了多风电场联合出力模型。在此基础上,在含风力发电的调度体系中引入柔性负荷作为调峰资源,以总运行费用、温室气体和污染气体排放、系统运行风险最小为目标,提出计及风电输出相依结构和柔...
风电功率预测对风电场运行和电网调度决策具有重要影响。基于风电场的功率特性曲线,提出了一种风电预测误差分布的估计方法。首先根据历史运行数据对风电场的功率特性曲线进行拟合;然后按照风电场的切入风速和额定风速将历史实测数据划分为3部分,并利用改进后的广义误差分布等模型提取每一部分风电功率预测误差的概率密度特性,根据其数值特征,设...
精准的风速预测对于降低风功率波动对电网稳定性的影响具有重大意义。为此,基于时间序列分析方法中的自回归差分移动平均模型（auto regressive integrated moving average,ARIMA）和广义自回归条件异方差模型（generalized autoregressive conditionally heteroscedastic,GARCH）,对风速建立ARIMA-GARCH模型。并从实际经验出发,充分考虑风速自...
为提高超短期风速预测的可靠性和准确性,将被预测地点（本地）周边测风塔风速风向等当前和最近历史观测值作为基础数据,采用空间相关性来预测本地的未来风速。首先,依据风向和风速的延迟相关性,挑选出上游测风塔。之后,结合最优延迟时间,利用各上游和本地最近的风速观测值来训练预测模型。最后,将各上游风速的当前观测值输入模型,即可得到本地的...
针对风电场集群的运行特点,提出了一种适用于风电场集群的无功电压分层控制策略。该策略分为2层：整定层根据风电场集群并网点电压确定所需无功功率;分配层利用风场各支路中节点电压确定参与无功功率分配的风机数量,计算风机和补偿设备的无功功率。分配层降低了优化算法的输入量,提高了收敛速度。同时提出了一种基于上述控制策略特点的改进粒子...
我国风电、光伏发电等新能源发展势头迅猛。根据我国电力发展＂十三五＂规划（2016—2020年）,到2020年,全国风电装机达到2.1亿k W以上,太阳能发电1.1亿k W以上。我国风电81%分布在＂三北＂地区,太阳能发电50%分布在西部省份。由于＂三北＂地区负荷规模偏小,消纳空间有限,因此集中开发的部分新能源需要跨区输送。＂十三五＂期间,依托电力外送通...
为便于不同电压等级的直流微源、负荷接入直流微电网,设计了一种基于功率池的双层母线直流微电网,并提出了其协调控制策略。该微电网由2个电压等级不同的独立直流微电网通过功率池连接构成。设置锂电池作为功率池的能量后备,二者以级联结构构成微网储能调压系统。详细设计了两直流子网与功率池之间、锂电池组与功率池之间的功率交换机制,稳定直...
多个微电网互联成微电网群运行,在提高微电网可靠性及降低发电成本方面有巨大潜力,然而传统比例下垂控制未考虑不同类型分布式电源的发电成本差异,易导致系统高发电成本。提出计及线路损耗的自治型微电网群分布式经济控制方法,通过实现各分布式电源线损边际成本一致,有效降低系统发电成本,并提出利用虚拟边际成本将节点电压控制在合理范围内。该...
针对电网调度对微电网运行提出的要求,将可中断负荷处理成一种主动参与微电网运行的可调度资源,分别建立计及可中断负荷的特定时段联络线削峰填谷以及联络线波动最小的多目标调度策略数学模型,基于上海地区微电网数据进行算例仿真,验证了模型的有效性,比较了单目标优化和多目标优化对微电网优化运行的影响。利用非线性规划工具进行求解,获得全局...
在主动管理模式下,通过在光伏并网点配置储能系统可平滑光伏出力,并使其主动参与配电网调度。运用扩展QV节点对光储并网点运行特性进行合理描述,提出一种综合考虑源荷峰谷特性多时段设定光储并网点运行电压的方法。考虑系统运行约束、储能系统运行约束和容量配置约束,从全天关口电量以及储能配置容量两方面构建光储联合系统储能容量匹配多目标优...
对不同故障下光伏组件内部等效参数和外特性电气参数进行特征提取,分别采用改进人工鱼群算法优化径向基函数神经网络（improved artificial fish swarm algorithm-radical basic function neural network,IAFSA-RBFNN）算法和相关向量机（relevance vector machine,RVM）算法,建立了基于内部等效参数和外特性电气参数的4种光伏组件故障诊断模型,...
冰雪灾害会严重影响电力系统的安全稳定运行。对降低覆冰期间电网的运行风险,研究覆冰线路的失效率建模与覆冰电网的调度方法有着重要的意义。在详细阐明应用静态结构可靠性理论进行覆冰线路时变失效率建模局限性的基础上,建立了基于时变结构可靠性理论的覆冰线路时变失效率模型,并研究了基于N-k场景筛选的覆冰电网风险调度方法。以IEEE RTS-79...
联络线功率偏差是互联电网控制运行的重要指标之一,T1和T2标准对联络线功率偏差的控制效果进行考核与责任分配,其合理性将对联络线功率控制的有效性产生重要影响。当前的T2标准简单沿用了CPS2标准,并不适合对联络线功率偏差进行考核。因此从互联电网的联络线功率控制目标出发,以CPS（control performance standard）标准的理论为框架,采用与CPS...
为研究电动汽车接入电网后充电的不确定性和负荷波动特性对电网电压失稳事故的影响,提出了一种综合考虑电动汽车充电特性和负荷波动极限的电网静态电压稳定性评估方案。首先建立了系统中的发电机节点、负荷节点、电动汽车接入节点的注入功率随机化模型,充分考虑电网各元件的随机波动性;基于连续潮流和概率潮流相结合方法搜索系统的电压失稳临界...
失步解列判据是失步解列控制措施启动的重要依据,要求能够快速、准确地判断出电网的失步状态。针对目前失步解列判据的时效性和准确性不能协调配合等问题,提出一种基于角速度-角半径（v-R）受扰轨迹及其一阶导数随R变化的dv/d R-R受扰轨迹变化趋势的失步解列判据。首先通过降维映射将多机系统实测受扰轨迹映射到一维扩展相平面上,证明了该映射的...
以系统的经济成本和CO2排放量最小为优化目标,兼顾发电侧与需求侧柔性负荷的双侧协调配合,建立了考虑柔性负荷的多目标安全约束机组组合优化模型。针对传统法线边界交叉（normal boundary intersection,NBI）法求解上述模型时出现的混合整数二次规划和混合整数二次约束问题,提出了引入分段线性化策略的NBI法,在保证计算精度的同时,大大提高了求...
大规模风电并入电力系统以后,因其反调峰特性及随机性,对系统发电计划和调度带来严峻挑战。系统常规机组在负荷低谷时刻的可调出力在很大程度上决定了系统的风电接纳能力。因此,为了使系统经济、可靠地运行,提出一种综合考虑系统运行成本以及常规机组低谷时刻负调峰能力的多目标机组组合优化模型,并使用高效易行的归一化法线约束方法求解该多目...
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