半波长交流输电线路三相短路时刻的工频故障特性对线路绝缘、过电压抑制和暂态稳定具有重要影响。通过仿真现象提出研究问题,建立半波长单点送出系统三相短路的电路模型,理论推导短路时刻电流和最严重故障位置的计算公式,理论分析系统产生谐振的机理,研究严重故障点与系统开机台数、线路结构、电压等级的变化规律,研究短路时线路沿线电压的分布...
针对蒙西—天津南特高压交流输电工程调试阶段的各试验项目对电网运行方式的要求及对电网潮流和安全稳定特性的影响。提出了蒙西—天津南系统调试期间的安全稳定控制措施,在保障特高压设备安全与电网安全稳定运行的基础上确定了蒙西—天津南特高压工程的调试实验顺序,提出了调试实验具体操作的电压控制要求。
在当前应对环境和能源问题的背景下,清洁替代作为实现电力低碳化的有效途径受到广泛关注。简要分析了清洁替代的关键影响因素及发展趋势,建立了综合考虑技术、经济、环保约束的清洁替代潜力评估模型;构建了涵盖不同技术发展水平和减排目标的典型情景,分析了不同情景下的替代潜力,并重点分析了不同减排约束下经济因素和技术因素对清洁替代潜力的...
弱电网条件下电网阻抗所具有的不确定性以及宽范围变化特性会严重影响逆变器并网系统的控制性能,甚至可能导致系统不稳定。当前利用电网阻抗与逆变器等效输出阻抗的比值来判定系统是否稳定的阻抗分析法,虽然在一定条件下可以判定逆变器并网系统的稳定性,但存在表征系统稳定性裕度不准确,以及当逆变器控制参数发生变化时可能导致的传统基于阻抗的...
传统电力系统随机生产模拟难以准确描述负荷、风电出力和储能荷电状态（state of charge,SOC）的时序变化特性,也难以反映灵活多样的系统运行调度策略,导致生产模拟准确性欠佳。为此,提出了含风电和储能电力系统时序随机生产模拟方法。该方法计及了系统运行调度策略,将运行调度策略与随机生产模拟中的各机组加载顺序和储能充放电条件等对应起来,...
不同地区不同风电场弃风限电的影响因素存在着较大的差异。随着风电管理日趋精细化,细化分析弃风电量成分,找到限制风电消纳水平的短板因素成了亟待解决的问题。基于新能源基础信息提出了风电消纳全过程评价方法,定量分析了＂从风能到电能＂全过程中,包括风能资源、设备可靠性、网架约束、电源结构和优先调度水平等多个环节产生的弃风电量,找到...
随着风电并网容量的增加,大功率风电爬坡事件给电力系统调度带来了巨大的风险,研究相应的含风电场电力系统的调度策略十分必要。根据风电爬坡特性的特点,建立了风电爬坡事件模型,进而建立考虑风电爬坡约束的含风电场电力系统优化调度模型;借鉴负载均衡算法,提出了一种常规机组出力的重调度方法;并将其应用于风火系统调度,制定联合调度策略;通过...
近年来,西北电网新能源快速发展,挤占具有转动惯量的常规电源机组空间,电网一次调频资源储备下降,抗扰动能力降低,迫切需要研究新能源机组参与大电网调频的实现方法。通过选取西北电网内4台光伏逆变器,仿照常规水、火电机组的有功-频率静态特性,修改光伏逆变器控制策略,完成光伏逆变器有功-频率下垂控制,实现光伏逆变器参与电网快速频率响应的功...
当前大规模户用光伏接入低压配电网逐渐成为趋势,然而高比例户用光伏并网将引起严重的潮流逆向,导致电压越限和网损增加。首先,结合低压配电网的线路参数和拓扑结构,对低压配电网中电压-有功和电压-无功的量化关系进行了分析;在此基础上,考虑光伏逆变器的容量特性和节点电压偏移限制,提出了含高比例户用光伏的低压配电网无功裕度评估方法;为尽可...
储能系统在缓解可再生能源发电和负荷波动对系统安全稳定性的影响中起着重要作用。针对配网系统,考虑储能配置与储能系统运行之间的相互影响,以最小化投资运行总成本和电压偏差为目标,建立双层储能多目标优化配置模型。在模型的外层,优化储能系统的配置方案;在模型的内层,进行无功电压调节、发电机控制以及储能充放电功率控制。将教学算法（teac...
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kW以上,太阳能发电1.1亿kW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,
提出了基于有效输电成本和全成本电价的源-网-荷协同规划模式、模型与方法。首先,基于结构化有效输电成本辨识方法,确定了输电投资的准许成本回收率。利用全成本电价体现终端负荷对电源及电网资源的利用程度,并通过分布式电源投资规划体现对全成本电价的响应。基于Garver’s 6节点系统的算例分析表明,所提出的基于全成本电价的源-网-荷协同规划...
结合网内外购电模式的差异,建立了计及网外购电市场的小时级月度发购电计划模型。该模型是一个多时段大规模混合整数规划模型。负荷的时段融合策略可有效减小模型中小时级时段数的规模,但会带来负荷融合误差,从而影响模型的目标甚至安全约束,为此提出了基于负荷融合误差的校正优化策略。针对模型的大规模多时段混合整数规划特点,提出了结合免疫...
基于电动汽车的可控负荷和移动储能特性,提出了面向综合能源楼宇的电动汽车辅助服务方案。首先,构建了含电动汽车接入的综合能源楼宇模型,并引入楼宇的能源运营商定价机制。其次,分析了电动汽车与综合能源楼宇的交互特性和互动机理,提出了综合能源楼宇层面的电动汽车常规辅助服务方案和紧急辅助服务方案。最后,以某冬季典型日场景为例,对所提2种...
虚拟电厂（virtual power plant,VPP）是聚合分布式发电、分布式储能及需求响应等分布式能源（distributed energy resources,DERs）进行统一管理并参与电力市场的有效技术形式。而VPP的功率不确定性问题不仅对其内部运行提出了挑战而且对提供给系统良好服务构成威胁。通过分析VPP市场合同实施、随机发电出力和可中断负荷响应的功率不确定性,建...
模块化多电平换流器（modular multilevel converter,MMC）在复杂交直流网络中有广阔的应用前景。随着MMC容量和电压等级的提高,MMC的暂态行为对复杂交直流网络的影响不能忽略,有必要建立适用于复杂交直流网络仿真研究的MMC快速仿真模型。针对箝位双子模块型MMC拓扑建立了快速仿真模型。利用辅助元件对桥臂电路结构进行了简化;通过动态计算可控...
提出了含模块化多电平换流器（modular multi-level converter,MMC）的柔性直流交直流混合系统最优潮流模型,考虑了换流器损耗及系统静态安全约束集,采用内点法求解电网中发电机组及柔性直流换流站的功率、电压最优控制值,从而达到整体电网优化的目的。另外,还结合实际物理电网的特点,提出了最优潮流计算过程中电网静态安全约束的实用化处理方法...
在网压不平衡工况下,模块化多电平储能系统（modular multilevel converter energy storage system,MMCESS）如果以并网电流平衡为控制目标,虽然可以保证交流系统安全运行,但是会引起各相放电速度不同,导致子模块储能电池荷电状态（state of charge,SOC）的不均衡。为解决上述问题,首先对比分析了传统MMC和MMC-ESS的内部环流特性;然后分析了以并...
在冬季供暖期,中国东北＂以热定电＂的供热模式造成大量弃风,通过储热消纳弃风是提高风电吸纳率的一种有效手段。所采用的供热模式参与主体包括风电场、弃风供热企业、热电厂和电网公司,提出了基于合作博弈的相变储热容量优化配置模型。其以联盟年总净值收益最大为目标函数,考虑了弃风功率约束、供热约束、相变储热技术约束等。进一步提出基于Sh...
电网动态最优潮流是一个全天24个时间断面耦合的最优潮流问题,需要考虑常规机组爬坡率约束和分布式储能装置能量约束。具有二阶收敛特性的内点法可以对其进行快速求解,但无法保证解的全局最优性。采用对偶半定规划法求解该问题,对孤岛运行的微电网动态最优潮流原始模型及向对偶半定规划模型的转换做了详细的介绍,并给出了严格的全局最优性判据。...
交直流混合微电网包含交流子系统、直流子系统及连接2种子系统的互连变换器（interlinking converter,ILC）。针对下垂协调控制策略下孤岛运行交直流混合微电网的潮流计算,提出基于带新型线性搜索三步LM（three-steps Levenberg Marquardt algorithm with a new line search,NTLM）算法的交替迭代方法。首先分析ILC装置的控制方法,建立其节点潮...
自2016年3月三部委下发《关于推进＂互联网＋＂智慧能源发展的指导意见》以来,国家能源局先后推动了首批23个多能互补集成优化示范项目、55个＂互联网＋＂智慧能源示范项目、28个新能源微电网示范项目。2017年7月24日,国家发改委和国家能源局下发了《推进并网型微电网建设试行办法》的通知。以园区微网建设为抓手,建设多能互补、
在交直流混合微电网中,若汇入直流母线中的功率瞬时值中含有纹波分量（如三相不平衡交流负荷、交直流微电网互联功率存在不平衡有功功率分量等）,均会导致直流母线电压出现纹波分量,严重时会影响系统供电电能质量和可靠性。为此,提出基于直流有源滤波器（DC active power filter,DC-APF）的直流母线电压纹波抑制方法,主要由直流电压纹波抑制、直...
随着大量风电场接入电网,风力发电机组的运行和控制技术受到了广泛关注。为改善双馈风力发电机的控制性能,提出了基于状态空间的双馈风力发电机模型预测控制方法。通过建立双馈风力发电机的状态空间表达式,并将其用于预测双馈风力发电机的状态轨迹,将控制性能和控制代价作为目标函数,推导得到其控制策略解析表达式,降低了模控制型预测控制的计算...
为了提高MPPT效率,必须抑制两级式单相光伏并网逆变器系统输入电压的低频纹波分量。深入研究了基于PI级联准比例谐振（PI＋QPR）控制器的纹波抑制策略,给出了具备纹波鲁棒抑制能力的电压控制器设计准则和设计方法。首先建立了两级式单相光伏并网逆变器输入电压低频纹波分量抑制分析的数学模型;然后,以前置电容式Boost变换器为例,分析了纹波抑制...
电力系统潮流和最优潮流是典型的非线性计算,需要处理复杂的非线性方程,因此计算量大,求解效率低,且在大电网运行分析领域易出现不收敛情况。线性化模型可以解决上述问题,直流模型是目前应用最广泛的线性化模型,计算速度快,但是计算精度相对较低。基于此,以热启动和冷启动环境为基准,首先对目前比较典型的5种线性化模型进行综述,然后提出一种可...
现代社会对电力依赖程度日益加深,电网大停电给社会生产和人民生活造成重大损失和影响。从事故经济损失基础理论出发,提出大停电社会综合损失的分类方法和损失评估指标构建原则,从伤亡人员、供电部门及电力用户经济损失和大停电间接经济损失等方面构建大停电社会综合损失评估指标体系。综合分析电力用户生产工艺流程、停电损失等特性,分别建立第...
为研究特高压交直流电网承受自然灾害的能力,基于风险评估理论,研究了适用于严重灾害下特高压交直流混合电网的安全性分析方法。首先,考虑连锁故障的全过程,提出一种基于PSD电力系统分析软件仿真的快速故障概率计算方法,计算系统在某初始故障集下的连锁故障概率;并考虑故障恢复阶段的损失,建立全过程风险评估模型;其次,从电网架构、故障状态、经...
历次大停电事故表明,电网中单一元件故障是导致电力信息物理系统（cyber physical system,CPS）连锁故障的主要原因。因此,探寻电力系统信息网与电力网的交互机理,建立电力CPS耦合网络模型、研究电力CPS连锁故障传播及演化过程,对保障电力系统安全和稳定运行具有重要的理论现实意义。文章首先从电力CPS建模、仿真、蓄意攻击及安全分析方法 4个方...
提高电网运行均匀度有助于提高系统的运行安全性。输电网结构优化作为一种调度运行领域的新技术手段,通过在电网运行过程中动态选择最优网络拓扑结构,可以改善电网各元件潮流分布的均匀度。在传统安全均匀调度模型的基础上,考虑输电线路运行状态的灵活调节,提出基于输电网结构优化的电网安全均匀调度模型。为保证最优拓扑的鲁棒性,在优化模型中...
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