±1100kV直流输电线路正在我国施工建设,作为世界上最高的直流输电电压等级,其空间场强要高于±800kV及以下电压等级的输电线路。为开展±1100kV直流输电线路带电作业,需要对带电作业中的屏蔽防护进行研究。首先对±1100kV直流输电线路带电作业人员的屏蔽防护进行了试验研究,试验内容包括屏蔽服基本参数测量、屏蔽服内外电场强度的测量、流经屏蔽服...
±1100 kV干式平波电抗器是特高压直流输电工程中关键主设备之一,为确定平波电抗器的外绝缘特性,开展了±1100 kV干式平波电抗器电场和操作冲击放电特性研究。首先,对±1100 kV平波电抗器的电场分布进行了仿真计算,在直流电压下,平波电抗器电位分布较为均匀,关键位置电场强度值均低于一般要求的1500 V/mm的经验值;然后,开展了干燥及模拟人工降雨下±...
由于土地资源紧缺,±1100 kV特高压直流工程的输电通道某区段内,可能存在2条或多条输电线路同走廊架设的问题。运行经验表明：直流输电线路由于极性效应,其雷电屏蔽特性相对交流输电线路存在一定的规律性。为研究临近线路对±1100 kV直流线路绕击特性的影响规律,探寻直流线路极性以及邻近线路高度、间距等布置方式的影响,以达到最经济有效的防雷方...
我国的准东—皖南±1100 kV特高压直流输电工程是目前世界上电压等级最高的高压输电工程。随着电压等级的提高,换流站直流场设备中金具表面电场的控制裕度也越来越严格。为提高电场仿真计算结果的准确性,针对换流站金具电场仿真的瞬态场计算等效为静态场计算的方法进行研究,并结合电磁场理论,提出采用静态场等效瞬态场进行计算：在操作过电压、工...
异型分裂导线的合理排布可减小导线表面场强,从而减小可听噪声、无线电干扰和电晕损耗等电晕效应。目前国内外的分裂导线布置方式一般为正多边形,分布在圆形上,各子导线表面的电场均衡性较差。提出了一种高压直流输电分裂导线的优化布置方法,研究了不同的分裂导线布置形式,得出了子导线对称地分布在椭圆形上,且椭圆形的长轴垂直于地面时,存在一...
高压直流输电线路下方存在树木的情况十分常见。线路邻近树木时,树木端部可能发生电晕或烧灼现象。为了预防火灾、保护树木,有必要通过仿真计算的方法研究树木周围的直流合成电场,为确定线路与树木的净空距离提供参考依据。对树木的有限元建模方法进行研究,提出典型的树木模型,基于三维上流有限元法计算了直流线路产生的合成电场。在±1100 kV真...
±1100 kV特高压直流输电工程受端将采用分层接入方式,高、低端换流器分别接入500 kV和1000 kV层级电网。为解决常规控制策略无法独立控制逆变侧换流器输送功率的问题,提出了改进附加功率协调控制策略,通过在直流系统两侧加入附加控制器,实现对两侧传输功率更加灵活的控制。同时,为保证对功率进行紧急提升时,将功率提升指令合理分配给同级串联高...
以＂零排放、无污染＂的新能源发电替代化石能源发电,是解决当前环境及能源问题的主要途径。构建了考虑脱硫、脱硝等环境成本以及网络传输约束的风-火联合发电发电调度模型,在保证电网安全运行的前提下,既降低SO2、NOx的排放,同时提高风电上网规模。该模型以系统运行成本最小为目标,在传统风电经济调度基础上,综合考虑火电机组成本、环境成本、...
针对含多个风电机组的配电网无功优化问题,利用场景分析法处理风电机组出力的不确定性和负荷的随机波动。采用拉丁超立方采样产生多个场景,考虑多个风电机组风速间的相关性,利用Cholesky分解对生成的场景进行重新排序。以有功网损期望值最小为目标函数,以节点电压、支路功率以及电容器投切组数为约束条件,建立配电网无功优化模型。采用鸡群优化...
随着风电渗透率不断增大,风电功率波动对电力系统可靠性、稳定性等方面的影响愈发显著。不同国家根据自身电力系统的特点对风电场设置了不同的风电波动限制指标。在能源互联网的推动下,在风电场端口集成储能系统以平滑风电出力正逐渐成为理论研究与工程示范的热点。首先总结了新型储能技术示范项目的建设成果,其次梳理了储能系统的类型选取,然后...
故障诊断技术是保证风场运行效率并降低风场运营成本的关键。对风电机组故障诊断技术进行综述,按照基于定性诊断、定量诊断的分类方式,针对现有风电机组故障诊断方法并结合故障诊断系统进行分析。对每一类现有故障诊断方法再次归类,指出这些方法的基本思想、适用条件和应用范围以及优缺点,并探讨了风电机组故障诊断技术未来可能的主要发展方向。
常规三相重合闸策略应用于不带并联电抗器的风电场单回送出线时重合成功率低,重合失败将对风电系统造成二次冲击。提出了一种不带并联电抗器的风电场单回送出线自适应三相重合闸策略。该策略基于故障时线路实时工况,确定风电场侧投入的替代负荷和风电场切机容量,有效增加了风电场侧维持暂稳的时间,提高了线路的重合成功率;在风电场侧加装充电电...
在大型风电场尾流计算中,多台风机的尾流叠加方法一直是个难点。传统的尾流叠加方法均基于实际风速值,导致模型复杂、计算必须依据气流流经风机的顺序,且由于风机尾流之间的覆盖关系较为复杂,容易出现漏算、重复计算的问题。提出风速衰减因子（尾流风速与来流风速之比,Rv）及基于风速衰减因子的风电场尾流计算方法,称为风速衰减因子法（Rv法）。...
为提高配电网对分布式光伏的消纳能力,实现主动配电网优化运行,提出一种基于改进希尔伯特-黄变换（Hilbert-Huang transform,HHT）的混合储能（hybrid energy storage system,HESS）容量优化配置方法。该方法首先获得光储系统参与配电网运行的最优出力与光伏实际出力之间的不平衡功率,将其作为混合储能的参考功率,采用集合经验模态分解（ensembl...
大规模风电的随机性和间歇性导致基于典型方式计算的通道极限输电能力（total transfer capability,TTC）有效性降低。提出一种TTC非参数回归估计技术,通过风电与负荷场景聚类形成代表性中心,采用二分法重复潮流计算各场景下含稳定约束的断面TTC值,提取各场景与所属中心场景间的属性偏差及TTC偏差作为特征数据样本,经过相关性检验与非参独立筛选...
针对模块化多电平换流器柔性直流（modular multilevel converter-high voltage direct current,MMC-HVDC）输电系统桥臂阻抗不对称运行环流问题,推导了上、下桥臂阻抗不对称运行时子模块输出电压与桥臂电流特性,阐述了此时桥臂电流基频成分,指出了换流器环流成分含有直流分量、基频分量、二倍频分量以及三倍频分量,直流侧电流会产生波动;提出一...
针对现有MIIF计算方法分析效率低的问题,基于节点阻抗矩阵对系统进行静态等值,并在此基础上对小扰动下不同换流母线电压变化进行研究,得到了考虑直流控制方式的MIIF求解方程。基于此方程,提出简化条件,得到了MIIF的实用计算方法。该方法以简单解析表达式的形式给出,是对计算MIIF的等值阻抗比法的改进,体现了包含直流系统控制方式在内的MIIF的主...
提出了一种采用改进的最近电平调制技术（nearest level modulation,NLM）的叠加逼近调制策略,能够抑制模块化多电平换流器（modular multilevel converter,MMC）的谐波环流。首先对基于传统NLM的MMC进行解析分析,指出当采用传统NLM时,上、下桥臂电压的实际输出值与控制器参考电压之间会出现偏差,且偏差中的二倍频成分是产生二倍频环流的根本原...
针对特高压直流（ultra-high voltage direct current,UHVDC）运行过程中一极直流线路故障重启时对另一健全极运行产生影响的问题,考虑双极直流线路间的互感,对暂态过程中双极电气量特征进行深入研究。根据暂态过程中的电压计算公式,对双极之间的影响进行了数值计算和物理解释并对影响功率跌落的因素进行分析,在已有健全极短时闭锁低压限流功能...
为研究特高压直流输变电设备外绝缘积污特性,利用特高压直流宾金线和金华换流站设置带电、不带电绝缘子污秽测点,经过1a完整积污后,对试验绝缘子上、下表面盐密（equivalent salt deposit density,ESDD）、灰密（non-soluble deposit density,NSDD）进行了测试、分析,结果表明,特高压直流电场显著加剧高电位绝缘子积污,宾金线带电绝缘子盐密、灰...
接地极引线是特高压直流输电系统的重要组成部分,其运行状态与特高压直流输电工程运行的可靠性密切相关。针对特高压直流单极故障后接地极引线所出现的过电压风险,研究了过电压幅值及振荡频率的计算方法,并基于仿真算例探讨了影响过电压幅值及振荡频率的影响因素。首先,计及特高压直流一次系统以及控制系统行为,推导了特高压直流单极故障后接地...
为解决电网规划决策中节点注入功率不确定性的问题,该文提出了一种新的多阶段随机优化模型。首先根据节点注入不确定性建立随机变量的多阶段场景树模型,进而建立多阶段随机规划模型,其中该模型中多阶段投资的顺序实现过程需保证当前的决策不与未来的随机因素和决策量相关,即在模型中考虑＂非预期性＂约束条件。采用一个简单6节点测试系统,详细分...
在电网电压不平衡并网逆变器瞬时功率数学模型基础上,分析了传统虚拟同步发电机（virtual synchronous generator,VSG）控制在电网电压不平衡时存在的问题：逆变器输出电流三相不平衡,输出有功功率及无功功率出现2倍电网频率波动,提出了一种改进型VSG控制策略。改进后的控制策略在dq坐标系下,利用平衡电流VSG控制得到基准正序电流指令,结合电网...
大停电后快速恢复系统骨干网架,需制定科学的电力应急资源调度方案。提出一种将节点恢复顺序融入应急资源调度过程的双层决策模型,根据电网恢复原则,上层模型计及了节点恢复顺序和电力应急资源调度方案的影响,并以网架恢复效率最大为目标函数。下层模型按照节点的优先恢复顺序对电力应急资源进行调度,以应急调度成本最小为目标函数。通过应急资...
为促进以风光为代表的分布式能源发电并网,集成风电、光伏发电、燃气轮机、储能系统和激励型需求响应为虚拟电厂（virtual power plant,VPP）,引入条件风险价值（conditional value at risk,CVaR）理论和置信度方法描述VPP运行不确定性,以运营收益最大化为目标函数,建立VPP常规调度优化模型,确定VPP运行收益的门槛值。然后,应用CVaR理论描述VPP...
强对流天气下输电线路面临着雷击、风偏放电以及降雨引起的绝缘子闪络等多因素风险,如何评估这种多因素风险对于强对流天气下电网运维决策、保障线路安全运行具有重要意义。提出一种强对流天气下计及雷、风、雨的输电线路多因素风险动态评估方法。根据临近时段雷电活动的雷电定位系统（lightning location system,LLS）数据,基于雷电流幅值分布...
该文针对广域电力系统中通信时滞对系统运行产生的严重影响,研究此类系统的反馈控制问题。首先,利用Lyapunov稳定性理论,构造新型的泛函,运用Wirtinger积分不等式,得到了保守性较低的时滞电力系统稳定性判据。然后,考虑电力系统过去状态信息的影响,设计带记忆的反馈控制器,并对判据中的非线性元素进行分类处理,运用改进的线性矩阵不等式方法,将...
区域互联电网中存在的弱阻尼模式严重影响电力系统小干扰稳定性。为消除系统潜在弱阻尼模式,提出了一种以运行态势感知与发电机有功调制为基础,以提高系统阻尼比为目标的阻尼调控策略。首先,利用随机子空间辨识算法（stochastic subspace identification,SSI）从系统基础运行数据中提取系统振荡频率与阻尼比等,当系统存在弱阻尼模式时发出预警,...
现有电力系统仿真计算的燃气轮机调速系统模型未考虑燃烧室空气压力的变化,一次调频仿真与实际相比,存在误差。分析了一次调频过程中燃气轮机的工作特性,发现燃气轮机为保持燃烧稳定,其旁路阀会实时调整燃烧室内空燃比,从而引起燃烧室压力动态变化。建立了一种能体现燃烧室压力动态变化对燃气轮机输出功率影响的燃气轮机调速系统新模型。提出了...
基于模糊数学隶属函数和空间欧氏距离,提出一种配电网多目标优化重构方法。从降低网络有功功率损耗和提高系统静态电压稳定性2个角度,建立配电网多目标优化重构模型,得到可同时降低网络有功损耗、提高线路功率传输裕度、减少节点电压偏移的重构方案。采用隶属函数将不同属性、不同量纲的多个目标转换为单目标满意度,再与欧氏距离相结合确定整体...
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