自动电压控制（automatic voltage control,AVC）技术对保证电力系统安全、优质、稳定与环保运行意义重大。回顾了自动电压控制技术的发展历史,提出了在大规模复杂电网实施自动电压控制的关键技术挑战,并进一步阐述了应对这些挑战的自律协同思想与电压控制关键技术,包括巨型电网安全与经济协同优化技术、支撑大规模可再生能源可靠接入的自律协同...
为了实现大运行体系下的共享多标准电网模型的统计和分析,提出了一种应用于调度端的基于大数据技术的电网模型管理和分析的架构。首先分析了大数据存储结构的特点,根据电网模型特点采用文本式结构保存电网模型,设计出结构化的主键值表征电网模型的时间、空间和应用多维度的扩展。然后研究了多源异构电网模型的ETL（extract,transform,load）技术...
针对电力系统中故障特征和运行信息的不确定性,提出了基于随机集理论的不确定信息的表示与建模方法。该方法考虑元件故障发生的不确定性和负荷波动的随机性,将描述电网元件参数和节点负荷信息的变量转换为其随机集形式。基于随机集扩展准则,通过区间潮流计算将参数的不确定性映射到风险指标的不确定性,并利用随机集的信任测度和似真测度构造风险...
提出了柔性配电网（flexible distribution network,FDN）的安全域模型,并与传统配电网（traditional distribution network,TDN）对比分析。首先,介绍了FDN的概念与特点。其次,分析了FDN正常运行N-0和N-1下的安全约束。再次,提出了FDN的安全域模型以及安全边界方程。最后,通过单联络与多联络电缆网算例验证了本文方法的正确性,对FDN和TDN的N-0...
针对电动公交车光储充电站的运行优化问题,建立了以充电站的运行成本最小为目标、考虑光伏出力随机性的多场景日前优化模型,在满足充电需求的条件下,实现储能系统的充放电优化调度并给出日内储能初始荷电状态。在实时运行阶段,根据更新的光伏和充电需求的预测,提出了光储充电站的日内滚动优化策略。所建模型考虑了环境温度对电动公交车充电需求...
配电网中分布式电源渗透率的升高和电动汽车的大量接入使得集中优化模式难以满足控制灵活性和供电可靠性的要求。针对主动配电网（active distribution network,ADN）无功优化问题,建立了区内集中式、区间分布式的ADN分区分布式协调控制架构,并基于等网损微增率准则提出了ADN分布式无功优化方法,可以实现全局网损的分区分布式优化,保证系统电压...
直驱风电场并入弱交流电网时会出现振荡等不稳定问题,严重时会导致风电机组脱网、火电机组跳闸等事故。以新疆某地区的直驱风电场为研究对象,以阻抗分析法为依据,对直驱风电机组网侧逆变器进行阻抗理论建模,并在MATLAB中搭建风电机组逆变器并网模型,得到并网数字模型的阻抗来验证理论推导阻抗。最后以单机数字模型为基础,以新疆地区某直驱风电场...
精确的风电场发电功率超短期预测对电力系统的经济调度和安全稳定运行意义重大。为充分利用多数据源中的有效信息来进一步提高风电场超短期发电功率的预测精度,提出了一种基于长短期记忆（long short-term memory,LSTM）网络的多变量风电场超短期发电功率预测方法。该方法首先利用距离分析法筛选出与风电功率相关程度高的变量,进而降低数据的规...
近年来我国风电发展迅速,已成为第三大电源。由于风力发电存在波动性和反调峰等特性,其并网优先调度后,将给传统发电机组带来影响,如运行方式的改变所带来的运行成本和机组寿命的变化等。运用外部性理论并采用随机生产模拟模型,基于IEEE-RTS79系统分析了风电渗透率达到23.5%的大规模风电并网优先调度情景下,风电优先调度给发电企业带来的外部性...
模块化多电平换流器在投运前必须通过运行试验来考核其设计是否满足工程要求。根据IEC标准,运行试验需定性和定量地产生实际工况下的电流应力。传统方法主要采用开环控制方式对试验回路电流进行控制,其控制精度和等效性均有待提高。为此,针对H型运行试验拓扑,提出了一种回路中直流电流、基频电流、二倍频电流的闭环控制方法。采用该方法可使上述...
模块化多电平换流器在预充电阶段会出现子模块电压分布不均的现象,严重时会导致子模块旁路,进而影响系统的正常运行。基于MMC预充电过程子模块电容电压的均衡特性,提出了MMC预充电模型搭建方法。该模型充分考虑实际阀塔各导体结构之间的寄生电容参数,以及子模块取能电源等效电阻参数对子模块电压均衡特性的影响。针对超大规模子模块数量下存在的...
实现微电网并网/孤岛运行模式平滑切换是保证微电网安全可靠运行的前提。提出了基于线性自抗扰控制（linear active disturbance rejection control,LADRC）技术的微电网运行模式平滑切换控制策略。以主从结构的微电网为研究对象,将主控单元电压外环控制器设计为LADRC控制器,采用扩张状态观测器（extended state observer,ESO）对扩张状态（未知...
半波长交流输电作为超远距离输电技术受到广泛关注。半波长交流输电线路的故障特征与传统输电线路不同,原有的方向元件应用到半波长交流输电线路时需要重新研究。通过理论推导和仿真分析,研究了半波长线路发生故障后,稳态工频量、故障突变量和故障行波量表征的故障方向特性。与常规输电线路相比,半波长线路反向故障时,稳态工频量（零序量）和故...
高压直流输电换流阀中由阳极饱和电抗器引起的振动噪声问题直接关系到系统的稳定运行和环境友好性,目前对阳极饱和电抗器的阻尼弹性体降振降噪研究较为匮乏。以锦屏—苏南±800k V/4750A高压直流输电工程使用的阳极饱和电抗器为试验对象,取出阳极饱和电抗器中一对铁心并缠绕激励线圈,测量了一对铁心在不同激励下的振动噪声。同时为降低铁心的噪声...
为解决多直流集中外送电网在单回直流故障期间交流电网出现的过电压问题,提出了一种基于高压直流输电无功控制的过电压最优抑制策略。对直流输电系统外送功率受阻时交流系统过电压的机理进行了研究。研究表明,在直流输电系统换相失败或线路故障重启期间,换流器消耗无功明显减少,在交流侧滤波器切除之前,交流系统无功严重过剩,导致换流站交流母线...
对于含大量子模块的模块化多电平换流器（modular multilevel converter,MMC）而言,基于实时排序的传统电容电压均衡策略计算量大,降低了控制器的响应特性。为此,提出一种寻k值均衡方法,根据五分化中项的中项原则,确定处于投入和切除零界状态的模块电压大小,通过一轮比较处理从而获得需要投入和切除的模块编号信息,避免每个控制周期对桥臂模块电...
研究了电网换相换流器高压直流输电（line commutated converter high voltage direct current,LCC-HVDC）的控制系统参数对其小干扰稳定性的影响。基于LCC-HVDC换流站的开关函数模型,建立了LCC系统换流站、交流系统以及控制系统的小干扰动态模型,并将其与PSCAD/EMTDC中的电磁暂态仿真结果进行对比,验证了小干扰模型的正确性。然后,采用特征值分...
近几年换流变压器空载合闸产生的励磁涌流影响了直流输电系统的安全稳定性。换流变压器由于漏抗高且运行方式特殊,其励磁涌流较特殊。为分析换流变压器空充产生的励磁涌流与普通电力变压器产生的励磁涌流的不同,从换流变压器的基本特性、励磁曲线、绕组结构、运行方式以及有载调压等角度分析了换流变压器励磁涌流的特殊性,并提出了相应的运行建...
针对目前冷热电联供微网能量流计算中对多能量输出端的能源站描述不够详细、冷/热网与电网之间的耦合关系简单以及采用统一计算方法导致模型复杂度高、计算时间较长的问题,提出了一种冷热电联供微网能量流的解耦计算方法。对能源站内部进行了较详细的建模,并考虑燃气发电机与制冷制热设备间的能量耦合关系,以及供冷供热网中循环水泵的耗电特性。...
针对直流微电网惯性低,母线电压抗干扰能力差的问题,考虑直流微电网中各旋转设备和储能设备的潜在惯性支持能力,提出直流微电网虚拟惯性控制。首先,给出了直流微电网中各可控电源提供的惯性功率的通用的表达式,该惯性功率直接由直流母线电压变化量及虚拟惯性控制系数确定;其次,在设计各变流器附加惯性控制时,采用一阶惯性环节代替了微分环节,避...
三相四柱组合式电路相对于组合式三相电路具有体积小、重量轻和成本低等优点,非常适合微电网双模式应用场合。提出采用三相四柱组合式双向变流器,并针对其双模式控制展开研究。首先建立其各相序等效模型,定性分析出并网条件下并网电流中存在三次谐波电流,并提出了复合控制和指定次谐波消除相结合的控制方法;针对离网时带不平衡单相负载问题,采用...
西南特高压直流水电与受端电网梯级水电构成了非常复杂的跨省互联水电系统,面临新的复杂协调优化问题。为此,以溪—浙直流水电输送工程为背景,提出一种跨省互联水电站群多目标联合优化调度方法。该方法建立了发电量最大和枯期典型日峰谷差率最小的多目标优化模型,并引入目标转换策略将原问题分解为多个不同峰谷差率约束的子问题;在求解过程中,根...
直流输电具有远距离、大容量、无稳定问题等特点,适用于大型能源基地电力集中开发和外送场景。随着我国能源基地的开发建设,直流工程数量以及送电规模不断提高,直流系统的调制功能对系统稳定运行的影响日益凸显。西南地区水电资源丰富,目前通过多回特高压直流工程送电至华东地区。水电基地电网独立运行时系统阻尼特性相对较差,故障时交流系统易...
随着分布式光伏大量并网,分布式光伏容量预测作为配电网规划中的关键环节,是变电站、网架规划中综合负荷计算的重要依据。对规划区域内的分布式光伏容量预测评估进行了深入研究,提出了适用于主动配电网规划的分布式光伏发电时空预测方法。建立了配电网分布式光伏装机容量时空分布预测模型,并利用空区推论和时序发展的方法求取规划年空间分布式光...
小功率微逆变器常工作于电流断续状态（discontinuous conduction mode,DCM）,为提高效率,可将其设计工作于电流临界连续状态（boundary conduction mode,BCM）,但需付出变频控制、过高的驱动损耗和开关损耗的代价。为克服上述问题,提出一种在宽功率范围内实现BCM的类谐振桥式微逆变器,引入可变电感作为能量缓冲器件,提出一种感值可扩展的方案,...
电力系统谐波标准是电网谐波规划的主要依据。受电网形态发展、非线性设备特性、谐波测量和建模技术等因素的影响,需要对谐波标准进行不断的修订或更新。基于英国谐波标准G5及其长期发展历史,研究了其主要特点及发展过程的影响因素;针对谐波标准中的相关重要问题,即谐波分配策略、谐波电压规划水平、谐波电压评估方法、设备入网评估规程、谐波标...
提出了一种兼顾源、荷、储及网内、网外全时段协同优化的建模与优化方法。考虑能源局域网网内、网外各可调度资源的实际运况及彼此之间的交互关系,根据可再生能源利用最大化和系统运行费用最小化原则构建了适用于分时电价和实时电价的网内/网外一体化能量管理与优化模型：在网内,引入需求响应机制和储能单元进行经济调度,以提高能源局域网网内各...
目前,基于WAMS的多FACTS协调控制研究大多局限于理论计算和离线仿真,对于WAMS系统及FACTS装置控制特性的模拟与实际系统还存在一定的差异,为了更加准确地模拟协调控制过程,有必要在接入多种FACTS实际控制器以及PMU装置的实时仿真平台上对协调控制策略进行闭环验证。构建了一种基于WAMS的多FACTS协调控制数模混合仿真试验平台,其拥有强大的数字仿...
需求响应的实施需要对负荷侧资源进行有效整合和合理管理,负荷聚集商作为其他电力系统参与者与需求响应资源之间的新兴中介,可参与电力系统源荷互动的实现。针对目前主网调度负荷侧资源存在障碍的问题,提出以负荷聚集商安排负荷削减合同的方式参与需求响应,上层以系统综合调度成本最低为优化目标,下层在分析主动负荷用电特性的基础上制定负荷削...
针对区域综合能源系统在市场环境下的优化调度中未充分考虑多个系统互联及光伏/负荷的预测误差等不确定性的现状,研究基于区间线性规划的区域综合能源系统日前优化调度方法。采用区间数对光伏出力及负荷的不确定性进行区间描述,以能源服务公司利益最大化为目标,综合考虑多能互补和网络互联及环境效益,并采用分时电价制度,建立基于区间线性规划的...
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