近年来,分布式可再生能源发电得到了快速发展,分布式发电接入配电网已成必然趋势,然而大量具有间歇性、随机性的分布式发电接入电网,极大地增加了电网复杂性和管控难度,对电网的安全、可靠、经济运行产生重大影响。
为了提高多分布式电源仿真建模的精度,降低仿真模型与物理设备的运行误差,提出基于模糊C均值聚类的分布式电源并网逆变器输出功率置信区间估计方法。首先,根据DG的电压电流输入输出关系建立同类型DG的统一模型,采用粒子群算法进行参数辨识,得到DG输出功率偏差与物理系统同型设备运行参数的关系特性;其次,采用模糊C均值聚类方法,对DG集群进行分类...
储能系统作为一种灵活的资源,在电力系统中发挥着重要作用,具备参与调峰、调压、提供备用等功能。针对该问题,提出了面向多应用需求的分布式储能优化调度模型。首先通过0-1变量的引入及对交流潮流的简化,解决了潮流双向流动的电力网络中难以考虑电压的问题。并基于此构建了以考虑煤耗成本、电压偏差惩罚的总运行成本最小为目标的分布式储能优化...
围绕不同独立微电网之间的互联运行控制问题,采用基于双向AC/DC变流器的柔性互联方法连接独立微电网。每个微电网与相连的变流器交流侧单独构成一个控制区域,区域内部网络采用支路潮流模型,集中优化光伏单元、储能系统和柴油发电机组等设备;相邻区域交互区域边界有功功率,采用基于交替方向乘子法的分布式优化算法协调控制不同微电网内的资源。正...
交直流混合配电系统可以提高电网的灵活性和可再生能源消纳,提出了在高渗透率分布式光伏场景下基于电力电子变压器(power electronic transformer,PET)的交直流配电网运行优化和经济性评估方法。通过计算包含交直流变换环节损耗和电网可靠性约束等条件的运行成本,分析交直流配电系统相比传统交流配网在提高优化调度水平和降低功率损耗方面的优势...
大规模分布式电源的接入给中低压配电网的电压控制带来了新的挑战。考虑配电网中低四遥覆盖率和网络建模精度的限制,设计了一种无潮流模型依赖的低感知度配电网集中式电压控制方法。该方法以最小化节点电压与参考值的偏差为优化目标,并用一个深度神经网络来拟合可控节点注入功率与关键节点电压之间的函数关系,然后采用梯度下降的方法对优化模型...
一致性控制是微电网中应用广泛的一类分布式控制策略。然而,一致性控制依赖于各分布式电源(distributed generator,DG)之间的交互通信,系统中通信延时和控制延时的存在极可能恶化系统性能,甚至造成系统不稳定。分析了通信延时和控制延时对基于一致性的微电网有功分布式控制的影响,提出了一种系统稳定性判据。在此基础上,设计了考虑系统延时影响...
随着光伏渗透率的不断增加,光伏发电的波动性已经成为影响电能质量和电网稳定性的一个重要因素,为此提出了将一种改进连续集模型预测控制策略应用于含储能的分布式光伏发电系统,利用模型预测控制能够对系统阻抗模型进行预测,并增加了在线修正过程,仅使用储能变流器采集的本地数据,即可实现对光伏功率波动的抑制,并保证系统并网点电压的稳定,该方...
无变压器非隔离型光伏并网逆变器因为功率开关器件的容差、PWM门控驱动脉冲的不对称性等原因会导致输出电压中含有一定的直流分量。为此提出一种新型的基于扰动观测器的直流电压分量抑制方法,该方法的扰动抑制内环参数设计简单,且扰动抑制内环不会影响到常规电压反馈控制外环的跟随性能。首先分析了光伏并网逆变器直流注入的产生原因,在此基础上...
针对电压型虚拟同步机参数的设计提出了一套完整的方案。根据虚拟同步机已有的数学模型,对于有功环从稳定性、稳定裕度以及超调量等方面对参数选择范围进行约束;对于无功环,从稳定性、一阶低通滤波器的截止频率角度限定了参数选择范围。结合了相应的电网标准,进一步缩小参数的选择范围,最终得到综合考虑有功环、无功环稳态性能与动态性能的参数...
现现有二阶模型的VSG控制方案,对一次调频和转速振荡阻尼功能的定位与区分并不明确,表现为阻尼系数或有功调频系数的取值会同时影响到VSG的稳态功率/频率偏差和振荡阻尼性能。分析了一次频率调节和转速阻尼的物理本质,提出采用转速阻尼功率高通反馈和一次调频功率低通反馈改进VSG功频控制模型,实现了一次调频和转速阻尼作用的区分。根据同步发电...
泛在电力物联网是物联网在电力行业的一种具体表现形式,是互联互通的电力网与通信网深度融合的产物,是实现能源互联网的重要举措。第五代移动通信(5G通信)因具有高带宽、低时延、低功耗等优势,受到各行各业青睐,也将于泛在电力物联网深度融合。基于此,探讨了5G通信技术与泛在电力物联网的深度融合,深入分析了5G通信在泛在电力物联网中的应用场景...
基于MMC的运行基本原理,研究了柔直电网功率不平衡时桥臂电容的充电过程,得到了直流电压与不平衡功率之间的表达式。针对不平衡功率引起的直流过电压问题,现有的故障穿越措施主要有紧急降低风电功率和装设耗能装置2种,该文提出了一种自适应NLM策略实现直流电压的紧急控制,可延长直流电压上升达到保护定值的时间,在换流站闭锁前实现安控有效切机...
地磁暴导致变压器损毁及电网事故的原因是输电线路的地磁感应电流(geomagnetically induced current,GIC)流经变压器的次生干扰所致,尤其1000 kV特高压变压器的GIC响应机制及大电网中的GIC无功(GIC-Q)效应是制定防御地磁暴灾害的策略迫切需要解决的问题。根据2017年9月8日地磁暴侵害山东昌乐站1000kV特高压变压器高中压侧的无功功率的实测数据,...
当前配电系统多电压等级共存,智能软开关(soft open point,SOP)的接入能够有效解决多电压混联场景下功率调节问题,全面提升配电网运行的灵活性。提出了一种基于SOP的多电压等级混联配电网运行优化方法,首先阐述了适用于多电压等级混联配电网的SOP基本原理;建立了基于SOP的多电压等级混联配电网运行优化模型,并将其转化为可有效求解的二阶锥规划...
随着波动性的风光等新能源并网比例不断提高,电力系统需要配备更多的调节能力。如何量化应对新能源出力等不确定性所需的调节能力是大规模新能源接入系统面临的一个新问题。该文采用通用生成函数(universal generating function,UGF)建立包括风电出力、负荷出力及机组随机故障的不确定性模型,进而将UGF与随机生产模拟(probabilistic production ...
利用有源电力滤波器实现对电能质量的综合控制是配电网智能化的关键,但现有文献均未考虑补偿时各频率分量电流的协调控制,且控制系统对频率的波动敏感,参数整定困难,补偿效果较差。该文通过等效电路变换,建立了三相四线制三电平三桥臂有源电力滤波器在实现正序无功电流、负序电流、谐波电流和中线电流补偿时的等效电压源电路模型;基于瞬时功率理...
随着局部地区风电渗透率的不断提高,风力发电振荡脱网事故频发,阻抗建模成为分析大规模风电并网振荡问题的一种有效方法。控制硬件在环仿真作为获取风电机组阻抗特性的有效方式,其阻抗测量结果受仿真平台性能参数的影响。研究了基于控制硬件在环实时仿真的风电机组阻抗测量建模方法,定量分析了对于测量精度影响较大的因素。首先介绍了控制硬件在...
由于电力电子器件的脆弱性和并网逆变器的可控性,光伏电站改变了送出线路的故障电流特征,导致基于常规同步机电源故障特征设计的各类方向元件存在适应性问题。考虑到不同控制目标和故障类型,推导了送出线路光伏电站侧故障电流相量表达式。基于此,给出了不同控制目标下正、负序突变量阻抗角表达式和相量故障分量的相位关系。进而深入分析了有功、...
随着风电、光伏等可再生能源接入比例的升高,使得配电网运行和控制面临着巨大挑战。综合考虑风光储模型,并计及了风光荷的不确定性、风速与光照强度预测误差的相关性,结合多项式正态变换方法(three-order polynomial normal transform,TPNT)、拉丁超立方采样(Latin hypercube sampling,LHS)技术产生样本,并基于同步回代缩减法(synchronous back ...
针对由能量型储能和功率型储能组成的混合储能系统,阐述了基于一阶巴特沃思滤波器进行实时功率分配的方法,分析了导致功率型储能元件充电或放电容量积累从而影响其性能的原因。在此基础上,构造了二阶滤波传递函数,改善了交接频率处的截止特性,同时该功率分配方法可使功率型储能在响应高频功率指令时存在一个与输入功率指令及滤波过程无关的衰减...
提出一种基于频率相关网络等值和时变动态相量直流模型的机电暂态仿真方法。该方法将大型互联电网中的直流系统从机电暂态模型中分离出来单独建模,并给出完整的仿真流程。基于多速率仿真方法用小步长建立电流源型高压直流(line commutated converter high voltage direct current,LCC-HVDC)和电压源型高压直流(voltage source converter high vo...
随着特高压交直流电网建设的飞速发展,大规模交直流电网相互影响研究领域对电磁暂态仿真的规模及效率提出了很高的要求。针对传统的人工建模方式无法满足大规模电网电磁暂态仿真需求的现状,提出了子系统划分、用户主动控制、自动/手动电网解耦、发电机控制器自定义库、潮流自动校核和智能继承等自动建模关键技术,并开发了把BPA数据转为HYPERSIM...
直流配电技术的发展,为分布式电源的接入提供了更加高效的方式,使得配电网呈现出交直流混合的拓扑形态。充分考虑将电价型需求响应应用在交直流混合配电网优化运行中,将主网电价与用户侧需求响应通过阶梯式弹性建模方法加以表示,在输配分离的电力市场环境下,实现确保交直流混合系统安全运行的同时最大化配电网主体的总收益。此外,交直流混合配电...
昌吉—古泉±1100 kV特高压直流(以下简称'吉泉直流')分层接入受端华东电网后,将给华东交流电网的运行带来新的安全稳定问题。为此,该文针对吉泉直流分层及单层接入两种不同方式,对直流近区潮流、分层接入直流短路比及电压波动特性进行了比较;分析了不同故障下吉泉直流分层接入后受端电网的稳定特性,并提出了相应的安全稳定控制策略,保障了华东电...
针对实时评估电网暂态稳定性的快速性和准确性的需求,提出一种基于故障清除后短时受扰轨迹和卷积神经网络的电力系统暂态稳定性的评估方法。该方法无需人工计算轨迹特征作为输入量,直接基于量测时序数据,利用深度学习模型的自主学习能力逐层提取隐含在短时轨迹的局部特征,构建短时受扰轨迹与稳定类别间的非线性映射关系,并引入考虑故障初期受扰...
随着电网互联的不断发展,电力系统扰动传播现象越来越明显地呈现一种机械波的形式。若不能准确分析扰动在电网中的传播过程,进而制定相应的控制策略,极有可能引发连锁事故,严重时甚至可能引发大停电。而现有机电波框架结构模型基于逐级对称分布惯量的思路刻画扰动的时空传播特性,不利于准确描述实际电网的复杂性。针对这一问题,该文研究了扰动传...
针对城市化发展和环保约束加强过程中暴露出的现有城市电网分层分区网架供电能力受限、互供能力弱、电压无功储备不足等问题,结合柔性直流输电技术优势提出了柔性直流应用于城市分区互联的功能定位。在此基础上,首先建立了经柔性直流互联的分区220 kV电网供电能力评估数学模型,从送受端分区选择、容量优化、落点选择、安全稳定适应性评估等方面...
为了考虑风光不确定性给微网运行带来的风险,针对独立型微网的容量优化配置,提出一种基于生成对抗网络(generative adversarial network,GAN)场景模拟和条件风险价值(conditional value at risk,CVaR)的容量随机优化配置模型。首先利用GAN模拟大量风光出力场景,再用K-medoids聚类进行消减得到若干典型场景;其次,以微网供电可靠性为约束,以经济性...
为有效平抑电热微网的联络线功率波动,提出一种基于蓄热热泵群灵活控制的联络线功率平滑策略。通过变参数指数平滑确定功率控制目标,分析平滑参数对波动功率的影响;考虑热泵蓄热水箱的储能潜力,将波动功率平抑任务分配至蓄电池与蓄热热泵群;通过控制热泵群负荷动态调整,吸收联络线波动功率。该策略在保证用户差异化用能需求的前提下,通过模拟退...
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