“主动配电网和微网技术研究”专题征稿启事

正随着社会对电力系统能源效率和电能质量的要求进一步提高,分布式能源(distributed energy resources,DER)的大量接入,未来输配电网之间将产生双向功率流,负荷和电源将具有双重不确定性,客户将具有消费者和生产者的双重身份,传统配电网的规划设计方法和运行控制模式已无法适应新的发展需求。主动配电网(active distribution network,ADN)以及微电网的应用是国际上较为清晰的技术     

基于分层储能的主动配电网需求响应控制策略研究及实现

开展需求响应(Demand Response, DR)和提高分布式发电(Distributed Generation, DG)渗透率可以有效地缓解输电和发电建设要求。传统配电网的无法适应DER高渗透率接入,基于价格和激励的需求响应在现有的政策和市场环境下推广应用驱动力不够。为了解决上述问题,将配电网储能系统进行分层分级,通过层级分权和责任授权发挥储能系统的主动性,不同层级的储能通过自主协调进行需求响应。该方法可提高分布式电源的渗透率,延缓配电网升级改造提升资产利用率,满足区域配电网稳定运行、电能质量、供电可靠性等,促进储能在电力系统中的应用。基于该研究成果研制的主动配电网需求侧管理系统已应用于国家能源应用技术研究及工程示范项目,实践验证了策略的有效性和实用性。     

新能源接入对主动配电网的影响

基于对国内外关于主动配电网(active distribution network,ADN)相关研究以及分布式发电对传统配电网影响的深入分析,从负荷预测、规划设计和运行控制这3方面对分布式新能源接入主动配电网产生的系列影响开展了讨论,提出含分布式新能源的主动配电网一次网络与能源交换网络布局设计理念以及将大数据技术应用于主动控制系统的设想,同时进行了基于大数据技术的主动控制体系设计、大数据信息采集体系设计和含新能源的主动配电系统(active distribution system,ADS)规划系统设计。     

基于IEC 61850的主动配电网故障自恢复多代理系统

鉴于分布式能源(DER)在电力系统中的渗透率不断上升,可孤岛运行的DER对配电网馈线故障及恢复供电有新的影响,为此提出一种基于IEC 61850的主动配电网(ADN)故障自恢复多代理系统(MAS)。该MAS由部署在馈线分段开关上的领导代理和馈线其他元件上的成员代理组成。重点基于IEC 61850的信息模型研究了自治区域代理之间的功能布局和通信流程,故障区域通过代理之间的通信与协商完成故障定位、隔离和供电恢复。MAS考虑了ADN架构和各区域负荷供电特性,并顾及与IEC 61850在ADN中的兼容性和适用性。仿真结果表明所提MAS满足ADN中各设备之间的互操作性和可配置性,确保ADN供电恢复的可靠性和安全性。     

分布式能源接入电网的电能质量问题及其治理技术

分布式能源规模化接入电网对电网产生了新的挑战,主动配电网(active distribution network,ADN)技术被认为是分布式能源规模化利用的有效技术途径。统一电能质量控制器(unified power quality controller,UPQC)作为定制电力技术中功能最强大的电能质量综合补偿装置,能够综合治理主动配电网中电能质量问题,提高分布式能源接入配电网的渗透率及优化经济运行水平。文章对分布式能源的并网和主动配电网中的电能质量问题做了简要介绍,并对UPQC的概念、基本结构及其工作原理进行了详细阐述,最后仿真验证了UPQC能够有效地综合治理ADN中复杂的多重电压和电流质量问题。     

主动配电网分层分布控制模式切换研究

大量可再生能源接入电网给配电网的控制带来了巨大挑战,传统配电网的被动控制已经不能满足对配电网能量双向流动的实时控制,发展研究主动配电网分层分布控制能实现对可再生间歇式能源的有效消纳及控制。文中将主动配电网(ADN)划分成3层控制结构,根据全局优化及馈线控制误差(feeder control error,FCE)提出定交换功率控制、区域协同控制、区域自治控制3种模式及它们之间进行主动切换的条件、方法。最后通过MATLAB/Simulink建立一个简单的ADN配电系统模型进行仿真,算例仿真结果验证了这3种模式之间切换的正确性及有效性。     

主动配电网智能设备的研发与实践

正常规配电网不是为接入大量分布式能源(Distribution Energy Resource),DER而设计,大量DER接入配电网后可能会带来诸多影响。例如,影响短路水平、影响无功功率和电压分布,尤其是新能源以即插即用方式接入,给配电网运行带来更多的不确定性,更加难以调控。因此,为了应对大量DER的接入,并维持或提高原有配电网的可靠性,配电网必须向主动调控、自动适应的主动配电网发展,配、供电设备也必须要适应这种变化。     

“主动配电网和微网技术研究”专题征稿启事

正随着社会对电力系统能源效率和电能质量的要求进一步提高,分布式能源(distributed energy resources,DER)的大量接入,未来输配电网之间将产生双向功率流,负荷和电源将具有双重不确定性,客户将具有消费者和生产者的双重身份,传统配电网的规划设计方法和运行控制模式已无法适应新的发展需求。主动配电网(active distribution network,ADN)以及微电网的应用是国际上较为清晰的技术发展方向,前者多应用于公共配电网,后者多应用于其他客户电网。近年来国内外在这两个领域有许多课题研究和成果。为了共享这些研究成果,《中国电机工程学报》编辑部邀请中国电力科学研究院     

“主动配电网和微网技术研究”专题征稿启事

正随着社会对电力系统能源效率和电能质量的要求进一步提高,分布式能源(distributed energy resources,DER)的大量接入,未来输配电网之间将产生双向功率流,负荷和电源将具有双重不确定性,客户将具有消费者和生产者的双重身份,传统配电网的规划设计方法和运行控制模式已无法适应新的发展需求。主动配电网(active distribution network,ADN)以及微电网的应用是国际上较为清晰的技术发展方向,前者多应用于公共配电网,后者多应用于其他客户电网。近年来国内外在这两个领域有许多课题研究和成果。为了共享这些研究成果,《中国电机工程学报》编辑部邀请中国电力科学研究院范明天教授作为特约主编,主持"主动配电网和微网技术研究"专题,拟以专栏形式于2014年内开始分期出版(正刊)。     

适用主动配电网的差动保护方案研究

为了解决主动配电网双向潮流对电缆型配电网保护影响,分析了DER接入电缆型配电网对保护带来的问题,提出了适用于主动配电网的差动保护方案。差动保护方案配置集中式线路差动与就地式母线差动保护,适用于电缆线路的配电自动化。DTU采用内置以太网通信技术,采用专用光纤通道"手拉手"连接。基于光纤通道实现DTU数据同步,DTU进出电流传输至集中式差动保护装置,由集中式差动保护装置实现配电网线路保护,DTU就地实现环网柜母线保护,能很好地满足电缆线路ADN接入DG对保护的要求。设计开发了相应的DTU及集中式差动保护装置,应用在实际的电缆线路ADN系统,具有很好的应用前景。     

No.5 欧洲配电网智能化发展中的控制技术(下)

首先介绍解决配电网双向潮流的方向保护和防孤岛保护的3个基本类型(被动保护、主动保护、广域保护),以避免可再生能源高渗透率条件下出现的故障保护和非计划孤岛问题。针对客户跟随电源的运行模式,讨论了客户参与主动控制的多种可能性,特别讨论了主动客户给市场与电网带来的影响。针对配电网规划需要考虑网络控制问题这一全新概念,分析了网络控制中网络解与非网络解的作用,并以无功电压优化控制为例介绍了新的控制方式。     

电网对称故障下基于active crowbar双馈发电机控制

随着风力发电规模和风电机组单机容量不断增大,要求大型风电机组具有低电压穿越能力,因此需要研究三相对称故障下双馈风力发电机控制方法.在电网电压突然跌落时,由于双馈发电机中的电磁耦合关系,在定转子中感应出过电压过电流,为保护转子侧变换器,需要通过crowbar来短路双馈发电机的转子.针对传统的passive crowbar的不足,采用active crowbar电路的控制方法.当电网故障造成双馈发电机转子过流时,开启active crowbar电路来旁路转子侧变换器.当转子电流下降到一定程度时断开crowbar,转子侧变换器恢复工作,此时双馈电机可以向电网同时提供有功无功支持.理论分析的基础上进行了仿真研究.仿真结果证实了采用active crowbar可以有效地实现双馈风力发电机的低电压穿越.     

Compensation characteristics of shunt active and series active power filters

Active power filters have been used in practice to suppress the harmonic interference in power systems. To compensate for harmonic currents of loads, active power filters usually are connected to power systems in parallel with the loads. These filters, which are called shunt active filters here, are very effective for loads that can be considered as current sources, such as thyristor rectifiers with large dc reactances. Many papers have covered the shunt active filters applied to these current-source loads, however, none has discussed characteristics of the shunt active filters when they are applied to voltage-source loads. On the other hand, since more and more diode rectifiers with capacitive dc filters have recently been used, harmonics generated by them have become an issue. The diode rectifier with capacitive dc filters behaves as a voltage source rather than a current source. When a shunt active filter is applied to such a diode rectifier, the current injected from the shunt active filter may flow into the diode rectifier. As a result, harmonics of the source current cannot be reduced effectively, and harmonic current flowing into the diode rectifier increases greatly. This paper presents the aforementioned problem of shunt active filters analytically and experimentally. Then a series active filter is proposed to suppress the harmonic current of the diode rectifiers. The features, operating conditions, and considerations of shunt active filters and series active filters are described analytically and demonstrated experimentally. Taking a diode rectifier with capacitive dc filter as a typical voltage-source load, compensation characteristics of shunt active filters and series active filters are discussed by experiment and simulation. The validity of the series active filters is illustrated experimentally.     

有源电力滤波器谐波电流检测方法的研究

有源电力滤波技术是治理谐波污染问题最有效的手段之一.提出了一种有源电力滤波器谐波电流的检测方法,其不仅可以快速检测出基波有功分量,还可实现谐波有功分量的检测.用MatLab/Simulink仿真研究了谐波电流的检测效果,并搭建了有源电力滤波器实验电路,进行了实验验证.实验结果证明了提出的谐波电流检测方法的有效性.     

考虑综合承载力的主动配电网优化调度与运行

随着风、光渗透率不断提高,其多重时序波动与不确定性给主动配电网优化调度工作带来了挑战。为提高主动配电网应对不确定性扰动的能力,提出一种考虑综合承载力的主动配电网优化调度方法。首先,从主动配电网资源充裕度和运行安全性两方面提出了综合承载力指标体系。然后,计及多种主动管理资源的协调调度,构建了考虑综合承载力的主动配电网优化调度模型。其次,引入图论“破圈法”对网架编码策略进行改进,并采用混合编码粒子群算法对模型进行求解。最后,基于改进IEEE 33系统设计算例验证了所建模型的科学性和有效性。     

主动配电系统规划的主要影响因素分析

传统配电系统为了满足负荷增长和分布式电源接入的需要,其规模和结构在规划时都有可能进行相应的增加与改变,为此有必要增加相应的投资。而主动配电系统规划通过采取主动控制与主动管理技术,在保障供电可靠性的基础上最大可能地利用现有资产,从而有可能延缓配电系统的投资,增加配电网的投资效益。本文探讨主动配电系统规划需考虑的主要因素,首先给出主动配电系统和被动配电系统的主要区别,定性分析控制模式与数据模型对主动配电系统规划的影响,然后说明外部条件对主动配电系统规划的影响,最后给出绿地电网和棕色电网对主动配电系统规划的不同要求,以期为我国开展主动配电系统规划研究,形成较清晰的主动配电网规划技术路线提供参考借鉴。     

高精度、低纹波稳定电源用直流有源滤波器研究

对用于一种特殊的高精度、低纹波直流电源的直流有源滤波器的主电路结构和抑制纹波的基本原理进行了分析 ,提出了两种控制方法 ,并在此基础上研制出了实验装置。结果表明 ,由无源滤波器和有源滤波器构成的混合滤波器能大大降低电流纹波和提高电源的稳定精度。一台实际的工业装置测试表明 ,其纹波达到了 10ppm。     

串联混合有源滤波器设计中的几个关键问题

提出了在负载变化范围很大和有严重电网电压畸变的情形下,串联混合有源滤波器（SHAPF）设计和实现中的几个重要影响因素,并具体给出了特殊设计的无源滤波器、自适应的参数控制和多变量的复合控制方案等的解决方案。这种SHAPF工作稳定,谐波抑制性能好,引起的附加无功电流小。仿真与实验结果证明了分析的正确性与设计方案的有效性。     

并联混合型电力有源滤波器的研究

并联混合型电力有源滤波器（ＨＳＡＰＦ）是结合并联型电力有源滤波器和并联无源滤波器的一种谐波补偿装置。详细分析了它的工作原理和控制方法,理论分析和实验结果表明该谐波补偿装置具有良好的谐波补偿特性。     

活性炭生物再生的探讨及在污水处理中的应用

简述了曝气池中投加粉末活性炭,其处理效率明显优于传统活性污泥法的原因,并论述了活性炭的微生物再生的机理、效果和优缺点。