智能电网环境下需求响应参与系统备用的风险协调优化模型

基于风险管理思想,构建了智能电网环境下紧急需求响应参与系统备用的协调优化模型。通过对备用容量配置的风险分析,运用马尔可夫链预测未来时段的系统运行状态概率,考虑事故发生后系统安全运行所付出的费用代价,实现了以概率方式对事故状态集的货币化度量,从而将事故后的风险损失引入备用优化模型。在电力市场环境下有效优化了发电侧和需求侧备用资源的配置。IEEE30节点系统算例表明,所提模型和方法有效可行。     

提高断面输电能力的紧急控制措施风险量化评估方法

跨区电网互联、大规模新能源并网、需求侧互动将给大电网的运行带来更多的复杂性、不确定性与风险性。文中在研究电网风险评估模型的基础上,提出一种提高断面输电能力的紧急控制措施风险量化评估方法。该方法考虑切机、切负荷、直流调制等紧急控制措施的代价以及《电力安全事故应急处置和调查处理条例》出台对安全稳定控制切负荷的影响,以暂态失稳风险指标的形式量化评估系统暂态稳定水平,同时分析了不同控制量对于风险值的影响。通过将系统安全稳定性与经济性相结合,以指标形式表征提升单位断面输电能力的代价,达到对紧急控制措施进行综合评价与筛选的目的。     

智能电网环境下需求响应参与系统备用的风险协调优化模型

基于风险管理思想,构建了智能电网环境下紧急需求响应参与系统备用的协调优化模型.通过对备用容量配置的风险分析,运用马尔可夫链预测未来时段的系统运行状态概率,考虑事故发生后系统安全运行所付出的费用代价,实现了以概率方式对事故状态集的货币化度量,从而将事故后的风险损失引入备用优化模型.在电力市场环境下有效优化了发电侧和需求侧备用资源的配置.IEEE30节点系统算例表明,所提模型和方法有效可行.     

计及电力安全事故风险的输电网可靠性评估

《电力安全事故应急处置和调查处理条例》(599号令)的实施对电力系统可靠性的要求更加严格。本文提出一种计及电力安全事故风险的输电网可靠性评估方法,从网架拓扑结构入手,考虑电磁环网对输电网可靠性的影响,将变电站划分为多种供电模式,针对不同供电模式提出相应的预想故障集选择方法。考虑负荷分布对事故风险的影响,提出不同行政区域内减供负荷分配方法。根据电力安全事故评价体系,建立事故等级评估模型,并设计事故风险评估程序算法。最后,仿真计算实际电网的电力安全事故风险,评估结果可有效识别网架的薄弱环节,能为系统规划和运行提供辅助决策支持。     

江西西部电网区域性稳定控制系统适应性分析

国务院《电力安全事故应急处置和调查处理条例》(国务院令第599号,以下简称《条例》)已于2011年9月1日起实施.为贯彻落实《条例》精神,保障电网安全稳定运行,对符合《电力系统安全稳定导则》要求,但故障减供负荷达到电力安全事故等级的西部地区电网,从运行方式、故障类型、减供负荷、事故等级等方面入手,对西部电网区域性稳定控制系统进行适应性分析,并提出相应解决方案建议.     

“大机小网”系统孤网运行模式的频率特性及风险评估研究

利用简化单机供电系统模型,根据系统运行方程的频率变化关系式,分析某地区电网孤网运行模式的频率特性。典型负荷方式切负荷方案研究采用插值法计算分时段损失电源的切负荷量,并基于概率法估算经济损失。依照区域电网的安全风险管理规定,提出了分时段核电机组跳闸和损失负荷的风险进行量化评估方法。     

可中断负荷参与阻塞管理模型与特性分析

确定用户中断损失是可中断负荷参与电力市场运行的难点。提出基于投入产出的中断损失评价方法,指出每单位负荷的价值是不同的,中断损失应根据电力边际价值评价,并通过两种电力需求曲线量化分析。Pool模式下,以阻塞成本最小为目标,构建协调机组出力调整与可中断负荷调度的直流最优潮流模型,该模型为一个二次规划问题,求解方便,降低了阻塞管理的复杂性。最后,IEEE-14节点算例验证模型有效性,并给出可中断负荷参与电力市场运行几点建议。     

需求价格弹性对发电侧备用容量配置的影响

需求价格弹性PED(price elasticity of demand)通过影响可中断负荷IL(interruptible load)成本进而影响到发电侧备用容量RCGS(reserve capacity of generation side)的配置,然而迄今为止,从风险角度有关量化PED对RCGS配置影响方面的研究一直被长期忽视.为此,在基于微观经济学消费者剩余理论建立IL成本的基础上,将PED引入到IL停电赔偿风险中,并基于风险管理与协调优化观点提出了市场环境下配置RCGS的数学模型,通过仿真量化分析了PED对RCGS配置的影响.仿真结果表明了增加PED将有利于减少RCGS的最优配置量以及为此所付出的代价.     

基于TOPSIS法考虑电力安全事故风险的运行规划分负荷方案优化

为综合评价电网运行规划阶段分负荷方案的优劣,构造了一套涵盖电力系统经济性、安全性、可靠性和电力安全事故风险的电网运行规划分负荷方案评价指标体系。该指标体系首次将电力安全事故风险纳入评价考虑,涵盖范围广,能综合反映电网运行规划分负荷的实际需求。在获取各分负荷方案评价指标值的前提下,利用TOPSIS（Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution）方法求解分负荷方案优化这一多目标决策问题,简单实用、可操作性强。实际系统仿真算例验证了     

计及电力安全事故风险的电网动态分区与切负荷协调控制研究

国务院599号令明确了稳控系统切负荷等同于故障损失负荷。区域切负荷比例过高会导致严重的电网安全事故等级和事后追责。研究通过动态调整电网分区结构解决部分对控制时间要求不高的紧急状态以减少控制切负荷量非常必要。当存在多个动态分区方案可以解决电网紧急状态时,采用多目标决策从备选方案中选择最优动态分区方案。当仅依靠动态分区技术不能解决电网紧急状态时,为降低电网损失,需要在计及电力安全事故风险的前提下考虑动态分区与紧急切负荷措施协调配合。通过实际电网算例验证,采用计及电力安全事故风险的电网动态分区与切负荷协调控制,可在保证系统安全的前提下,减小负荷损失量,降低电网整体电力安全事故等级。     

微电网概率性最优的储能容量研究

针对可再生能源发电受外界环境影响较大、难以控制,接入微电网后对其安全运行带来很大挑战的问题,指出在微电网中接入储能装置可有效地解决此问题;研究了微电网孤岛运行时储能容量的确定方法,提出了一种概率性最优的储能容量确定方法：计算了微电网调度出力与负荷需求的功率差额,并根据其概率函数密度曲线确定储能系统的最大充放电功率;根据储能系统不同时刻其充、放电量累计值的概率函数密度曲线,求出其最优储能容量,使电网能实现经济效益最优和可再生能源利用率最大。采用该方法确定微电网储能容量,具有求解方法简捷、所需储能容量小的特点。     

电解铝整流系统建模与稳流协调控制策略

介绍了大功率直流电解铝供电系统结构,建立了包括电解槽负载模型、饱和电抗器（ＳＲ）模型以及有载调压变压器（OLTC）的整流系统模型,提出了稳流协调控制策略：OLTC可对系列电流进行离散性的粗调,SR可在一定范围内实现对系列电流的连续性微调,两者结合能有效地解决机组投入与退出、阳极效应发生等大扰动下的稳流精确控制问题。基于电磁暂态分析软件包（ＥＭＴＤＣ）搭建了6机组整流系统,对网侧电压波动、负荷波动等工况进行了仿真分析,仿真结果表明：所提协调控制策略能保持直流系统处于最佳的运行状态,可实现电解铝生产过程中电流的平稳。     

多ARM协同架构的智能合并单元设计

为降低合并单元设备成本、增强其智能化和通用化特性,利用多ARM（高级精简指令集处理器）并行处理的优势来构建智能合并单元。采用灵活的模块化方式来进行总体架构的设计,通过光纤接口方式与其他智能电子设备建立基于快速以太网的双向通信,遵循IEC 61850通信标准进行采样值报文和GOOSE报文的高速网络化传输。结合数据处理和报文传输的要求,详细阐述了采样控制和开入开出控制等核心部分的软件处理流程。采样值及GOOSE传输等相关测试结果表明,该智能合并单元工作可靠而稳定,可满足智能变电站中合并单元在实时性强、可靠性高、通信流量大等方面的要求。     

基于卡尔曼增益动态修正的动力电池SOC估算

扩展卡尔曼滤波法(EKF)被认为是一种精度较高的电动汽车动力电池荷电状态(SOC)估算法,但是观测方程误差会对SOC估算结果带来影响。对EKF滤波过程进行改进,根据观测方程的误差对原EKF滤波过程增设动态卡尔曼增益修正系数,提出基于卡尔曼增益动态修正的动力电池SOC估算法。仿真结果表明EKF法可以有效克服SOC初始值不准确所造成的估算误差,动态卡尔曼增益修正系数可以进一步减小由于观测方程误差造成的SOC估算误差,使估算误差保持在5%之内。     

级联Boost变换器输出电压纹波分析

级联Boost变换器含有两个LC滤波器,呈现四阶动力学特性,具有宽输入电压范围的特点。其输出电压纹波与电感、开关周期、电容和负载等因素有关,其中输出电压纹波受电容等效串联电阻影响较大。采用时间平均等效原理对级联Boost变换器进行直流稳态分析,分析了两个电容等效串联电阻对输出电压纹波的影响,由理论分析可知电容C1的等效串联电阻对输出电压纹波影响较小,电容C2的等效串联电阻对输出电压纹波影响较大。采用谷值电流控制策略,保证了变换器稳定地工作在较高直流电压传输比的情况下,避免了次谐波振荡现象。实验验证了理论分析的正确性。     

碱法提取煤矸石中氧化铝试验条件优化

工业固体废物煤矸石中存在有价值的氧化铝，如能将其替代铝土矿提取氧化铝，则将变废为宝。然而，煤矸石中的铝、硅主要以高岭土形式存在，活性很低，因此需要通过高温破坏煤矸石中高岭土结构，才能将其中的氧化铝转化为可溶于碳酸钠溶液的铝酸钙。为了使煤矸石中的氧化铝尽可能多地溶出，采用正交试验方法分别对采用石灰烧结法提取煤矸石氧化铝的活化和溶出条件进行了优化。试验结果表明：采用石灰烧结法提取煤矸石氧化铝，最佳条件下煤矸石中氧化铝溶出率可高达89.5%，试验所确定的最佳条件可供工业试验参考。     

关于“十三五”配电网发展的思考

配电网直接面向电力用户,是保障电力“落得下、用得上”的关键环节,也是改善民生的重要基础设施。面对“十三五”期间配电网发展“高质量、智能化”的需求,在梳理总结当前存在问题的基础上,从经济社会发展、高供电可靠性要求、分布式能源与多元化负荷接入、外部建设环境变化等角度阐述了配电网发展面临的挑战与机遇,提出了未来配电网发展面临的关键问题,并从规划建设角度提出了应对措施与建议。     

1 000 kV皖南-浙北特高压线路工频参数测试干扰及结果分析

特高压线路工频参数测试干扰分析是选择适合工频参数测试方法及测试结果分析的重要基础。测试了1 000 kV皖南-浙北特高压线路正序和零序参数测试期间的干扰电压信号,分析了其频谱特征;在此基础上,通过与正序参数仿真计算值的对比分析了正序参数实际测试偏差。结果表明：皖南-浙北特高压同塔双回线路工频参数测试期间,干扰电压存在“三相不平衡性及时变性”的特点;工频法和异频法2种不同方法得到的线路参数测试结果存在一定差异;干扰电压“时变”时,线路工频参数测试宜采用异频法。     

DZM与FM系列铅酸蓄电池在制造过程中的比较

根据多年的实际工作经验,从基本原理、客户要求及电池使用的角度出发,通过不同生产及工艺条件下反应生成物的不同,对DZM与FM系列铅酸蓄电池在生产制造过程中的不同进行了阐述。     

基于NW小世界的量子进化算法在无功优化中的研究

针对量子进化算法的早熟问题,提出了一种适于电力系统无功优化的NW（newman-watts）小世界量子进化算法。该算法引入了NW小世界网络模型,以一种新颖的随机加边方式动态改变种群个体的邻域拓扑结构,从而保证了整个优化过程中的种群多样性,提高了算法的全局搜索能力。应用该算法对IEEE-14节点和IEEE-57节点系统进行无功优化的仿真分析,结果表明,NW小世界量子进化算法在电网无功优化计算中具有较强的全局寻优能力和较高的收敛精度。