基于并行计算机/RTDS的混合实时仿真不对称故障接口交互与实现

针对"并行计算机+RTDS"的SMRT混合实时仿真平台,提出用于三相不对称处理的混合实时仿真接口三序电流分立注入法和电磁暂态侧接口三序功率初始自校正计算方法,研发实现了电磁-机电暂态混合实时仿真中全序量交互,扩展了SMRT混合实时仿真平台不对称故障仿真模拟功能,经SMRT电磁-机电混合实时仿真与RTDS电磁暂态实时仿真的对比测试验证表明,两者仿真结果具有较高的吻合度。     

SMRT在交直流大电网分析中的应用模式及实践

电磁-机电暂态混合实时仿真平台(super-mixed real-time simulation,SMRT)因其仿真规模、仿真精度和易用性等方面优势在交直流大电网分析中展现出广阔的应用前景。目前,SMRT仿真平台已经被用于交直流大电网机电暂态行为和稳定特性的仿真分析与研究、基于典型运行方式的实际电网故障/事故快速复现、交直流系统重大运行风险评估等生产运行服务、系统性能及控制策略课题的研究和电网动态补偿电力电子装置对电网多直流故障后换相失败恢复的作用和影响的分析,以及调度员的教学和培训等领域。经过进一步开发,SMRT仿真平台将被用于解决系统级保护整定与校验等更多问题。     

基于DS/AHP和灰云聚类的制导仿真系统可信度评估方法

针对复杂制导仿真系统可信度量化的主观性和不确定性,给出了基于证据理论和灰云聚类的仿真可信度评估模型.首先以群组层次分析法获得多位专家的意见,并对不一致意见进行证据理论融合,得到具有更高可信度的指标权重;然后采用灰云聚类的方法,以灰云模型作为白化权函数,对定性评价进行量化处理,最后通过计算灰色聚类系数完成对仿真系统的可信度评估.应用此模型对制导半实物仿真系统进行评价,结果符合客观实际,表明该模型具备可行性和实用性,为仿真可信度评估和综合评价问题提供了一种新的有效途径.     

一种大电源接入电网接入点选取合理性的评估方法

合理确定大电源接入点对于分层分区、合理化电网结构具有重要意义。为此,研究了基于综合权重的改进灰色关联分析法对大电源接入点选取合理性进行评估的方法。该评估方法选取短路电流、潮流分布、网损、稳定性、N-1故障校验结果作为综合评价的指标,并且采用整体短路电流水平、潮流熵、网损、V-Q灵敏度、N-1故障过负荷线路条数来定量描述上述评价指标。为避免单一赋权法的局限性,首先采用组合赋权法确定各指标的综合权重,然后利用基于综合权重的改进灰色关联分析法对大电源接入点选取方案进行综合评估,最后利用PSD电力系统分析软件进行仿真。仿真算例验证了该方法的有效性和可行性。     

智能变电站继电保护装置状态评估实用化研究

在新一代智能变电站的试点建设中,继电保护装置的内部参数成为可观测指标,弥补了目前继电保护状态评估工作可用数据不足和评估方法可行性差的缺陷。基于监测到的动态数据和运行及检修积累的静态数据对保护装置状态评估的实用化进行了研究。首先,对现有基于模糊综合评判法的状态评估方法进行了改进:对重要评价指标进行补充,提出更完善的评价指标体系;针对其对快速劣化指标的反应灵敏度不足,提出了“隶属度动态修正”思想。随后,针对所建立评估模型仍可能存在的不足,又补充了辅助决策规则加以完善。最后,在算例中利用该方法对某设备进行状态评估,通过对结果的分析验证了该方法的可行性。     

交直流大电网混合实时仿真（SMRT）平台研发与工程应用

为更准确、高效地研究南方电网受端多回直流换相失败、交直流复杂电网交直流相互影响、受端电网电压稳定和交直流电网稳定控制等问题,提出了研发基于RTDS实时仿真器与并行计算机联合闭环运行的电磁暂态-机电暂态混合实时仿真平台（supermixedreal-timesimulation,SMRT）。系统阐述了SMRT平台的架构和关键技术,即大规模电网实时机电暂态仿真技术、电磁与机电暂态全序量交互技术、RTDS与计算机仿真接口的数字化高速通信技术等。介绍了其在南方交直流互联大电网复杂系统运行分析、控制研究及运行人员培训中的应用。     

配电网规划运行评价体系及评估方法

传统意义上的配电网评价只针对某单一特性进行评价,为了更好地从整体上反映配电网发展现状,综合运用层次分析法和得尔菲综合评价法,构建了配电网综合评价指标体系和以配电网现状评估、配电网发展协调性评估、配电网运营效能评估及经济效益评估为基础的配电网规划运行评价体系。以该评价体系模型为基础,利用SoTower构建了面向用户的配电网综合评价计算平台,并以某县域配电网为实际算例,对该县域配电网进行综合评价。应用效果说明,通过对评估结果的分析,可找到各配电网的薄弱环节,指导配电网的规划、建设和改造。     

智能电网示范工程综合评价指标体系

结合国内外电网发展现状和我国实际情况,阐述了对智能电网示范工程进行评估的重要性,提出了智能电网示范工程综合评估指标体系框架。该体系按照全面性、客观性、实用性、典型性的基本原则来构建,包涵技术性、经济性、社会性、工程管理、实用化和创新性等6个维度的一级到四级指标,并确定了智能电网示范工程评价标准。通过对智能电网综合示范工程的智能化水平、工程建设、运行效果等方面进行评估,可为下一阶段坚强智能电网的全面建设做充分的理论、技术和实用化准备。     

基于综合权重的电压暂降严重度多指标评估方法

针对配电网中的电压暂降现象,提出了一种基于综合权重的电压暂降严重度多指标评估方法。该方法选取多个评估指标建立评价指标集合,克服了传统评价方法中只考虑供电侧或用电侧中某一方面的缺陷,将两者结合起来使评估结果更加全面;使用基于层次分析法与CRITIC法的综合赋权法为指标赋新权重,既充分考虑了各个评估指标之间的深层内在关联性,同时又能反映他们的相对重要程度,使评估结果更加合理;进行多次蒙特卡洛仿真后计算各节点综合得分,求取网络中薄弱节点的凹陷域交集。最后在Matla中对IEEE 30节点系统进行了仿真验证,结果证明该方法能更真实反映配电网中的实际情况,可以准确有效地识别网络中的薄弱节点和脆弱区域,为电压暂降治理奠定基础。     

基于多Agent系统的大型电网电压暂降评估

面向实际大型电网的暂降评估需要考虑覆盖全网特征的线路故障仿真,其仿真计算速度和稳定性是制约其实用化的主要因素。为此提出了一种基于多Agent系统的大型电网电压暂降评估方法。该方法根据仿真需求构造多Agent系统并制定协同交互规则。首先,由网架解析和故障设置Agent自主生成仿真任务。其次,由仿真管理和计算Agent动态执行海量仿真。最后,由数据处理和分析Agent异步存储仿真数据并生成评估结果。目前该方法已应用在某省级电网电压暂降评估工作中,取得了较好效果。实例证明所提方法加速比高,运行稳定,可为大型电网电压暂降评估实用化提供技术支撑。     

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。