自储能柔性互联配电网多时间尺度电压优化

为解决高渗透率分布式电源引起的电压越限问题,计及慢速调节设备特性和储能荷电状态的时序连续性,提出了自储能柔性互联配电网多时间尺度电压优化模型.日前优化求解慢速调节设备挡位并给出储能日内运行的功率限制区间,日内优化以此为基础求得各时段储能及柔直端口优化出力.基于电压越限检测实时调节各端口出力,以缩短过/欠电压持续时间.针...     

互联电力系统可靠性评估的改进等效模型

深入研究了互联组合发输电系统可靠性评估的等效问题。对外部系统提出了包括等效发电机、等效输电线、等效负荷在内的改进等效模型,利用外部系统停运负荷的概念改进了参数的计算,并以网络流法建立参数的计算流程。基于不分担电力不足协议提出一种新的等效状态合并方法,以便进行互联系统可靠性的评估,得出结论:①等效输电容量参数的加入及参数计算方法的改进,可以更加准确地反映被等效外部系统的风险水平;②等效状态合并的新方法既可保证精度又能显著提高计算速度。采用本文方法对RBTS可靠性测试系统进行评估,结果验证了该方法正确可行。     

基于ADMM-GBS考虑故障影响的互联微电网多时间尺度优化调度

极端事件攻击微电网可能造成负荷电能供应不足导致大停电事故。针对互联微电网系统,提出了一种考虑极端事件的分布式多时间尺度故障优化调度策略。在故障条件下以系统用户侧削减负荷量最小为目标,建立了互联微电网系统日前-日内两阶段滚动调度模型;基于鲁棒思想,考虑极端事件的时空特性以及故障线路的不确定性,采用分层随机抽样形成故障集,将其作为初始数据确定系统最恶劣故障场景;针对该场景进行线路加固后,采取高斯回代交替方向乘子法(ADMM-GBS)得到最优故障调度策略。通过算例分析验证了所提模型和调度策略的有效性。     

电—气互联综合能源系统多时间尺度动态优化调度

对于时空相关的天然气管存,应用多时间尺度/模型预测控制尤为重要。计及天然气管网的慢动态特性,考虑暂态天然气系统变量存在时段耦合的特性,提出了基于模型预测控制的多时间尺度优化调度策略,使机组有功出力和气源产气控制过程更为平滑。其中,以日前优化调度得到的有功出力值和产气量为参考值,基于模型预测控制,进行日内多时段滚动优化。最后,对修改的IEEE 24节点电力系统和比利时20节点天然气系统进行算例分析,验证了所提优化调度方法的可行性以及有效性,并分析了气网管存对电—气互联综合能源系统运行的影响。     

模块化多电平换流器型柔性直流系统的等效仿真方法比较

基于模块化多电平换流器(MMC)的柔性直流输电系统,其动态仿真分析面临着元件多、步长小、计算耗时极长的难题。比较了针对这一难题所提出的四种MMC等效仿真方法。通过比较四种等效方法与MMC详细电路仿真方法的仿真速度、对仿真步长的要求和不同稳定性侧面(低频振荡、短路故障、次同步振荡)的仿真精度,分析了四种等效方法各自的特点。分析结果为确定在不同分析目标和准确性要求下,应选择哪种等效仿真方法最合理提供了依据。同时该结果为进一步研究MMC型柔性直流输电系统的等效仿真方法奠定了基础。     

功率开关器件多时间尺度瞬态模型(Ⅱ)——应用分析与模型互联

为了更好地在实际变换器仿真分析中应用多时间尺度开关瞬态模型,提出多时间尺度开关器件模型的仿真实现方法,并通过实验对瞬态模型的适应性进行分析。根据不同时间尺度的瞬态模型所反映不同的开关特性,归纳各个时间尺度模型适合的应用场合。同时,在离散状态事件驱动(DSED)仿真体系下,提出多时间尺度瞬态模型连接和切换的思想,使得模型可以应用在电力电子系统全时域瞬态仿真中,指导变换器的分析和设计。     

含快充负荷的低压直流互联配电网多时间尺度经济调度

提出了一种计及快充负荷的低压直流互联配电网多时间尺度协同经济调度方法。以交、直流配电网的总运行成本最小为目标函数,建立了配电网设备模型、二阶锥潮流模型和配网重构模型;依据设备灵活度的不同,提出了日内-日前-实时的多时间尺度协同调度方法,以满足不同的控制需求。采用44节点交直流配电网算例,并讨论分析了不同场景下的调度结果及经济成本,验证了多时间尺度经济调度方法的有效性。     

一种多时间尺度电力系统奇异摄动模型的推导

由于电力系统是一个多时间尺度的高阶非线性系统,其稳定性分析就变得异常复杂。为了提高稳定计算的效率．研究电力系统的多时间尺度动态模型及其降阶是非常必要的,为此,以电力系统物理电路为基础．导出了一个计算快动态和慢动态的电力系统奇异摄动模型。利用系统化的降阶方法,对电力系统模型进行降阶,并通过忽略快动态和固定慢动态,得出一个简化的、符合传统电力系统储备结构的电力系统模型,这对理解系统失稳机制具有重要意义。     

配电网电磁式柔性互联装置的快速投切方法

传统的配电网电磁式柔性互联装置采用机械式有载调压开关,存在着调节速度有限、不能频繁投切、存在机械磨损且容易产生电弧等缺点.针对这一问题,对电磁式柔性互联装置的切换开关结构进行了改进,提出了对应的快速投切方法.提出的电子切换开关结构由反并联晶闸管开关抽头和串联的多耦合电感两部分构成,可以跨多级调节,不仅能有效抑制抽头切换...     

基于多目标模糊优化的配电网柔性互联装置 运行配置

配电网中柔性互联装置优化运行方式能够提高配电网的供电可靠性,合理配置柔性互联装置需综合兼顾设备投资经济性、供电可靠性及运行经济性等。针对柔性互联装置的运行配置展开研究,提出了基于预想故障集下的平均失电负荷减少率,对柔性互联装置的布点进行了优化分析,筛选对供电可靠性影响较大的布点;采用多目标模糊优化对柔性互联装置的容量配置进行优化,建立了配电网最小失电负荷和最小网络损耗目标函数,采用模糊优化的贴近度对不同量纲的多目标函数趋近于优化解的程度进行衡量;同时考虑柔性互联配电网交直流潮流平衡的确定性约束、配电网负荷和分布式电源功率波动引起的支路安全电流和节点电压的不确定性约束。最后,基于改进的IEEE 33节点柔性互联配电网模型对所提运行配置方案进行了验证和分析。     

输电铁塔等效缩尺模型风洞倒塌试验研究

输电铁塔作为典型的风敏感高耸结构,在强台风等极端天气中面临着结构失稳甚至倒塌的风险。为研究铁塔的风致响应及倒塌机理,本文开展了输电铁塔等效缩尺模型的风洞试验。通过研究模型在横向风荷载作用下发生局部杆件形变直至倒塌的整个破坏进程,分析了模型局部结构力学响应特性以及底部主材轴向受力分布情况,得到了风荷载作用下输电铁塔的结构薄弱点和主材轴向受力变化规律,并利用有限元仿真软件进行对比计算分析。结果表明,在横向风荷载作用下输电铁塔主材容易受到不均匀的轴向压力,增加了金属疲劳的概率,严重时会导致铁塔倒塌;输电铁塔塔身中下部主材在单向风荷载的作用下将会出现极大应变,对部分主材杆件进行补强加固能够有效增强铁塔抗风能力。     

可仿真任意工况的MMC等值电磁暂态仿真模型与平均值模型

基于对MMC在启动以及直流故障期间桥臂电容电压动态过程的分析,提出了改进的MMC等值电磁暂态仿真模型,并根据桥臂总电容电压的动态特性提出了可仿真任意工况的MMC平均值模型。在PSCAD/EMTDC下搭建了21电平MMC的详细电磁暂态仿真模型、等值电磁暂态模型和平均值模型,通过启动、电流阶跃、交流故障和直流故障、环流抑制器投切仿真,验证了所提出的等值电磁暂态仿真模型和平均值模型可以分别在换流站级和电力系统级的研究上取代详细开关模型并提高仿真速度。     

风电场等值建模研究

基于风电场内部构成,研究了风电机组单机聚合和多机聚合等值建模方法,对多机聚合等值模型条件下风电机组的分群判据指标以及聚合等值建模存在的问题进行分析和总结。然后,考虑到传统等值模型参数计算方法的不足,阐述了系统参数辨识技术在风电机组和风电场内部静态模型参数优化中的应用,进一步提出聚合等值与参数辨识相结合的风电场建模思想。为了检验风电场等值模型的有效性,给出了基于数字仿真和试验录波数据的模型验证方式。最后,对风电场等值建模的下一步研究方向进行了展望。     

一种多时间尺度线性系统模型降阶的误差预测方法

传统线性系统的数学模型降阶方法,无法预测降阶所引起的系统状态变量动态特性的时域误差,这将导致降阶模型与原始模型状态变量的动态特性差异大,而无法用于系统分析。因此,在传统奇异摄动模型降阶方法基础上,提出一种基于L2范数的线性系统模型降阶的误差预测方法。解析推导了忽略快动态、固定慢动态降阶引起的系统状态变量动态特性的相对误差计算公式,构建了单台发电机供电的交流电力系统、三台发电机供电的直流电力系统的多时间尺度数学模型,并对它们进行了模型降阶和误差预测。仿真结果验证了所提误差预测方法的正确性。     

基于功率灵敏度的动态等值模型可信度量化评估方法

为准确判断电力系统动态等值模型的有效性,提出了基于功率灵敏度的等值模型可信度量化评估方法。介绍了功率灵敏度的基本概念,推导了计及感应电动机负荷的系统功率灵敏度矩阵,指出电力系统动态响应本质上取决于动态元件相互之间传输功率的灵敏度。根据等值系统的特点,分析了等值前后功率灵敏度矩阵之间的关系,给出了研究系统内部及研究系统与外部系统之间的功率灵敏度误差,定义了等值模型可信度。以IEEE 10机39节点系统为例,分别计算了不同等值模型的可信度。仿真结果表明,该指标准确并量化地反映了动态等值模型的有效性,对于不同等值模型具有良好的辨别能力,且计算量小,可有效应用于等值模型校验。     

适合于电路仿真的GTO等效模型

本文介绍了一种适合于电路仿真的ＧＴＯ开关模型，该模型是根据ＧＴＯ器件的外部特性，从器件主要参数建立的等效电路。仿真和实验结果的对比说明，该模型具有一定的实用性。     

适用于多工况的高精度MMC改进平均值等效模型

模块化多电平换流器MMC(modular multilevel converter)在直流输电系统的应用日益广泛,而其快速等效模型则是进行直流输电系统相关研究的基础.为了弥补传统平均值等效模型在可仿真工况及仿真精度方面的不足,本文提出了一种适用于多工况的高精度改进平均值等效模型.首先,通过增加控制器件并配置相应的控制方...     

感应同步器的部分元等效电路模型

输出电势的数学模型是分析感应同步器误差及进行绕组优化设计的理论基础。传统的数学模型未考虑激磁绕组邻近效应引起的电流分布不均对输出电势的影响,从而会在高频下带来较大的谐波电势计算误差。建立了基于部分元等效电路方法的输出电势数学模型,研究激磁绕组的电流分布特性,计算了激磁绕组在不同工作频率、不同结构参数下感应绕组的输出电势,分析其位置函数的谐波成分,并提出消除谐波电势的途径。最后通过实验验证了模型的准确性。     

MOV冲击等效电路模型及其应用

使用EMTP对150V压敏电阻进行冲击仿真时,发现EMTP提供的MOV模型仿真残压与实际测试结果相差较大。在对压敏电阻冲击测试的基础上得到了IEEE工作组提供的MOV的冲击等效模型参数。利用模型对MOV进行了过电压仿真,并与实验结果作了比较,结果与实验相符,对过电压保护有指导意义。     

SPWM-2H桥逆变器直流侧等效模型

在以SPWM-2H桥作为逆变器的AC/DC/AC变流系统中,逆变器作为系统直流侧的负载,其动静态行为,对其前端变流系统的建模仿真、控制方法与动静态性能研究具有重要的影响。因此,有必要对其直流侧等效模型进行研究,从而揭示其作为前端变流系统的负载特性。文章在建立SPWM-2H桥逆变器数学模型的基础上,推导出了逆变器直流侧等效数学模型。最后通过相关的仿真与实验工作,验证了本文所建立的SPWM-2H桥逆变器直流侧等效模型及其简化等效电路模型的正确性。