智能配电系统的内涵及其关键技术

在对有源配电系统、主动配电系统、自愈配电系统、弹性配电系统、智能配电系统等主要概念进行辨析的基础上,提出了智能配电系统分析的内涵,主要包括可靠性评估、安全性分析、风险评估、生存能力与脆弱性分析、送电能力分析、负荷接入能力分析、分布式能源接纳能力分析、经济性分析、灵活性或弹性分析、主动性评价10项研究内容。从数据获取、数据分析、数据应用的角度提出了智能配电系统的10大关键技术,包括智能配电系统的不确定性建模技术,态势感知技术,快速分析与仿真技术,分布式能源、电动汽车和负荷接纳能力评估与提高技术,储能价值分析与应用技术,风险评估与安全预警技术,优化规划技术,新型保护理论与技术,智能控制技术,与用户互动技术等,并对每项关键技术进行了具体评述。     

许继集团有限公司

正绿色能源设备开启和谐未来直流特高压输电及电力电子主要产品包括特高压直流输电控制保护系统、换流阀设备、直流场设备以及特高压交流控制保护及监控。变电站及智能电网系统涵盖了从发电、输电、变电到配电等环节,具备1000kV以下变电站全部二次设备成套以及110kV智能变电站全部一、二次设备的供货能力。配网自动化智能变配电系统国内最大的配网自动化成套设备供应商,可提供全套智能配电系统产品和智能配电网一体化综合解决方案。     

某校区智能配电监控系统设计

针对校园面积广阔的特点,从主控层、通信管理层、间隔层几方面介绍学校智能配电监控系统的设计,并分析了硬件、软件监控功能。指出智能配电监控系统在能源监控、能源管理方面的重要作用。     

智能配电系统在校园能源监控中的应用

建设绿色节约型校园一直是各高校提升校园用能能效、持续推进节能减排的重要工作。施耐德电气基于物联网的数字化中低压智能配电解决方案,从能源效率管理、电气资产管理、电能质量管理、运行维护管理四个方面入手,可以全方位地改善配电系统,持续挖掘节能潜力,达成节能降耗的目标。本文阐述了施耐德电气的智能配电系统在校园能源监控中的应用。实践证明:该系统可以实现预防性维护,制定有效的节能策略,保障配电系统安全、可靠、高效的运行,大大提高了校园能源管理的水平。     

主动配电系统规划和运行中的重要问题

介绍了主动配电系统的概念及发展,重点分析了主动配电系统技术的未来发展趋势,从规划和运行2个方面提出需重点关注的技术方向,包括:考虑运行过程的配电系统规划、考虑负荷与分布式能源高级建模的配电系统规划模型、高渗透率分布式能源接入条件下的调度控制模型、主动配电系统的电压控制技术等。结合我国电网和经济社会情况,指出主动配电网的发展应重点研究规划方法、灵活的网络拓扑、主动控制方法、主动管理技术、用户侧需求响应和管理的双向协调整合、柔性配电和交直流混合微网技术、储能技术和电力电子智能装备等关键技术,以提升配电网调度的灵活性,提升配电网对大规模分布式能源的接纳能力。     

面向能源互联网的未来综合配电系统形态展望

未来的能源体系——能源互联网发展方兴未艾,将对未来配电网的概念、设计与规划提出新的要求。立足于国内外现有研究,提出一种对能源互联网概念的时空产业统一理解方式,提炼出能源互联网的"Single-Double-Triple"特征;并从需求分析出发,提出能源互联网下的未来配电系统概念——综合配电系统,在此基础上,合理借鉴与融合能源系统和信息系统相关技术特征,从结构形态、设备形态、控制与运行形态和产业形态4个方面展望未来配电系统形态,对结构、设备等若干细节提出了新的设计思路,并探讨其规划与可靠性等关键技术,以期为未来配电网发展提供参考。     

电力系统中的储能技术应用及其商业模式

近年来,社会经济迅猛发展,综合能源发电逐步得到运用推广,储能技术作为能源互联网、智能电网和可再生能源高占比能源系统的关键支撑技术与重要组成内容,能够有效应用在批发能源服务、电力辅助服务、输电设施服务、配电设施服务以及消费侧能源管理等多个领域。合理、安全、高效地运用储能技术对于提高电力系统综合效益具有重大意义。通过储能技术的应用场景及部分可行的商业模式进行研究与阐述,旨在加强人们对于综合能源电力系统储能技术的了解,为其商业模式的快速发展奠定基础。     

智能配电系统规划关键问题与研究展望

结合"源-网-荷"概念阐述智能配电系统概况并给出一种全面架构,重点针对智能配电系统规划,从2个方面展开分析研究。总结分析近年来智能配电系统规划研究成果中的关键问题,按照传统分类规划流程对智能配电系统规划关键问题进行综述和展望。在此基础上,对智能配电系统的适应性规划方法进行深入研究,提出未来适应性规划的具体思路和实现方法,包括"源-网-荷"综合规划、规划运行耦合规划、能量信息融合规划、面向消纳提升和低碳的新目标规划、其他规划方向和支撑技术等。     

中国智能电网技术发展实践综述

智能电网是世界范围内能源和经济发展的必然趋势,我国自2009年提出建设智能电网以来,在该领域取得了丰硕的研究成果与实践经验,获得了国际社会的广泛关注。从接纳可再生能源、智能输变电、智能配用电、智能调度控制系统、通信信息支撑平台五大领域出发,系统评述了我国在新能源并网预测、储能、智能变电站、输电线路防灾减灾、柔性直流输电、配电自动化、分布式电源接入与微电网、智能用电、配用电综合示范、智能调度控制系统、通信网和信息平台12个方向应用的关键技术与示范工程,并对比分析了国外同类技术的发展水平,展望了各项技术的未来发展趋势。     

IEC 61850用于配电自动化系统需要考虑的问题

正在配电自动化系统应用IEC 61850符合智能电网发展的技术方向。但IEC 61850最初是为变电站自动化系统制定的,配电自动化系统与变电站自动化系统存在较大差异,不能完全照搬变电站自动化系统应用IEC 61850的经验。智能电网涵盖发电、输电、变电、配电、用电和调度多个环节。IEC 61850 Ed 2.0[1]之后,已突破变电站自动化系统应用范围,开始应用于发电,如风电、水电、分布式能源(DER),输变电状态监测,配电,用电等多个领域,成为智能电网最重要的网络通信协议。面向智能     

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。     

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。     

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。     

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。