低频振荡模式在线辨识的最小平均M估计自适应滤波算法

研究了常规最小均方二乘自适应滤波算法应用于低频振荡的基本原理,以及最小平均M估计(least meanM-estimate,LMM)算法的基本原理。首次将LMM算法应用于低频振荡模式的在线辨识,采用新英格兰-39节点系统时域仿真数据和某电网的同步相量装置(phasormeasurement unit,PMU)实测数据对所提方法进行了测试,验证了LMM算法在低频振荡模式在线辨识的鲁棒性和有效性,对稳态类噪声数据和动态数据均可辨识,并能消除异常数据对辨识结果的影响。     

低频振荡模式辨识中信号非线性去趋的平滑先验方法

基于PMU实测信号的低频振荡模式在线辨识是阻尼控制的基础,有效去除PMU实测信号中的非线性趋势才能保证模式辨识的精度。提出了基于平滑先验法的PMU实测信号非线性去趋方法。在分析平滑先验法基本原理基础上,为适应低频振荡模式辨识中信号非线性去趋要求,对其频率响应特性进行研究,确定平滑先验法的正则化参数。采用IEEE-39节点系统时域仿真信号和某电网的PMU实测信号对所提方法进行测试,并与经验模态分解法和数字滤波法进行了比较,表明该方法能够更有效地去除信号中的非线性趋势,较大幅度地提高计算速度,同时也能提高低频振荡模式辨识精度,具有较高的实际应用价值。     

城市柔性配电网实时仿真平台IEC61850建模

南方电网公司建立了某大学城市配电网柔性互联系统示范工程来模拟和研究微电网与大量分布式电源接入实际配电网的运行情况。本文首先介绍了示范工程的基本构成和所用仿真平台的基础原理。其次,为满足仿真平台中电网模型和相关设备的IEC61850标准化,进而实现与其他IEC61850装置的成功交互,本文设计了一种涵盖实时仿真器“四遥”信息建模、UDP协议转换和MMS服务器软件实现的解决方案,并提供了相应的仿真平台端口通信验证方法、IEDScout模型验证方法和“四遥”功能验证方法。最后,本文完成了实时仿真器的信息建模、UDP到IEC61850的协议转换,实现了实时仿真器与IEC61850客户端的数据传输和配电网系统中的“四遥”功能,为后续的工程实现提供指导,也为国内新型配电网运行模式和IEC61850的研究提供参考。     

基于RTLAB的柔性配电网控制装置测试技术研究

本文对柔性配电网深入研究,目的是使所研究的控制装置根据所提理论而建立的仿真模型在不同工况不同控制策略下,都能使系统稳定运行,满足项目控制装置测试基础需求,并在RTLAB仿真软件平台上建立仿真进行仿真验证。本文首先根据项目研究对柔性配电网的总体架构进行分析介绍,并对总体方案的各个组成部分与各模块参数进行详细介绍,然后对监控装置和保护系统进行归纳介绍,对部分控制技术和部分仿真参数简要进行说明,研究在各种控制技术下仿真的情况。最后对不同控制策略的原理和对交直流控制技术原理进行研究,并对交流微网的并网仿真进行分析验证,并建立系统模型,通过不同策略下进行仿真实验验证,证明该控制装置符合技术需求,满足工程实际的要求。     

考虑转供与重构协同的多端柔性互联配电网供电恢复策略

柔性互联装置（FID）实现配电网不同馈线之间的柔性互联,可实现故障后配电网的快速恢复供电。该文以含直流网络的四端柔性互联配电网为研究对象,提出基于FID和网络重构的多端柔性互联配电网两阶段供电恢复策略。首先,在分析FID运行模式工作原理的基础上,提出了故障快速转供的FID平滑控制结构和考虑开关同期并网控制虚拟同步发电机（VSG）控制策略,支撑故障后第一阶段FID的快速供电恢复;然后,通过建立和求解考虑联络开关和FID容量限制的全局优化模型得出FID与网络重构相结合的第二阶段供电恢复策略,更大限度地恢复失电负荷;最后,利用PSCAD/MTDC仿真软件搭建了一个58节点四端含直流网络的柔性配电系统进行仿真验证。结果表明,所述供电恢复策略不仅能实现部分负荷的不停电转供,还能够通过网络重构大幅提高负荷恢复水平。     

含电动汽车充电站的多端直流微电网研究

为未来大规模能源互联网的形成以及多种新能源的接入提供技术支撑,设计直流微电网的拓扑结构,提出了一种四端口环网的直流电网拓扑结构,实现交流电网、储能单元、直流负荷、风力发电和光伏发电与直流电网的互联。首先研究了交流电网与直流电网的接口方式和相关技术参数,提出了光伏发电、风力发电和储能单元等接口的技术配置。其次,研究了整个直流微电网的启停时序,设计了直流电网的接线方式、电压等级和容量,最后基于MATLAB Simulink平台搭建了直流园区系统仿真模型,然后对典型工况进行了仿真分析：（1）储能单元由放电到能量为零;（2）储能单元由充电到能量充满;（3）VSC1变换器功率反转;（4）负荷跳变;（5）储能单元由放电到充电。这些工况基本包涵了直流微电网可能出现的运行状态,对直流微电网的运行管理有较高的参考价值。     

柔性互联配电网供电能力概率评估

柔性互联配电网中接入的分布式电源有着随机性、相关性特征,给配电网供电能力研究带来巨大挑战。考虑到分布式电源的相关性,以Nataf变换及三阶多项式变换作为相关性处理方法;以最大负荷供应能力作为供电能力评估模型;以三点估计法、重复潮流法结合交直流交替迭代算法作为柔性互联配电网供电能力概率评估方法。在IEEE33算例中结合3端SOP构造柔性互联配电网进行方法验证,验证了所提算法的有效性,同时得到结论可以通过调整SOP的无功功率以及交流侧电压幅值的控制参数来提高系统的供电能力。     

计及分布式电源接入的配电网重构

分布式电源的接入使得配电网重构需要考虑更多的安全因素。基于配电网支路潮流模型,建立以重构周期内网络有功损最低,以满足分布式电源接入下网络运行安全为约束的配电网重构。为有效求解该重构数学模型,利用凸松弛方法将原问题中二次项进行松弛,使之形成混合整数二阶锥规划形式,从而可利用YALMIP商业软件进行高效求解。最后,通过改进的IEEE 33节点测试系统进行仿真分析,并与现有基于粒子群算法及启发式算法的配电网重构方法进行对比,结果表明基于凸优化技术的重构结果不仅能够有效避免算法陷于局部最优,而且稳定性好、计算效率高。     

计及混合储能荷电状态的光伏直流微网功率分配策略

针对光伏直流微电网中光伏出力和负荷投切产生的功率波动,将锂电池和超级电容器构成的混合储能系统（hybrid energy storage system,HESS）运用在直流微网中可以平抑系统功率波动和稳定直流母线电压。在考虑超级电容荷电状态（SOC）的二次功率分配的基础上,提出一种基于光伏单元,混合储能系统和负荷三者协调运行的控制模式。根据光伏电池出力情况和负载消耗功率的关系以及各储能单元间SOC的不同,将光伏直流微电网分为4种运行模式,实时调节各储能单元的出力情况,使系统各微源间的功率达到动态平衡。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建了一个含混合储能系统的光伏直流微网仿真模型,结果表明所提控制策略既能稳定运行在各种工作模式,又能保证直流微网系统稳定可靠运行的前提下优化各微源间的出力,验证了该控制策略的有效性和准确性。