基于博弈论的电网新技术设备选择策略研究

随着新能源发电规模的增加和能源供需广域平衡需求的日趋迫切,电网对柔性交流输电技术（FACTS）提出了更高的需求。各种FACTS设备都可提升电网稳定性,如何选择最优方案成为一个新的问题。博弈论的发展为FACTS设备的方案选择提供了新的解决途径。通过提出设备选择指标,并利用博弈论对各权重指标进行博弈,得到更加合理的权重值,构建评价体系模型,对FACTS设备中的统一潮流控制器（UPFC）、可控串补（TCSC）以及新增输电通道3种方案进行比选。最后,通过在某地区电网新技术设备选择中进行实例应用,得出最优方案。     

基于区域电网次同步振荡的协同监测策略研究

针对新能源汇集区域频发次同步振荡的问题,本文在电网侧安装次同步振荡监测点基础上,提出一种通过在电厂侧增加火电机组轴系扭振监测点,提高区域电网次同步振荡监测精度的协同监测策略,从而实现电网联络线次同步电流模态和电厂机组次同步模态的在线监测、记录、阻尼计算、稳定性评估等功能。并将协同监测策略应用到哈密某区域电网,通过现场试验表明了该策略能够对次同步振荡模态进行在线监测,并对模态阻尼实现在线辨识和预警,验证了该策略的有效性,为设计机网协调的次同步振荡监测、预警与保护一体化闭环防御系统提供可行的研究方向。     

考虑风电预测及电压分布的风电场无功设备协调控制优化研究

为解决风电场内多类型设备导致的风力发电间电压偏移和场站内无功分配协调控制研究不足的问题,本文在传统风电场AVC系统的基础上,提出考虑大型风电场内所有风电机组电压控制水平及动态无功储备的多目标控制方法,首先分别计算考虑风机机端电压均衡分布后的每个风电场的所有风力发电机组和无功补偿设备的总无功功率的可调节容量,其次根据超短期风功率预测,确定离散型无功设备的投切计划,使用最小二乘拟合法获得系统安全系数与所有无功补偿设备调节量之间的函数,然后基于最优潮流计算考虑电压偏差、无功调节量最小、动态无功储备满足故障后要求等多目标约束获取无功补偿设备的最佳设定值。最后,本文通过甘肃电网某实际风电场验证了该方法的有效性。     

包含高渗透率分布式电源的母线负荷区间预测

针对包含高渗透率分布式电源的配电网母线负荷预测问题,不同于传统的点预测方法,提出了一种基于模糊信息粒化支持向量机的区间预测方法。采用支持向量机作为基本算法,在一定时间窗口内采用信息粒化的模型将历史数据进行粒化,将指定时间窗口内的数据采用支持向量机进行训练,并得到给定区间内的包含高渗透率分布式电源的配电网母线负荷区间预测结果。以某省会城市某110 kV母线负荷作为算例进行分析,结果表明,所提方法可以准确跟踪母线负荷在预测区间内的变化情况,对包含高渗透率分布式电源的母线负荷变化区间和趋势可以做较为精准的预测。     

考虑能量存取的自备电厂去中心化交易机制探究

传统发电权交易模式下,交易价格需要满足一定的条件才能驱动自备电厂参与新能源消纳,无法充分释放自备电厂的调峰潜力,且在中心化交易系统下,存在运维成本高、交易效率低等问题。为此,文章提出了自备电厂的能量存取服务模式,扩大新能源消纳空间,并采用去中心化交易机制提高交易效率。同时,构建了去中心化的交易撮合模型,以新能源最大化消纳和能量存取服务费用最小为目标,综合考虑电厂企业利益、机组电量空间、新能源消纳需求及电网安全等约束条件,对发电权和能量存取交易进行配比优化。算例分析表明,自备电厂通过提供能量存取服务,能够有效提升新能源的消纳量,提高市场整体的经济效益,为完善新能源消纳机制提供有益参考。     

西北省间调峰辅助服务市场机制设计与实践

长期以来,西北电网弃风、弃光问题突出,西北各省（区）的电源装机特性和用电特性具有互补互济的特点,迫切需要建设调峰辅助服务市场以消纳更多的清洁能源。重点介绍西北省间调峰辅助服务市场的设计背景、基本原则与基本理念,并针对市场品种设计机理进行深入探讨。基于“谁受益,谁承担成本”的原则,设计考虑调峰效用的费用分摊方式,在一定程度上保证市场运行的公平性。通过算例以及实践运行表明,所设计的市场机制有助于促进省间调峰资源在西北区域实现优化配置。     

基于调相机与SVC协调的抑制高压直流送端风机脱网的控制策略

在大规模风电接入的高压直流送端电网中,针对发生直流故障后送端交流电压大幅波动导致的风机连锁脱网问题,探讨了直流故障导致风机连锁脱网的内在机理,分析了调相机和静止无功补偿器(SVC)在换相失败和闭锁过程中的动态无功响应特性;在此基础上,提出一种基于换流站侧调相机与风电场侧SVC协调的抑制高压直流送端风机脱网的控制策略:在换相失败和直流闭锁的不同时期,根据送端电压变化特点,分时发挥调相机自发无功响应能力、励磁控制能力和SVC无功调节能力,以抑制暂态压降或暂态压升的幅度超过风机脱网的保护阈值.最后,通过对测试系统和实际电网的仿真,验证了所提控制策略可有效抑制直流故障后送端暂态电压变化,降低风机连锁脱网的风险.     

暂态功角弱稳定模式辨识及其协调紧急控制策略

针对电网发展过程中可能出现的复杂暂态功角失稳现象,提出了用于系统安全稳定分析和控制的暂态功角弱稳定模式的概念及其辨识方法,解析了紧急控制导致弱稳定模式演化为主导失稳模式的机理及其近似必要条件。在理论分析的基础上,提出了基于系统暂态稳定约束转化的紧急控制数学模型,进而设计了基于动态灵敏度指标的启发式协调紧急控制策略计算方法,提升了紧急控制算法对于处理复杂暂态失稳情况的适应性,实现了统筹系统暂态功角多个弱稳定模式的自动协调控制。基于实际电网的算例验证了所提紧急控制负效应机理及策略搜索算法的有效性。     

西北送端大电网频率特性试验方法

基于西北送端大电网频率安全面临的风险,提出了西北送端大电网频率特性试验方法。该方法利用逐步增减网内水电机组出力的方式产生斜坡式频率扰动,通过电网频率响应全过程分析,实测西北电网频率静态全特性。同时,利用打跳网内单元接线内2台大型水电机组的方式制造电网实际频率大阶跃扰动,实测西北全网频率动态特性,检验了网内常规电源机组一次调频动作性能。试验结果表明,所提出的送端大电网频率静态测试方法切实可行。     

一种适用于大区互联电网的负荷模型参数拟合方法

电力负荷模型是电力系统分析计算的基础,模型参数的准确性关系到电力系统的安全稳定分析结果的可靠性。基于现代大区互联电网规模过于庞大、传统建模方法用于实际工作时仍存在很多问题,提出了一种针对大区互联电网的负荷模型参数的拟合方法。统计大电网内的负荷特性,根据以往的工程经验或负荷手册的推荐参数初步估计其负荷参数。将大电网按照管理和结构特征,划分为若干较小区域,调节每个小区域中负荷模型的某些重点参数并进行仿真计算,得到重点参数对全网仿真结论影响的灵敏度。根据实际电网的录波场景,分区调节负荷的重点参数,使得最终的仿真拟合效果满足一定的精度要求,得到适用的负荷模型参数。采用实际的电网扰动场景验证了该方法的正确性与实用性。