区域配电网内分布式电源和负载联盟交易模式设计和分析

分布式电源和负载可在配电侧形成电能供给和消费的联盟,并参与区域电力市场交易。相比于单独进行交易,这样的联盟通过帮助市场能力较弱的分布式电源和负载参与到配电网市场中,推动配电网中的中小型负载和分布式电源之间的直购电业务的发展,促进配电网侧的电力市场形成;同时利用市场信号引导分布式电源和负载的电能生产和消费过程,使得它们获得更多的经济利益,促进分布式可再生能源的发展。文中给出了区域配电网中联盟交易模式的存在条件,并且基于公用电网的作用和合作博弈理论,建立了相应的交易价格模型。进一步,以集成售电商的收益为优化目标,构建了联盟选择和定价的优化决策模型。仿真算例说明了联盟交易模式的理论可行性,证明了在不同运行场景中所提优化决策模型的有效性。     

考虑等级事故概率约束的输电网利用效率评估方法

随着用电量增速降低,如何在不违反安全性约束的前提下提高输电网的利用效率成为电网规划和运行的重要关注点。为此基于国务院599号令提出了考虑等级事故概率约束的输电网利用效率评估方法。该方法利用连锁故障模型计算等级事故概率,较好地考虑了实际电网的特点,可用于指导电网运行与规划,同时避免了来自不同特性电网的实际统计数据难以直接用于横向对比的不足。通过选取湖北省某地区电网作为算例,验证了所述输电网利用效率评估方法的有效性,并讨论了影响输电网利用效率提升的因素。     

能源互联网供能质量综合评估

由于现有算法的限制和约束,面向电力系统的电能质量评估方法不适用于含多种分布式能源的能源互联网。为了得到能源互联网综合质量情况,需要提出面向多种分布式能源的综合评估方法。基于国家电能质量、室内空气质量和污染物排放标准,提出了将动态权重函数、二维惩罚函数、突变决策理论和自组织特征映射网络用于能源互联网供能质量综合评估的应用思路。最后,采用2个算例验证了所提方法的有效性,并得到了能源互联网供能质量的综合指标数值和等级评估结果。     

发电电动机励磁绕组匝间短路故障在线监测

通用的励磁绕组匝间短路故障在线监测方法未加分辨地采用定子中性点不平衡电流中的所有分数次谐波分量构成监测量及相应的报警值,可能因报警值较高而对小匝数故障不够灵敏。以江苏宜兴抽水蓄能电站发电电动机为例,计算小匝数励磁绕组匝间短路故障引起的定子中性点不平衡电流并实测正常工况下固有不平衡电流,在此基础上提出了一种改进的在线监测方案,提取由匝间短路引起的不平衡电流中含量较高的3/8次和5/8次谐波电流构成报警值。仿真计算结果表明,对于江苏宜兴抽水蓄能电站发电电动机,改进的在线监测方案能对3%及以上匝比的励磁绕组匝间短路故障发出警报,灵敏性优于通用监测方案。基于所提改进方案的在线监测装置已经成功投运于江苏宜兴抽水蓄能电站4号发电电动机。     

基于不同区域平均等效瞬时电感比值的励磁涌流鉴别方法

利用变压器瞬时励磁电感能够反映其饱和程度的特点,提出了一种由差流大小划分变压器的非饱和区域与饱和区域,根据两个区域内平均等效瞬时电感比值的大小识别励磁涌流和短路故障的方法.在涌流发生的过程中,变压器不断经历非饱和状态与饱和状态,相应等效瞬时电感由大变小,变化剧烈,一个周期内非饱和区域与饱和区域内平均等效瞬时电感的比值很大.而发生短路故障时,等效瞬时电感很小,而且基本不变化,按差流划分的非饱和区域与饱和区域内平均等效瞬时电感的比值约为1.该方法原理简单,整定容易,识别速度快,试验结果验证了其正确性和有效性.     

基于IEC 61970标准的EMS/DTS一体化系统的设计与开发

在目前的技术条件下,探讨了基于IEC 61970标准的能量管理系统／调度员培训系统(EMS／DTS)需要解决的关键技术问题,包括数据库平台、公共信息模型(CIM)电网模型的维护、应用软件的组件化封装和跨平台的异构系统的实现方法等。开发了由后台数据库和软总线组成的异构数据平台。其中,后台数据库采用3种数据管理模式用于数据的存储、检索与处理,既保证了开放性又提高了系统效率。软总线则基于实时公共对象请求代理体系结构(CORBA)的中间件基础,全面支持组件接口规范(CIS)标准。还开发了一套符合CIM特点的图模一体化系统,同时也能支持离线规划功能。对于应用软件不同模块的功能和应用特点,采取了不同的封装策略,测试表明这种策略是合理、实用的。     

特高压线路外绝缘设计软件的污耐压算法

随着输电架空线路的电压等级不断提高,外绝缘设计成为建设特高压工程的关键问题。为了开发出一套功能完善的特高压输电线路外绝缘设计软件,研究了外绝缘设计方法并转化成可行的软件算法。在绝缘子污耐压特性研究的基础上,重点研究了污耐压法作为一种算法在进行外绝缘设计时所需考虑的问题,主要是盐密、灰密、污秽不均匀以及海拔等多因素对绝缘子闪络电压的影响和修正问题,并探讨了污耐压法的计算步骤,确定了污耐压法作为一种算法进行外绝缘设计的规则以及具体的实现过程。     

直流接地极线路招弧角间电弧的运动模型

针对直流接地极线路在遭受雷击和操作过电压时容易在绝缘子串间建立起电弧的问题,采用链式电弧模型,考虑电流元受磁场力、热浮力和空气阻力的作用以及电流元在不同运动速度下空气阻力系数与雷诺数之间的关系,分析电流元的受力,得出电弧的运动模型。通过仿真分析直流电弧在羊角型电极间的运动过程,发现直流电弧的熄弧时间与电流大小、电极张角之间存在相关关系,电弧电流和电极张角越大,直流电弧的熄弧时间越短。仿真研究结果为后续进行直流电弧试验提供理论依据。     

高比例可再生能源电力系统结构形态演化及电力预测展望

在清洁化、低碳化和智能化的能源革命背景下,高比例可再生能源成为电力系统未来发展的一个突出特征,也导致了电力系统结构形态的巨变。文中对高比例可再生能源电力系统结构形态演化及电力预测方法进行了阐述。首先分析了电力系统结构形态的内涵及其要素,建立了其形态演化的驱动力综合模型,然后结合高比例可再生能源发展趋势,分析其对电力系统形态结构的影响,建立高比例可再生能源驱动的电力系统形态演化模型。围绕高比例可再生能源电力系统结构形态演化机理和复杂多重不确定性运行场景下的电力预测理论两个科学问题,分四个方面对其研究体系进行了详细阐述。     

广域PSS闭环控制工程中可变时滞及其处理

给出了计及时滞的3层架构的广域电力系统稳定器(PSS)闭环控制电力系统模型,详细分析了实际工程应用各环节中时滞的产生原因及相应降低时滞的策略。特别指出了相量测量单元端发送的时延抖动是一个不容忽视的问题,并进行了相关实验研究。针对广域PSS实际工程的可变时滞处理,提出了基于功角预测的时滞自适应广域PSS控制算法流程,该算法利用多项式拟合预测功角,并用实测功角和一组预测功角数据计算后生成一组控制数据队列,发到被控端,被控端根据自身的时间和该组队列中控制数据中的时标,选择相应的控制数据,从而实现时滞自适应的广域PSS闭环控制。所述方法已在贵州电网RTDS仿真实验中取得了初步效果,并即将在贵州工程中得到实际检验。