风电耦合制氢技术进展与发展前景

大规模开发利用风电等可再生能源已成为世界各国清洁低碳能源转型的共识,但因其存在随机波动性和间歇性强的缺点,在风电渗透率高的地区或孤网系统中的应用受到限制。风电耦合制氢技术可发挥氢能长周期大规模储能和多元化产品输出的优势,在未来风电开发利用过程中发挥重要作用。文中综述近二十年来风电耦合制氢技术的发展现状,对并网型和离网型风电耦合制氢技术的应用效果和经济性进行评价,并针对技术应用中存在的瓶颈问题,从系统优化设计、运行策略制定以及全寿命周期技术经济性评价等方面给出进一步发展方向建议。最后,根据我国资源禀赋和区域特点等提出适合我国不同地区风电耦合制氢技术的发展前景。     

直流微网双向DC/AC变流器的协调控制

直流微网并网运行时,常通过多个双向DC/AC变流器实现与大电网的互联.为实现该工况下系统稳定运行并解决多台双向DC/AC变流器并联功率分配问题,提出了一种双向DC/AC变流器的交流功率-直流电压下垂控制方法.该方法通过测量变流器交流侧有功功率,按照预设下垂曲线调节直流侧电压指令值,实现直流微网与电网功率双向流动,以及多台双向DC/AC变流器的协调运行.其次,建立了所提控制方法的小信号模型,分析了下垂系数对系统稳态及动态性能的影响.最后,仿真与实验结果表明,所提控制策略可按照预设下垂曲线调节直流母线电压和进行多台双向变流器功率分配,快速响应上层调度指令以及直流微网内功率变化,具有较好的动稳态性能.     

水轮机调速系统源网协调问题研究

水轮机调速系统厂家众多,逻辑、型式及模式命名规则多样,不利于技术交流、运行控制及管理。研究了当前主流水轮机调速系统的控制逻辑及模式命名规则,并提出了标准化建议;分析了一次调频与自动发电控制系统主流协调策略的优缺点,提出了"同向叠加,反向闭锁"优化控制逻辑,并结合实例进行了验证测试;分析了一次调频关键参数对水轮机调速系统性能的影响,并针对实际案例给出了参数优化方法;研究了水轮机调速系统建模方法,基于分环节辨识,对调节器控制系统、随动系统、水轮机三大环节建立了精确数学模型,并对整体模型进行了校核验证。水轮机调速系统控制逻辑制定、一次调频参数优化、调速系统仿真建模三者须有机结合,共同保证其性能满足相关标准及源网协调各项技术要求。     

基于电磁层析成像技术的接地网导体异常检测

接地网是维护系统安全、保障运行人员及设备安全的重要环节,对其异常状态的有效检测直接关系到电力系统的安全稳定运行.文中研究了基于电磁层析成像(Electromagnetic Tomography,EMT)技术的接地网导体异常状态检测方法,应用改进Landweber迭代算法基于EMT技术测试系统的感应电压测量结果获取了接地网导体的重建图像,定义了图像相关系数对接地网导体的异常状态进行检测.对某35 kV接地网正常与腐蚀、断裂等典型故障下的分析结果表明,将EMT计算引入接地网导体的异常检测具有一定的可行性,且具有非接触、对接地网导体状态变化敏感等优势,所定义的图像相关系数指标能有效识别接地网导体的异常状态.研究结果可为接地网运行状态的准确评估提供重要依据.     

虚拟直流发电机励磁补偿控制策略

虚拟直流发电机(VDCG)功率协调控制策略将直流电机算法嵌入到DC/DC变换器控制回路中,使其模拟直流发电机运行特性,提升直流微网直流母线电压的动态稳定性。该控制通过功率分配环实现不同容量储能装置间的功率协调分配,但已有的VDCG功率协调控制策略均采用固定励磁磁通作为虚拟电机励磁系数,当再生能源输出功率发生波动或负载发生投切时,直流母线电压会产生稳态电压偏移。为消除母线电压偏移,在详细分析VDCG功率协调控制工作机理的基础上,提出虚拟直流发电机励磁补偿控制策略,通过实时补偿VDCG励磁,消除母线电压偏移,稳定直流母线电压。构建储能装置双机并联光储直流微网仿真及实验平台,分别在再生能源功率波动和负载投切情况下对传统固定励磁磁通功率协调VDCG控制及所提VDCG励磁补偿控制策略进行对比仿真及实验验证,证明所提控制策略的正确性。     

光储气微网优化运行研究

对于天然气与新能源发电协同运行的研究有利于提高风、光电的消纳比例。但新能源与天然气互补组成的微网系统仍存在可靠模型约束条件考虑欠缺及相应算法精度有待提高的问题。为解决该问题,依据微网系统实际运行工况和运行方式,建立了一种以经济运行为目标,包含光伏发电、储能系统、天然气发电的微网协同优化运行模型。针对模型求解算法精度较低的问题,将狼群算法的搜索策略及速度公式进行了改进,提出结合狼群搜索及淘汰机制的狼群-粒子群混合算法,加快了对模型求解的收敛速度,并提高了算法的寻优精度。最后对所搭建的模型进行计算求解。求解结果表明,改进的混合算法能够提高微网内各系统间的协同效果,降低了微网波动对配电网的影响,具有较好的应用前景。     

计及分布式电源接入配网系统的安稳风险和解决措施

针对分布式电源接入配网系统引发的安稳风险、双向计量及运维触电等问题,在实地调研和对分布式电源发电特性研究的基础上,制定了一套适用于宜宾地区的分布式电源接入配网系统安稳控制方案.通过试点应用,验证了该方案的实用性与可行性,可有效指导后续分布式电源的接入,对配电系统的安全稳定运行具有重要支撑作用.     

基于AHP的多因素中压配网线路风险量化评估方法研究

为提高配网风险管控手段及确保设备安全可靠运行,针对配网重跳闸的影响因素及停电事件的危害程度,首先采用机器学习算法对配网跳闸概率进行预测,其次结合层次分析法,确定配网风险的各影响因素的权重,计算得到在不同影响因素共同作用下配网的重跳闸概率,然后计算在不同线路的停电危害程度值,采用风险量化的定义对配网重跳闸的风险进行量化.最后,采用某地区高频重跳闸线路对线路运行风险量化方法的可行性进行验证.实例验证结果表明,采用此方法可有效评估配网线路风险,能够为配网风险管控提供决策支持.     

提升配网单相接地调控处置效率的探讨与实践

随着城市配网电缆数量的急速增加,"中性点不接地电力系统单相接地后允许带电运行1～2h"的规程已难以满足现代城市配网接地应急处置的需要.针对配网接地应急处置中技术支撑力度不强、过程落实精度不够等突出问题,通过站端试点接地选线跳闸建设、主站优化接地选线策略、推进配网自动化建设等措施,加强技术支撑;通过优化接地拉路一览表及同沟电缆处置预案,强化事故演练机制等手段,完善方法工具;通过编制配网接地应急处置的标准化流程,规范处置各环节要求,提升了配网接地应急处置效率水平,适应了现代城市配网快速发展及可靠性需要.     

基于配网抢修系统的自动化设计

以电网调控与配网抢修业务融合为契机,基于PM S2.0系统及配网抢修指挥平台的工作需要创新了配网抢修新型管理模式.建立维修用户地址历史库,通过精细化维修用户地址管理,结合智能呼叫系统,为抢修单精准派发提供必要依据,快速提升抢修单整体流程的自动化和智能化运转,最终提升电力公司的对外服务水平.