基于SCA分解法的含电热泵和储热装置的热电联调

针对中国北方集中供热下,热电联产机组的电热强耦合对风电消纳的不良影响,提出含电热泵和储热装置的热电联产调度模型。该模型通过电热泵的供热方式来解耦传统热电联产机组的热电关系,并利用储热装置来实现热负荷的实时转移增加供热系统的灵活性。为验证模型的有效性,本文提出一种基于SCA算法进行分解迭代的新求解方法,仿真结果表明含电热泵和储热装置的热电联调模型能够降低供能系统的运行成本,并有效缓解中国供热与风能利用的矛盾,提高风能利用率。     

基于供热网络热惯性的风电消纳能力评估

在传统的热电联产调度中，电功率和热功率之间的平衡关系时刻受到限制，导致系统调峰能力下降、弃风率过高。基于此，考虑了区域供热网络（DHN）的实际物理模型，利用DHN的热惯性进行蓄热，用于提高热电联产（CHP）机组的运行灵活性。该文构建了供热网络的热惯性模型，并引入供、回水时滞性来描述热水在网络中的传输时延，以系统运行成本及弃风量最小为目标函数，考虑了系统常规约束和热力系统模型约束，建立了包含风电机组、火电机组、热电联产机组和热惯性的电-热综合系统优化模型。结果表明，所提模型不仅可以减小系统弃风率，还可以获得热源处优化后的供水和回水温度。     

含规模化风电场/群的互联电网负荷频率广域分散预测控制

由于风电输出功率具有较强的随机性,规模化风电场/群的并网对互联电网负荷频率控制提出了更高的要求。在分析单一风电机组及规模化风电场有功输出特点的基础上,建立计及风电场/群有功输出的互联电网负荷频率控制模型。以广域相量测量系统为技术平台,建立基于模型预测控制的含规模化风电场/群互联电网的负荷频率分散预测控制模型。以典型双区域负荷频率控制模型为例,考虑不同风电渗透率情况。仿真研究结果表明,所提基于模型预测控制的负荷频率分散控制模型不但能够有效地跟踪风电输出功率的随机波动,维持系统频率及区域间交换功率在较小的范围内变化,并且控制效果明显优于常规PI型负荷频率控制器。     

基于节点聚类分簇的多馈入直流落点筛选方法

随着受端电网直流落点数目的增加,合理规划直流落点位置对于保证受端系统的安全稳定运行具有重要意义。在深入研究直流落点间交互影响特征的基础上,基于多馈入交互影响因子定义了节点交互影响相似度指标,进而构建了受端电网节点交互影响相似度矩阵。以直流落点数为分区目标数,利用谱聚类方法实现了受端系统的分区。每条直流选择一个子区域作为备选落点区域,所有方案形成落点方案集合,利用整体性与均衡性指标综合评估筛选出最优方案。算例分析结果表明,利用该方法所得落点位置合理,与传统方法相比,具有计算简单、筛选效率高的优点。     

一种基于平均交互作用指标的多馈入直流系统落点选取方法

在多馈入直流系统中,密集的直流线路间交互影响作用给系统带来了不可忽略的影响。本文首先根据多馈入交互影响因子定义了节点间的平均交互作用指标,并使用聚类手段对平均交互作用矩阵中元素对象进行分类,其目的是使交互作用强的节点组成一类,不同类间节点交互作用弱;然后每条直流选择一个类作为备选落点区域,直接剔除掉那些交互作用强的节点组合,所有的方案构成方案集合后进行综合评估;最后以IEEE-RTS24节点系统为例进行落点选择,分析与对比利用本文提出的方法流程对受端系统预先分区后再评估结果与传统方法的评估筛选结果。计算结果表明,文中提出的平均交互作用指标有一定的合理性,可以当做初选备选区域的选择依据,系统经过分区再进行落点选择筛选出的最优方案与传统方法结果一致,降低了计算规模,提高了筛选效率,有助于实际工程应用。     

含风电电力系统机电振荡局部阻尼评估方法

精细评估风电接入后电力系统的阻尼特性,对于构建以新能源为主体的新型电力系统至关重要.机电振荡过程中始终伴随着暂态能量的耗散,能量耗散是产生阻尼的根本原因.通过计算元件级阻尼耗散,提出了含风电电力系统机电振荡局部阻尼评估方法.首先根据机电振荡分析的能量方法构建了含双馈风机的电力系统暂态能量函数;在此基础上,解析了耗散能量的时域轨迹.通过元件能量耗散与阻尼的关系,建立了阻尼贡献因子指标,用以评价系统局部阻尼贡献;通过对数据进行预处理和Prony分析,建立了基于轨迹信息的阻尼贡献因子指标计算流程.最后,通过多情况仿真分析验证了所提出局部阻尼评估方法的有效性.     

变压器三维电磁场有限元计算问题的研究

节点磁矢量位法进行变压器三维电磁场数值分析时存在漏磁和计算问题。通过对节点法与棱边法的算法区别,根据实际变压器参数建立模型,采用经典ANSYS二维轴对称单元、三维节点元和棱边元,研究铁磁材料的磁场分布和磁通连续性。分析节点法计算不同模型时产生的误差,并得出结论,节点法计算变压器电磁场时受材料属性和模型条件影响,误差较大,因而不具适用性,棱边法则克服了节点法存在的问题。结合改进方法讨论其计算效果,同时得出结论,棱边法处理变压器三维连通磁场模型时,在精度、规模和效率方面均优于节点法。     

基于改进自适应局部迭代滤波的谐波检测方法研究

针对大量非线性负荷及电力电子设备广泛应用导致的电力系统谐波成份非平稳性和复杂性日益突出,难以识别和检测的问题,在引入自适应局部迭代滤波算法的基础上,提出了基于改进自适应迭代滤波与希尔伯特变换的谐波检测方法。改进自适应迭代滤波算法利用Fokker-Planck方程构建滤波函数,经滤波筛选获取具有平稳特征的本征模态分量,具有坚实的数学基础,且能够有效地避免经验模态分解算法存在的模态混叠问题。首先利用改进自适应迭代滤波算法分解得到周期分量,对各分量进行Hilbert变换,提取包括频率、幅值、相位在内的谐波特征参数。测试信号及实测数据分析结果证明了所用方法的有效性,与经验模态分解的对比结果充分验证了本方法在电力系统谐波检测中的强适应性。     

基于实测信号的电力系统低频振荡模态辨识

广域相量测量系统的应用为基于量测的电力系统稳定性分析提供了有力支持。基于动态量测信息准确地辨识电力系统低频振荡模态参数及振型,对提高电力系统低频振荡的实时监测与控制至关重要。结合经验模态分解与随机子空间辨识算法,基于发电机有功功率的动态量测信息,开展了电力系统低频振荡辨识与分析的研究。该方法能够在较短的时间从含噪信号内提取原系统真实准确的振荡信息,同时能够得到各振荡模式相应的振型,有效地克服Prony算法和自回归滑动平均算法受噪声、系统实际阶数的影响大,以及单一随机子空间辨识算法难以处理非线性、非平稳振荡信号的缺点。测试系统及仿真结果验证了该方法在电力系统低频振荡分析中的可行性。     

云模型理论在互联电力系统负荷频率控制中的应用

针对负荷频率控制系统具有不确定性问题,提出一种基于云模型理论的多区域互联电力系统负荷频率自适应PI控制方法。该方法以区域控制偏差量e作为云模型发生器的前件,PI控制器参数的整定值P和I作为云模型发生器的后件,建立适于负荷频率控制的一维云模型PI控制器。同时分别从频域和时域角度模拟不同情况下的负荷扰动,采用云模型控制器对PI控制器参数自调整,实现电力系统的负荷频率控制。仿真结果表明,在满足各种负荷扰动情况下,所提方法可有效地跟踪功率波动所引起的频率偏差,满足负荷频率控制指标,具有更强的抗干扰性和鲁棒性,其控制效果明显优于传统PI控制器。