面向配电网设备利用率提升的分布式储能优化配置

随着配电网中负荷峰谷波动特性加剧以及分布式电源的渗透率加大,分布式储能势必成为配电网构建“供储销”新形态,提升存量变配电设备利用率和分布式可再生能源消纳能力是一种可行的技术方案选择。针对配电网时段性、局部性设备重过载负荷平衡需求,提出基于线路和变电设备两阶段潮流灵敏度搜索的分布式储能选址定容优化模型,以储能总投资最小为优化目标,考虑配电网潮流约束及储能运行约束,采用遗传算法优化求解分布式储能配置策略。算例分析表明,结合配电网发用电负荷分布特性、配变电能力,优化规划分布式储能,可发挥分布式储能对传统配电网投资的替代效应,提升配电网资产整体利用率。     

基于高斯过程回归的电网运行方式快速置信评价

高比例新能源接入使得电网运行不确定性增加、运行方式调整更频繁、评价指标更多。然而,复杂关联的多维指标随运行方式而变化,仅依靠人工已难以准确把握运行方式的优劣,且重复的安全校核易导致评价指标计算缓慢。因此,为提升运行方式调整效率,快速、准确的运行方式评价十分必要。首先,从安全性、稳定性、经济性3个维度提取基于电压-无功直流潮流、暂态稳定评估等计算的指标;然后,通过熵权-模糊层次分析法对多维指标进行融合标定,增强运行方式评价的可观性;最后,为实现运行方式快速评价,引入具备置信解析度的高斯过程回归来构建评价模型。采用改进的IEEE 39节点系统与中国西北某省级电网进行验证,结果表明所提方法能快速、准确、灵活地评价运行方式,可在运行方式编制过程中提供快速调整反馈结果,辅助提升运行方式的编制效率。     

基于区块链社群思维的电力系统调频模型

电力系统频率调节对于维护电力系统稳定平衡具有重要作用,如何在调频辅助服务市场中对机组公平合理地补偿,激发机组参与调频积极度是电力市场改革亟需解决的问题。基于现有的区块链技术,提出一种具有去中心化,多方共识和代币激励特点的区块链社群思维。基于代币激励特点设计一种综合考虑全局调频效果和个体参与表现的调频积分,并以此建立具有去中心化特点的分布式调频系统频率响应模型。进一步,利用多方共识思维给出调频积分的结算流程,调动用户参与积极性并保证积分结果的真实可靠。算例部分验证了所述分布式调频系统的有效性,其能够有效完成系统调频任务和积分结算功能,并充分调动调频机组参与积极性,从而提升对分布式调频资源的高效利用。     

考虑稳态和动态有功平衡约束的新能源消纳综合评估方法

随着新能源占比的增大,电网调峰能力和频率稳定问题已成为新能源消纳的主要制约因素,提出一种考虑调峰、频率稳定以及机组调节性能等稳态、动态平衡条件约束下的新能源消纳能力综合评估方法。考虑联络线调峰,计算电网的新能源渗透率。通过应力和寿命之间的关系计算出机组频繁调节下的寿命损耗,分析对新能源接纳能力的影响。并把频率稳定作为重要约束条件,分析不同类型扰动例如一般扰动和严重故障限制下的新能源消纳水平。分析结果揭示了不同因素下的交互制约关系,提高了评估新能源消纳能力的系统性和适应性,并给出了相关建议。     

含多端VSC-HVDC的交直流混合网络潮流计算方法研究

为解决交直流混合电网潮流计算问题,提出了一种针对交直流混合电网潮流的交替迭代算法。首先,分析了VSC的稳态工作机理及基本控制策略,推导了交直流网络稳态潮流,在不同控制策略下对直流电网潮流计算方法进行了研究。然后,根据VSC所采用的不同控制策略,在每个计算周期内对直流电网潮流和交流电网潮流进行交替迭代计算。最后,基于Matlab软件进行交直流混合系统潮流计算,证明了所提方法的有效性。     

基于偏互信息法与支持向量机的覆冰闪络故障预警

输电线路覆冰闪络跳闸故障是引起电网故障的重要原因之一。现有的覆冰闪络研究主要集中在绝缘子覆冰闪络电压的模型研究。一方面,闪络电压模型不能全面反映所有因素综合作用下的绝缘子闪络电压;另一方面,数据采集的误差使现有覆冰闪络电压模型的研究成果难以在覆冰闪络故障预警中直接应用。考虑到数据挖掘技术的发展,基于偏互信息法和支持向量机对覆冰闪络故障进行预警。首先,采用偏互信息法筛选出关键的因素作为输入变量。然后,建立覆冰闪络预警的支持向量机模型,对样本数据进行训练和预测。仿真结果表明,基于偏互信息法与支持向量机的覆冰闪络故障预警方法能够较为有效地预测覆冰闪络,为实际电网的覆冰闪络防御提供了参考。     

关于自然灾害下电力系统安全稳定防御方法的评述

输电线路的远距离送电使其频繁受到自然灾害的影响,极端自然灾害会造成电力系统大面积群发故障,严重影响电力系统的安全稳定运行,需要对自然灾害的防御方法进行研究。自然灾害的防御主要有提高一次系统设计标准以避免故障和通过安全稳定控制措施以减小停电损失两种方式。提高设计系统的标准需要较大的经济代价,且无法完全避免大面积输电线路故障。现有研究主要针对自然灾害的安全稳定控制方法进行研究,包括自然灾害防御所需的信息采集、自然灾害下电力系统风险评估以及应对自然灾害的电力系统安全稳定控制方法。为此,对现有自然灾害的安全稳定防御方法进行综述,并指出进一步研究方向,为后续的自然灾害的安全稳定防御方法研究提供参考。     

基于二阶锥最优潮流的机会约束分布鲁棒优化研究

新能源及负荷的不确定性会影响电力系统的安全运行,目前很多基于直流潮流的经济调度研究考虑了不确定性,而考虑不确定性的交流最优潮流值得进一步研究。因此,该文工作包括二阶锥最优潮流模型(second-orderconealternating current optimal power flow model,SOC-ACOPF)、基于分布鲁棒的最优潮流模型(second-orderconealternatingcurrent optimalpowerflowmodelbasedonthedistributionalrobust optimization,DR-SOC-ACOPF)的建立及求解方法。首先,通过引入的松弛变量对潮流非线性部分进行二阶锥松弛,提出了最优潮流的二阶锥求解方法,并额外添加松弛上限约束限制二阶锥松弛的误差。其次,将节点功率的不确定性与潮流表达、泰勒展开结合,推导了不确定量的关系方程,以此结合机会约束构造方法及方差区间估算,建立了可直接求解的二阶锥最优潮流的机会约束分布鲁棒优化模型,此方法具有较强的鲁棒性,且计算过程易处理。最后,通过多个IEEE算例验证了所提方法的有效性。     

发电机叠加型低励限制对电力系统动态稳定影响机制

当前发电机励磁调节器广泛配置有叠加型低励限制功能,该功能对电力系统动态稳定性有着重要影响,但其影响机制并未获得充分认识。文中基于扩展Heffron-Phillips模型,分析了模型新增回路系数随低励限制参数和机组工况的变化规律;采用电磁转矩分析法,将机组的阻尼转矩分解为低励限制提供的阻尼转矩、电力系统稳定器(PSS)提供的阻尼转矩、系统固有阻尼转矩和D系数阻尼转矩;推导分析了低励限制参数和工况变化对各部分阻尼转矩的影响机制。研究结果表明,通常较大的低励限制边界线斜率会导致低励限制提供的阻尼转矩分量变为负值,并且恶化PSS提供正向阻尼转矩的作用。通过典型系统的算例仿真进一步验证了所得结论的正确性。