基于最优乘子潮流确定静态电压稳定临界点

给出了一种基于最优乘子潮流求静态电压稳定临界点的新方法.与连续潮流或直接法求解电压崩溃点不同,该方法从潮流的可行域外出发,利用潮流迭代过程中最优乘子的值和最小二乘解提供的信息,沿注入功率变化的方向逼近电压崩溃点.给出了判别和计算鞍结型和约束诱导型分岔点的方法,分析了逼近过程中的各种可能情况.对多个算例测试的结果表明:所提出的方法通过几次迭代即可收敛于静态电压稳定临界点,计算结果与应用连续潮流和直接法一致.     

燃煤机组碳排放指标计算及影响因素分析

煤电是我国电力碳排放的主要来源,其机组碳排放指标是实施低碳规划和运行的基本依据。考虑我国燃煤电厂数据的可获得性,提出基于物料平衡的燃煤机组碳排放指标计算方法。该方法兼顾宏观统计的易操作性和技术应用的准确性,将宏观温室气体清单编制与微观规划运行指标相统一,可提高部门温室气体清单编制的精度,并为低碳电力系统在规划运行中落实减排指标提供基础数据。某电厂实际算例验证了方法的正确性和实用性,并对影响因素进行分析,进一步表明机组煤耗不决定其碳排放序位。     

配电网无功优化的分时段控制策略

为改善电压、降低损耗、简化控制，根据负荷水平及其变化趋势，对已装有补偿电容和在变电站装有有载调压变压器的配电网，提出了分时段优化控制的策略，开发了次日运行中电容器投切和调压变压器变比调节的模型和算法。应用改进的退火选择遗传算法，该算法对于每一负荷时段可得出该段的最优运行方式；计算一天所有负荷段即得出次日电容器投切和调压变压器变化调节的运行表。该模型易于满足电容器投切和变压器调节次数的限制。文中还分析了有载调压变压器调节电网电压水平的作用和变压器铁耗的影响。算例结果表明该算法不但能有效地降低电能损耗，而且控制简单。     

含直流馈入输电网中类调相机优化配置研究

含直流馈入的输电网存在直流落点周边电网电压难以控制,无功分布不平衡,以及负荷低谷期间电压偏高的问题。提出了类调相机的概念,通过降低发电机的有功输出来提高机组的无功输出范围和电压控制能力。首先分析了类调相机的输出能力,并在直流系统和简化交流潮流模型的基础上建立了以经济效益最大化为目标的类调相机优化配置模型。考虑多场景下的优化状态,实现了类调相机的优化配置。对IEEE 39节点和118节点系统中的仿真结果表明了所提类调相机优化配置方法的可行性和有效性。     

我国电动汽车大规模接入电网影响分析与建议

为了分析我国未来电动汽车大规模接入电网充电对电网的影响,本文首先分析了电动汽车充电负荷的特性,并定量计算了不同能源补给方式下,全国电动汽车作为充电负荷的电量和电力需求。结果表明,至2020年,充电负荷占总负荷的比例很小。到2030年,充电负荷占全网负荷的比例较高。无序充电情景下,充电负荷有一个明显的晚高峰,将会较大的增加电网的峰荷需求及峰谷差。充电负荷具有较大的调控潜力,换电模式总负荷峰荷小于充电模式。本文从规划和运行的角度研究了充放电优化对于电网的效益。计算结果表明,从规划的角度,充放电优化具有较大的容量效益,从运行的角度,充放电优化能够有效提高电网运行的可靠性,但其总成本不能忽略。提出了积极应对电动汽车大规模接入电网充电,应在研究和相关政策等方面采取措施的建议。     

协同进化算法及其在电力系统中的应用前景

协同进化算法是一种新的进化算法框架，该算法借鉴自然界中的协同进化机制，在传统单物种进化算法的基础上引入生态系统的概念。生态系统中多个物种相互作用，共同进化，从而使整个系统不断演进。将应用领域待求解的问题映射为生态系统，以生态系统的进化来达到问题求解的目的。协同进化算法符合进化博弈论的理论框架，对于各种不同领域问题的求解都取得成功。文中综述了国内外协同进化算法的发展状况，介绍了协同进化算法的基本理论，探讨了该算法在电力系统和电力市场中的可能应用。将该算法引入电力系统和电力市场的研究，可以为电力系统的优化规划和运行、电力市场的竞价机制设计和投标策略优化以及电力市场计算机模拟提供新的方法。     

电动汽车接入电网的影响与利用

未来电动汽车(plug-in electric vehicle,PEV)的大规模接入,将给电力系统规划和运行带来不可忽视的影响。从电动汽车充电负荷建模与仿真计算、电动汽车接入对电力系统的影响、电动汽车的充放电控制与利用3大方面,讨论电动汽车接入电网的研究现状。指出电动汽车充电负荷分析应考虑的主要因素;总结电动汽车接入对电源发展、电网运行、充电设施与配电网规划方面的影响,并分析电动汽车有序充电及与电网互动(vehicle to grid,V2G)的研究现状和应用难点。最后,对今后的研究方向进行讨论。     

特约主编寄语

正逐步摆脱化石能源依赖,实现大规模可再生能源发展是全球能源变革趋势。预计到2050年,可再生能源出力在能源消费总量中所占比例将达到80%。随着以风电和光伏为代表的大规模可再生能源接入电网,传统的电力系统频率控制问题面临新的挑战和机遇。一方面,随着风电机组和光伏发电系统替代传统火电机组发电,使得在线机组的总转动惯量减小,维持频率质量的能力降低,而可再生能源发电出力的随机波动又加重了系统对调频     

电动汽车作为电力系统储能应用潜力研究

基于V2G技术的电动汽车储能为可再生能源、分布式发电、微电网以及智能电网提供了巨大发展空间。目前储能技术较高的成本阻碍了其在电力系统中的大规模应用。电动汽车动力电池在为传统交通工具提供动力的同时,还可作为电力系统的储能装置,为电力系统提供备用电源。通过智能充放电控制和动力电池的梯次使用,电动汽车可作为电力系统灵活调峰和调频电源,加强电网运行稳定性与安全性,提高可再生能源接入规模,加快智能电网的构建和交通能源消费的电力化。本文在对电动汽车储能的相关技术及基础设施进行综述的基础上,对我国未来电动汽车储能规模进行了分析并对相关政策进行了探讨。     

考虑电动汽车换电站与电网互动的机组组合问题研究

大规模电动汽车换电站接入电网后,其充放电行为将给系统优化运行带来新的挑战。将电动汽车换电站引入传统机组组合问题中,提出考虑换电站与电网互动的机组组合(unit commitment,UC)新模型。在深入研究电动汽车电池更换物理过程的基础上,以常规机组的发电成本、启动成本和考虑换电站充放电净负荷的方差为目标函数,考虑了换电站的充放电效率、电量平衡和满足日换电需求的最小储能等约束,形成机组组合问题优化新模型。通过换电站充、放电过程优化,降低机组出力的调整频率,提高电网安全运行的经济性。最后,在10机电力系统模型上进行算例仿真分析,验证所提模型的有效性和正确性。