全球能源互联网受端特高压网架双阶段优化

特高压作为全球能源互联网的关键支撑,其规划将影响世界能源的安全性和经济性,针对受端特高压电网的规划问题,综合落点布局和网架结构调整,提出双阶段优化方法。在第一阶段,以最大化受端交流系统强度、静态电压稳定性和最小化网络有功损耗为优化目标,构建三目标优化模型对特高压落点进行规划,采用归一化方法和标量化方法求解。在第二阶段,以短路电流和性能代价比为指标,基于BPA软件,对受端网架结构进行优化调整。以山东电网特高压网架规划为例进行仿真,结果表明落点优化布局方案与实际情况相符,提出方法能够有效保证特高压接入后电网的安全、经济运行。     

基于灵敏度分析的同步调相机及其励磁系统参数分类辨识方法

同步调相机及其励磁系统间由于电气耦合而导致参数辨识困难,但目前缺少对待辨识参数量与观察量间耦合特性的分析。对此,提出一种基于灵敏度分析的同步调相机及其励磁系统参数分类辨识方法。分析同步调相机在不同时间尺度下的关键参数,基于轨迹灵敏度信息划分待辨识参数的类型,构建关联参数集合。考虑稳态、次暂态和暂态下同步调相机及其励磁系统响应特性的差异,在不同时间尺度上分别建立参数分类辨识模型。依据关联参数集合进行参数分类辨识,采用基于Tent混沌映射的改进蛇优化算法求解。通过算例分析验证了所提方法的有效性和适应性。     

电力系统频率动态行为衍变与分析方法需求综述

低惯量可再生能源发展导致电力系统运行形态发生变化, 频率动态行为愈加复杂, 频率安全稳定面临新的挑战。阐述频率动态响应过程, 综述频率动态行为量化特征和分析方法, 强调基于人工智能分析方法的优势和前景。从可再生能源发电强波动、电源非同步并网低惯量及大功率缺额与连锁故障高风险三个角度, 分析电力系统运行形态变化, 探讨对频率分析与控制的新要求。剖析可再生能源快速发展背景下电力系统等效惯量的内涵, 综述可再生能源虚拟惯量控制方法, 强调多类型虚拟惯量协调控制的优势和前景。总结频率分析与控制领域中亟待研究的重点内容, 给出后续研究建议。     

计及锅炉热动态影响的机组一次调频能力评估方法

考虑锅炉在频率稳定分析中对机组的影响,提出计及热动态的机组一次调频能力评估方法。构建含锅炉热力学动态过程的扩展系统频率响应(extended system frequency response, ESFR)模型,推导扰动事故后频率动态响应在一次调频时间尺度下的时域表达式。构建综合频率偏移幅值和时间的评估框架,以量化表征一次调频能力。基于广域量测信息计算并校正ESFR模型参数,估计扰动事故后频率动态响应的特征量,实现对一次调频能力的量化。算例分析表明,本研究模型和方法能够减小频率动态响应分析和一次调频能力评估的误差。     

考虑风光多维时空相关性的电源规划方法

提出考虑风光多维时空相关性的电源规划方法。基于Copula理论和风光出力概率分布建立考虑风光多维时空相关性的风光出力模型, 将出力场景应用于双层电源规划模型中, 提出考虑风光多维时空相关性的电源规划方法。上层是以总规划费用最小为目标函数的投资决策模型, 下层是以运行经济性和调峰特性最优为目标的短期运行优化模型。通过某地区算例验证分析了所提方法的有效性。结果表明,考虑风光时空相支性能够降低数据模拟误差,提高规划方法的经济效益,改善调峰特性。     

基于事件驱动的机组快速频率响应控制方法

针对大功率缺额事故下机组一次调频基于反馈控制动作存在滞后性的问题,提出了基于事件驱动的快速频率响应(EFFR)控制方法.首先,阐述EFFR概念的内涵,设计其体系架构及动作方案,利用特定的扰动事件信号触发紧急控制模式并快速调节机组出力.其次,基于扩展系统频率响应模型以周期性预决策的方式提取扰动功率及EFFR功率大小与低频减载动作间的耦合关系,估计预想事故场景下系统的EFFR需求功率.然后,以控制成本最小为目标优化分配EFFR需求功率,计算响应机组的控制指令.最后,通过算例分析验证了所提方法的有效性.     

基于连续小波变换的风光发电资源多尺度评估

针对区域风光发电资源评估问题,提出一种基于连续小波变换的多尺度评估方法。从美国国家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration, NASA)中获取风速和光照强度再分析数据,并利用虚拟发电系统模型预处理为发电容量系数。综合考虑储量、波动性和互补性等资源属性,构建量化指标对区域风光发电资源进行分析,以时间和空间两个角度挖掘区域资源的分布特征。利用连续小波变换方法提取不同尺度上的风光波动性和互补性特征,评估风光互补发电对出力波动的平抑作用,并探究最佳的互补尺度。以枣庄市为例,对提出方法的有效性进行验证。算例分析表明:风光资源具有波动性和互补性,在最佳尺度上规划互补发电系统能够有效平抑功率波动。     

考虑灵活性需求的电力系统优化调度

提出一种考虑灵活性需求的电力系统优化调度方法.基于多维Copula函数构建风光出力联合概率分布模型,以描述其时空相关特性,并利用该模型进行随机生产模拟.构建量化指标来评估电力系统的灵活性裕度,并以经济性最优为目标,建立考虑灵活性需求的随机优化调度模型.基于确定性等价转化方法和分段线性化方法,将上述随机非线性规划模型转换...     

基于层次分析法的梯次利用电池储能系统运行性能量化评估

针对主动配电网中梯次利用电池储能系统运行性能评估问题,考虑梯次利用电池储能系统运行效益和电气量特征,提出一种基于层次分析的评估方法。构建储能系统运行性能量化评估框架,以主配网功率交换量和波动性改善程度为指标衡量储能系统运行效益,以并网点电压波动、三相不平衡度和电流谐波含量为指标衡量储能系统运行电气量特征。利用层次分析法确定各同层量化指标间的相对权重,由底层量化指标逐层向上线性加权计算得到储能系统运行性能综合评估指标值。研制基于动态重构策略的15 kW/30 (kW·h)梯次利用电池储能系统样机,在某典型高可再生能源渗透率主动配网中进行为期10 d的现场挂网试验,以试验数据为算例对提出方法的有效性进行验证。算例分析表明:梯次利用电池储能系统运行电气量特征良好,能够减少主配网功率交换量,平抑功率波动,提高可再生能源消纳。     

高比例可再生能源接入下电力系统惯量研究综述及展望

在碳达峰和碳中和目标的推动下, 高比例可再生能源接入导致新型电力系统的低惯量特征突出。为保障电网安全稳定运行、支撑可再生能源消纳, 对电力系统惯量相关领域的研究进行综述与展望。阐述电力系统惯量的内涵, 探讨传统惯量、虚拟惯量和等效惯量间的关系, 剖析虚拟惯量控制的物理意义。从惯量来源的角度总结风机、光伏和储能等虚拟惯量控制技术的研究动态及成果, 并对电力系统惯量评估方法进行归纳梳理。总结电力系统惯量相关领域中亟待研究的重点内容并给出建议。