计及风力发电风险的电力系统多目标动态优化调度

为解决风电的随机性给电力系统调度带来的问题，引入负荷预测误差和风速的概率分布函数来建立负荷及风电功率的随机性模型。基于对负荷及风电功率随机性模型的深入分析，对风电接入将导致系统维持稳定运行的成本增加风险加以考虑。并在约束条件中引入失负荷及风电浪费风险指标，构建计及风力发电风险的电力系统多目标优化调度模型，以实现系统总污染排放量最少和运行成本最低的综合优化目标。采用一种新颖的蝙蝠算法对模型进行求解，并对蝙蝠算法的不足之处进行了改进，有效地解决了该算法迭代后期收敛慢、易陷入局部极值等问题。以含大规模风电并网电力系统为例进行环境经济调度仿真，验证了所提模型及算法的有效性，并进一步分析了相关参数对含风电并网电力系统优化调度的影响。  

城市能源互联网功能体系及应用方案设计

北京延庆地区拥有全国最大的微电网群和丰富的可再生能源.依托北京延庆智能电网创新示范区建设工程,分析了延庆地区的新能源基础条件和特征,从能源供给/消费形式、承载能源输送的主要载体、管理决策与公共服务等几个方面阐述了示范区建设内容,构建了能源互联网的应用框架模型,详细阐述了支持广域潮流流动的交直流主动配电网、分层分区的分布式智能调控管理和开放的公共服务模式,探讨了未来的管理和商业模式的探索方法和途径.  

分布式光伏多机并联谐振抑制策略

针对分布式光伏集群系统中多机并联产生的谐振问题,提出了一种基于估算滤波电容电压反馈和并网点(PCC)电压比例控制相结合的谐振抑制策略.首先,分析了分布式光伏系统中多机并联谐振的产生机理.其次,提出了估算滤波电容电压反馈的有源阻尼控制算法.再次,为达到更好的谐振抑制效果,在上述算法的基础上引入PCC电压比例控制,并根据其数学模型进行了稳定性分析.最后,通过仿真对比和实验研究,验证了所提谐振抑制策略的正确性和有效性.  

适用于配电网规划的可靠性指标改进显式估算算法

针对计及可靠性的配电网规划问题，提出一种可靠性指标的改进显式估算算法。以树编辑距离作为馈线拓扑结构间的差异性计量，对待评估区域内的配电馈线按拓扑结构层次聚类。将聚类中心作为区域典型拓扑，以它们取代传统估算方法中的简单辐射状结构，建立可靠性估算模型。模型基于各类拓扑结构的故障隔离能力与负荷转供能力，通过回归分析推导可靠性指标显式计算公式，并分析了不同停电方式与多种可靠性提升设备产生的影响。一个实际城市配电网的算例分析表明，算法在面对多样化网架结构时亦能保证较高的计算精度，且有助于提升配电网规划模型的求解质量与求解稳定性。  

适用于柔性直流互联交流系统的无电压方向元件判据

背靠背柔性环网控制装置的应用使配电网由单端电源供电的辐射状网络变为多端电源供电网络,三段式电流保护无法判断故障方向。为了既保证配电网保护动作可靠性又保留三段式电流保护,需要为保护安装方向元件。文中通过研究背靠背柔性环网控制装置接入的交流配电网发生不同位置相间故障时序电流间的相位规律,提出了基于流过保护的负序电流和同一母线上无源支路正序电流间相位关系的故障方向判别元件,并给出了正反方向故障时方向元件的动作区间。该方向元件适用于由传统电源、采用负序电流抑制的柔性环网控制装置或分布式电源构成的且母线含无源支路的多端供电网络。该元件受过渡电阻影响小,无需安装电压互感器,在三相对称故障时仍可保证保护的正确动作,不存在传统功率方向元件出口三相故障时的死区问题。经PSCAD仿真验证了该方向元件在系统不同位置发生各种相间故障时的正确性和有效性。  

柔性配电网的最大供电能力模型

提出了柔性配电网(FDN)的最大供电能力(TSC)模型与计算方法。首先，提出了FDN的概念，FDN利用电力电子开关构成的柔性开闭站(FSS)将多回馈线联络组网，采用能灵活控制潮流的柔性闭环运行方式。其次，提出了FDN的TSC模型与求解方法，模型计及了FSS对负荷的柔性转带策略。最后，搭建典型组网形态下不同情况的FDN验证所述方法。与传统配电网TSC对比发现:FDN的TSC总量既有提升的情况也有不变的情况，文中分析了原因。从TSC角度看，FDN的优势在于:(1)TSC在FDN实际运行中更易实现，达到TSC时FDN允许馈线上负荷任意分布，而传统配电网只有在负荷满足特定分布时才能达到TSC；(2)达到同等TSC时，FDN的组网结构更简单。所述方法已应用于国内外首个多端柔性闭环中压配电网示范工程的方案论证。  

城市电网分区柔性互联装置的定容方法

分区柔性互联是解决大型城市交流电网发展问题的一个新思路，容量是影响互联装置造价的关键因素。提出了分区互联装置的定容方法。首先，介绍了城市电网分区互联装置的基本概念。其次，分析了基于模块化多电平换流器(MMC)的分区互联装置的功率运行范围，建立了装置容量和最大无功输出的分段线性关系，并分析得出改善无功输出能力的方法，为定容方法提供依据。然后，依据有功需求和无功需求，提出装置定容方法，其中，有功需求是为了解决分区故障后的元件过载问题所需支援的有功功率，无功需求是为了解决分区发生暂态故障后的电压失稳问题所需支援的动态无功功率。定容方法还考虑了装置的功率支援是否会破坏送端分区安全性或导致联络线过载。最后，所述方法应用于国内外首个220 kV分区柔性互联示范工程的实际方案论证。  

基于元模型辅助粒子群算法的主动配电网最优经济运行

主动配电网的优化运行研究是主动配电网实现经济、可靠运行的关键技术。建立了主动配电网的最优经济运行模型并以周期内系统总运行成本最低为目标函数来调度。在该模型中，综合考虑了主动配电网中的多种可调资源，例如分布式电源、储能设备、调压器、可投切电容器组及可中断负荷。针对所建立的主动配电网最优经济运行模型，提出了一种考虑约束处理机制的Kriging元模型与改进模糊粒子群算法相结合的混合求解算法，实现了对上述复杂问题的求解。算例的仿真结果验证了所提出的模型及求解算法的有效性。  

关于AVC电网自动电压控制系统控制策略的研究

电压是衡量电能质量的一项重要指标,电压偏离正常值一定范围后会对电力设备产生不利影响,严重时会对社会工农业生产等领域造成较大的危害,如电压质量的不合格可能会导致在工业生产中产生大量的报废品和残次品,因此为了改善电力系统的电压质量,降低电网的线损,供电企业在变电站、配电室等供电厂站的母线侧配置一定容量的无功补偿装置,对于变电站层面的电压调节主要通过调节主变压器分接头和电容器组的投切配合来控制母线电压,传统的VQC系统在改善电压方面发挥了重要作用,但其对电压的调节仅局限于一个变电站内的电压控制,难以对整张电网进行全面协调的电压控制,而AVC电网自动电压控制系统却能够基于全局考虑,在这种背景下,AVC系统逐渐应用到各供电企业。本文将对AVC电网自动电压控制系统的控制策略进行探讨。  

基于空间矢量控制的VIENNA整流器特性及控制研究

通过对VIENNA整流器工作原理的分析，针对其拓扑的电压空间矢量特性，设计了基于空间矢量控制原理的VIENNA整流器控制系统。通过电压外环和电流内环控制实现VIENNA整流器的单位功率因数运行，并控制冗余小矢量的作用时间以完成中点电位平衡控制。最后搭建了实验平台对控制策略进行验证。证明了所提出控制策略的可行性。