轨迹驱动切负荷的布点协调优化算法的简化

随着系统规模及各种不确定性的增加,轨迹驱动切负荷(TDLS)的布点优化的计算量急剧增加。综合考虑负荷模型对布点优化的计算量及精度的影响,验证在TDLS布点中采用简化负荷模型的可行性。同时,改进已有的协调优化算法。包括简化其流程,减少迭代次数,减少灵敏度系数的更新次数。仿真表明,上述简化方法对计算精度的影响并不显著,但计算量大幅降低,有利于工程实用。     

基于辅助惯性功率调节的虚拟同步发电机模糊控制策略

针对并网逆变器控制应用虚拟同步发电机技术导致系统输出的有功功率发生超调和振荡现象,结合模糊控制提出一种辅助惯性功率调节策略.根据有功闭环零极点分布图明确参数调节存在矛盾,在分析了惯性功率在动态过程中对角频率的影响后,设计出与角频率偏差和角频率变化率相关的辅助惯性功率调节策略,并将该策略与自适应参数调节策略进行比较,得出两种策略的对应关系;进一步设计出精细化的辅助惯性功率调节规律,利用所得规律设计模糊控制器调节动态过程中的惯性功率.基于模糊辅助惯性功率调节的虚拟同步发电机控制策略减小了系统输出功率的超调量和角频率最大偏差,同时减小了系统的调节时间.最后,在仿真模型中设置连续功率扰动工况对所提策略进行了验证.     

大规模可再生能源接入下的电力系统充裕性优化(三)多场景的备用优化

场景分析法在用于描述可再生能源出力不确定性时,不仅能表征预测风/光功率等随机变量在时间—功率空间上的概率分布,还能进一步反映这些随机波动在时序上的相关性。多场景分析中普遍存在场景维数灾问题,在备用优化中更遭遇控制措施组合爆炸问题,加剧了求解的困难。场景削减有利于场景分析法的实用化,然而现有场景削减方法不能确保小概率高风险场景不被剪除,继而引发风险泄露问题。文中提出一种计及场景集剩余风险下逐步筛选场景的多场景备用优化方法,将场景削减与优化过程融合于一体。相比于传统的"先场景削减、再优化"的思路,所提出的方案能自适应地选取待优化场景集,且能有效识别小概率高风险场景。通过与基于传统场景削减方法的混合整数线性规划方法的对比,所提出的多场景优化方法在平衡优化效果与计算效率上具有显著优势。     

基于区间不确定性的微网有功—无功联合优化调度

针对微网优化调度问题,首先,考虑到可再生能源(如风电、光伏等)功率预测和负荷预测的不确定性,以及微网系统中有功潮流和无功潮流的强耦合性,提出利用区间描述不确定性,并建立微网系统的有功—无功联合优化调度模型。然后,采用区间序关系模型转换方法,将基于区间不确定性的联合优化模型转换成一般的确定性优化模型,以便于优化问题求解。最后,为验证所提出的微网系统优化调度方法,利用专业优化软件(GAMS)在典型的微网系统算例上进行数值仿真试验,并结合试验结果分析区间不确定水平对微网系统运行成本及各微电源出力的影响。     

考虑风-储-直参与调频的电力系统频率特征定量分析

以风电、储能、柔性直流输电为代表的高比例可再生能源和大量电力电子设备的并网,使得电网中传统火电的比例下降,这将在一定程度上影响电力系统的频率稳定性。为定量分析风电、储能、柔性直流输电系统参与调频下电力系统的频率特征,首先提出多种调频资源参与调频下的电网频率特征定量分析总体思路,建立风-储-直调频频率响应模型。然后基于频率特性传递函数对电力系统稳态频率偏差、初始频率变化率、最大频率偏差和频率安全裕度进行理论推导;且定量分析了稳态频率偏差变化规律以及惯性时间常数、辅助调频单元控制比例系数对频率稳定性的影响,并计算稳态频率偏差与功率扰动的关系。最后,基于仿真软件验证了所提分析方法的可行性和有效性。仿真表明所提方法可有效定量分析电力系统频率特征,可为双高电力系统下电网频率安全稳定运行与控制提供指导依据。     

考虑虚假数据注入攻击的有源配电网分布式状态估计

状态估计作为保障电网监测数据质量的关键一环,为能量管理系统提供可靠的数据基础。考虑到有源配电网量测误差大、易遭受网络攻击等问题,本文研究计及虚假数据注入攻击的有源配电网分布式状态估计方法。首先,各子区域根据自身量测进行状态估计,并利用平均一致性算法获取全局信息对内部状态量进行修正,实现完全分布式状态估计;其次,在子区域状态估计中引入权函数动态修正目标极值函数的权重矩阵,增强状态估计的抗差性能;然后,在边界节点和易受到虚假数据注入攻击的节点配置同步相量测量单元,提高辨识虚假数据攻击的能力;最后,利用IEEE 118节点配电网系统进行算例仿真验证。试验结果表明,本文所提出的状态估计方法不仅可以有效减小估计误差,还能准确辨识虚假数据注入攻击,提高了状态估计的精度和虚假数据注入攻击的辨识能力。     

电动汽车参与运行备用的能力评估及其仿真分析

电动汽车(EV)作为未来电力系统一种潜在且容量可观的运行备用资源,其调控必须以满足用户出行与充(放)电意愿为前提,因此对电动汽车备用能力的评估需置于合理的、计及用户响应意愿的市场机制下来考察。首先设计出兼顾系统调控需求与用户出行需求的充(放)电合约机制,提出了EV短时备用能力计算方法和响应电价变化的有序充/放电策略。基于上述模型或方法,实例分析了典型EV单体及集群在不同充电策略下,向电网提供多种可调控备用容/电量产品的能力。同时进一步分析了备用容量价格、备用市场设计等因素对EV可申报备用容量的影响。     

基于信息间隙决策理论与动态分时电价的电动汽车接入虚拟电厂双层经济调度策略

针对虚拟电厂(VPP)因分布式电源出力的间隙性以及规模化电动汽车(EV)无序充电行为导致的功率波动问题,将信息间隙决策理论(IGDT)与动态分时电价(DTOUP)模型相结合,提出了一种EV接入VPP的双层经济调度策略,并综合考虑了柔性负荷的灵活性,以保证VPP能够经济、有效地运行。上层采用IGDT对分布式电源出力的间隙性进行鲁棒建模。为了灵活地引导EV聚合商(EVA)进行充放电规划,提出了基于“车-路”信息融合驱动的EV充电模型,并设计了基于模糊隶属度函数的DTOUP模型与整体最优指标,以提高EVA与VPP整体的经济效益。下层结合DTOUP与“车-路”信息,构建了以EVA与VPP交互成本和EV里程焦虑成本最小化为目标的EVA优化调度模型。算例仿真结果验证了所提策略的有效性。     

计及SSSC的高渗透率新能源电网静态电压稳定特征研究

随着大规模风电、光伏等新能源接入电网,高渗透率新能源逐渐影响到电力系统的安全稳定运行。同时受新能源接入电网的网架特性约束以及新能源装备自身安全限制,新能源并网后的静态电压问题更加突出。探讨分析了计及静态同步串联补偿器（SSSC）的高渗透率新能源电网系统静态电压稳定特征,从系统静态电压特征方面评估SSSC发挥的潮流控制效能。首先分析了SSSC的等效电路及工作原理,并基于SSSC的等效功率注入模型得到潮流计算方程;其次,基于潮流计算方程提出能够反映系统静态电压稳定特征的效能评估指标,并计算分析接入不同容量新能源对静态电压稳定特征的影响,以及SSSC对新能源并入电网后薄弱节点静态电压稳定特征的影响;最后通过仿真验证,安装SSSC后能够改善新能源电网薄弱节点的电压稳定问题,提升电力系统运行时的安全稳定性。所提方法具有快速简洁的特点,并且具有一定的工程应用价值。     

多源时间序列中具有显著时间间隔的Shapelet对挖掘

Shapelet作为时间序列特征,具有较好的可解释性。Shapelet在行为识别、聚类分析及异常检测等方向均得到了广泛应用。但在电力运行监测、医学图像分析以及流媒体监测等领域,时间序列具有多源、同步的特点,仅对单一源上的时间序列提取Shapelet可能丢失序列间相关性。在Shapelet概念基础上,本文提出p-Shapelet作为不同源的Shapelet间关于时间间隔的特征表达,从而实现分析不同源Shapelet间的相关性。具体地,为找出不同类别样本间时间间隔具有最显著差异的Shapelet对,设计并实现了并行化挖掘的算法p-Shapelet miner。算法采用信息增益对不同源间的Shapelet对进行评价,并找出能最大化信息增益的Shapelet对（p-Shapelet）。利用CMU人体动作捕捉数据集进行实验,验证了算法的有效性与执行效率。