基于VSC-HVDC异步互联系统联网转孤岛运行稳定控制策略

以渝鄂背靠背柔性直流工程为案例,对交流联络线N-2故障跳开形成柔直+交流近区局域电网孤岛运行方式下系统存在的主要稳定问题及其特征进行分析。建立了能够准确反映渝鄂柔性直流系统、九盘地区电网实际特性的电磁暂态仿真模型,重点围绕联网转孤岛的暂态特性展开了研究,对开机、负荷以及机组旋备关键影响因素进行了敏感性分析。通过时域仿真分析法给出了不同运行方式下、不同应对措施下,保障联网转孤岛系统稳定运行的交流联络线潮流预控范围,并据此提出了九盘地区联网转孤岛运行的稳控策略,为渝鄂柔性直流系统的安全稳定运行提供了技术支撑。     

农村分布式可再生能源利用模式与应用

在梳理分布式可再生能源的概念和特征的基础上,结合分布式可再生能源发展存在的问题及农村应用情况,提炼出农村分布式可再生能源的几种典型利用模式,结合不同应用场景下的资源和需求特征,对几种典型利用模式的基本特征、适用范围和应用条件展开深入剖析。最后,结合农村分布式可再生能源典型案例,提出适合于分布式可再生能源典型利用模式在中国农村推广应用的建议。     

近30年全球大停电事故发生的深层次原因分析及启示

2019年以来,委内瑞拉、阿根廷、美国、印尼、英国等多国相继发生多起大停电事故,电网安全成为各方关注的焦点与舆论热点。通过梳理近30年138件主要大停电事件,发现2008年后大停电进入高发期,主要经济体是大停电事故的“重灾区”。自然灾害原因占比56%,影响范围相对明确可控;电力管理体制原因占31%,易与其他诱发因素伴发,具有全局性、系统性影响,可能危害到整个国家和地区的能源安全;意外或人为事故原因占10%;网络攻击成为新兴原因占3%,具有隐蔽性、复杂性强、防御难度大、物理伤害大等特点。深入剖析4类大停电事故发生的原因,根据中国国情和网情,提出防范中国大停电事故发生的措施和建议。     

采用直接电流控制策略的MMC-UPFC小信号模型

基于模块化多电平换流器(MMC)的统一潮流控制器(UPFC)大多采用直接电流控制策略,为分析采用该控制时UPFC接入后系统的小干扰稳定特性,针对一般的3节点拓扑UPFC,推导了其外环控制器、内环控制器、MMC和直流系统的小信号模型,并给出了UPFC输出电流的线性化方程。进一步地推导了传统2节点拓扑UPFC的小信号模型,同时给出了UPFC模型与系统其余部分的组合方法,建立了系统整体的线性化模型。最后,通过对一个2机测试系统进行时域仿真和模态分析,验证了所提小信号模型的正确性。     

面向配电网弹性提升的智能软开关鲁棒优化

研究了自然灾害场景下提升配电网弹性的智能软开关(SNOP)优化配置问题。综合考虑SNOP的功能特性与运行边界,建立了面向配电网弹性提升的SNOP配置三层防御-攻击-防御优化模型,并提出了求解该模型的两阶段鲁棒优化方法——列约束生成(CCG)算法。以IEEE 33节点为例,对所述模型和求解算法进行验证,结果表明所得的SNOP优化配置与运行方案可显著提升灾害场景下的配电网弹性,降低供电负荷损失量。     

正阻尼PMSG并网系统限幅间歇饱和引起的次/超同步振荡分析

风电并网所引起的次/超同步振荡研究多集中于小信号模型分析,较少考虑遭受大扰动后限幅等非线性影响。基于单边限幅的描述函数与广义Nyquist判据,对正阻尼直驱式永磁同步发电机(PMSG)限幅环节间歇饱和引起的切换型次/超同步振荡进行分析。首先给出并网PMSG状态空间简化模型并分析其小干扰稳定性;其次发现一种大扰动后并网PMSG因不对称单边d轴电流限幅间歇饱和引起的新型切换型振荡现象;再次结合并网PMSG网侧变流器的频域模型以及单边限幅的描述函数,给出含限幅环节的PMSG系统近似分析模型;最后结合广义Nyquist判据,近似分析不同限幅值和参数下的振荡频率,并解释该种振荡频率随限幅上限降低而增加的现象。     

基于断线扰动的电压控制区域边界节点修正方法

电压控制区域(Voltage Control Area, VCA)之间具有弱耦合性,修正VCA能够提升区域内电压变化的一致性,从而优化电网分区结果。传统分区修正法存在计算量大、PV节点归并缺乏理论依据等问题。因此,提出了一种修正VCA边界节点的方法,可以有效减少分区修正的计算量。所提方法采用小元素去除法得到各阈值下的电网划分结果,以Q-V曲线为判据选取各划分结果中最佳阈值对应的准分区。基于区域间的弱耦合性,采用所提方法修正准分区,得到优化后的分区结果。所提方法针对准分区的边界节点进行断线修正,并采用平均电气距离归并剩余的PV节点,不仅能减少分区修正的计算量,而且为各区域无功源的合理分配提供了理论依据。以新英格兰10机39节点系统为算例,通过仿真分析验证了所提方法的有效性。     

基于排序学习的城市设施选址方法

提出一种采用排序学习技术解决城市设施选址问题的方法,并引入人类移动性特征提升选址的质量。首先对人类移动行为进行特征提取与分析,使用双流自编码器融合人类移动性特征与其他特征,提取表征向量;然后基于候选集的表征向量与排序学习网络进行地块排序;最后,基于真实的多源数据集进行实验,结果验证了本文提出的排序学习选址方法的有效性。     

基于ARM架构柔性直流控制保护系统的低链路延时优化设计

基于进阶精简指令集机器(ARM)架构多核处理器芯片设计了柔性直流控制保护系统新一代平台,提出适用于柔性直流输电的4层控制系统通用架构,给出新平台控制保护主机配置方案及功能配置原则。建立换流器高频阻抗简化模型,推导得到负阻尼频率与控制链路延时的数学关系。分析柔性直流控制系统的链路延时构成,提出一种链路复用的在线延时测试方法;基于多核架构与高速接口,研究控制系统的低延时优化方案。最后,在基于实际工程参数的实时仿真系统中,对ARM架构新平台开展了功能和性能测试,并验证了低延时优化方案的有效性。     

计及信息间隙决策理论的含电动汽车充电负荷的微电网多目标规划

为了建立能同时考虑运行层面电动汽车充电和规划层面负荷长期增长的微电网,分析了微电网规划的经济成本。针对电动汽车充电导致的负荷波动和经济效益之间的矛盾问题,构建了多目标规划模型;针对负荷长期增长的不确定性,采用信息间隙决策理论进行模拟。通过模糊隶属度函数加权模糊规划处理,建立了考虑不确定性的含电动汽车充电控制的微电网最大满意度规划模型,对微电网进行协调规划。最后,通过仿真算例验证了所提多目标规划模型具有平衡经济性和负荷波动的作用,该作用能够帮助规划决策者以最优的成本应对负荷的不确定性,并进一步研究了微电网与大电网交互时,对电动汽车接入产生的影响。