智能配电网拓扑信息的分布式存储和管理方法

提出一种适用于智能配电网分布式保护和控制系统的网络拓扑信息存储和拓扑管理方法。每个智能配电终端仅需配置安装处的基本拓扑信息,通过制定有序的广播通信策略可自动完成相邻配电终端信息的获取和拓扑逻辑层的划分,实现局部拓扑的识别,为快速的保护和控制功能提供所需的拓扑支撑。基于局部拓扑识别结果生成拓扑最小连接树,以拓扑最小连接树为基本单元确定代理终端,提出了基于代理节点的网络拓扑简化方法,为需要大范围拓扑信息支撑的功能提供拓扑信息的获取和管理方法。以智能配电网分布式故障自愈系统功能的实现为例,对智能配电网拓扑信息分布式存储和管理方法的应用进行了分析。     

输电线路虚拟有功功率差动保护

有功功率差动保护在消除线路分布电容影响、应对高阻故障等方面独具优势,但近处金属性故障时的性能缺陷限制了其实际应用。为解决此问题,文中依据叠加原理,提出了虚拟有功功率的概念,并对内、外部故障时线路两端虚拟有功功率的特征进行了分析。以此为基础,提出了分相虚拟有功功率差动保护动作判据,并对其动作特性进行了定性分析。借助PSCAD搭建500kV输电线路模型,全面仿真和评估了不同故障位置、故障类型、过渡电阻、无功元件调整、非同步数据等多种因素对保护方案的影响。理论分析及仿真结果表明,该保护方案可准确辨别故障区间且近处金属性故障无死区,耐过渡电阻能力较强,数据交换量少,同步要求低,无需电容补偿措施。     

风电爬坡事件对系统运行充裕性的影响评估

风电爬坡事件具有大波动性和强不确定性的特点,可造成系统中发用电的严重不平衡,从而导致负荷损失。在分析风电爬坡事件特征和爬坡预测研究现状的基础上,建立了风电爬坡事件模型,定量表示爬坡事件表征量与风电功率曲线之间的关系;同时考虑负荷预测的不确定性,采用场景削减方法生成风电爬坡过程对应的典型净负荷场景集。构建了评估系统运行充裕性的指标体系,推导了缓冲失负荷概率指标的计算公式;将系统状态分为充裕、失负荷和临界3种,分别计算各状态对应概率及失负荷严重程度。以甘肃电网为例,典型事件的评估结果验证了所述方法和指标体系的有效性和合理性,分析了常规机组爬坡速率及系统备用比例在防范风电爬坡事件不利影响方面的作用。     

基于分布参数模型的串联补偿双回线单线故障定位算法

对于装设串联补偿(串补)装置的输电线路,由于与串联电容并联的保护元件金属氧化物可变电阻(MOV)的非线性特征,使得串补线路无法直接使用常规的输电线路故障测距方法。为此,提出了一种基于分布参数模型的串补双回线故障定位算法。按照故障点相对于串补的位置分为两个子算法,利用从本端、对端推算得到的故障点处电压相等的特点,消去串补装置近故障一侧的电压,结合故障点处过渡电阻的纯电阻性和故障序网边界条件,构造故障定位函数。该方法不依赖串补装置模型,不受MOV非线性的影响,无需预知串补装置相对于故障的位置,同时不存在伪根判别问题。EMTDC/PSCAD和MATLAB仿真结果计算验证了该方法的正确性。     

多相辐射状配电网的一种线性近似潮流方程

配电网通常为多相且呈辐射状。为了便于进行潮流计算及优化,提高计算效率,本文推导了基于辐射配电网的一种线性近似潮流方程。该方程可以方便的应用于配电网的重构、恢复以及最优潮流等问题中。采用IEEE 13,34,37,123节点标准配电测试系统进行测试,验证了所提方法的准确性。     

广域环境下基于Q型因子学习方法的电网节点聚合规律?

大规模可再生能源的并网以及电力市场解除管制的改革,使传统集中式的节点电压在线安全分析、调度与控制方法面临困境。对此,在电网运行状况全景过程化可观测条件下,提出了渐进学习的电网节点聚合的新调控理论,通过电网"局部自治与集中调控互融"的调控方式解决电网的调控问题。提出了基于Q型因子学习的电网节点聚合规律的挖掘方法,根据传统节点电压方程及发电机、负荷的等值模型得到广域环境下节点电压向量与电势之间的解析关系,推导出连续2个量测时刻下节点电压幅值变化的影响因子,并对其进行过程化的Q型因子学习,进而得到电压幅值具有一致变化的节点聚合规律。通过对德州电网的仿真分析,验证了所提方法的准确性及有效性。     

风储共存于配网的动态优化潮流分析

为适应未来电网发展,在日前时间级,建立以向输电网购电量最小为目标的风储共存配网动态优化潮流的数学模型。该模型在配网原有条件的基础上,考虑了普通异步风电系统、双馈感应风电系统和蓄电池储能系统的特性和限制条件。基于GAMS平台,通过调用CONOPT求解器对该模型进行求解。以12节点风储共存的配网为例,对多种方式进行机制分析发现,普通异步风电系统、双馈感应风电系统和蓄电池储能系统共存于配网中运行时,可解决有功、无功和电压间存在相互牵制的矛盾,考虑风储运行特性的动态优化可更有效地接纳风电,使资源得到有效配置。     

基于电网固有结构特性的配电网最优无功补偿方法

提出了一种基于电网固有结构特性的配电网最优无功补偿方法。首先根据无功就地平衡的原则,以无功补偿节点为分解点划分子系统,并在子系统内基于电网固有结构特性确定无功补偿容量,以此确定系统运行的最优补偿,然后在有无功补偿容量受限的情况下,采用启发式的回推算法修正补偿方案,最后基于电网结构调整以顺应系统源流特性的原则,确定最终的无功补偿方案。算例分析验证了所提方法的准确性和计算效率。所提方法不仅可用于配电网电容器快速最优投切决策,还对配电网最优无功补偿配置具有重要作用,具有良好的实际应用前景。     

基于三相串联半H桥型MMC的HVDC换流站研究

提出一种基于三相串联半H桥型MMC的HVDC换流站模型,在承受相同直流电压的情况下,其开关器件数目只有传统MMC的1/3,经济性显著。首先分析半H桥型MMC的运行原理,提出其等效模型及直流侧电容的确定准则;然后建立三相串联半H桥型MMC换流站基于交流有功功率平衡的控制系统,解决了其在交流故障下安全稳定运行的问题,同时提出附加直流侧电压控制方法,改善了直流侧相间电压平衡;最后在PSCAD/EMTDC中搭建仿真模型,仿真结果验证了所提三相串联半H桥型MMC换流站良好的交流故障穿越能力。