一种同步型分布式电源输出短路电流抑制技术

随着分布式电源（DG）在配电网渗透率的不断提高,其对继电保护尤其是过流保护的影响日益显著。针对短路电流输出能力强的同步DG,提出了一种基于全控型器件的励磁控制技术以抑制DG对配电网过流保护的影响。首先,分析了同步发电机机端短路时输出电流同励磁电流间的数学关联。然后,通过分析电流型逆变器调制策略下励磁能量泄放回路时间常数的影响因素,建立了面向配电网过流保护的同步DG励磁控制方案。最后,通过仿真分析验证了该励磁控制方案的有效性及其对转子匝间绝缘的影响。该方法只需要通过对全控型器件变流器的控制,即可抑制同步DG对过流保护的影响。     

基于熵权理论的特高压电网落点规划

从评价特高压电网运行特性出发,提出反映电网运行安全性、可靠性和经济性的潮流分布、母线电压水平、短路容量、多馈入有效短路比、短路电流水平、过载安全裕度、工程投资、网络损耗等指标体系,并由此构成评估特高压电网落点备选方案特征的基本指标集;在此基础上,结合熵权理论和专家经验确定综合权重,对基本指标进行修正,并以备选方案指标与理想最优方案指标的贴近度作为特高压落点规划问题的目标函数,完成备选方案的综合评估和最优方案的确定,实现对落点规划问题的高效求解。最后以山东电网特高压直流落点规划为例,验证了所提规划方法的有效性。     

适应分布式电源的输配电网协调潮流算法

针对未来分布式电源逐渐增多的背景,输、配电网间潮流耦合关系将趋于复杂化,必须将输电网、配电网潮流统一进行分析。对此,建立了以输电网与配电网边界节点电压为协调变量的全局电网分解协调计算方法,其协调量来自电压无功灵敏度,分解协调的信息就地采集,易于实施。通过算例验证表明,该方法不但能适应当前电网潮流的统一计算,而且对于分布式发电占相当比例的未来电网同样具有很好的适应性。     

一种带钢铠的低压电力电缆故障精确定位新方法

提出了一种带钢铠的低压电力电缆故障点精确定位新方法,该方法利用电缆钢铠的绕制特点,在故障电缆芯线与钢铠之间施加高压脉冲并产生闪络放电,通过检测和比较故障电缆周围及故障点前后的合成三维瞬变磁场信号变化,来判断电缆故障点的精确位置。对流过钢铠的闪络放电电流产生的磁场进行了理论分析和仿真计算,现场试验结果验证了该方法的可行性和有效性。基于该方法原理,研制了样机,并被应用于实际电缆故障点定位。该方法是一种非接触式的电缆故障点定位方法,它不仅可用于直埋敷设式电缆,而且也可用于管道或地沟敷设式电缆。     

大规模海上风电场的双层分布式有功控制

传统集中式的风电场有功控制策略在风电场规模较大时面临中央控制器计算负担重、鲁棒性差等问题,完全分布式控制的收敛性受通信延迟和迭代次数的影响显著。为此,提出了一种双层分布式的控制结构。上层控制基于分布式一致性算法进行设计,降低通信系统的建设投资和缓解集中控制器的求解负担。下层控制采用基于模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)和交替方向乘子法(Alternating Direction Method of Multipliers,ADMM)的垂直分布式控制策略,提高收敛速度。实验证明,所提方法将大规模带约束的优化问题分解成多个可并行求解的小规模问题,最终实现了最优的控制效果。     

双馈风电机的虚拟惯性控制优化策略

电力系统在面对不同扰动时,双馈风力电机采用传统虚拟惯性控制不能充分利用转子动能参与调频,提出一种改进的虚拟惯性控制策略。对现有的风机传统虚拟惯性控制方法中的控制增益进行改进,即将控制增益与频率偏差建立耦合关系,使双馈风力电机根据系统频率偏差实时调整调频增发功率,减缓频率跌落速度,提高频率最低点。基于EMTP-RV仿真平台搭建含高比例风电渗透率的电力系统模型,验证改进方法的有效性。仿真结果表明,提出的改进虚拟惯性控制方法在不同扰动下均可大幅改善频率稳定性,且随扰动增大,改善效果越明显。     

考虑受端励磁系统的交直流稳定性分析

直流输电能否安全落地不仅与自身的控制方式与参数相关,还与受端系统紧密相联。在稳定分析时,受端系统戴维南等值模型固定,不能反映受端的调节能力,其支撑能力的强弱未能体现。考虑受端励磁系统的作用,详细分析了其对直流输电系统的影响,指出励磁达到极限时,受端系统负荷波动导致戴维南等值发生变化较大,随即影响直流输电系统的安全性。修改的IEEE39节点系统证明所提方法的有效性。     

基于可达性矩阵的智能配电网分区及孤岛辨识方法

提出了一种基于可达性矩阵的智能配电网分区及孤岛辨识方法。从配电网的网络拓扑结构出发,首先形成描述配电网开关与线路连接关系的邻接矩阵,对邻接矩阵的各次幂进行逻辑求和运算,可求得配电网的可达性矩阵,可达性矩阵包含了节点的连通性信息和电网的分区信息。在此基础上定义了开关性质向量和表征电网分区情况的区块向量,对二者对应的元素进行逻辑"与"运算,可得到描述配电网各区域性质的向量,进而能够快速判断各区域的性质、是否存在孤岛、孤岛的数量以及孤岛的范围,为开展孤岛运行控制与保护研究奠定基础。算例分析结果验证了文中所述算法的正确性和可行性。     

考虑机组恢复成功率的黑启动阶段待恢复机组优选

待恢复机组的选择是制订黑启动方案的首要任务。分析了影响黑启动阶段机组成功恢复的主要因素,其中重点分析了变压器空载投入时励磁涌流引起的黑启动机组机端电压波形畸变的影响。在此基础上,定义了线路权重、变压器权重和辅机权重,提出了黑启动阶段机组恢复成功率的概念。综合考虑机组恢复成功率和机组容量等因素,对黑启动阶段待恢复机组进行优选。为了减小计算量,首先从所有待恢复机组中筛选部分机组作为寻优集合,并使用前K最短路径算法搜索寻优集合中机组的可选恢复路径。山东电网实际仿真证明了定义的机组恢复成功率的有效性和所述方法的快速性。     

基于设备用电特征的居民电力需求价格弹性评估

能源互联网建设可实现居民用电设备的状态感知,为需求价格弹性的评估提供全新的数据支持。以此为前提,提出一种基于设备用电特征的居民电力需求价格弹性评估方法。首先,根据需求价格弹性的定义,分析居民用电设备的使用特征与自弹性、交叉弹性的关联性,揭示用电设备可调整性对居民用户电价响应行为的客观约束。其次,针对居民用户因数量庞大且主观响应意愿存在差异而导致的设备用电调整不确定性,结合与用电特征关联的设备可调整性分类,构建基于设备用电调整模糊推理的居民电价响应行为分析模型。最后,将响应结果对应到需求价格弹性矩阵计算,完成居民电力需求价格弹性评估。算例分析验证了所提的方法的合理性与有效性。