配电网电能质量监测数据简约方法探讨

模拟具有正态分布特征的电能质量扰动样本,对其施加IEC 61000-4-30规定的数据简约方法进行抽样,同时进行无数据简约方法的等时间间隔抽样,对各类抽样进行95%置信区间参数无偏估计,通过分析比较不同样本分布信息得出如下结论：IEC 61000-4-30规定的数据简约方法较大程度地改变了电能质量实际扰动的分布。在此基础上文章提出了适合配电网的电能质量监测方法,即放弃IEC 61000-4-30规定的数据简约方法,对10周波原始记录采取定时间间隔抽样。分析结果表明该方法不仅能够反映真实的电能质量扰动分布特征,也利于降低监测设备成本,便于在配电网大规模应用。     

基于同步量测大数据的配网单相接地故障检测及定位方法

随着智能电网、配网自动化及广域量测系统的不断发展和完善,配电网产生了海量表征其运行状态的数据,为其单相接地故障检测定位提供了新的挑战。基于随机矩阵理论对配网大数据矩阵进行分析,首先用节点电压数据构造高维数据矩阵;然后用圆环律和平均谱半径进行故障检测;最后在检测到故障发生时,通过增广矩阵构造和配网结构相结合进行故障区域定位。仿真分析通过80节点配网模型的单相接地故障验证了所提方法的可行性。     

暂态干扰下并网光伏发电系统故障特性研究

基于Matlab/Simulink软件建立了光伏发电系统的仿真模型,在此模型上分别模拟了电源侧扰动和电网侧扰动,通过分析扰动下光伏系统输出特性的变化情况,研究了暂态干扰下光伏发电系统的故障特性。     

特高压并联电抗器中性点小电抗的过电压及绝缘水平分析

为了提高特高压输电系统的可靠性和安全性,利用EMTP建立了1 000 kV典型输电系统的仿真模型。分别针对工频、操作和雷电过电压情况下中性点小电抗的过电压进行了计算分析,研究了并联电抗器和金属氧化物避雷器对过电压的抑制效果,重点分析了并联电抗器中性点小电抗的过电压,并对其绝缘水平进行了核算。实验发现：并联电抗器可有效抑制线路以及小电抗上的工频过电压,避雷器可以有效限制操作过电压以及三相重合闸过程中出现严重的过电压。中性点避雷器的额定电压推荐选取180 kV或192 kV,绝缘水平可选为：雷电冲击耐受电压要求值为550 kV,短时工频耐受电压要求值为230 kV。     

基于VMD-SVM的小电流接地系统故障选线方法

针对现有小电流系统发生单相接地故障时的选线问题,提出基于变分模态分解与鲸鱼群算法优化支持向量机（VMD-WOA-SVM）的选线方法。首先获取各出线故障前后的零序电流,利用变分模态分解得到包含不同分量的3种IMFs,并对其进行hilbert变换得到能量频谱分析;然后通过计算能量熵得到特征向量;最后建立SVM分类器,输入特征向量,得到训练、测试选线结果。仿真结果表明该文所提选线模型的准确率达到98.889%。     

一种梯次利用电池可重构储能系统多级在线安全评估及风险预警定位方法

为提高梯次利用电池可重构储能系统的安全性,提出一种梯次利用电池可重构储能系统电池的多级在线安全评估方法。该方法采用可重构储能系统中电池单体、模组的电压、温度等实时监测数据,建立电池及模组的安全评估模型,通过熵权-TOPSIS法对电池电热安全进行量化评估。安全评估方法可在线量化采用不同厂家、批次、种类退役动力电池可重构储能系统的安全状态,依据评估结果实现模组和单体的二级安全预警,完成模组级和单体级的安全风险定位。依据在线安全评估结果,可对梯次利用电池储能系统及时进行拓扑重构、能量调度和温度管理,有效提升系统的安全性,促进梯次利用电池在储能系统中的规模化应用,符合梯次利用储能系统大规模推广建设的现实需要。     

考虑调峰与储能特性的抽蓄电站服务电网综合评价

在“双碳”总目标的引领下,新能源进入高速发展阶段,但其随机性和不稳定性给电网带来影响,需要配备大规模可灵活性调节的储能进行保障。抽水蓄能作为电力系统的主要调节电源,在促进新能源消纳、调峰、储能等方面发挥着重要作用;而综合评价抽蓄电站服务电网的能力,对于引导抽蓄电站合理运行和布局,以更好地发挥其作用具有重要意义。传统的抽水蓄能评价模型无法量化评价抽蓄的储能和促双碳的作用,该文提出了一种考虑调峰与储能特性的抽蓄电站服务电网综合评价方法。针对抽水蓄能调峰和储能的特点及其对双碳的促进作用,提出相关指标,建立抽蓄电站综合评价指标体系;由属性层次模型确定各层次指标的权重,引入物元可拓理论构建考虑调峰与储能特性的抽蓄电站服务电网综合评价模型;通过实例对所采用的综合评价模型进行验证分析。研究结果量化了抽蓄电站的储能和促双碳作用,可为“双碳”背景下抽水蓄能的综合评价提供支撑。     

一种新的黑启动子系统恢复路径模型及算法

黑启动分区方案确定后,快速恢复各分区机组的供电是黑启动系统进行网络重构和负荷恢复的基础。该文针对如何构建安全可靠的黑启动恢复网络问题,提出基于线路无功及操作时间的无功时间矩概念,其可同时考虑线路的空载无功容量及线路的合闸时间;建立了基于无功时间矩最小和有功负荷恢复最多的黑启动网络优化数学模型,并通过引入选中线路为变量,将对数学模型的求解变为0-1整数规划问题;利用Hopfield神经网络构造了一种能够考虑各种网络约束条件的能量函数,求解该能量函数便可快速确定最优启动路径。选用IEEE—10机39节点系统对路径搜索算法进行验证,结果表明,该文所提算法的求解过程简单,可较好地满足黑启动路径方案的可靠性及恢复时间的要求。     

光伏系统直流串联故障电弧检测方法

故障电弧是光伏系统电气火灾事故的常见原因,研究可靠的光伏系统直流故障电弧检测方法对保障系统运行和人身安全有重要意义。首先搭建了光伏系统直流故障电弧实验平台,采集了故障电弧典型电信号;接着对其进行了稳定性分析、时变性分析、相关性分析和随机性分析,并以特征显著、计算量小、抗干扰强为比选条件,选取欧拉特征作为故障电弧检测的最优特征;然后构建了故障电弧检测算法,算法以多阈值判断体系为核心发掘故障电弧差异于系统暂态过程的特征模式;最后,将算法硬件实现后在系统中再进行实验测试。结果表明,所提出的算法对不同光伏系统工作点和电弧产生方式条件下的故障电弧均可在0.5 s内实现正确检测。     

电池储能系统参与电网削峰填谷控制策略

现有针对电化学储能在电网调峰领域的研究缺乏在不同负荷场景下不同控制策略的应用对比,使得削峰填谷控制策略的选择缺乏理论依据。本文结合已有相关研究和对储能系统特性的分析,首先在考虑电网负荷、电池功率、电池容量等约束条件下,建立了以削峰填谷效果为目标的储能系统优化模型;然后在现有典型控制策略的基础上,提出了电池储能参与电网削峰填谷的恒功率充放电控制策略和功率差控制策略;最后,以某地区实际负荷数据为例,结合电池储能装置自身充放电特性,通过仿真对比了2种控制策略的优缺点,验证了考虑实际约束条件的功率差控制策略具有更优的削峰填谷效果。