考虑撬棒保护接入的双馈感应发电机转子磁链动态特性

撬棒保护电路的接入会改变低电压穿越过程中双馈感应发电机(DFIG)定转子磁链间的耦合过程和耦合强度,由此将影响机组磁链衰减动态和撬棒保护性能。针对这一问题,提出了一种刻画定子磁链与转子绕组交链感应作用的磁链耦合系数,将电网故障后电机的磁链暂态耦合过程处理为不同状态的叠加,综合研究撬棒电阻对转子感应磁链正序、负序和暂态反向交流分量幅值和相角的耦合规律,用转子磁链空间矢量图和矢量轨迹图描述转子磁链动态响应过程。最后,针对电网不对称故障下撬棒取值的问题,提出了一种基于转子磁链幅值配比原理和最优倾角的撬棒阻值选取方法。该方法可减小磁链耦合不当对机组的暂态冲击,从而有效改善机组的无功外特性和瞬态性能。采用MATLAB/Simulink仿真验证了理论分析和所提方法的正确性。     

基于实值深度置信网络的用户侧窃电行为检测

用户侧窃电行为造成的非技术性损失对电网企业危害重大,不仅会影响电力系统的供电质量,还会增加电网的运营成本。为了辅助电网公司提高用电稽查效率、管理用户规范化用电,提出了基于实值深度置信网络的用户侧窃电行为检测模型。实值深度置信网络具有提取抽象特征的功能,并通过前馈神经网络微调后可实现较高分类精度。为了优化实值深度置信网络因随机初始化产生的局部最优化问题,该模型通过萤火虫算法对网络参数全局寻优。针对用户窃电行为检测,该模型利用因子分析进行数据降维,利用随机欠采样和套索算法应对数据不平衡问题,并利用ROC(receiver operatingcharacteristiccurve)曲线选取该模型的检测阈值。最后仿真实验验证了所提出模型的有效性和精确性。     

基于多粒度特征选择和模型融合的复合电能质量扰动 分类特征优化

现代电力系统因其“双高”特性造成电能质量扰动模式愈加复杂,对复合扰动的准确分类提出了挑战。传统电能质量扰动分类方法在特征提取阶段所提取的特征由人为确定,难以判断所提取的特征对分类问题是否有效,加之多重复合扰动特征相互耦合导致扰动特征的可分性确定困难。为此,提出一种基于粒度的计算方法进行特征选择的模型。在提取的扰动特征集的基础上,通过构建多粒度空间反映特征分布差异性,进而挖掘各粒度下的最优特征子集以确定有效和冗余的分类特征,达到优化分类效果的目的。在此基础上,通过集成分类模型融合不同粒度空间最优扰动特征集所训练的同质弱分类器模型,提出一种新的电能质量扰动多粒度集成分类方法。该方法克服了现有方法在进行多粒度分类时通过寻找最优单粒度空间特征而导致的其他粒度空间信息丢失的问题。实验表明,多粒度特征选择算法可提取对分类有效的扰动特征,集成分类模型可进一步改善模型的分类性能。     

大规模风电接入对电力系统暂态稳定风险的影响研究

大规模风电接入电网可能影响电网运行状态,造成系统暂态稳定特性改变,量化大规模风电接入对电力系统暂态稳定风险的影响,是保证风电消纳和电网安全的重要课题。在研究系统暂态稳定性分析中的风电模型和电网故障严重程度的基础上,提出一种评估大规模风电接入的电力系统暂态稳定风险评估方法。该方法充分计及风电出力与系统故障状态的随机性,并基于效用理论,以调度员对功角偏差的感知效用为度量指标,建立用非线性效用函数量化故障的严重程度,同时对系统暂态稳定风险指标的计算方法与流程进行了详细研究。将该方法应用于新英格兰39节点系统,对比研究了不同并网容量和并网点对暂态稳定风险的影响,仿真结果证明了所提方法的正确性和有效性。     

无功补偿与去磁电流协同控制的改进DFIG高电压穿越策略

为解决双馈感应发电机(DFIG)难以满足严重电网电压骤升故障时穿越测试要求问题,提出了基于无功补偿与去磁电流协同控制的改进DFIG高电压穿越控制策略。在网侧变换器无功补偿稳定直流母线电压的基础上,协同转子侧变换器去磁电流控制,确保有功功率平衡及RSC容量完全利用情况下向转子注入无功。对比传统方法,改进控制策略有严重骤升故障适应性强与转子侧变换器(RSC)容量利用率高的双重优势。最后在Matlab/Simulink搭建模型,仿真结果验证所提方案能更好地满足风电机组HVRT的测试要求,实现高电压穿越。     

关于电弧炉引起电网电压波动与闪变的评估探讨

大功率波动性负荷会引起电网电压波动而危害其他电工设备,频率在5～12Hz范围内的电压波动,即使只有,但其引起的白炽灯照明的闪变已足以使人感到不舒服,甚至有的人会感到难以忍受.而在各类波动性负荷中,以电弧炉对闪变的影响最大.本文以实际算例分别探究交、直流电弧炉引起的电网电压波动与闪变的评估.     

基于美丽乡村建设的既有化粪池优化

目前我国乡镇农村生活污水多以明渠或暗沟的形式就近排放,水污染严重。在美丽乡村建设中,选用构造简单、成本低廉的化粪池系统往往是改善农村水环境的最适措施。但是,既有化粪池往往受环境温度变化、清掏不及时、排气设置不合理等因素影响,造成其出水水质不佳,同时化粪池出水就地排放对水源、土地造成了二次污染。笔者以此为背景,从多角度探究既有化粪池的改进方案,从而达到提高农村水环境和卫生环境的目的。     

浅述坚强智能电网的基本架构与关键技术

以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础,发展以信息化、数字化、自动化、互动化为特征的自主创新、国际领先的均坚强智能电网正在稳步构建。本文就当前构建坚强智能电网中运用及正在研究中的关键技术做了浅要的分析和总结。     

“双碳”目标下新能源为主体的新型电力系统：贡献、关键技术与挑战

构建以新能源为主体的新型电力系统是实现“碳达峰、碳中和”目标的重要手段。在高比例可再生能源和高比例电力电子设备的“双高”趋势下,电力系统将从“源随荷动”的确定性电量平衡向源-网-荷-储多元协同概率性电量平衡过渡,从机械电磁设备为主的高转动惯量系统向电力电子器件为主的低转动惯量系统演化,势必对电力系统的发电、输电、配电、用电等多环节提出更高的要求。 本文结合近年来中国电力低碳转型的成效及国家碳排放现状,阐述了未来新型电力系统对于“双碳”的贡献。在此基础上,从安全运行、可靠供电、经济高效以及数智转型四个层面论述了构建新型电力系统的关键技术,并从稳定问题复杂化、防控措施待强化、灵活资源多样化、运行方式灵活化、供电需求品质化、市场机制多元化、能源利用高效化、能源生态数字化、运营管控智能化九个方面梳理总结了建设新型电力系统将要面对的主要挑战。 新型电力系统重点将在发电侧利用清洁能源替代化石能源以降低发电碳排放,用电侧推动电气化转型以减少传统终端用能过程碳排放两个方面助力“双碳”目标实现,迫切需要统筹考虑四个层面的问题：①安全运行是根本前提,由于新型电力系统动态特性改变及演化机理不明,不仅需要解决各类新型稳定性问题,也要应对电压、频率支撑不足,应对措施不完善的严峻挑战。②可靠供电是核心目标,解决新能源发电波动性、间歇性所带来的电力电量平衡问题,需要让更多的灵活性资源参与到电力系统功率平衡调节中,同时还需要统筹调度系统各环节的灵活性资源,保障电力系统可靠、高品质供电。③经济高效是必然要求,当下缺乏合理的电力市场机制与碳市场机制作为提高系统经济效益的有效手段,我国在源网荷储各方面的能效仍有较大提升空间;④数智转型是关键支撑,电力业务亟需通过数字技术与智能控制技术改造生产及管理模式,“大云物移智链”等技术在能源电力领域的融合创新和实际应用同样面临诸多挑战。 规划、设计、建设、运行以新能源为主体的新型电力系统需要结合新理论、新技术、新市场、新政策,研究系统安全运行中的稳定机理与防控措施,挖掘系统灵活性资源并维持系统可靠供电,设计合理的电力市场与碳市场机制,不断提高能源生产-传输-存储-转换-消费等环节的效率,朝着高碳电力系统向深度低碳或零碳电力系统过渡的目标持续迈进。     

不对称故障相位跳变和波形点对DFIG转子电压的影响

研究电网故障引起的电压暂降幅值、相位跳变、波形点等多维特征对双馈感应发电机的影响,是完善和提升DFIG低电压穿越能力的重要内容。首先,结合电网不对称故障引起的电压暂降幅值、PAJ、POW等多维特征,推导计及PAJ和POW的DFIG定子磁链、转子电压解析式,并运用磁链和电压空间分析法,分析不对称故障中PAJ和POW对DFIG故障特性的影响机理;其次,结合磁链和电压矢量轨迹特征,以及PAJ和POW影响DFIG转子电压的规律,推导计及PAJ时导致最大转子电压峰值的POW表达式,并以1.5 MW DFIG为例进行仿真,验证上述分析的正确性。最后,根据导致DFIG转子电压峰值增幅最严重的电压暂降多维组合特征,提出完善DFIG低电压穿越能力测试标准的建议。