抗灾型电力系统的规划

加强电力系统的抗灾能力是亟待解决的重要研究课题。作者在科学论证加强电力系统抗灾能力必要性的基础上,提出了将常规电力系统与现代减灾系统相结合的"抗灾型电力系统"规划的新思路、方式、方法和机制;提出了抗灾型电力系统的基本特征;设计了抗灾型电力系统规划的研究框架。本文的成果对抗灾型电力系统的规划和建设具有一定的参考价值。     

基于恶劣气候条件的停运率建模及电网充裕度评估

基于载荷在恶劣气候条件下对输电元件停运率的影响,考虑到气候条件和电力系统运行工况的不确定性,首先将停运率与载荷之间的确定性模型模糊化;然后将风力载荷、冰力载荷和线路潮流水平作为输入变量,构建3个输入变量的停运率模糊if-then规则和模糊推理系统;最后对模糊推理结果进行解模糊化,得到特定运行工况下停运率的确切值,以便于分析与气候条件相依的输电线路停运率对互联系统可靠性的影响。根据上述步骤可分析极端气候条件引起线路停运率变化对互联电力系统可靠性的影响。对于RTS-79系统,假设气候条件影响5条区域间的联络线,在 3种气候条件下分别计算线路停运率,并求解分析气候条件对互联系统可靠性的影响。     

考虑经济性和网架性能的抗灾型骨干网架多目标规划

为增强极端自然灾害下电力系统的供电能力和抗灾能力,提出一种抗灾型骨干网架的多目标规划方法。该方法在满足负荷保障率、电力系统安全运行和网络拓扑连通性约束的基础上,综合考虑差异化规划加固费用、灾害后恢复全网供电的效率和骨干网架抵御灾害的能力,构建以最大化经济性、系统可恢复性和网络抗毁性为目标的抗灾型骨干网架优化模型。采用嵌入图论修复策略的全面学习粒子群优化算法求解模型,增大了算法的可行解空间。引入混合策略纳什均衡来选取算法所求得的帕累托解集中具有最优联合均衡值的前沿解作为最优的骨干网架方案,从而能较好地兼顾各个目标函数的利益。广东某区域电网的仿真结果表明了所提方法的有效性。     

国务院批转国家发展改革委、电监会《关于加强电力系统抗灾能力建设的若干意见》

据国家发展改革委、国家能源局消息,针对南方地区大范围雨雪冰冻灾害和汶川特大地震灾害发生后电力系统暴露出来的问题,近日,国务院批转了国家发展改革委、电监会起草的《关于加强电力系统抗灾能力建设的若干意见》（简称《若干意见》）,对电力系统抗灾能力建设工作提出明确要求。国务院在通知中指出：“电力工业是国民经济的重要基础产业。在今年我国南方地区大范围低温雨雪冰冻和汶川特大地震灾害中,电力设施大面积损毁,给经济社会发展和人民群众生活造成严重影响。为保障国家能源安全和国民经济正常运行,必须采取有效措施,加强电力系统抗灾能力建设”。     

基于模糊综合评判和综合赋权的抗灾型配电网骨干网架规划

根据抗灾型配电网的特点和差异化规划的理念,建立了计及电网安全性、灾况供电可靠性、特级负荷覆盖率、差异化成本和差异化效益的抗灾型中压配电网骨干网架评判模型,提出了一种基于模糊理论、综合赋权和成本效益分析法的抗灾型配电网骨干网架改造决策方法。该方法在选取影响电网抗灾性能的主要因素的基础上,通过高斯隶属函数建立了模糊评判矩阵。同时,利用改进层次分析法(IAHP)和熵权法确定了主客观统一的综合权重,并由模糊综合评判法进行了各配电线路的重要性排序,然后由成本效益分析法确定了最优骨干网架。最后,将该方法应用于南方某地区配电网抗灾骨干网架改造方案决策分析中,案例分析结果验证了所提方法的有效性和实用性。     

基于自适应进化规划的电力系统负荷预测综合模型

电力系统负荷预测受很多不确定因素的影响,往往单一预测模型反映的只是某一个或某几个不确定因素,在几个单一模型的基础上建立综合预测模型是降低这些影响、提高预测精度的有效途径。提出了运用自适应进化规划方法建立电力系统负荷预测综合模型,并对进化规划的变异操作、适应度计算及竞争选择方案进行了研究。通过对某地的年用电量进行预测分析,并与传统的基于“直接搜索寻优”法建立的综合预测模型进行比较、分析。结果表明,该方法具有全局寻优、自适应性强、通用笥好等优点,预测精度也有了很大提高。     

基于分形理论的电力系统负荷特性研究

电力系统负荷预测是电力系统发电计划的重要组成部分，也是电力系统经济运行的基础。在当前电力发展迅速和供应紧张的情况下，合理地进行负荷预测对于电力系统规划和运行极其重要。通过分析电力系统负荷曲线，得出电力系统负荷具有统计的自相似性，从而证明了分形理论应用于负荷预测的可行性和合理性，为将分形理论应用于电力系统负荷预测提供了理论依据。     

基于博弈理论的电力系统扩展规划方法研究

随着我国电力建设的加强以及对电力系统研究的不断深入,如何根据电力市场中不同投资主体的优势和特点研究最合理的电力系统扩展规划方案,对于我国电力系统的可持续发展具有重要意义。提出了一种基于合作博弈的电力系统扩展规划方法。首先,根据电力市场下各主体的投资和收入情况,分别建立相对应的经济规划模型,进而,基于发电公司和电网公司之间的影响机理以及博弈行为分析,构建电力系统中不同投资主体间的合作博弈规划模型;然后,利用迭代搜索法对模型进行求解;最后,基于仿真算例验证了所提方法的正确性和有效性。     

互联电力系统中PSS的全局协调优化

分析了互联电力系统中常规分散、局部设计的PSS之间可能存在的不良相互作用,指出了对相关机组的PSS进行全局协调优化的必要性,并提出了一种多机互联系统中常规 PSS的全局协调优化方法。该方法使用在NETOMAC程序中实现的非线性优化算法,其主要目标是同时优化具有因定参数的PSS的预选参数,以处理电力系统复杂的非线性特性,通过最小化包含相关发电机转子振荡模式和区域间振荡特性的非显式目标函数,使互联电力系统在暂态条件下功率振荡的阻尼特性得到全面改善,因而该方法对大规模电力系统中控制器的全局协调具有独特的优势。4机测试系统和欧洲电网的仿真结果证明了文中所提方法的有效性和鲁棒性。     

极端恶劣气候条件下的配电系统可靠性分析

不同的气候环境下,电力系统的可靠性水平及电网的运行能力是不同的。恶劣性气候时设备所承受的物理压力要比正常气候情况下大得多（如覆冰,飓风等）。传统未考虑气候因素的可靠性评估,其可靠性指标结果误差较大,可能会影响运行规划人员的决策分析。考虑极端恶劣气候因素,采用三状态气候模型,使用状态空间法分析某配电系统可靠性水平,并进行误差分析,以此保证可靠性分析的客观实际性,说明其现实意义     

灾害天气条件下电力系统故障诊断特征匹配方法

灾害天气会导致电力通信系统的可靠性降低, 警报信息在通信过程中发生畸变的可能性上升, 进而增加对停电区域内元件准确识别故障的困难。现有研究表明, 通过对线路发生故障期间的外部环境数据进行分析可得到该线路的故障风险程度, 但此信息尚很少被用于故障诊断之中。在此背景下,提出一种利用外部天气环境信息进行故障特征匹配的电力系统故障诊断方法。首先, 利用故障期间采集得到的外部环境信息根据灰色模糊理论得到线路综合故障概率。然后, 在现有的电力系统故障诊断解析模型（优化模型）的目标函数中增加外部环境故障特征匹配指标, 对与灾害天气相关故障特征不匹配的故障假说进行惩罚。接着, 利用模拟退火遗传算法对改进的解析模型进行求解。最后, 针对广州市局部电网的故障案例进行仿真测试,结果表明所提的改进故障诊断方法对通信故障的容错性强;此外,还比较分析了考虑与不考虑外部天气环境影响时的诊断结果及差异原因。     

曲靖电网冰雪灾害期间继电保护动作统计与分析

回顾冰雪灾害期间曲靖电网110kv及以上线路发生的故障,其中单相故障次数占总故障次数的比例高达86％。归纳出各种保护的动作情况,其中220kV及500kV线路故障时,高频纵联、光纤差动保护动作次数最多。提出利用故障信息进行继电保护延伸分析的建议。强调重视快速保护的投入率和整定计算的方式选择,用好接地距离保护和慎用辅助保护功能,以便更有效地抵御冰灾。     

基于定子电阻补偿的直接功率控制

直接功率控制比矢量控制、直接转矩控制这两种控制方法控制效率要高,但稳定性却不是很理想定子电阻的变化是导致稳定性降低的一个重要原因.本文提出了一种基于定子电阻补偿原理增加系统稳定性的方案,通过双馈电机直接功率控制的仿真模型及风力发电实验系统验证了这种方案能有效增加系统的稳定性,且容易实现.     

冰灾期间贵阳地区低周减载方案

讨论了低周减载对于电网安全稳定的重要性以及贵阳供电局调度中心制定低周减载方案的技术。实践证明,在冰灾期间根据电网情况及时地调整低周减载方案是确保电网安全稳定运行的重要的手段。     

集中式风电并网的电力系统电压特性研究

针对风电并网后给电力系统电压稳定方面带来影响的问题,介绍了以双馈感应发电机为基础的风力发电机组工作原理、各部分模型及输出特性,并在仿真软件中搭建模型,通过仿真验证风力发电机组的稳态输出特性,研究接入风电的电力系统电压现象,通过搭建仿真算例模拟了风电并网系统在不同负荷配置方式下对系统电压特性的影响,对系统的工作曲线进行了分析,并结合实际工况对系统电压的运行轨迹做了解释,从故障位置、动态负荷工作机理等方面对风机系统的电压稳定特点进行阐述。     

湖南电网2008年冰灾事故分析

详细介绍了2008年湖南电网冰灾过程。对冰灾中的变电设备和输电设备的损失进行了统计分析;同时分析了线路倒塔原因和输变电设备闪络原因;最后,提出了优化电网结构,建设战略性保障通道,提高电网防冰闪能力,依靠科技进步提高防冰灾能力等建议。     

基于支持向量机回归的电力系统负荷建模

支持向量机（SVM）是当前一种比较流行的学习机,具有良好的理论背景,从结构风险最小化原则出发以快速寻找到全局最优的特点。针对当前负荷建模的不足,提出了运用SVM回归来进行电力系统的非机理负荷建模．并给出了负荷建模的具体步骤。与人工神经网络（ANN）对同一个线路负荷进行建模结果比较表明．基于SVM回归的建模效果优于ANN的建模结果,证明了运用SVM的回归进行电力系统负荷建模的可行性．也为电力系统的负荷建模提供了新的思路和方法,     

大规模冰灾对输电系统可靠性的影响分析

大规模冰灾对输电系统带来多方面不利的影响,主要从可靠性的角度对其进行研究。根据气象建模理论,计算了风速、降雨速率和输电元件的载冰量。为分析元件故障率随冰灾的变化过程,采用了曲线拟合法获得载冰量和强迫停运率的数学关系。为反映在载冰量增加过程中输电元件发生损坏的随机性,提出了一种混合蒙特卡罗抽样法,来获得系统状态以及状态持续的时间。当元件处于正常状态时,使用状态抽样法判断各时刻元件是否发生故障;当元件发生故障时,使用状态持续时间抽样法获得元件修复持续时间。IEEERTS．79算例验证了所提方法的有效性。仿真结果分析表明,气象参数和地理环境等因素,特别是气象前进速度和输电线路的走向,将对输电系统的可靠性产生较大影响。