计及高比例可再生能源运行特性的中长期电力发展分析

面对日益严峻的气候和环境问题,过去的高消耗、高排放的能源发展模式已难以为继,建立以可再生能源为主体的能源,特别是电力供应体系,实现能源清洁低碳转型发展成为大势。首先,介绍了面向高比例可再生能源的中长期电力发展研究思路。接着,提出了多区域、多场景中长期电力规划模型,该模型以全社会电力供应成本最小化为优化目标,考虑了电力系统扩展规划、运行、发电资源及能源电力政策等多方面约束;通过电力系统运行模拟在规划问题内的适度耦合,可计及风光等可再生能源发电的随机性与波动性。最后,基于所提规划模型,展望了中国2050年高比例可再生能源电力系统的电源格局与电力流,并对系统整体运行情况进行了分析。     

基于精细化运行模拟技术的海南电网规划方案经济性评价方法研究*

基于确定的电网规划方案,采用调度运行模拟技术进行8760 h精细化全生产过程模拟,以准确评估电网规划方案的经济性。以海南电网负荷、电源和系统网架作为输入条件,考虑机组出力特性、电网运行成本、电网安全等多项约束,设定电网调度优化目标,求解出多个时间维度下的电网调度运行模拟结果,着力精细化系统网架的经济性评价,有效指导海南电网规划建设。     

考虑多能源电力特性的电力系统中长期生产模拟

中长期模拟是电力系统生产模拟的重要组成部分,是处理与应对清洁能源电力季节特性的重要途径。针对现有研究的不足,该文考虑新能源发电、火电、水电、抽水蓄能等多种发电形式,提出电力系统中长期运行模拟方法,以实现中长期时间尺度下的多能互补。文章以持续负荷曲线建模为基础,考虑各类型发电机组检修要求和运行约束、新能源和水能等一次能源特征以及系统的新能源消纳能力,建立中长期运行模型,并采用混合整数规划方法求解。基于改编IEEE-RTS系统算例分析表明,该文所提出模型和方法正确有效,能充分反映、应对多能源电力特性,实现中长期运行方式的优化。     

南方电网节能与经济运行评价方法

针对南方电网多类型电源协调运行以及西电东送的特点,提出了南方电网节能与经济运行评价方法。该方法基于时序负荷曲线,分别进行新能源的出力模拟、电源检修安排、跨流域梯级水电调度。在此基础上,根据南方电网的一系列运行约束与调度规则,进行考虑多类型电源相互协调与网损修正的机组组合优化,实现对南方电网长时间运行层面进行精细化的逐日小时级连续的"全景"模拟,最后根据逐日运行模拟结果计算系统运行成本、燃料消耗以及污染物排放,实现系统未来运行的节能与经济性评价。最后,以IEEE-RTS 79系统算例和广东电网2015年运行模拟算例验证了所述方法的有效性。     

面向低碳目标的电力系统节能与经济运行评价系统

在复杂电源电网环境下对电力系统规划方案以及运行方式进行论证与优化,对于提高电力系统的节能经济性,降低系统的碳排放强度具有重要意义。提出了面向低碳目标的电力系统节能与经济运行分析评价技术并研发了软件系统。节能与经济运行评价系统以电力系统运行模拟技术为核心,基于时序负荷曲线,通过考虑多类型电源相协调的安全约束机组组合,实现对电网全年逐日的精细化运行模拟,在此基础上构建了系统运行成本、能耗、排放与电网效率等多维度评价指标,实现对电力系统节能与经济运行的多维度评估。设计了软件系统的构架、数据结构、功能子模块以及评价结果展示界面。根据南方电网的规划数据,对南方五省新能源并网前后系统经济性与节能性进行了实证分析。     

“规划-运行”融合框架下基于“源-荷”多时序联合场景的新型配电系统无功资源优化配置

新型配电系统(new distribution system, NDS)“源-荷”多时序不确定性、无功设备稳态/动态多样性，决定了无功配置与运行调节需要联合优化。对此，基于“规划-运行”融合框架开展NDS“源-荷”多时序联合场景下的无功资源优化配置研究。首先，基于NDS新形态发展趋势，构建融合大数据分析、多时域运行模拟、综合效益评估的“规划-运行”联合优化框架。然后，基于电容器稳态和DSTATCOM动态无功设备运行特性分析，顺序优化选址定容。基于K-means聚类方法构建“源-荷”多尺度联合时序场景，通过稳态/动态无功设备协调配合深层次挖掘多尺度调节资源，实现NDS分级无功平衡下运行模拟分析。建立NDS无功“规划-运行”评价指标体系开展全环节综合效益评估。最后，以IEEE33节点配网系统为例，开展无功“规划-运行”联合优化仿真分析。结果表明，所提模型具有自适应“源-荷”不确定性多时序联合场景的能力，内嵌多时域运行模拟的规划方案更加全面和贴近实际。     

水电群孤网后的安全稳定特性及控制策略

水电群通过远距离、超高压通道送电,大扰动后与主网解列而孤网运行时,系统可能面临一系列由频率控制及电压控制等交织在一起的安全稳定问题。文中结合四川电网的实际运行情况,基于PSASP和MATLAB软件建立了仿真模型并复现了四川电网水电群孤网运行事故。通过研究水电群孤网的高频—高压特性,探讨了水电群孤网运行方式下影响系统安全稳定的主导因素,提出了水电群孤网运行的安全稳定控制策略,并通过仿真验证了控制策略的有效性。     

促进可再生能源消纳的多能互补时序运行模拟技术

针对风、光、水多种可再生能源多能互补效益的准确评估问题，基于多风电场与太阳能光伏电站的中长期随机出力时序模拟，考虑库容影响的水电短期优化方法，以中长期水电优化结果为边界，提出水/火/风/光多种能源协调互补的电力系统时序运行模拟模型，并以可再生能源装机比例较高且消纳问题严重的中国西部电网为实证案例进行生产运行模拟计算。研究结果表明：西北、西南地区电源结构、负荷特性差异较大，跨区互补优势明显；建设西北与西南联网通道，可以实现多能互补，有效提高可再生能源外送通道利用效率，提升西部地区可再生能源消纳能力。     

含大规模清洁能源电力系统的多时间尺度生产模拟

随着大规模清洁能源的并网,其波动性和随机性给电力系统带来的挑战日益凸显。为兼顾清洁能源的季节不均和短时波动,该文提出一种电力系统多时间尺度生产模拟方法,由中长期模拟和短期运行模拟两部分组成。前者主要解决清洁能源的季节分布问题,考虑风、光与水电的互补,制定常规机组检修计划和水电电量分配方案;后者以此为基础,考虑预测误差等新能源出力的随机特性,在确定系统运行计划的同时,给出新能源电力的可消纳区间,量化评估系统的新能源消纳能力。基于我国西北某省规划数据的算例分析证实,所提出的框架和方法准确有效,能全面反映并处理新能源出力的季节和短时分布特性,通过不同时间尺度多能互补可进一步优化系统中长期和短期的运行方式。     

基于长期运行模拟的独立型微网规划方案动态评估

为了评估独立型微网对于运行条件逐年动态变化的适应度,提出一种基于长期运行模拟的微网规划方案动态评估方法。首先建立动态评估的多时间尺度理论框架,并从可靠性、经济性、高效性、环保性等多个方面构建方案评估的指标体系。然后提出适应动态评估的长期运行模拟方法,在全寿命周期层面通过动态模型模拟外部环境与内部结构因素的逐年变化,在年运行层面通过序贯蒙特卡洛法模拟短期不确定性因素的随机变化。针对独立型风光柴储微网算例,通过与国际常用微网规划软件HOMER的结果对比,验证所提方法的正确性和有效性。算例结果表明,所提动态评估方法可以在不同场景下得到规划方案的综合指标结果和时序指标集,比静态评估更加全面、灵活,能够为微网规划及其扩展方案的制定提供科学合理的依据。     

大力加强我国海洋石油勘探开发安全与陆上油气储运安全工作的建议

保证我国石油天然气可靠安全的供应是我国可持续发展的基础。海洋石油勘探开发安全与陆上油气储运安全是我国能源工作的重要方面。本文叙述了安全工作的重要性,海洋石油勘探开发安全与陆上油气储运安全的现状,与安全相关的科技问题及主要工作建议。     

一种滑动搁架在冷柜中的设计研究

本文介绍了在冷柜内设计一种可滑动的搁架,实现将搁架由竖直方向引向水平方向,从而完成空间的转换。能有效将冷柜台阶区域分割开,形成一个有序空间。并详述了该技术方案中各组成部分的设计,包括搁架、滑道引导装置、搁架滑道。搁架滑道设置于柜体内部的前、后侧面的中间位置,沿柜体的竖直和水平方向。通过ProE软件设计完成各零部件,并模拟整体装配效果,通过相关实验验证该设计在产品上的使用可靠性,最终完成滑动搁架在冷柜中的设计及应用研究。     

混合式减温器裂纹原因分析及处理

在运行过程中，送还曙器进水管由于温差应力和机械振动和共同作用，使焊口发生断裂，为此介绍裂纹产生的原因及裂纹处理过程。通过下花园发电厂的检修实例，给金属监督检查工作敲起警钟。     

电网事故的回顾与分析及对电网调度管理的建议

回顾了我国各个时期电网的发展情况,通过分析北美、西欧和我国典型的电网事故,总结了大电网建设与发展时期电网事故的特点,指出大区联网不宜形成交流大环,无功功率需实现分网分区平衡,电网调度管理需与电网安全运行要求相适应,电网安全措施需与电网发展相适应,并建议开发电网自动安全系统,以减轻大电网大面积停电事故造成的危害。     

一种新型馈线终端设备的研究

为解决配电网监测点分散、节点数量多、通信距离远等问题,设计出了一种基于CAN总线和DSP的馈线终端设备.馈线终端设备FTU采用内部集成CAN控制器的DSP芯片.为防止远距离CAN节点之间通信的衰减,系统中加入了CAN中继器.详细介绍了系统中各个模块的功能及硬件设计和软件设计流程图,该系统应用于馈线自动化中,具有可靠性高...     

基于ISPLSI及单片机的电动机保护装置的研究

本文在分析了电动机运行状况的基础上,根据电动机常见的故障特征,如相间和接地故障、定子绕阻开路、过负荷、失压、堵转、过热等,提出了基于ISPLSI及196系列单片机为核心的实用电动机保护方案,具有零序保护、负序电流保护、正序电流保护、过载保护、堵转保护、过热保护、失压保护等功能.在算法上进行了数学模型的建立和推导.在硬件、软件上进行了优化设计,特别是采用了在系统可编程逻辑器件(ISPLSI1032E),使装置具有简洁、稳定、速度快、抗干扰性好、保护功能强等特点.     

通用型微机故障监录与分析系统的研制

故障录波装置是电力系统暂态过程记录的主要设备。电力系统的发展对故障录波装置提出了更高的要求。结合变电站故障录波装置和发变组故障录波装置的运行特点和实际需要,介绍了一种通用型微机故障监录与分析系统的设计原则和特点。分析和说明了其硬件结构、软件功能以及故障选相、故障测距的方法。     

风电接入电力系统故障电流的影响因素分析及对继电保护的影响

在EMTDC／PSCAD平台上建立了鼠笼式、双馈式及直驱式3种常见风电机组的电磁暂态模型。比较直驱式风机电磁暂态数值模型与数模混合实验在各种故障条件及控制策略下的仿真结果,验证了模型的正确性。同时比较双馈式风机电磁暂态模型的故障仿真结果与双馈式风场短路实验结果,验证了所提双馈式风机电磁暂态模型的正确性。在以上模型的基础上,仿真了风电机组在各类故障条件下的电磁暂态特征,结果表明风机类型、风机的工作状态、风机所采用的控制方法、故障类型以及风电场的弱电源特性是影响并网运行风电故障电流的主要因素,研究结果为现有继电保护的改进与研发新原理继电保护打下了基础。     

基于高级量测体系的数据分析研究与应用开发

澳大利亚维多利亚州政府于2009年授权维多利亚州配电供应公司启动面向所有居民用户的高级量测体系(AMI)部署计划。Aus Net Services公司借此机会,向低压配电网中引入了分布式智能与可视化应用,基于AMI的电能量测数据、高级数据分析工具及技术,开发了大量运行管理应用、资产管理应用,主要驱动力为提高电网及用户安全。     

电力系统无功优化模型与算法的研究与发展

电力系统无功优化是一个非线性混合优化问题,其目标是在满足约束条件的前提下,使系统某个指标或多个指标达到最优。综述了国内外相关研究者对无功优化模型与算法的研究状况,分析了各种方法的特点,提出了当前存在的一些问题,指出了这一科研领域的发展趋势和方向。