考虑线路剩余输电容量的多目标电网规划

传统输电网规划方案由于没有考虑网络中各线路的负载运行水平,得到的最小费用方案会导致部分线路负载率偏高。文中的新规划模型将线路投资费用和网络剩余输电容量作为目标函数,同时考虑优化线路负载率的分布,用以求取最少投资下具有最大网络剩余输电容量的规划方案。结合混沌变量的随机遍历特性,将混沌优化算法应用于输电网非线性混合整数规划模型的优化求解。算例表明方法的正确性和有效性。     

混合直流系统中基于平波电抗器与限流电抗器参数优化的限流策略

直流线路正常运行过程中,平波电抗器可以减小电流纹波。当直流线路发生故障时,限流电抗器的快速投入可以抑制故障电流的上升速度。因此,考虑限流电抗器与平波电抗器的协同,不仅可以抑制故障电流的上升速度,而且能够降低直流断路器的切断容量。然而,受到投资成本和系统动态特性的制约,平波电抗器与限流电抗器的电感容量需要保持在合理的范围内。因此,对直流输电系统中平波电抗器和限流电抗器的容量进行优化配置,在保证限流能力的同时降低投资是十分有意义的。首先,建立了交直流混联系统的故障等效模型,并分析直流线路发生双极性短路时两端故障电流的特性。其次,建立了平波电抗器和限流电抗器的优化配置数学模型。最后,基于MATLAB仿真试验对所提限流策略进行了验证。     

计及能效电厂优化配置的输电系统两层规划

提出能效电厂优化配置原则.以两层规划理论为基础建立计及能效电厂优化配置的输电系统两层规划模型,上层模型以输电系统投资和能效电厂投资的总成本最小为目标,下层模型以能效电厂投资成本最小为目标,上下层之间存在交互作用,最终由上层决策获得输电系统规划方案.采用遗传算法和原对偶内点法相结合的混合算法对所建的输电系统规划模型进行求解.18节点和46节点系统算例结果证明了所提模型和算法的可行性与有效性.     

计及电力市场阻塞成本约束的输电网规划

针对在POOL模式下电力市场中机组容量、报价、负荷信息等不确定因素,建立了阻塞成本约束下输电网随机规划模型。在输电规划水平年,采用蒙特卡罗算法进行市场模拟来量化输电线路阻塞程度,并利用遗传算法来优化阻塞成本约束条件下以投资费用最小为目标的输电网规划方案,最后在IEEE-30节点算例系统上进行了优化规划,得到了协调满足约束条件和经济目标的优化方案。     

考虑连锁故障的输电网扩展规划方法

为提高电网抵御多重故障的能力,常在输电网规划中嵌入N-k安全网络约束.但该方式未考虑故障间关联性,致使故障场景数量庞大且部分场景与实际不符,可能导致规划方案投资冗余.在计及故障关联性的基础上,提出一种考虑连锁故障的输电网双层扩展规划模型.上层模型以线路投资、运行及切负荷成本之和最小为目标,考虑了故障链约束;下层模型以切负荷最小为目标,对上层模型得到的规划方案进行连锁故障校验.上下层模型以故障链约束为纽带,通过迭代添加新的约束,达到降低求解规模、加快算法收敛的目的 .以IEEE RTS-24系统为分析算例,仿真结果表明所提模型能够在抵御连锁故障的同时提升规划方案经济性.     

可再生能源接入下考虑短路电流限制的发输电鲁棒规划方法

随着用电负荷密度增大、电网结构紧密程度提高及可再生能源接入带来的不确定性,短路电流越限问题突出.文中提出了一种可再生能源接入下满足短路电流限制的发输电系统鲁棒规划方法.首先,改进了计及网络拓扑结构和电源接入的短路电流计算方法,并内嵌网络结构优化和机组开停机操作优化短路电流水平.其次,采用自适应多面体不确定集合,考虑可再生能源出力不确定性和N-1随机故障,建立发输电系统三层鲁棒规划模型.上层为短路电流限制下的规划决策问题,以输电网扩展、电源建设年投资成本以及最差场景下的年运行成本之和最小为目标;中层寻找包含可再生能源出力与N-1随机故障的最差组合场景;下层为满足不确定场景运行约束的最优潮流问题.然后,利用对偶变换将三层问题转化为经典双层模型,采用列与约束生成算法进行有效求解.最后,IEEE 24节点系统的结果表明,规划方案在可再生能源出力不确定性下均能满足短路电流要求.     

基于PSO的专用配电网限流电抗器优化配置

在分析专用配电网短线路过电流保护现存问题的基础上,提出了一种限流电抗器的优化配置方法。通过增大上下级保护间短路电流差,实现过流保护整定时间的优化。基于粒子群优化算法配置限流电抗器,在满足供电系统稳定性的前提下,实现限流电抗器安装位置以及阻抗值的最优配置。最后,在某煤矿供电系统应用该算法进行配置计算,得到可行的限流电抗器配置方案。     

计及地理环境因素的输电通道路径优化与扩展研究

传统输电网规划中一般由规划设计人员凭经验给出初选方案,然后通过技术、经济比较选出最佳方案。然而,由于复杂的地理环境因素的影响,优选方案不可避免地包含局限性和人为因素,方案评估工作进行较为困难。文中将输电通道扩展与路径设计相结合,分析施工条件、地形地质条件等地理环境因素对路径规划的影响,建立了输电通道规划双层运行优化模型,顶层模型以输电规划经济性为目标,底层模型以线路地理环境总成本为目标进行输电通道路径优化,并将底层优化得到的待选线路集返回顶层模型进行输电网络规划,结合遗传算法实现模型求解。最后针对修改后的Garver-6节点系统进行仿真分析,结果表明利用文中所提的方法得到的输电通道规划方案可以有效适应工程现场实际,保障输电网络的经济效益。     

含高比例风光接入的输电网氢-电混合储能系统配置方法

目前高比例风光接入的输电网存在弃风弃光率普遍较高的问题,配置储能设备作为一种具有潜在效用的手段在当前的研究中备受青睐。针对输电网储能配置问题,为达到综合成本减小和弃风弃光率降低的目的,提出了一种基于双层规划模型的输电网氢-电混合储能系统配置方法。首先,对氢-电混合储能系统的特性进行建模,在此基础上建立输电网氢-电混合储能系统功率与容量配置双层规划模型。上层模型以配置储能后年综合成本最小为目标;下层模型以弃风弃光率最小为目标。其后基于蓄电池和氢储能的不同特性,提出一种氢-电混合储能系统配合策略。最后,针对该模型非线性多目标的特点,采用双层迭代粒子群算法与潮流计算相结合进行模型求解。在算例仿真部分,以某含有高比例风光接入地区输电网为例,进行氢-电混合储能系统容量和选址的优化配置,验证了所建模型和所提求解算法的可行性和有效性。提高了风电光伏出力在时序上的转移能力,减少了高碳化石能源的消耗量,降低了弃风弃光率。     

含高比例风光接入的输电网氢-电混合储能系统配置方法

目前高比例风光接入的输电网存在弃风弃光率普遍较高的问题,配置储能设备作为一种具有潜在效用的手段在当前的研究中备受青睐。针对输电网储能配置问题,为达到综合成本减小和弃风弃光率降低的目的,提出了一种基于双层规划模型的输电网氢-电混合储能系统配置方法。首先,对氢-电混合储能系统的特性进行建模,在此基础上建立输电网氢-电混合储能系统功率与容量配置双层规划模型。上层模型以配置储能后年综合成本最小为目标;下层模型以弃风弃光率最小为目标。其后基于蓄电池和氢储能的不同特性,提出一种氢-电混合储能系统配合策略。最后,针对该模型非线性多目标的特点,采用双层迭代粒子群算法与潮流计算相结合进行模型求解。在算例仿真部分,以某含有高比例风光接入地区输电网为例,进行氢-电混合储能系统容量和选址的优化配置,验证了所建模型和所提求解算法的可行性和有效性。提高了风电光伏出力在时序上的转移能力,减少了高碳化石能源的消耗量,降低了弃风弃光率。     

电动汽车驱动用感应电机在线效率最优控制的算法研究

分析了感应电机在线效率最优控制的三种典型搜索算法，在对各种算法的复杂度、收敛速度以及节能效果等方面进行比较的基础上，提出了改进措施并进行了验证。讨论了动、稳态交替运行时效率控制策略的切换条件及励磁电流的控制方法，励磁电流指令的设定方式直接影响系统的动态特性。     

单相逆变器低频脉动电流抑制机理分析与方法综述

首先详细分析了低频脉动电流抑制机理,然后以两级式逆变器为例,基于直流电源输入端、前级DC/DC变换器、直流母线电容支路和后级逆变器4个位置详述了现有的低频脉动电流抑制方法 ,主要包括控制策略和拓扑优化。总结阐述了单相逆变器低频脉动电流抑制方法的基本思想,分析讨论了现有方法的技术原理和优缺点。通过对比分析现有低频脉动电流抑制方法的特点,为后续研究点明了方向,并以新型Boost逆变器为例,实验验证了新型控制策略对输入低频脉动电流的抑制效果。     

故障限流与电能质量复合控制系统及其运行机理

为了解决传统限流器长期闲置,利用率低下的问题,提出了一种具有电压波动抑制、电网谐波治理等电能质量控制功能的故障限流与电能质量复合控制系统。该新型拓扑结构在统一电能质量控制器的输入、输出端分别接入反并联双向晶闸管,当电网发生短路故障时,触发反并联晶闸管导通,故障相对应的输入端和输出端滤波电抗器分别串联和并联接入电网,从而实现对故障电流的限制。分析了故障限流与电能质量复合控制系统的工作原理,并建立了限流模式时的数学模型,详细阐述了主限流支路和分流限流支路相配合实现合理限流的机理。PSCAD/EMTDC仿真结果验证了提出的故障限流与电能质量复合控制系统的可行性。     

Multi objective optimal allocation of fault current limiters in power system

Transmission systems, connection of distributed generation to the grid are increased due to increase in power demands. This fact causes the increase in short circuit level of power networks. The occurrence of fault in such networks leads to large short circuit currents throughout the system, which may exceed the rating of existing circuit breakers and can damage system equipment. There are some approaches to reduce this fault current such as power network reinforcement and utilization of fault current limiter (FCLs) in power systems. Power system reinforcement is too difficult if not impractical. Therefore, the utilization of FCLs can provide an effective way to suppress fault currents. The effectiveness of FCL depends on the number of FCLs and their installation location. In this paper, a novel approach is presented to determine the optimal number and location of FCLs to improve the power network reliability and fault current reduction based on different conflicting objective functions. IEEE 39 BUS system and IEEE 57 BUS system are considered to evaluate the effectiveness and feasibility of the proposed method. The objective functions considered for the optimal allocation are reliability of power system, economic impact and short circuit current reduction. Unlike what has been previously done in literature, in this paper Pareto based optimization algorithms, namely non-dominated sorting algorithm, multiobjective particle swarm optimization and multiobjective evolutionary algorithm based on decomposition, are utilized to deal with this problem. The use of these methods made it possible to obtain the Pareto optimal front in which these objective functions are optimized simultaneously.     

有源电力滤波器指定次谐波补偿优化限流策略研究

为保障有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)在超过其额定容量的工况下稳定运行,提出了一种基于负载谐波电流重构的限流策略,实现有源滤波器输出指定次谐波电流的精确限流。根据补偿后电网电流总谐波畸变率(THD)最小原则构建补偿结果的评价体系,通过对电流重构波形中各次谐波含量的调整,提出了一种有源滤波器的最优补偿方案。最后利用半实物平台进行了相关实验,对比分析了负载电流在稳态和动态下,谐波电流重构与传统方法的限流与补偿效果,验证了所提重构补偿方案的正确性与优越性。     

基于补偿网络电流分析的恒压恒流无线充电系统

为了避免民用飞机机载设备与电源插拔过程中带来电火花的危险,并提高设备充电的便利性,本文采用无线充电方式为其进行供电。在恒压恒流无线充电系统中,补偿网络支路电流大小不仅决定功率器件成本,也与系统损耗直接相关。因此,对补偿网络电流优化,是实现高效无线电能传输的重要途径。本文首先分析了低阶网络的回路电流关系,得到了回路电流最小的条件,进一步推广到高阶网络,获得最优补偿网络电流一般性方法。其次,在分析原副边完全对称补偿网络具有实现恒压或恒流的基础上,得到一系列恒压恒流拓扑,并结合最优补偿网络电流方法对拓扑进行参数设计,同时采用原边电流检测方法进行恒压恒流切换,避免了原副边之间的通信。最后,通过仿真和实验验证电流优化方法和负载无关实现方法,结果表明,所述拓扑具有很好的恒压恒流输出特性,同时电流优化方法能大幅度减小回路电流应力,从而提高系统传输效率。     

基于遗传算法的电流互感器参数优化方法

介绍了遗传算法在电流互感器优化设计中的应用。电流互感器的误差值与其环形铁心内径、外径及铁心厚度、绕组匝数、负载等参数有关。选取铁心的外径、内径以及厚度为决策变量,电流互感器的成本为目标函数,给出了一个具体设计实例。     

The Optimization on Operation Characteristicsof Urban Medium Voltage Network

1.IntroductionLotsof10kVpowercableimportedhaverelativelylowinsulationlevel,andcanonlyoperateforImin,underlinevoltage.Thepowerfrequencywithstandingvoltageofcircuitbreakersisonly28kVfor1min.ThecontinuousoperationvoltageofMOAisverylowaswell.NoneofthemcouldbedirectlyputintooperationinChina'smediumvoltagenetwork.Toavoidtheriskofoverstock,somepeoplehavesuggestedtointroducesmall-resistancegroundingmethod,whichhasbeenalreadyappliedbysomeunits.Thisproblemhasraisedmuchconcernamongpowerutilitiesinthe…     

高库仑量大电流脉冲闭合开关的研制

脉冲能源系统的关键元件之一是高库仑量大电流的脉冲闭合开关。该文设计改进了轴向磁场控制的旋转电弧开关，没有触发电极，并且采用电流在轴向沿内电极均匀分流和磁镜磁场的结构设计，使电弧稳定在电弧稳定区。详细分析电弧的受力，给出开关电弧的理论旋转速度，开关的电极、磁场线圈和触发系统的优化设计保证开关具有良好的工作性能。对开关的大电流试验的回路进行了方案和参数设计，在基本特性试验后开关共进行了7次大电流试验，发现开关电极烧蚀非常轻微，有明显的电弧旋转痕迹。实验结果表明采用电流在轴向沿内电极均匀分流和磁镜磁场的结构设计，使电弧稳定在电弧稳定区，电弧不会像前版开关中一样很快的被轴向力推向端部，减轻了端部绝缘被电弧损坏的可能。     

10kV/2kA混合型限流熔断器用电弧触发器的分析与设计

电弧触发式混合型限流熔断器是电子测控式限流熔断器的一种更新装置,具有可靠性高、体积小、成本低等优点,但现有产品的最高额定电流只有600A,额定极限分断电流只有25kA。为此,对电弧触发式装置进行了分析,认为制约其额定电流和极限分断电流水平的关键因素是电弧触发器的动作快速性不够,提高动作快速性的有效方法是提高狭颈的载流密度。基于ANSYS 11.0软件对电弧触发器进行仿真分析和参数优化,获得了电弧触发器熔体的优化设计结构。实际制作的电弧触发器,其狭颈额定载流密度高达3 300A/mm2,可用于额定电压10kV、额定电流2kA、额定分断能力40kA的混合型限流熔断器。