电网运行风险在线评估中基于灵敏度分析的负荷削减模型

传统负荷削减模型通常采用全局寻优得到负荷削减范围,难以满足电网运行风险在线评估的时效性要求。为解决现有的负荷削减模型存在的问题,提出了一种基于灵敏度分析的负荷削减模型,通过计算各支路对母线节点的灵敏度,筛选对越限支路潮流影响显著的母线节点作为负荷削减范围,将全局寻优转换为局部寻优。综合考虑负荷重要程度和计及设备电气耦合关系的临近原则,以各类负荷削减量加权求和最小为目标,采用原对偶内点法计算负荷削减量。所提模型可在保证负荷削减结果正确的前提下,大幅提高计算效率。以IEEE 300节点等系统为例,验证了所提负荷削减模型的正确性和高效性。     

静音柴油发电机组并列运行有功功率分配控制研究

通过对静音柴油发电机组并列运行有功功率分配控制技术理论的研究,在此基础上提出了并列运行系统控制的思路,设计了并列发电机组的有功功率分配控制器,并通过实验验证了有功功率分配控制器的正确性。     

计及机组运行工况的风电场有功功率控制策略

为了减小大规模风电场并网对电网稳定运行带来的不利影响,风电场发电功率能按要求进行调节已经成为强制性要求.目前在风电场有功功率控制过程中,往往忽视了风电机组的具体工况,从而导致机组的频繁起/停.针对以上情况,提出了一种计及机组运行工况的风电场有功功率控制策略.该策略首先根据机组预测发电能力及机组运行工况分别生成有功增/减裕度队列和开/停机队列,然后利用有功功率分配算法将功率分配给风电场中的风电机组.实际风电场的试验结果表明,采用所提出的控制策略不仅可以实现风电场有功功率的快速、精确控制,而且能够避免风电机组频繁起/停,降低风电机组的故障率,提高风电机组运行的稳定性和安全性,延长风电机组的使用寿命.     

200 MW发电机组有功功率波动的原因分析

通过一起200 MW发电机组有功功率波动引起的不安全事件,依据数据波形,从无功功率、电网频率、调节级压力、励磁调节系统、一次调频等因素对发电机组有功功率的影响分析入手,得出了引起发电机组有功功率波动的影响因素。并通过进相运行时有功波动引起的跳机实例,提出了应对防范措施,进一步对单机运行情况做出了合理的运行方式选择和机组负荷指标优化,避免再次发生类似现象。     

考虑负荷重分配攻击的电力系统运行可靠性评估

负荷重分配(load redistribution, LR)攻击对线路的实时停运模型和最优负荷削减模型均会产生影响。现有研究忽略LR攻击对线路实时停运模型的影响,因此无法准确反映LR攻击下的电力系统运行风险。为此,分析了LR攻击原理,建立了考虑LR攻击对线路实时停运和系统最优负荷削减双重影响的运行可靠性模型。并提出了考虑LR攻击双重影响的电力系统运行可靠性评估方法。以IEEE14节点修改系统为例进行算例分析。算例结果表明：LR攻击对系统运行人员的调度行为会产生较大影响,LR攻击下运行人员非最优调度引起的负荷削减量与攻击资源数目有关;LR攻击可能导致部分线路的实时停运概率增加,从而使得系统实时运行可靠性降低。该研究能为信息物理融合电力系统的规划设计和调度运行提供参考。     

考虑新能源功率品质分层和可平移负荷的配电网有功调度

针对含大规模可再生能源接入下的配电网有功调度问题,提出了简易的可再生能源的功率品质分层方法及其调度策略,通过设置以电动汽车充电功率为例的可平移负荷,以含储能电池、电动汽车租赁、以及发电成本的综合运行管理成本、可平移负荷不满意度以及弃风量为优化目标,建立有功调度优化模型。以污染物排放量作为辅助指标选择最优方案,所建模型能够兼顾系统运行经济性、环境效益,以及错峰充电的社会影响。通过NSGA-II求解该多目标优化模型,通过算例仿真和对比验证了所提模型的正确性和有效性,所提可再生能源功率分层方法简单有效,可为实际配电网的调度运行提供参考和数据支撑。     

基于IEEE 1459标准的非线性负载有功功率测量研究

针对谐波有功损耗测量问题,文中改进了Emanuel功率理论中非线性负载等效模型,并结合基于Emanuel功率理论的IEEE 1459标准中视在功率分解公式,推导了基于改进的非线性负载等效模型的谐波有功损耗测量表达式;利用Matlab仿真分析非线性负载有功损耗的3种测量方式;通过比较得出所提测量方法能更准确方便地测量非线性负载有功损耗。最后,利用电能质量测量仪器,实测某电网10 kV负载谐波含量,结合所提方法计算负载有功损耗,验证了该方法的有效性及其带来的经济效益。     

基于最小负荷削减费用的输电系统可靠性评估

电力系统可靠性的经济价值日益受到人们的重视。常规可靠性评估方法采用以负荷削减量最小为目标函数的最小负荷削减模型,由此得出的负荷削减量虽然最小,但负荷削减费用不是最小,忽视了经济价值。提出基于最小负荷削减费用的可靠性评估模型,以负荷削减费用最小为目标函数,并考虑节点负荷类型的分类,克服了常规方法忽视经济价值的缺点。所提出的方法较常规方法虽然负荷削减量大,但负荷削减费用小,符合从经济价值出发的原则。通过算例分析表明了该方法的合理性和实用性。     

基于有功功率和无功功率控制的并联UPS系统

本文研究了一种并联UPS系统的均流控制方法,在有功功率和无功功率控制的基础上加入了输出滤波电感电流的直流分量控制。电感电流控制的加入可以有效的提高并联UPS系统的均流特性以及稳定性。两台30KVA三相四线UPS并联系统验证了该方法的可行性,实验证明该控制方法可以取得良好的并联均流效果。     

基于模糊评价的风电场有功功率分配算法

按风速权重风电场有功功率分配算法存在有功功率输出波动大、桨距角频繁调节的问题,为此本文提出一种基于模糊评价的风电场有功功率分配算法。将风电机组限功率运行分为变速、变速变桨和变桨三个运行区,以风电机组的桨距角、转速和风速为输入,通过分区域模糊推理,得到风电机组的健康度和调节能力,最终采用按能力权重分配算法得到风电机组有功功率给定。仿真结果表明,基于模糊评价算法的风电场有功功率输出平滑,风电场机组转速变化和桨矩角变化都较小。     

基于机组状态分类的风电场有功功率控制策略

为了减小大规模风电场并网对电网带来的不利影响,风电场发电功率能按要求进行调节已经成为强制性要求。风电场内风力资源的随机性及风电机组的不同状况,导致同一时间段内不同机组发电能力并不相同。针对以上情况,给出了一种基于机组运行状态分类的风电场有功功率控制策略。根据对风电场下一功率控制周期的各机组预测功率及机组自身运行状况进行...     

基于数据驱动的风电场有功功率分配算法

针对常规风电场有功功率分配中,通过风速评价机组的功率调节能力不准确的问题,提出一种基于数据驱动的风电场有功功率分配算法。首先,采集不同风速下风电机组转速和桨距角数据,利用Takagi-Sugeno模糊模型和变异系数法评价变速系统和变桨系统参与功率调节的相对权重系数,确定机组的功率调节能力。然后,完成基于机组调节能力的风电场有功功率分配。最后,在MATLAB仿真平台上完成含有10台风电机组的风电场有功功率分配。仿真结果表明,与按风速权重有功功率分配算法相比,所提分配算法的风电场有功功率波动小,风电机组的转速和桨距角变化较为平滑,且高风速机组的载荷小。     

基于新负荷削减模型的UPFC优化配置

电力系统中使用统一潮流控制器(UPFC)可以明显改善运行状况.建立了UPFC的注入潮流模型和运行可靠性模型,以及UPFC安装费用和系统切负荷费用模型.基于运行可靠性模型提出了含UPFC的负荷削减模型,该模型通过UPFC的控制消除潮流越限和电压越限,以降低切负荷出现的概率,提高系统可靠性.最后给出了基于该模型的多UPFC配置方法,该方法的目标是在保证可靠性水平满足要求的前提下保证系统总费用最少.RTS 79系统的仿真表明,所提出的模型和配置方法优于传统模型和配置方法.     

基于自适应PID控制的水电站有功功率调节

随着电网运行需要,对有功功率的调节品质要求也不断提高,而水电站机组的有功功率调节主要通过控制机组的调速器系统来实现,本文将以镜泊湖水电站为列,讨论如何安全、平滑,快速的将机组有功功率调整到设定的目标值,不出现超调与调节震荡。     

考虑频率特性和断面传输有功功率约束的潮流模型

提出了考虑频率特性和断面传输有功功率约束的潮流模型。该模型在考虑频率电压调节特性的潮流方程基础上,增加了断面传输有功功率方程,并对互联区域两端的平衡机组增加了有功调节变量及其控制方程。其中,平衡机组的调节功率等于其所在控制区的区域控制偏差(area control error,ACE)、有功网损偏差和超短期预测有功负荷偏差之和。通过对IEEE 118节点测试系统的仿真分析,验证了新模型的必要性和有效性,同时结果也表明所建模型能够有效提高频率和断面传输有功的控制水平。     

MMC不完整运行方式的有功功率传输研究

针对柔性直流输电(voltage source converter–high voltage direct current,VSC-HVDC)模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)桥臂发生故障停运和不完整运行工况下无法传输有功功率的问题,首先介绍MMC不完整运行无功传输原理;然后,分析MMC不完整运行方式有功功率传输的可能性;进而提出MMC不完整运行方式的有功功率传输控制方法,并研究不完整运行方式下的组合种类、功率运行区间和有功功率波动特性,归纳MMC不完整运行有功功率传输条件;最后,在MATLAB软件平台中搭建柔性直流系统模型,验证了所提出的不完整运行有功功率传输策略的正确性。     

基于负荷分布系数及年平均有功负荷系数的配网理论线损计算方法

目前10 kV中压配电网的主流理论线损计算方法存在诸如所需数据获取困难、计算过程繁琐和计算结果不够精确等问题。针对以上问题文中提出一种基于负荷分布系数及年平均有功负荷系数的配网理论线损计算方法。该方法将配电线路线损计算分为配电变压器与传输线路两部分分别计算,在配电变压器的计算中利用年平均有功负荷系数估计配电变压器的实际负载率以简化计算;在传输线路损耗计算中引入负荷分布系数的概念来表征首端电流与分支电流的关系以提高计算精确度。最后,将两部分损耗求和得出最终结果。案例分析采用某供电公司具体线路数据,分析结果表明该方法不但可以简单快速计算出线路理论线损值而且计算结果也满足实际工程需要,在打击中压用户偷窃电、指导线路经济运行改造等方面具有重要指导意义。     

面向风电机组有功功率控制的风轮变速运行模式比较研究

电力系统迫切需要风电机组(简称风机)从最大功率点跟踪控制转变为支撑电网二次调频的有功功率控制(active power control,APC)。延续最大功率点跟踪控制的设计思路,现有风机APC控制研究大多基于系统稳态的视角,将风机控制到稳定平衡点,在稳定平衡点处响应电网指令和维持机电动态稳定。但面对湍流风速,大惯量风轮实际上处于不断变速的动态过程中,而非持续运行在稳定平衡点处,对APC控制性能造成不容忽视的影响。为此该文从现有风机APC控制策略中归纳出两种风轮变速运行模式：主动变速和被动变速,两者对应于截然不同的变速机理和动态过程。运用频域分析和实验数据分析,比较了两种变速运行模式在功率指令响应性能、传动链载荷及变桨执行机构疲劳载荷方面的差异。结果表明,被动变速放弃了对稳定平衡点的跟踪,利用风轮惯性响应缓冲风速波动,更适用于湍流风速场景。该文工作为风机APC控制设计与性能优化提供了风机运行机理方面的基础。     

基于有功功率小扰动分析的动态安全域求解

动态安全域(DSR)的暂态稳定边界可以近似表示为超平面,由此提出了一种DSR的快速求解方法.该方法分别对事故前系统的稳定运行点、事故中系统的故障轨迹和事故后系统的暂态稳定性进行有功功率的小扰动分析,然后依据整个暂态响应过程中状态变量的连续性,将不同阶段的分析结果联系起来,最终推导出了超平面形式的DSR解析表达式.应用暂态能量函数分析给出了注入空间上的实用动态安全判据,以此来量化暂态稳定性指标,从而实现对事故后系统的有功功率小扰动分析.该方法的有效性在New England 10机39节点系统上得到了验证.     

基于改进有功潮流介数的继电保护定值在线校核评估方法

为了使继电保护在线校核更高效合理,本文提出了按照保护重要度对继电保护定值进行顺序校核。该方法首先在有功潮流介数的基础上,引入信息熵的概念,计及了支路功率的方向性,克服了有功潮流介数指标忽略线路功率具有方向性的弊端,同时还考虑了电网的实际运行状态,物理背景更符合电力工程实际。然后考虑到各继电保护装置所属支路和节点的重要度不同,即保护的重要度不同,提出了将保护所属支路和节点的改进有功潮流介数之和作为保护重要度的评估指标,并以此给出了一种继电保护在线校核评估方法。最后通过仿真算例,验证了该方法的正确性和有效性。