计及生产指标的海上油田群电力系统可靠性评估

海上油田群电力系统作为深远海油田唯一的动力来源,其安全可靠运行是海洋石油安全生产的前提。针对海上油田群电力系统,提出了计及生产指标的海上油田群电力系统可靠性评估方法。由于海上油田群生产目标明确,且原油减产量和电量不足期望并无明确的函数关系,因此提出了生产可靠性指标,以更好地评估故障造成的损失。此外海上油田群负荷数目少,负荷相关性强,切负荷操作不同于陆上电力系统,因此建立了负荷联动切负荷模型,并完善了优先脱扣切负荷模型。采用上述方法对JA油田群电力系统进行了可靠性评估,发现海上油田群电力系统最为薄弱的部分为输电系统。通过增建线路形成环网等措施可在一定程度上提高电力系统可靠性。     

风电接入远海油气平台的规划方法

海上风电直供远海油气平台可降低发电成本和碳排放,但传统规划方法不适用于远海油气平台的负荷特性。在考虑海上油田电力系统燃气透平机组与负荷特性的基础上,建立计及风-燃-荷功率动态匹配特性的扩展概率潮流模型,提出适用于远海油气平台的风机规划方法。采用所提潮流计算方法,在满足远海油田电力系统的电压、线路载流量等约束条件下,以年发电成本与年碳排放量的综合成本最低为目标建立规划模型,并采用粒子群优化算法对模型进行求解。以我国某远海油田电力系统为例,提出针对远海油田电力系统特点的风电接入方案,算例结果表明,所提规划方法具有可行性。     

基于全系统可靠性评估方法的海上油田群电网可靠性评估

海上油田群电力系统可靠性的优劣显著影响石油生产。考虑到该类电力系统是一个包含发电、输电、变电、配电系统的独立电力系统,故障时切负荷措施也不同于陆上电力系统,因此传统可靠性评估的模型和算法不能直接使用。文中基于全系统可靠性评估理论提出一种海上油田群电力系统可靠性评估方法,并建立了全系统可靠性指标体系。在状态采样时,根据全系统可靠性评估理论将全系统分为发输电系统采样和配电系统采样,并建立综合评估方法。在发输电系统状态评估中,考虑到海上油田群电网及其负荷的特点,建立基于优先脱扣的切负荷模型。在配电系统状态评估中,考虑了级联故障的影响。最后以某油田群电力系统为实际算例,得出全系统指标并分析4类故障的影响,验证了所提方法的正确性和有效性。     

海上油田群岸电无功补偿应用研究

基于海上油田群岸电输电系统结构、海底电缆参数及海上油气平台负荷特点,分析了海上油田群岸电主要环节的无功损耗计算方法及无功补偿配置方法.以渤海某油田群岸电项目为例进行无功补偿配置方案分析,并通过工况分析仿真验证了方案的可行性,对后续海上油田群岸电项目无功补偿配置具有指导性意义.     

广域电力系统负荷整体建模方法

针对广域电力系统中负荷节点面广量大的特点,明确了广域电力系统负荷建模的思路,即充分利用广域测量信息来建立系统化评价指标,探索广域多点同步确定负荷模型参数的方法,对节点分类,对参数分级。提出了广域电力系统负荷建模的方法,即确定负荷节点分类的特征变量,进行负荷节点分类,建立系统化指标,辨识负荷参数。通过仿真算例,验证了多负荷节点同步建模的可能性和所提出的方法的有效性。最后对广域电力系统负荷建模进一步研究的内容提出了建议。     

基于混合遗传算法的三相负荷不平衡无功就地补偿方法

由于电力系统中负荷的不均匀分配,导致配电网中发生三相负荷不平衡状况,严重影响供电质量,提出基于混合遗传算法的三相负荷不平衡无功就地补偿方法。检测三相负荷,获取电力系统中的三相电流和三相电压,计算三相负荷不平衡度,筛选出三相不平衡负荷,确定无功就地补偿容量,基于混合遗传算法建立无功就地补偿数学模型,实现三相负荷不平衡无功就地补偿。仿真实验结果表明,本文所提方法可以快速、准确地补偿电力系统无功电流以及三相负荷不平衡,验证了此方法的有效性。     

基于自适应Terminal滑模的混沌振荡控制

针对电力系统负荷扰动满足一定条件时就会产生混沌振荡现象,提出了一种自适应Terminal滑模混沌控制方法.利用Lyapunov指数证明了系统存在混沌振荡,应用简单电力系统分析了周期性负荷扰动下的动力学行为,设计了Terminal滑模动态使得系统能够快速收敛,给出了扰动的自适应律.应用Matlab/Simulink仿真平台对含噪声和不含噪声的电力系统进行仿真验证.仿真结果表明,该控制方法能够有效地镇定电力系统混沌振荡.     

基于舒适度的单体建筑电力负荷卸载协调分配

针对单体建筑中中央空调、照明和动力3个子系统分别建立中央空调系统电力负荷卸载模型、照明系统光舒适度模型和动力系统等待舒适度模型,结合以总舒适度损失最小为目标的照明系统和动力系统电力负荷卸载协调分配模型,提出优先卸载中央空调系统电力负荷的单体建筑电力负荷卸载协调分配策略,并采用枚举法进行最优化求解。仿真结果表明通过协调各用电系统负荷卸载,可以实现在完成负荷卸载要求的基础上,单体建筑总舒适度损失最小。     

利用就地测量量进行负荷静态等效的新算法

通过分析电力系统负荷分布及构成的特性,构造了一种可以模拟电力系统任意负荷区域的运用负荷模型。该模型的参数可以很方便地利用电力系统的就地测量进行了辩识;并推导了一种基于遗传算法的简单辨识方法。通过对ＩＥＥＥ－３０节点电力系统的仿真,说明了该负荷建模方法的有效性。     

基于飞蛾扑火算法的电力系统负荷经济调度研究

电力系统负荷经济调度是电力系统经济运行中的关键一环,在综合考虑诸多电力系统实际运行约束的基础上,建立一个相对完善的负荷经济调度模型。为提高优化解的精度和准确性,引入飞蛾扑火算法进行模型求解,并提出采用平衡机组法与传统罚函数法相结合的方式来处理模型中的功率平衡约束。采用IEEE 6机组、15机组和40机组系统进行仿真测试。仿真结果表明,所提方法可很好地解决电力系统负荷经济调度问题,并具有良好的鲁棒性,经济效益显著。     

综合负荷模型动静负荷比例的在线辨识

综合负荷模型是现代电力系统机电暂态仿真中常用的一种负荷模型,动静负荷比例的准确性将直接影响到仿真结果的正确性。在基于PMU量测的电力系统主导动态参数在线辨识方法的基础上,针对恒阻抗和感应电动机并联组成的综合负荷模型,采用Volterra级数模型和模式识别方法研究了动静负荷比例的在线快速辨识方法,并通过离线仿真给出感应电动机模型几个重要参数在典型值周围的合理变化范围。用该方法对两组不同典型参数下某省网系统进行仿真,验证了该方法的有效性;不同故障点和故障类型的仿真结果验证了该方法具有普遍适用性,同时给出了动静负荷比例辨识的正确率与动静负荷比例分档间隔的关系。     

基于源-荷功率动态匹配的海上平台电力系统静态电压稳定分析

对海上平台电力系统进行静态电压稳定分析是保证其安全性、可靠性的前提.针对海上平台电力系统多平衡节点特征,基于透平发电机组和旋转负荷群的源-荷特性建立计及源-荷功率动态匹配特性的扩展连续潮流模型;针对海上平台电力系统的机组小容量特征和旋转负荷的生产要求,基于机组出力和节点电压的限值确立静态电压稳定分析边界约束;推导扩展连续潮流增广雅可比矩阵,提出基于牛顿-拉夫逊法的静态电压稳定分析方法.对某海上平台电力系统的静态电压稳定分析结果表明,与传统牛顿-拉夫逊法相比,所提方法不仅能找出随负荷增加的电压薄弱节点,且能给出各机组适应负荷增加的出力值.     

无迹卡尔曼滤波算法在短期负荷预测中的应用

电力系统短期负荷一般随着时间的变化呈现一定的范围性、非线性的波动。对于非线性短期电力负荷,传统的卡尔曼滤波预测方法难以取得令人满意的结果。为了快速准确高效地预测非线性电力负荷,研究了基于Unscented卡尔曼滤波的,以历史负荷数据、随机干扰因素作为输入的短期电力负荷预测方法。利用该算法对某地夏季9天电力负荷数据进行建模,采用基于脉冲响应序列的Hankel矩阵法辨识模型的阶。并将Unscented算法预测负荷数据与实测负荷数据及传统卡尔曼滤波预测数据进行对比分析,仿真结果证明基于Unscented卡尔曼滤波方法预测非线性负荷是实用而有效的,不仅预测精度较高,而且模型收敛速度快,滤波器稳定性高。为复杂的非线性负荷电力系统模型化提供了一条新途径。     

基于RBF循环神经网络的电力系统负荷建模

针对负荷模型难以精确建立的问题以及负荷非线性动态仿真的复杂性,提出了一种基于径向基循环神经网络的负荷建模方法。将循环神经网络和径向基网络相结合,利用循环神经网络对时间序列的学习能力和径向基网络具有结构自适应确定、快速收敛的优点,建立新的电力系统综合负荷模型。典型新英格兰测试系统的仿真证明了该模型对电力系统负荷模型辨识的有效性和准确性。     

基于频率影响因素的低频减载策略

频率稳定是电力系统稳定性的重要内容之一,而现有的分析方法尚不能分析各个负荷对频率的影响。因此,文中将电力系统动能定理和潮流追踪算法相结合,提出了一种频率影响因素分析方法。基于这种分析方法提出了一种低频减载策略,根据故障发电机会减少对负荷供电的特性,构造出负荷切除因子,对特定的负荷进行切除。在IEEE 10机39节点系统中的仿真分析表明,所提出的低频减载方法能够有针对性地切除与故障发电机相关的负荷,有利于频率的快速恢复。     

快速限流技术在海洋平台中压系统的应用

随着电力系统的复杂性和规模的不断扩大,使得海洋石油平台电力系统的短路电流随之增加,针对海上油气田平台电力系统的特点,以渤海某油田项目为例,介绍了平台的中压系统如何利用快速限流器解决短路电流过大的设计方案。     

GRNN算法在电力系统负荷建模中的应用

针对传统负荷模型不能有效地克服负荷建模中的非线性和不连续性等问题,提出了一种基于广义回归神经网络的负荷建模方法.利用广义回归神经网络具有的全局逼近和最佳逼近能力及网络稳健、快速收敛的优点,建立了新的电力系统综合负荷模型.并与两种改进的反向传播网路模型进行了比较,仿真实例证明了该模型对电力系统负荷模型辨识的有效性和准确性.     

基于数学形态学的正序基波谐波检测方法

在非线性负荷特性及电力系统电压突变情况下,提出一种新的谐波检测方法,即基于数学形态学的正序基波谐波检测方法。该方法在数学形态学基础上,通过选取合理的扁平结构元素的结构及长度,运用形态学的膨胀和腐蚀运算对电力系统的谐波进行运算处理。在电力系统信号存在高斯噪声干扰条件下,该方法能快速、准确地检测出电力系统中的谐波频域分量和较好地滤除电力系统信号中的高斯噪声,有较好的谐波检测效果。在Matlab/simulink仿真平台上,通过实例验证了该方法是有效的。     

基于设备时变故障率的海上油田电力系统可靠性评估

考虑海上油田电力系统与陆地电力系统的差异性,提出了一种适用于计算海上油田电网的设备时变故障率计算方法.首先基于知识图谱方法,分析了历史故障数据中各电气设备的故障原因和影响因素,并根据分析结果建立了计及设备及部件相互影响的电气设备基本失效模型;然后考虑设备组成元件的运行年限、检修策略等影响因素,对基本失效模型进行了修正,...     

基于强跟踪滤波器的快速实时负荷建模方法

电力系统负荷的时变性和随机性给实时或超实时暂态稳定分析带来了困难。提出一种可用于实时或超实时暂态稳定分析的快速负荷建模方法,为解决这一难题提出了新思路。该方法以实时辨识、实时使用为主要思想,采用强跟踪滤波器进行暂态稳定分析的快速负荷建模,并用辨识结果实时更新超实时暂态稳定程序中的负荷模型。仿真结果表明,所提出的快速负荷建模方法能够满足暂态稳定分析对负荷建模的实时或超实时需求。