智能电网中交互级联故障传播的影响因素分析

级联故障是导致智能电网大停电事故的重要诱因。由于智能电网是物理连续的电力系统和数字离散的通信网络的相依网络,不仅继承了电力系统的自组织临界性,还受到网络攻击威胁。以复杂网络理论为基础,构建了基于节点攻击的级联故障模型,其中级联故障在2个网络之间交互传播,遵循马尔科夫过程。此外,基于智能电网的系统特性约束,提出一个结合电力潮流容量和通信能力容量的系统容量模型,并结合电力系统孤岛运行特性指标,研究多种因素对相依网络级联过程的影响。仿真结果表明,多种因素对相依网络的鲁棒性和生存性产生不同程度的影响,据此可以为制定减缓智能电网级联故障的策略提供参考。     

电网拓扑分析与连锁故障缓和策略

文中对IEEE300节点系统进行级联效应仿真,用负载损失和节点损失来衡量网络的损毁程度。生成一个与IEEE300节点标准网络具有相似特征的网络,并通过与标准网络的比较,用来说明网络拓扑结构在很大程度上决定了电网的鲁棒性。由此,提出了均匀减负荷、定向减负荷及使用分布式电源三种策略来缓和连锁故障。     

多代理框架下的电动汽车充电站协调控制

为了兼顾电动汽车用户、电动汽车充电站及电力系统三方的利益,实现对电动汽车充电站合理、灵活的控制,提出了一个基于多代理系统(MAS)控制框架下的电动汽车充电站协调控制机制,最后利用优化算法计算充电站控制命令。仿真结果表明,基于MAS控制框架下的充电站协调控制策略适用于充电站实时控制,能够在保障电网稳定性基础上,有效地维护电动汽车车主的利益。     

电动汽车充电站对电网谐波的影响分析

简述电动汽车充电站对电网谐波的影响,重点分析不同结构充电机对电网的谐波影响,给出了各种充电站谐波测试结果,简述谐波抑制技术措施,提出并实施了电动汽车充电站电能质量在线监测和谐波治理方案.实施结果表明,采用有源滤波器后网侧5、7次谐波电流明显减少,满足国标GB/Z 17625.6-2003规定限制值.     

基于电动汽车与电网互动技术的充电站控制策略研究

针对电动汽车与电网互动技术充电站控制策略需要考虑的电网、车辆、用户三方面因素,提出该控制策略需要解决的充放电车辆选择与电流/功率确定问题,分析电动汽车与电网互动技术各组成部分之间的控制关系,负荷曲线整形的充放电模式和实现该充放电模式的电动汽车与电网互动技术充电站控制策略流程,并对实现控制策略的具体算法进行探讨和算例分析。     

考虑交通网与配电网耦合基于数据包络分析的电动汽车充电设施多阶段规划方法

近年来,电动汽车快速增长带来了对充电设施需求的增长,但当前普遍存在着充电设施数量与电动汽车规模不匹配、布局不合理等问题,原因在于充电设施的规划未考虑规划时序和交通网的需求。为此,提出一种考虑交通网与配电网耦合的电动汽车充电设施多阶段规划方法。首先,基于用户均衡配流原则,构建交通网与配电网的耦合模型,采用蒙特卡罗抽样方法生成多场景下的车流量分布情况;然后,将规划周期分为多个阶段,以用户充电满意度、经济性和电压波动性为优化目标,建立基于数据包络分析方法的多阶段规划模型;最后,以IEEE 33节点配电网与12节点交通网组成的耦合网络作为算例,采用改进的自由搜索算法进行求解,得到各阶段的优化配置方案。仿真结果表明,所提方法得到的规划方法能够使充电设施的规模更好地匹配电动汽车数量的增长。     

多信息耦合下的充电站信息预测方法研究

为解决电动汽车用户在有充电需求时“充电站难寻”及充电时间等待问题,文章提出了多信息互联耦合下的电动汽车充电站运营状态预测方法,首先利用高德地图及e充网基于Python爬虫技术收集预测区域内的交通路况信息及充电站信息,分析所在地气象状况及周边交通状况与充电桩忙闲状态之间的相关性。最后采用深度信念网络预测模型对充电站的运营状态进行预测,以某充电站实际数据进行算例分析,结果表明所提出的预测模型能够更准确地对充电站内充电桩的使用数目进行预测,并验证该预测结果可为用户在未来短期时间段内的可用充电站提供依据,均衡充电站之间的设备利用率。     

复杂电网连锁故障模型评述

在复杂电网中,由微小扰动触发的电力系统连锁故障会导致电网大面积崩溃的灾难性后果,对连锁故障的理论建模是研究复杂网络连锁故障的基础和关键.文章在探讨电网连锁故障机理的基础上,分别从电力系统角度和复杂网络理论角度介绍和评述了已有电网连锁故障模型,分析了预防和控制连锁故障的几种可行方法,指出在进行连锁故障的预防分析时,对网络脆弱性的分析与评估是关键,而对故障传播的控制,多智能体系统可能是一条有效途径;并指出了今后值得注意的几个研究方向.     

基于分布式流体网络的电力系统机电扰动传播

为研究电力系统中机电扰动的传播特性,基于流体管道网络时域建模的思想,提出了一种新的研究电力系统机电扰动传播的仿真模型。该模型能够反映电力系统的拓扑结构,合理地考虑发电机的内电抗。最后将该模型应用于5台发电机组成的仿真系统,并与PSS/E仿真结果对比,证明了电力系统分布式流体网络模型的正确性及发电机内电抗对机电扰动传播影响的显著性。电力系统分布式流体网络模型为机电扰动传播的研究提供了一种新的思路。     

隐性故障对小世界电网连锁故障的影响分析

为了研究复杂电网连锁故障的传播机理,文中在综合考虑电力系统中过负载故障和隐性故障的基础上,构建了一种基于复杂网络理论的电力系统隐性连锁故障概率模型。该模型假设过负载邻接节点中负载率变化最大的节点和每轮连锁故障中负载波动最大的节点均为隐性故障可能发生节点。将该模型在IEEE 300节点网络和Watts-Strogatz网络上进行仿真,仿真结果表明:电力系统隐性故障加剧了故障的传播范围,并且故障传播的范围将随着Watts-Strogatz网络边重连概率的增大而显著增大。最后,指出减小隐性故障的误动概率、降低小世界电网的随机连边概率、防止电网向随机网络演化,是抑制隐性故障在连锁故障中传播、提高电力系统安全性的有效途径。     

考虑用户出行成本预算的电力-交通耦合网络充电站定价策略

随着电动汽车的规模化发展,研究如何有效考虑用户的出行行为机理并制定合理的充电站充电价格,对电力-交通网络的协同优化调度具有重大意义。针对此问题,提出了考虑用户出行成本预算的电力-交通耦合网络充电站定价策略。首先,建立考虑出行成本预算的交通用户均衡模型,将均衡状态通过变分不等式进行等效描述,从而对电动汽车出行需求和充电行为进行刻画。其次,构建考虑功率削减的配电网二阶锥优化模型,将充电站定价问题转化为含有变分不等式约束的优化问题,并根据问题设计交替迭代算法和外梯度算法进行求解。最后,通过算例对所提模型和方法的有效性进行验证,结果表明了考虑出行成本预算对耦合网络充电定价的必要性。     

基于贝叶斯网络的扰动后预想事故分析方法

针对连锁故障影响因素复杂、演变过程随机及故障组合多样的分析难点,在分析和总结连锁故障发生、发展过程及其特点的基础之上,抽取初始扰动后的潮流转移过程作为研究重点,建立了能在不确定性环境下进行概率推理并具有良好可扩展性的贝叶斯网络相继开断模型,同时考虑继电保护隐藏故障的线性概率模型,提出了基于贝叶斯网络的扰动后预想事故分析方法,以量化分析线路过载和保护装置的动作行为对连锁故障发展过程的影响.该方法抓住了连锁故障防控的有效阶段及本质特征并简化了分析的复杂度,为特定扰动下的具体故障发展模式研究提供了快速分析手段.算例结果表明模型合理、方法有效,具有在线应用的前景.     

电动汽车充电站充电电能计量问题浅析

文章介绍了电动汽车充电站的充电方式,分析了各种充电方式下电能表计量存在的问题,提出了相应的对策及想法.     

CVT故障与二次回路的扰动传递

就某变电所CVT故障后电压异常信号在电压二次回路的传递进行了讨论,从原理上时电压回路传递故障信号的现象进行了分析,通过PSCAD/EMTDC专业电力系统仿真工具仿真,对该现象进行了验证,提出了各个电压回路N600分别实现一点接地的必要性。     

考虑充电需求与随机事件的光伏充电站实时运行策略

电动汽车光伏充电站是将充电设施与光伏发电系统进行结合的有效形式,能有效地减少电动汽车的间接碳排放,降低充电行为对配电网的影响。针对电动汽车光伏充电站,提出了一种实时运行策略。该策略将电动汽车按充电行为分为刚性充电和柔性充电两类,以满足电动汽车充电需求、提高光伏就地消纳和降低充电行为对配电网的影响为原则。该策略包含4个部分:电动汽车交互分类,电动汽车充电可行域,动态事件触发机制和电动汽车实时功率分配算法。此外,该策略是基于非预测机制,避免了因预测算法精度问题而引入的不确定误差。通过仿真实验结果综合分析可知,该策略能有效发挥光伏充电站的优势并且实现预期目标,对于光伏充电站的推广具有一定的价值和意义。     

小世界电力网络故障传播过程与抑制策略

为抑制小世界电力网络中的连锁故障的规模,根据电力网络的连锁故障传播模型,分析了故障在小世界电网中的传播特性,指出连锁故障是传播范围扩散与传播强度累积共同作用的结果,故障在高聚类区域的反复感染是引发雪崩现象的关键.提出了一种新的连锁故障抑制策略,综合考虑故障时刻电力网络的整体状态与初始故障的具体特征,通过切除少量低负荷的节点,减少高聚类区域的负荷波动,抑制故障传播强度的持续累积,降低连锁故障的规模.仿真实验结果证明,该方法可以降低系统的阀值条件,防止连锁故障的扩散.     

“车-站-网”多元需求下的电动汽车快速充电引导策略

提出一种面向电动汽车(车)、快速充电站(站)、配电网(网)多元需求的电动汽车快速充电引导策略。首先介绍了“车-站-网”协同模式下充电引导架构,并基于起讫点分析得出的快充需求分布结果,提出一种双层队列模型模拟快速充电站动态队列。然后,根据动态队列和节点电压约束下配电网快充负荷接纳能力,采用动态电价需求函数建立充电电价模型,以用户充电成本最小为目标引导用户选择快速充电站。最后,以某市部分主城区为例,对1 000辆具有快充需求的电动汽车在不同参与度下进行仿真。结果表明,所提充电引导策略能够在节约用户充电成本的同时,提高快速充电站的运营效率,保证配电网的运行安全。     

考虑用户出行特性和配电网线路可用裕度的充电站规划

考虑到电动汽车用户、电动汽车充电站和配电网三者之间的相互影响关系,根据路网交通流量和用户出行特性建立了电动汽车用户的年总耗时成本模型。在计及电动汽车充电站和配电网的年总成本的基础上建立了全社会年总成本模型,以此对电动汽车充电站进行优化规划。针对电动汽车充电站接入配电网的馈线布局,考虑了线路的通道资源问题,并建立了可用裕度模型。根据环境条件、社会条件、自然条件等外在条件对充电站的候选站址进行初步筛选。然后,以单位时间内充电站的综合成本最小为目标对充电站的容量进行优化配置。利用离散二进制粒子群算法和删除路径算法实现了电动汽车充电站的选址定容及接入配电网的馈线规划。最后,以33节点的路网和19节点的配电网为例,验证了所提模型及求解方法的合理性和有效性。