基于试验设计的电动汽车充换电站接入电网的降损研究

为了降低网损,对充换电站的电气接入点和接入工作功率进行了研究,分析了单个和多个充换电站接入配电系统不同电气节点产生的有功损耗的变化规律。针对多个未知运行状态的充换电站接入配电系统某些固定电气节点的情况,提出了一种基于试验设计的电网有功损耗快速估算方法,其能够在准确反映建模所需信息的同时大幅缩减仿真试验次数。以降低有功损耗为目标,对估算所得的模型进行组合优化。     

计及新能源出力波动性的节点状态脆弱性评估

电网的状态脆弱性能够从运行状态角度反映电网所具有的抵御电压或频率扰动的能力.随着高渗透率可再生能源的接入,电力系统的运行方式和安全控制手段变得越来越复杂.有必要对现有的节点状态脆弱性评估方法进行改进,进一步考虑新能源机组特点及其出力波动性进行状态脆弱性评估.文章基于新能源电源并网点对外电网戴维南等值模型,提出一种新能源电源节点脱网免疫指标和计算方法,并在此基础上计及新能源电源出力的波动性,提出一种基于点估计法的新能源电源节点状态脆弱性指标.基于某省级电网实际算例对所述方法的正确性及有效性进行了验证分析.方法 能够对计及出力波动条件下的新能源机组脱网风险进行综合评估,可应用于对新能源电站不同接入方案的评估与规划.     

储能电站接入配电网的可靠性评估

大量分布式电源的接入,有利于清洁能源的合理利用,但是其间歇性和波动性给电网造成的功率冲击严重威胁电网的安全稳定运行。为了平衡风电光伏等分布式电源对电网的冲击,在配电网接入储能装置是一种十分有效的措施。通过可靠性分析的方法,分别计算接入点不同和接入容量不同的储能电站对配电网供电可靠性指标的影响。并以某地区的实例来评估储能电站接入对配电网可靠性的影响。     

含新能源接入的配电网中分布式储能系统控制策略

高比例间歇性新能源的接入,给配电网稳定带来了极大的影响,文章提出一种基于双层控制提高配电网电压稳定性的控制策略。双层控制分上下层执行,上层稳定电压,确定各节点电压满足安全运行条件和电压偏差最小时储能电站群总有功/无功功率;下层优化分配上层运行结果,考虑电网运行经济性及新能源利用率,对各储能电站进行功率分配。控制过程分时间尺度执行,并将运行结果上传至储能检测控制模块,此模块再根据各储能电站的实时状态最终确定各储能单元的工作模式及功率分配。在IEEE 33节点系统中对提出的控制策略进行验证,利用粒子群算法计算储能功率分配结果,结果证明,基于时间尺度的储能电站双层控制策略合理、有效。     

基于潮流断面修正的含风电电网无功-电压分区方法

在风电接入的背景下,为了获得相对稳定同时满足风电波动时电压控制要求的合理分区,在牛顿-拉夫逊法中雅可比矩阵的基础上,采用逐次递归方法得到系统的全维灵敏度矩阵,通过建立全维空间电气距离矩阵反映系统所有节点间电气耦合关系的强弱;采用基于各潮流状态下风电概率模型和各节点电压值的电气距离矩阵修正系数,建立表征风电波动导致系统潮流状态动态变化的量化关系式,以修正后的各潮流状态下电气距离矩阵之和为分区依据,采用凝聚层次聚类方法进行全网分区;利用主成分分析法对修正后的电气距离矩阵进行降维,快速准确地得到系统分区数,以区域耦合度和区域无功平衡度2个指标对分区质量进行量化评估。对改进的IEEE 39和IEEE 118节点系统进行仿真,仿真结果表明所提分区方法能够有效地满足风电接入下获得稳定电网分区的要求,保证系统的安全、稳定运行。     

基于改进节点电气介数的电网关键节点辨识

为提高电力系统运行安全水平,提出一种基于改进节点电气介数的电网关键节点辨识方法。以线路功率变量与节点注入功率变量之间的功率灵敏度矩阵为基础,结合节点类型的不同,计算改进节点电气介数识别电网的关键节点。综合考虑节点移除造成的负荷损失和节点受到注入功率扰动时的电网加权潮流分布熵,定义节点重要性指标衡量节点在负荷供电和功率传输中的作用,对关键节点识别结果进行检验。改进节点电气介数计算简单,克服了以往方法中假设节点间功率按最短路径传输的不足,同时考虑了线路中潮流的方向性。在IEEE39节点系统中对该方法进行验证,结果表明利用改进节点电气介数可有效识别电网负荷供电和功率传输中的关键节点。     

储能位置对多风电场电网平稳控制的影响研究

目前,储能系统作为平抑随机波动的重要手段被广泛关注,但储能元件的成本较高。通过对储能配置的优化,在关键节点上平抑电网的随机波动,对电网的平稳高效运行具有重要的意义。采用了把电气距离法和灵敏度比较法相结合的组合优化算法,来获得若干具有不同特点的节点,应用PSASP的用户自定义模型建立了储能的潮流和暂态模型,并接入上述节点进行仿真比较,通过算例分析表明,距离每一台风电机接入节点的电气距离都相对较小,且对风电场进入扰动风反应灵敏的节点,为储能的最佳接入点。     

基于改进节点重要度贡献矩阵的电网关键节点识别

电网中少数关键节点的故障可能会引发连锁故障,从而对电网的安全稳定运行造成巨大影响。因此,识别出电力系统的关键节点并进行重点保护对预防重大停电事故具有重要意义。在此背景下,该文提出了基于改进节点重要度贡献矩阵的电网关键节点的识别方法。首先,基于功率转移分布因子(power transfer distribution factors,PTDF)定义改进的电气距离,在此基础上提出了反映节点间连通性的节点效率指标;接着,为了更好地体现节点的局部和全局重要性,对节点重要度贡献矩阵进行改进,并提出基于改进节点重要度贡献矩阵的节点重要度评估方法;然后,为了比较不同关键节点识别方法的优劣,提出并定义了网络可供电能力和网络效能指标;最后,基于新英格兰10机39节点系统,通过模拟对关键节点的攻击以及与其他方法的比较,验证所提出的关键节点识别方法的有效性和正确性。     

基于信息融合的智能一体化电站新型并网控制策略

根据一体化电站信息流分布情况,通过监控系统对一体化电站及车载终端的详细参数进行采集。利用物联网(IOT)和GPS技术,可对一体化电站内外电池工作状态进行状态监控和故障处理。对一体化电站与电网之间的交换功率和一体化电站的能量水平进行分析及融合。根据上述融合信息,结合一体化电站和电网运行信息,提出一种新型的并网控制策略。实际算例表明,基于信息融合技术的并网控制策略对一体化电站和电网的正常运行有着积极作用。     

基于短路容量裕度的电网运行状态评估方法研究

随着智能电网的发展和大规模清洁能源发电系统接入负荷中心,连锁脱网事故和电网电压水平波动等问题突出,电网安全运行面临着巨大的挑战。电网的运行状态评估,作为电网安全问题的深入扩展,具有重大的研究价值。文中利用系统运行参数,基于短路容量理论提出了负荷节点运行状态的评价方法及指标,即比较负荷节点需求的短路容量与系统和接入电源对该负荷节点提供的总短路容量来快速评估负荷节点的运行状态;该方法考虑了有清洁能源接入的情况,通过对比求得的节点运行状态指标探讨不同类型的电源对电网运行状态的影响,完善了运行状态评估体系,可为运行人员提供决策支持;最后基于IEEE-30节点系统中的仿真结果验证该方法的有效性和优越性。     

考虑分布式发电不确定性的可用输电能力评估

随着分布式电源（distributed generator,DG）的广泛应用,DG的各种不确定性因素将对电网可用输电能力（available transfer capability,ATC）评估产生重要影响。提出了一种考虑DG影响的ATC评估方法,由DG安装位置、运行状态、发电功率等不确定性因素组成系统随机变量,利用蒙特卡洛仿真解决系统运行随机性问题,结合传统牛顿—拉夫逊潮流法预测系统可能的运行状态,并定义一系列的概率指标进行ATC评估。IEEE 30节点系统的算例分析表明在ATC评估中考虑DG影响的必要性和方法的可行性。     

光伏扶贫电站应用模式及准入容量优化规划

随着我国扶贫和相关惠农工程的持续推进,光伏扶贫电站将大规模接入农村电网。由于光伏电站普遍具有功率随机性、接入位置和方式多样,给农村电网规划和管理带来了新的挑战。为推动光伏扶贫电站合理接入农村电网,文章给出了光伏扶贫电站的应用模式,分析了光伏扶贫电站接入的边界条件,基于电网经济性和安全性约束,建立了光伏扶贫电站准入容量优化模型。采用IEEE-69节点辐射型和IEEE-54节点环状网架进行了实例计算。研究成果有助于促进光伏扶贫电站的科学规划,提高电网的经济性和安全性,为新一轮农网升级改造提供支撑。     

含分布式发电复杂电网的效能评估指标分析

针对含大量分布式发电(distributed generation,DG)的复杂电网,考虑电能传输特性,提出相应的网络效能评估指标。该效能指标考虑了发电容量和负荷水平及其分布的影响,同时计及了DG优先满足本地负荷供电的特性,DG对负荷的影响随电气距离增大而呈指数下降,其中电气距离用"发电–负荷"节点对之间的等值阻抗表示。在效能评估指标的基础上,提出线路攻击效能指标。通过IEEE118节点系统仿真分析可知,DG接入能有效地提高电网的输电效能,减少大功率远距离的输送,降低线路攻击效能,提高系统鲁棒性。     

基于电压稳定裕度的电网状态脆弱性评估方法研究*

随着智能电网的发展,大规模互联电力系统的形成以及清洁能源发电系统接入负荷中心带来了不确定性因素,更容易发生连锁故障。因此对于该类负荷节点的安全运行问题值得特别关注。电力系统脆弱性一直是智能电网的研究热点课题之一,针对上述问题,提出了一种基于电压稳定裕度的含电源的负荷节点评估模型及指标,即通过比较节点实际的运行电压和临界电压之间的裕度的临界电压指标来评估有电源接入情况下的负荷节点的状态脆弱性,使状态脆弱性体系的评估更加完善。并以未归一化的状态脆弱性指标为基础,建立电网状态脆弱性评估模型,研究电源接入电网的最优接入位置。最后通过IEEE-39节点仿真算例,充分证明了该评价方法的合理性与有效性,从而为电网的合理规划和调度运行提供了理论依据。     

基于复杂网络理论含分布式发电的电网脆弱度分析

设计并改进供电效率和综合供电效率评估指标,运用复杂网络理论分析直接接入主电网的分布式电源对电网供电效率的影响。基于综合供电效率指标对含分布式发电的电网进行不同故障模式下的脆弱度评估,且对IEEE39节点系统进行仿真,比较分析不同故障模式下在分布式发电加入前后的电网脆弱度,以验证指标的有效性。定性评估分布式发电接入后对电网脆弱度的影响,对实现高效、清洁能源的大力发展和应用具有重要的理论和现实意义。     

考虑风电场影响的电力系统支路脆弱性评估

风力发电的随机性及异步发电机组运行需要无功支持等显著的风电并网特点,都会对电力系统的脆弱性产生影响。首先搭建风电场模型,其次由支路功率与节点电压建立支路静态能量函数模型,结合电气介数加权,提出一组新的支路脆弱性评估指标,该组指标能够综合反映支路运行状态和结构重要性,克服了传统方法不能两者兼顾的不足。通过对样本系统接入风电场前后、以及不同风速和不同接入点条件下的电网进行算例仿真分析,全面评估了风电并网运行对系统脆弱性的影响。     

计及电动汽车充电和负荷波动极限的电力系统静态电压稳定性评估方案

为研究电动汽车接入电网后充电的不确定性和负荷波动特性对电网电压失稳事故的影响,提出了一种综合考虑电动汽车充电特性和负荷波动极限的电网静态电压稳定性评估方案。首先建立了系统中的发电机节点、负荷节点、电动汽车接入节点的注入功率随机化模型,充分考虑电网各元件的随机波动性;基于连续潮流和概率潮流相结合方法搜索系统的电压失稳临界状态,对电网的边界运行状态进行统计分析。文中提出了系统静态电压稳定性的评估指标体系,以确定电压稳定的薄弱区域。该薄弱区域在系统电压失稳状态下通常最先发生电压越限,可作为电网重要监控对象,以便及时采取切负荷措施,避免全网大停电的发生。IEEE 30节点算例分析结果验证了该方案的准确性和有效性。     

考虑电网运行状态的一体化电站运行状态集

智能充放储一体化电站作为区域性有源电站,可以根据电网当前的运行状态,制定合理的充放电策略,对电网提供辅助支持服务。根据电网常见的正常、警戒、紧急、崩溃和恢复5种运行状态,一体化电站运行于相应的正常、系统保护和孤岛3种状态。提出的一体化电站各种标准运行规程可以细化并进入各种控制流程,通过研究电网运行状态集合与一体化电站运行状态集合在合理的运行域产生的各种交集,可实现对电网的频率调节、无功补偿和谐波治理等增值服务。该一体化电站运行状态集合,充分考虑了电网的当前运行状态和各运行指标,对改善电网电能质量有着积极的作用。     

配电网接纳电动汽车能力评估方法研究

规模化的电动汽车接入将对配电网的运行与规划产生显著影响,提出一种配电网接纳电动汽车能力的评估方法。采用蒙特卡洛模拟不同类型电动汽车的并网场景,建立负荷预测模型,根据配电网的拓扑结构及供电方式划分供电区域,结合电动汽车负荷的时空分布特性和配电网的供电区域进行分层负荷分配,计算系统总负荷,判断负荷过载情况。在此基础上利用三相潮流结果的概率模型,从节点电压偏移和网络功率损耗评估配电网运行情况。以IEEE123节点配电网为例进行了适应性评估,该评估方法可为配电网运行与规划设计提供分析手段。     

基于加权最小二乘分布式电源电力系统状态估计

分布式电源并网后的电网状态估计对于实现系统安全预估和预防控制具有重要意义。本文选取IEEE14,30节点系统为研究对象,运用加权最小二乘状态估计对不同节点位置接入分布式电源和多个节点同时接入分布式电源进行状态估计,分析分布式电源并网前后状态估计结果的差异及分布式电源并网对其的影响。研究发现分布式电源并网能够提高系统的状态估计电压水平,并与接入位置和接入容量有关,同时,分布式电源并网能够减小系统状态估计的网损,接入大负荷节点就近供电时系统网络损耗减小的效果明显,另外,随着接入的容量不断增大,系统网络损耗呈现先减小后增大的趋势。