基于D5000模型和断面的电力系统状态估计调试器研究和应用

为解决人工核查电网量测的不准确、死数据等问题,采用基于分块Givens旋转的电力系统状态估计算法和逐次型估计辨识法进行不良数据辨识,研发了基于D5000模型和断面的电力系统状态估计调试器,具有多维度量测问题组织方式及阀值排查工具。实践表明,该调试器可有效解决浙江电网人工核对电网量测所存在的各种问题,为电网量测问题发现与排查提供有效技术工具。     

面向多时间断面的电-热综合能源系统分布式协同状态估计方法

针对电-热综合能源系统,提出了一种面向多时间断面的状态估计方法,考虑了热能传输时间延迟特性对当前估计时刻的影响,采用电网侧和热网侧的测量数据综合估计系统状态量;应用分布式协同求解方法,建立了状态估计求解框架,依据子系统耦合特性对每一个网侧的估计数据实行边界约束,改进结果精度,完成时间窗的推移。结果表明：面向多时间断面的状态估计方法在小时间尺度下能够更准确地跟踪监测系统的实时运行状态,估计能力维持在较稳定的水平,对降低计算误差、提高求解效率具有积极意义。     

含VSC-HVDC的交直流混合系统的状态估计解耦迭代算法

针对以电压源换流器(Voltage Source Converter,VSC)为基础的新一代高压直流输电,推导了直流系统的数学模型,以状态估计为着眼点,建立了交直流混合系统的状态估计模型,并在此基础上提出了一种解耦迭代算法。该算法根据雅克比矩阵的特点,运用数学方法对交流子系统和直流子系统进行严格解耦,从而将交直流混合系统分为交流子系统和直流子系统2部分,实现了交、直流子系统的分开迭代求解。计算过程中未做任何假设,因此完整计及了交、直流子系统间的耦合性,算法精度高,同时该算法在编制程序时可以充分利用纯交流系统的状态估计程序,因此具有良好的继承性。IEEE 14、IEEE 30、IEEE 57节点测试系统的仿真结果表明了所提算法的有效性。     

基于MES的电-气综合能源系统鲁棒状态估计方法

随着综合能源系统的快速发展,电-气耦合互联系统成为能源互联网体系中的一种典型形式。为保证电-气互联网络安全高效运行,提高智慧能源系统的监控状态感知能力和坏数据防御能力,该文参照电网状态估计方法,分别对电网、气网和耦合元件建立稳态模型。用电网节点电压模值与相角、气网节点压力平方作为状态量,基于最大指数平方法（maximum exponential square,MES）,并考虑电网和气网零注入约束以及边界等式约束,建立了电-气耦合网络的MES状态估计模型,并对电-气耦合网络进行全局统一协调状态估计。基于一个4电网节点-12气网节点耦合系统进行仿真,仿真结果证明了该文所提方法可实现电-气耦合网络运行状态的准确感知,并在此基础上获得电-气耦合网络全局一致解,同时在两者耦合边界还可利用耦合关系,对边界坏数据实现有效辨识。     

分布式发电所有权对配电网规划的影响

分布式发电（DG）在配电扩容中的作用越来越显著,而传统的电网规划未考虑DG带来的潜在效益,这阻碍了配电网辅助服务的开展。在考虑DG并网的潜在效益基础上,基于多年多期最优潮流法建立了两种所有权情况下电网公司对DG选址定容的优化模型,通过分析既有电网下新增DG的最优并网容量,研究了DG所有权对配电网规划的影响。实例应用结果表明,电网公司有DG所有权的情况下DG的渗透率更高,电网公司对DG的管理更具有主动性和高效性。     

多源量测环境下基于深度强化学习的配电网分布式状态估计方法

文章在全时空量测环境下,基于深度分布式强化学习方法,提出了配电网分布式状态估计方法。首先,提出了多种量测体系的标准形式及其转换模型;其次,针对不同的量测体系,给出了线性和非线性的状态估计方法;再次,基于传统深度强化学习,提出了深度强化学习的分布式状态估计方法;最后,以实际电网为例,验证了所提方法的有效性。     

5G通信基站节能供电系统运行控制策略研究

5G通信基站耗电量较大,引入分布式供电(DG)单元能对其进行一定的电能补充,但DG单元易受气象条件的影响,导致通信基站节能供电系统运行不稳定。为提高通信基站节能供电系统运行的稳定性,提出了一种基于直流母线电压信息自动切换的控制策略,系统内各单元可根据当前直流母线电压状态实现并网、孤岛模式的无缝切换。仿真结果表明,所提控制策略能够维持通信基站节能供电系统稳定运行,实现不间断供电,为未来设计节能型5G通信基站供电系统提供了一定理论依据。     

含DG配电网故障测距技术综述

分布式电源(DG)的接入对配电网的潮流分布、短路特性和保护运行具有重大影响,配电网故障精确测距特别是含DG配电网的故障测距到目前都没有切实有效和适用性强的方法。本文对配电线路尤其是含DG配电网的故障测距方法进行了归纳和总结,在简单介绍传统配电系统测距方法的基础上,重点分析了国内外比较先进的含DG配电系统故障测距技术,并对含DG配电网故障精确测距技术进行了展望。     

抵御多点虚假数据攻击的主动配电网状态估计方法

引入同步相量量测装置（PMU）识别虚假数据注入攻击（FDIA）的动态状态估计是实现主动配电网安全准确决策的有效途径。提出一种融合贝叶斯定理的深度森林（BA-DF）FDIA检测机制的混合量测加权平方根容积卡尔曼滤波（WASRCKF）动态状态估计方法。首先,通过图卷积神经网络预测PMU和SCADA混合量测融合,提高数据冗余度;其次,利用WASRCKF估计状态量和混合量测预测量进行加权估计,降低FDIA对状态估计更新层的影响;然后,采用BA-DF进行FDIA检测,判断虚假数据攻击位置,使用混合量测预测值进行修正,形成BA-DF-WASRCKF组合方法。最后,采用PG&E69配电网进行验证,结果表明该方法在不同PMU配置下均可获得更高精度状态估计结果,配置24台PMU的FDIA识别率为95%,较传统方法状态估计精度提高了77.8%。     

交直流混合配电网VSC与分布式电源三层协调规划方法研究

为了在规划中充分考虑交直流混合配电网的功率控制能力,文章考虑电压源换流器(Voltage Source Converter, VSC)与分布式电源(Distributed Generation, DG)之间的影响特性,以全社会综合效益最优为目标,建立交直流混合配电网VSC与DG三层协调规划模型:上层模型以直流改造和接入建设成本最小为目标进行VSC的选址定容;中层以DG规划成本最小为目标进行DG选址定容;下层以规划阶段整体综合运行成本最小为目标优化系统的运行状态。采用精英保留遗传算法以及二阶锥规划算法进行求解。算例结果验证了所提方法的有效性。     

基于扰动后拓扑与叠加原理的功率突变量分配估计方法

电力系统发生扰动或执行安全控制措施时,系统功率平衡被打破,系统状态发生突变,影响系统安全稳定运行特性和控制措施执行效果.结合扰动后网络拓扑和叠加原理,提出了基于扰动后拓扑的突变量功率分配分析方法,推导了适用于负荷投切或发电机投切等单节点扰动和线路跳闸或直流闭锁等两节点扰动的突变量功率分配估计公式,并在IEEE标准10机...     

直流配电系统的运行与控制

为了提高供电能效和质量、增强电力系统的可控性,提出了直流配电系统,建立了辐射型直流配电网络结构,采用电压下垂控制方式,并对直流配电系统各种运行情况进行了仿真。结果表明,直流配电系统在重载情况下从交流电网吸收有功功率,轻载情况下向交流大电网回馈有功功率,对交流大电网有一定的功率支援作用;在电源和负荷扰动情况下,系统能维持功率平衡,且直流母线电压能保持稳定,证实了直流配电系统的可行性。     

计及等效电流量测变换及坏数据辨识的状态估计方法

针对输电系统和配电系统量测类型多样性及传统状态估计算法的不足,讨论并发展了一种基于等效电流量测变换的状态估计及坏数据检测与辨识方法。该方法是通过对量测系统的实际量测进行等效电流量测变换,并根据误差传播理论改变相应的量测权值而推导出来的,其不仅保留了传统状态估计算法的快速解耦特性,并在无任何假设的情况下实现了雅可比矩阵的完全常数化。算例分析表明,该方法快速有效,并能有效地处理不良数据,能较好地应用于输电系统和配电系统的状态估计计算。     

柔性直流换流站站级控制系统交流联络状态监测研究

交流直流并联运行的柔性直流输电系统在运行方式的快速切换或转变需要判别交流线路的联接状态,为解决柔性直流换流站站级控制系统获取交流线路的电气量的难题,提出采用运行状态监测装置获取相关交流线路开关的状态量进行状态进行判断。分析了状态监测系统结构和装置的判别策略,并给出了状态监测的工程实施方案,为实际工程的设计提供参考和借鉴。     

特高压电网对福建电网安全稳定影响研究

分析了交、直流特高压电网对福建电网安全稳定的影响,研究了特高压交流电网、特高压直流系统发生故障时福建电网的安全稳定性以及受端换流站附近交流电网单一或严重故障对直流系统的影响及系统安全稳定水平。分析了特高压电网对福建电网短路电流和无功补偿的影响以及1000kV／500kV电磁环网的解环等问题。结果表明：大容量直流输电系统单极／双极闭锁后主要问题是引起局部500kV网架过载：交流特高压线路单一乃至个别多重故障情况下福建电网均能保持稳定运行。福建电网具有较大的抗扰动能力。     

含柔性直流输电的海上风电场群无功控制策略

大规模海上风电场集群并网将对电力系统静态电压稳定产生影响。文章通过研究电网侧发生电压跌落或者上升,提出含柔性直流输电海上风电场集群的协同无功控制策略。该策略以电网故障节点电压快速恢复为目标,考虑了柔性直流输电方式的特点,充分利用交流海底电缆的输电特性,采用就地控制和远方控制相结合的无功控制策略。该策略首先确定含交直流柔性输电系统中的无功控制节点,并计算各节点相对电压跌落或上升节点的电压/无功灵敏度,然后基于无功补偿装置的运行状态、系统潮流分布,求解各节点控制的最大容量,最后利用遗传算法确定各控制节点的无功控制量。以改进IEEE 39节点系统为算例进行了仿真分析,结果表明,该策略提高了海上风电场集群对电网电压的支撑作用。     

含柔性直流输电系统的电网潮流优化控制方法

提出了一种含柔性直流输电系统的电网潮流优化控制方法,根据厦门柔性直流输电工程现场运行特点,分析了福建电网不同运行方式下柔性直流输电通道与相关交流输电通道之间的潮流耦合关系,建立了交直流通道的传输功率约束,在保障电网安全的前提下,尽可能地降低电网的有功损耗。该方法在福建省调EMS系统中得到应用,能够实现对含柔性直流输电系统的电网潮流优化控制,提高电网运行安全性、经济性。     

基于原对偶内点法的发输电系统可靠性评估交流潮流分析法

电力系统可靠性评估对于精度的要求随着新能源接入电网不断提高。传统的发输电系统可靠性评估在状态校正过程中采用基于直流潮流的最小切负荷模型,该模型存在不能考虑系统电压和无功功率的局限。利用原对偶内点法在可靠性评估中实现了基于交流潮流的有功无功综合优化状态校正模型。该模型通过非线性规划综合考虑系统有功无功关联、网损、节点电压及潮流约束等因素。为了解决非线性规划中计算量大和收敛性的问题,还提出了一种改进的基于交流潮流有功无功解耦的状态校正模型。对IEEE-RTS79系统与2012年海南电网进行可靠性评估,结果证明了所提出算法的精确性和有效性。该方法有望应用于更精确地对含新能源发输电系统进行可靠性评估。     

基于混合量测状态估计的保护隐性故障检测系统

继电保护装置的隐性故障可能导致装置失效,不能有效发现电力系统故障,严重时甚至引起电网连锁故障,目前尚缺乏有效手段对其进行检测。为此提出利用SCADA及WAMS采集电网数据进行混合量测状态估计得到系统状态作为参考值,将该参考值与保护信息系统接受的继电保护装置测量数据进行比较,若差值超过预设门槛值,则可判定保护装置存在隐性故障,并在此基础上建立隐性故障检测系统。算例测试结果表明,该系统能在稳态时长期在线检测隐性故障,且在节点量测信息出现偏差时仍能有效检测隐性故障。     

基于混合储能的双馈风机的电网支撑能力提升策略北大核心CSCD

电网电压跌落时风电机组须具备低电压穿越能力,但是低电压穿越会造成系统频率不稳定。当传统储能结合双馈风机为系统提供惯量支撑和参与系统的一次调频时,仅以频率作为参考量,因此低电压穿越会加剧直流母线电压升高。文章提出了基于混合储能的双馈风机电网支撑能力提升策略。在直流母线处,加入超级电容与蓄电池组成的混合储能模块,在系统功率波动时,混合储能模块为系统提供惯性支撑和参与系统的一次调频;在电压跌落时,混合储能模块吸收直流母线上多余的能量,维持直流母线电压稳定。文章通过仿真试验验证了所提方法的有效性。