分布式光伏电源极端可接入容量极限研究

为了防止大量分布式光伏电源接入配电网后可能引起电压偏差和电压波动越限,建立了负荷和分布式光伏电源引起的电压偏差和电压波动的计算模型。并在此基础上定义了分布式光伏电源极端可接入容量极限的概念,即负荷为0的极端情况下不致引起电压偏差和电压波动问题的分布式光伏电源接入容量极限。推导了6种典型分布情况下线路电压偏差和电压波动不越限时所能允许接入的极端容量极限。针对10 k V典型线路,给出了不同线型下城市配电网和农村配电网中分布式光伏电源安全接入的极端容量极限值。结果表明,分布式光伏电源极端可接入容量极限是保守的限值,只要满足该容量极限,无论分布式光伏电源和负荷的如何分布情况,都不至于对配电网产生不可接受的电压偏差或电压波动。     

考虑负荷不确定性的分布式光伏电源最大准入功率的计算

分布式光伏电源由于其出力具有不确定性从而影响配电网潮流分布及走向。从分布式光伏电源接入位置、接入容量、配变负载率等因素出发分析了分布式光伏电源的接入影响配电网电压的机理,考虑负荷分布的不确定性,以线路电压不越限为约束条件,建立了分布式光伏电源最大准入功率的计算模型。并通过所举算例验证了该模型的合理性。并提出了提高分布式光伏电源最大准入功率的措施。     

基于光伏并网逆变器功率调整的本地电压选择性控制策略

针对分布式光伏电源大量接入配电网的趋势,分析了光伏电源对配电网电压分布的影响及并网点电压对逆变器输出功率的灵敏度,针对架空线路配电网提出了一种利用光伏逆变器剩余容量的本地电压选择性控制策略。并网点电压正常时,光伏逆变器运行于单位功率因数下MPPT模式;并网点电压越上限时,过电压调节器工作于无功优先方式,光伏逆变器首先输出抑制过电压所需的感性无功功率,然后根据逆变器剩余容量的限制输出尽可能多的有功功率;并网点电压越下限时,低电压调节器工作于有功优先方式,光伏逆变器首先输出MPPT下的有功功率,然后根据低电压改善的需要和逆变器剩余容量的限制输出相应的容性无功功率。仿真和实验结果表明,这种本地电压控制策略在保障电网电压合格的前提下可以充分利用光伏能量。     

基于灵敏度分析法的分布式电源准入功率计算

明确一个系统的分布式电源准入功率,是科学地规划该系统内分布式电源的前提,考虑节点电压约束的分布式电源准入功率计算是目前研究的热点。针对分布式电源接入后可能引起电压越限,基于线性化的节点功率方程,提出采用电压灵敏度分析法计算各个节点的分布式电源准入功率,减少了计算量。通过对IEEE33节点配电系统的仿真分析,验证了该方法的可行性和正确性。同时提出了系统准入功率薄弱节点的概念,并分析了这种节点的一些基本性质。并利用该方法分析不同负荷水平、分布式电源接入位置及功率因数对准入功率的影响,为规划配电网内的分布式电源提供参考。     

InterPSS的电网最邻近功率极限计算

介绍了最新的基于互联网的开源电力系统仿真软件InterPSS及其发展和特点以及求取最邻近静态功率极限的方法,并推导了求取过程.利用InterPSS扩展能力开发了计算最邻近静态功率极限的程序,该算法和程序成功应用于南方某市电网,验证了该算法和程序的正确性和有效性.     

考虑配电网电压调节的分布式电源准入功率极限计算

随着分布式电源的大力发展,其对原有系统产生很大影响.分析了有载调压变压器分接头发生调节振荡的条件.讨论了分散电源的接入对变压器分接头对母线电压灵敏度aVt这一重要参数的影响,指出了分散电源的接入有可能使变压器分接头发生调节振荡,进而得出了考虑振荡约束的准入功率极限模型.最后运用112节点系统的算例证明了模型的有效性.     

基于调峰平衡约束的光伏发电穿透功率极限研究

光伏发电对其并入电网的调峰平衡带来的负面影响会反过来限制光伏发电的并网规模,研究计算光伏发电的穿透功率极限对其建设与规划具有重要意义。从电网的调峰平衡角度出发,提出了一种计算光伏发电穿透功率极限的方法。该方法利用bender’s解耦的思想将时间和发电机组合作为决策变量,以光伏发电的穿透功率极限为优化目标,提高了计算精度和效率。利用10机系统算例仿真,仿真结果表明,常规机组的出力特性、光伏发电的功率输出特性以及发电负荷特性是决定光伏发电穿透功率极限的重要因素。仿真结果验证了该方法的正确性和有效性。     

一种新型光伏电源最大功率点追踪模糊控制器

简要介绍了光伏电源的特性及其最大功率点追踪的基本原理和自适应模糊推理系统(简称ANFIS)， 提出了一种新型太阳能电池最大功率点追踪模糊控制器和整个电路系统图，阐述了基于ANFIS的模糊控制器设计方法。本设计方法过程透明、直观、简单，无需被控对象的精确数学模型，设计的模糊控制器规则少、控制效果良好，且具有较好的鲁棒性。仿真结果表明，这种模糊控制器可以快速、准确地确定太阳能电池的最大功率点，能有效地提高光伏电源系统的工作效率。     

并网光伏电源输出有功功率优化

光伏发电输出功率不稳定,无法直接并网使用,需要增加旋转备用容量。为此,将混合储能系统加入并网光伏发电系统中,提出了配备混合储能装置的并网光伏电站结构,把混合储能系统及其充放电控制器看作是光伏系统的"直流电子负载",研究其工作特性。针对光伏发电存在的问题,分析了进行功率平滑的必要性,重点分析了利用混合储能进行功率平滑的原理及策略。通过编程计算,说明了在平滑前后光伏电源出力的变化以及混合储能系统的功率吞吐情况,验证了所提方法的有效性。     

基于极限学习机的光伏发电短期预测校正方法

光伏发电短期预测在电力系统实时调度中具有重要意义。受诸多因素影响,光伏发电短期预测精度还无法达到光伏电站要求,对光伏并网调度带来较大影响。针对这一问题,提出了基于极限学习机（ELM）的光伏发电短期预测校正方法。说明了光伏发电短期预测中的误差特征,并利用提出的校正方法对原来光伏发电短期预测结果进行了优化。通过与其他方法的对比,验证了此方法的有效性,说明了论文方法能够有效提高光伏发电短期预测精度。     

光伏电源最大功率点跟踪控制方法研究

介绍了光伏电源系统的特性及最大功率点跟踪的基本原理,根据其输出功率曲线的单峰性,提出了一种基于系统稳态模型的改进爬山法太阳能电池最大功率点跟踪控制方法,即将太阳能电池和Cuk斩波电路作为一个整体,直接根据检测到的负载功率变化来控制Cuk电路的占空比来跟踪最大功率点,这些改进使得系统简化.实验结果表明,该系统在日照强度、环境温度及负载电阻大范围变化时仍然能够快速、准确地跟踪到太阳能电池的最大功率点,并具有较好的稳定性.     

暂态稳定极限耦合的多个输电断面极限功率协调计算

为了进行多断面稳定输送水平交互影响的量化评估,实现多断面输电功率同时达到极限值的自动搜索计算,提出了暂态稳定极限存在耦合的多个输电断面极限功率协调计算方法。分析了不同输电断面暂态稳定极限耦合的机理,建立了以各断面主导的系统稳定性同时达到临界稳定为目标的多断面输电极限协调计算数学模型,提出了多断面输电功率同时变化对系统稳定裕度影响的量化分析方法,设计了基于数学规划求解多断面功率增长步长的极限功率迭代搜索算法,可用于多个输电断面极限功率的离线或在线分析计算和实时监控。基于IEEE 10机39节点系统的算例验证了算法的正确性和有效性。     

基于直流概率潮流的风电穿透功率极限计算

风力发电已经成为清洁能源中发展最快的一种发电方式,确定风电穿透功率极限对风电并网的规划和运行有着重要作用。文中提出了基于直流概率潮流的风电穿透功率极限计算方法,计算中通过直流概率潮流计算,综合考虑风电场出力、发电机出力、节点负荷等因素的随机性,得到含有风电场的电力系统中线路有功潮流的概率分布,然后利用随机规划理论和改进的遗传算法求解风电穿透功率极限。最后以IEEE30系统为算例,验证计算方法的有效性。     

基于近似线性规划法的弱电网光伏穿透功率极限计算

传统动态仿真人工修正法确定光伏电站极限容量时,收敛速度慢,仿真工作量大,计算结果精确度低。采用近似线性规划法对传统方法进行改进和优化,将非线性目标函数和约束条件采用一阶泰勒公式进行线性变换,用近似线性解代替非线性解,逐渐逼近光伏电站穿透功率极限。在Digsilent软件中建立IEEE 13节点典型弱电网模型,仿真结果验证了近似线性规划法的快速性、高准确性和高效性。     

基于神经网络的光伏电源功率控制设计

在分析光伏系统发电特性的基础上,以最大功率控制为目标,神经网络技术为支撑,构建了基于三层BP(反向传播)神经网络的光伏发电功率控制模型。该模型采取四季气候子模型分类计算的方式,以四季历史气候数据为样本,形成四个统一而又相互有一定隔离的子模型训练库,从而实现了光伏电源发电的功率预测及控制功能。实验结果表明,该方法建立的功率预测与控制模型具有精度高、反应速度快的优势。     

基于改进多种群遗传算法的光伏阵列多峰值MPPT研究

光伏阵列在实际工作条件下因灰尘、受照不均匀等影响而功率输出呈现多峰特性,传统的最大功率点跟踪（maximum power point tracking,MPPT）算法不能实现全局寻优,无法精确跟踪到最大功率点。遗传算法可以有效解决多峰寻优问题,但一般遗传算法在跟踪过程中会出现早熟、准确率较低等问题,为此,提出一种多种群遗传算法（multiple population genetic algorithm,MPGA）与扰动法相结合的算法来解决此类问题。在光伏电池拓扑模型中,采用优化双二极管代替单二极管模型,并在Matlab/Simulink下进行建模仿真。结果表明：该算法可以准确快速高效地找到局部阴影条件下光伏阵列的最大功率点。     

光伏电源的选址定容规划

从投资成本、降损效益等多个方面分析光伏电源接入配电网所产生的成本效益,在此基础上,分别考虑有功损耗最小和光伏电源接入容量最大两个优化目标,提出两种光伏电源选址定容的优化模型,并应用遗传算法进行求解。     

考虑多安全性约束的风电场穿透功率极限研究

穿透功率极限是含风电场电网规划中的重要问题。本文从梳理风电场穿透功率的多种约束条件入手,建立了包含系统潮流平衡、支路潮流、常规机组出力等约束条件的风电穿透功率极限计算模型,在此基础上引入了风电波动导致的系统频率偏差及电压偏差等安全性约束条件。提出了基于系统惯性中心频率的频率偏差指标和基于系统线性化方法的电压偏差指标,从安全性角度考虑了风电接入容量的影响因素。采用遗传算法对模型进行求解,相关算例证明了该方法的准确性和合理性。     

基于遗传算法小波神经网络的光伏微网发电预测

准确预测光伏微网在未来某确定的时段内的发电功率,对电力系统稳定和经济运行有着重要意义。文中通过对比发电功率和气象等历史数据,分析了在光伏发电中天气、太阳辐射及温度等因素对发电功率预测的影响,同时综合遗传算法全局快速寻优特性与小波分析的时频局部特性,建立基于遗传算法的小波神经网络光伏微网发电预测模型。结果表明,基于遗传算法的小波神经网络模型的学习能力和泛化能力更强,同时把气象预测数据作为网络的输入有利于提高模型的预测精度。     

考虑电压调整约束的多个分布式电源准入功率计算

针对分布式电源准入容量计算的问题,提出了考虑电压调整约束后的准入功率优化计算模型。该模型的特点是能够模拟有载调压变压器、分布式电源事故停运以及多个分布式电源的情况。对于多个分布式电源接入的情况提出了至少准入功率的概念。根据双层优化理论,建立了以准入功率最大化为上层优化目标、满足电压约束为下层优化目标的计算模型。通过112节点系统的算例分析,结果表明所提出的准入功率计算模型是有效可用的。另外,算例还分析了分布式电源接入位置对准入功率的影响。