基于奇异熵TLS-ESPRIT算法的微电网小信号稳定性分析

针对微电网的小信号稳定性进行了研究。基于奇异熵和TLS-ESPRIT算法,提出了一种能直接从微电网运行数据中提取其小信号稳定模态的方法。该方法利用有效信号和噪声在奇异熵方面的显著差异来准确识别信号模态的阶数,有效抑制噪声干扰,并利用TLS-ESPRIT算法精确提取信号模态信息。仿真结果表明,所提方法较传统的Prony算法在计算复杂度和精度方面都具有明显的优势,且该方法能有效识别微电网在并网或孤网运行模式下的小信号稳定模态。     

基于投影积分的气-电耦合园区综合能源系统动态仿真方法

在充分考虑电力、燃气系统及其相互转化特性的基础上,建立了气-电耦合园区综合能源系统动态仿真模型,并根据动态过程的时间尺度对刚性系统进行划分;在此基础上,基于投影积分理论,提出一种适用于气-电耦合园区综合能源系统的高效率动态仿真方法,采用内部积分器以小步长的显式和隐式欧拉法交替求解来精细刻画快动态过程,采用外部积分器以可变大步长二阶牛顿插值高效求解慢动态过程,且在计算过程中能够有效计及故障扰动等事件的影响;对算法的数值精度进行分析。基于典型算例的算法测试表明,所提方法能够有效实现多场景下的气-电耦合系统快速稳定求解,在保证精度的前提下有效提升仿真效率。     

基于SMES技术的微电网供电稳定性仿真研究

微电网虽具有灵活型分布供电模式,可集光伏、风电、储能设备、智能监控为一体构成新型智能配电系统,但其安全、可靠和稳定性仍存在不足。在此引入超导磁储能(SMES)技术,并完成供电稳定性仿真对比实验。首先研究了传统微电网架构和控制方式,和其供电过程中的不稳定现象。进而给出SMES系统模型和工作方式,分析了该技术能提升微电网供电品质的机理,但其很难避免涡流损耗。利用35 kJ/7 kW SMES系统完成3组实验模拟,即对比传统微电网与SMES型微电网的谐波变化、电机振荡状态和减弱SMES系统的涡流损耗。研究结果表明,SMES技术能抑制振荡,所产生的电压品质更高,发电装置振荡幅值更小;当遇到干扰振荡时,SMES型微电网恢复更快,此外,在实际应用中还需考虑元件的损耗承受值。     

基于李雅普诺夫稳定性的微电网分析方法

直流微电网运行稳定性是近几年来微电网研究领域的重点课题之一.针对直流微电网非线性特点,提出了采用李雅普诺夫方法来进行系统稳定性分析.首先,介绍了直流微电网发展背景并对比分析了其他研究成果;其次,建立了直流微电网模型,给出了状态空间方程来表征非线性直流微电网;在此基础上用李雅普诺夫直接法详细分析证明了所搭建系统的稳定性,通过证明过程确定了系统稳定性约束条件;最后,在MATLAB/Sim-ulink环境下对直流微电网模型实例进行仿真,仿真结果与理论分析在平衡点处有较好的一致,证明了所提出的李雅普诺夫方法在直流微电网稳定性分析中的有效性与正确性.     

基于鸟群算法的微电网多目标运行优化

为了在微电网的运行中寻找到最理想的调度策略,对于微电网的多目标优化问题,采用传统智能算法求解易陷入局部最优而难于找到全局最优解,因此采用一种生物启发式算法——鸟群算法,对以运行成本及环境污染度为目标的微电网多目标优化模型进行求解。该算法模仿鸟群觅食、警觉、迁移的习性,生成对应的种群更新策略,兼具粒子群算法搜索效率高和微分进化算法稳定性好的优点。通过与两者寻优结果比较,表明该算法具有较强的全局、局部搜索能力且收敛鲁棒性好的特点。     

基于混合积分法的电力系统暂态稳定时域仿真

提出了一种新的将显式和隐式积分法混合使用的中小型电力系统时域仿真方法,该方法利用系统的特征根将系统分为赐性和非刚性两个不变子系统,在刚性空间内采用稳定性较好的隐式梯形积分方法,在非刚性空间内采用速度较快的显式前句欧拉法.新英格兰测试系统算例表明了该方法的有效性和实用性.     

一种基于高级Petri网的微电网故障诊断方法

微电网拓扑结构灵活,运行方式多样,是一个相对自治系统。针对微电网拓扑结构多变导致故障诊断建模困难问题,提出基于微电网线路故障保护信息的分层Petri网分析模型。该模型以分层保护集形式处理微电网保护信息。当微电网拓扑结构改变时,只需更新相应的保护集信息,不需要重新建模,对微电网的灵活多变有较强的适应性。该模型还可以有效判别保护和断路器的拒动、误动和处理含有时序关系的保护信息。为增强诊断系统的容错性和可靠性,采用智能加权模糊Petri网理论自适应调整权值。仿真算例验证了方法的有效性。     

基于非线性灵敏度与曲线拟合法的负荷裕度快速算法

提出了一种新的将显式和隐式积分法混合使用的中小型电力系统时域仿真方法,该方法利用系统的特征根将系统分为刚性和非刚性两个不变子系统,在刚性空间内采用稳定性较好的隐式梯形积分方法,在非刚性空间内采用速度较快的显式前向欧拉法。新英格兰测试系统算例表明了该方法的有效性和实用性。     

风光储气微电网暂态稳定性仿真

在DIgSILENT仿真软件上搭建了包含风力发电、光伏发电、燃气发电机等微电源以及蓄电池储能系统的微电网仿真模型。研究了该风光储气微电网在并网启动过程、并网转孤网过程、孤网运行时光伏出力变化及负荷变化等暂态过程中的稳定性问题。其中包括并网转孤网的过程中,储能的控制方式从PQ转换为VF,实现微电网运行模式的转换;孤网运行时,储能迅速响应微电网内功率的波动,实现放电与充电模式的切换,保持微电网的稳定运行。     

一种运用于微电网优化调度的改进蝙蝠算法

随着微电网规模的不断扩大,其经济优化调度成为亟待研究的问题。为此,首先建立运行费用、污染排放、甩负荷补偿和网损最小的目标函数模型;同时通过引入混沌序列,对蝙蝠算法进行改进;在此基础上,运用算例分析验证了该改进算法的实用性。     

一种新的电力系统暂态稳定性在线计算方法

推导出了一种新的预测＿校正积分方法，并将其应用于大规模电力系统暂 态稳定性的分析计算，成功地导出了一种多机系统暂态稳定性实时仿真方法。     

一种面向微电网实时仿真的分块分层并行算法

微电网含有大量的高频功率开关和非线性元件,对电力系统实时仿真技术提出了很高的要求。为减轻逆矩阵法的存储压力,将整个网络分解成多个子网络,仅存储计算子网络状态变量和输出变量的各种参数。为降低子网络间约束方程的计算成本,利用其稀疏性的特点,提出了一种子网络分层合并的多端口等效方法。考虑FPGA硬件资源有限,设计了一种实现细粒度并行的专用运算组件。以2μs仿真步长在5SGSMD5芯片上实时仿真了一个低压微网系统,其仿真结果与商业离线仿真软件PSCAD结果一致,验证了所提方法的可行性和准确性。     

基于分布式控制的直流微电网控制稳定性分析

随着电网技术的发展,直流微电网已经成为了电网的重要组成部分,成为居民住宅和商用楼宇的主要能源来源型式,具有可靠性高、可控性强的优点.微电网的稳定性控制一直是微电网的重点研究方向,本文基于分布式控制模式下的微电网大信号、小信号模型的角度出发,采用Lyapunov方法研究了直流微电网中与大信号下稳定运行的参数边界条件,提出...     

基于改进微分进化算法的微电网动态经济优化调度

针对微电网静态经济调度忽略了各时段之间内在联系的不足,考虑风电机组、光伏电池以及钠硫电池等不确定性因素对经济调度的影响,以微电源出力和微电网运行成本最小为目标函数,建立了微电网动态经济调度模型。采用VC++编制了利用改进微分进化算法的微电网动态经济调度程序,通过改变动态交叉因子,提高了算法的收敛速度和防止陷入局部最优的能力。根据微电网算例结构的特点,分别针对微电网孤网/并网运行情况,制定了微电源的出力原则和运行控制策略。计算结果表明,采用动态优化理论的微电网经济调度较静态调度在成本节约上更具优势,也使得钠硫电池的充放电更具有全局性和实际意义。     

一种适用于分布式发电系统的显式一隐式混合积分算法

针对分布式发电系统的典型特征,提出了一种适用于分布式发电系统的显式…隐式混合积分算法。分布式发电系统中电力电子元件具有较快的动态特性,而分布式电源本身如燃料电池、风机、微型燃气轮机、蓄电池等动态响应较慢,根据这一特性设计了算法的划分原则,针对快动态电力电子元件采用隐式积分算法,针对慢动态分布式电源采用显式积分算法,同时...     

基于NI-PXI的微电网分级控制数模混合仿真方法

针对多电压源型微源组网的独立型微电网,首先提出了基于微源下垂控制的系统分级控制策略:利用微源一级下垂控制,实现组网微源间功率自动分配;利用MGEMS二级控制修正下垂曲线空载频率和电压,提高系统供电质量;利用MGEMS三级控制确定下垂曲线基点功率及斜率,实现系统经济运行。其次设计了基于NIPXI的微源分层控制数模混合仿真平台,实现了基于NI VeriStand的实时建模仿真技术。最后提出了基于NIPXI的微电网分级控制数模混合仿真平台整体方案,并在国家能源大型风电并网系统研发(实验)中心完成系统搭建,开展微电网的分级控制数模混合仿真实验,结果验证了控制策略的有效性。     

基于蝙蝠算法的微电网优化研究

针对微电网运行的多目标优化问题,提出了蝙蝠算法优化微电网的运行策略。首先建立微电网系统运行的数学模型,以微电网简化模型为研究对象,根据一年中不同典型日负荷情况,分别在其并网和离网状态下,以发电成本最低和环境污染费用最低为目标函数,使用蝙蝠算法对算例进行求解分析,对各个分布式电源在不同时刻的出力进行优化,使日综合发电成本最低,提高了微电网系统综合效益,验证了蝙蝠算法和微电网优化系统的可行性。     

基于纵横交叉算法的直流微电网趋优稳定性分析

在直流微电网稳定性分析中,为解决多指标趋优化运行提高系统稳定性问题,提出了一种纵横交叉算法(crisscross optimization algorithm,CSO)求解参数趋优解方法,该算法能够实现全局并行搜索,有效地规避参数局部解对稳定性分析的影响。首先建立多源多负荷直流微电网的小信号模型,利用特征根分析方法计算出系统主导模态,通过参与因子法解耦状态变量对主导模态的影响程度,将主导模态实部作为CSO的目标函数并引入条件约束的惩罚函数进行稳定性分析。通过CSO的搜索优化能力找寻到电源下垂系数趋优解,以此增大阻尼、提高系统稳定性,并利用CSO发现源侧线路采用两长一短输电也可提高系统稳定性。最后,通过仿真分析和实验验证所提控制策略的正确性与有效性。     

基于排序交叉优化算法的智能微电网调度研究

分布式可再生能源具有出力不稳定等问题,导致智能微电网的经济效益与环保效益较差,为此研究基于排 序交叉优化算法的智能微电网调度.根据分布式电源与储能装置的运行特性建立其数学模型,为智能微电网多目标调 度提供理论基础,以智能微电网运行成本和排污、治污花费最小为目标,构建多目标调度模型,基于排序交叉优化算 法求解模型,实现各机组出力的优化调度.以某地冬季典型日为例,获取智能微电网负荷数据展开算例分析,结果显 示采用所设计方法调度后微电网的运行与排污、治污总成本节约了46.25％,说明该调度方法具有经济与环保效益优 化的效果.