光伏/微型燃气轮机混合微电网的建模与仿真

考虑光伏输出功率的波动性,加入可控微源-微型燃气轮机平滑光伏功率波动,建立了包含单级式光伏发电系统、微型燃气轮机发电系统的混合微电网模型.并网运行时,微型燃气轮机采用PQ控制,提供微电网的有功和无功功率支撑,在满足本地负荷基础上,实现混合微电网并网功率可调度;孤岛运行时,微型燃气轮机采用基于下垂特性的V/F控制,实现从...     

基于质心频率和BP神经网络的配网故障测距

故障距离越大,零序电流低频分量含量越高,电流频谱呈现出左移趋势;故障合闸角越接近90°,电流频谱高频分量含量越高;过渡电阻阻值越大,电流频谱低频分量含量越高。据此,提出了基于质心频率的频域故障测距方法。运用质心频率描述电流频谱整体分布特征,过渡电阻、故障距离、故障合闸角对电流频谱的影响通过质心频率刻画,运用BP神经网络模拟过渡电阻、故障距离、故障合闸角与频谱特征量质心频率之间的映射关系,完成测距。同时提出了应对质心频率-故障距离关系曲线不单调特殊情况的辅助判据,结合质心频率曲线与辅助判据确定最终故障位置。测距结果表明,该频域测距方法对混合线路及带分支馈线测距具有明显优势,能适应配网复杂的网架结构,并能够在训练样本数量不足且存在误差时准确测距。     

电动汽车充电站在线监测和分析评估系统

设计和开发了一套对电动汽车充电站进行监测、分析和评估的系统。该系统采用基于PCI总线的多DSP设计结构,硬件由多DSP采集终端、车载终端、嵌入式工控机和接口电路组成。实时采集充电站公共连接点和各充电机的电压、电流,以此计算出各项电能质量数据,通过PCI总线汇集各项监测数据后对变压器、充电机的运行特性进行分析。利用GPRS接收电动汽车运行状态和充电信息,采用雷达图法对电动汽车状态进行综合评估,并统计分析电动汽车起始充电时间、起始荷电状态和日行驶里程的概率分布。实际挂网运行结果表明,该系统稳定可靠,能为充电站的运行与规划提供大量可靠的实际运行评估数据。     

含多感应发电机的配电网短路计算对称分量法

短路电流计算是分布式电源接入配电网规划和保护的基础。文中根据感应发电机(IG)的故障响应特性,建立IG短路计算的序分量电流源模型;比较不同短路比下配电网发生短路故障时IG端电压和故障电流的响应,揭示出IG短路电流与配电网的耦合关系。应用叠加原理研究IG与配电网正负序网络的交互作用,推导了计及负序电压的故障点短路电流序分量计算公式,提出计算含多IG配电网短路电流的对称分量迭代算法。采用PSCAD/EMTDC仿真软件中IG的5阶动态模型仿真验证了该方法的正确性。     

基于SS型磁耦合谐振无线电能传输频带序列划分

磁耦合谐振无线电能传输(MCR-WPT)具有传递功率较大、距离适中、传递效率高等优点。针对MCR-WPT中频率资源划分尚未统一的问题,基于两线圈串联-串联(SS)模型的WPT系统,用电路模型分析WPT系统的运行特性,提出了WPT谐振频率范围划分的距离原则。使不同传递距离范围对应不同谐振频率序列,并结合改进几何均值原则对划分结果进行修正,得到修正后的谐振频率序列推荐值。同时,为增强WPT对负载变化的适应性,将谐振频率点拓展为工作频段,提出基于负载特性的工作频段确定方法。再将谐振频率序列和工作频段结合,实现了基于SS型MCR-WPT系统的频带序列划分。最后搭建实验平台验证频带序列划分结果的合理性。     

光伏发电在微电网中接入及动态特性研究

在光伏发电动态模型的基础上,针对光伏发电输出功率的波动性,研究了微电网中的光伏电源的接入问题;提出了采用光伏电源的平均输出功率计算储能设备容量的优化配置方法,以实现微电网中光伏微电源的即插即用;分析了光伏逆变器输出的谐波电流畸变率随光照强度变化波动的情况;利用PSCAD/EMTDC软件进行仿真验证,结果表明该方法能有效平抑光伏发电功率的波动,同时能减小微电网从并网到孤岛过渡过程的频率波动.     

考虑设备变工况特性和灵活性供需匹配的园区综合能源系统优化配置模型

在综合能源系统中,建立合理有效的优化配置模型是实现系统经济运行和多能源供需平衡的关键。针对园区综合能源系统,提出一种考虑设备变工况特性和系统灵活性供需匹配的优化配置模型。考虑系统中设备能效的不确定性,建立其受多因素影响的变工况特性模型;为提升系统应对可再生能源输入及负荷需求不确定性的能力,提出灵活性供需匹配指标;以系统配置成本最优为目标、灵活性供需匹配指标为约束,建立园区综合能源系统优化配置模型。最后,以北方某园区为例进行仿真分析,结果表明在系统优化配置中考虑设备的变工况特性和灵活性供需匹配程度,可进一步提高系统配置的科学性和合理性。     

感应发电机接入配网的三相短路电流峰值评估

短路电流计算是分布式发电接入配网规划和保护的基础。研究感应发电机(IG)的故障暂态特性,利用IG静态等值电路推导出配网三相短路时其定子短路电流的解析表达式,进而比较配网近端和远端短路情况下的IG三相短路电流,分析IG转子和定子磁链强制分量比例系数特性,研究IG转速变化对其短路电流直流分量和周期分量的影响。根据配网短路故障后IG转速的变化规律,提出IG接入配网的三相短路电流峰值评估方法。采用PSCAD/EMTDC仿真软件中IG的5阶动态模型仿真验证了该方法的正确性。     

计及变压器短期急救负载的城市高压配电网负荷优化分配

为深度挖掘变压器在N-1故障短时过载工况下的紧急支撑能力，保障城市电网在该工况下的供电可靠性，提出一种计及变压器短期急救负载的城市高压配电网负荷优化分配模型。首先，推导变压器的绕组热点温度、顶层油温参数计算式。在此基础上，引入变压器短期急救负载耐受时间及约束，构建短期急救负载下以负载系数、耐受时间为决策变量的变压器过载能力非线性约束，利用凸包方法将其线性化。结合高压配电网典型拓扑约束、有功功率平衡约束等组成约束集，以变压器短期急救负载耐受时间和最大、110 kV线路开关操作次数及220 kV变压器有功切负荷量最小为目标函数，提出计及变压器短期急救负载的城市高压配电网负荷优化分配模型。该模型为混合整数线性规划问题，采用Cplex工具箱进行求解。最后，通过实际220 kV/110 kV城市电网仿真分析，验证了所提模型的有效性。     

计及火电阶梯式爬坡率的耦合系统相邻时刻有功可行域确定方法

经同一并网点耦合集成为统一运营主体的火电与新能源耦合系统在我国北方电网中普遍存在，其有功功率调节能力的确定是耦合系统整体参与电网运行的关键。该文首先考虑耦合系统功率调节的时序状态依赖性，提出相邻时刻有功可行域的概念，再计及火电机组阶梯式爬坡约束，推导出单台火电机组的相邻时刻有功可行域；其次，定义缩放和平移两种相邻时刻有功可行域的集合运算规则，并根据定义的运算规则，构建出火电扩容、新能源与火电耦合以及多火电机组耦合场景下的相邻时刻有功可行域。此外，以辽宁某局域电网火电机组的实际运行数据证明，该文推导的耦合系统相邻时刻有功可行域与实际情况相符。