高抗对500kV HGIS变电站防雷配置的影响分析

在500kV HGIS变电站防雷分析中,线路高抗会对线路侧电压互感器(CVT)和GIS套管的雷电过电压产生重大影响,以至于影响变电站的防雷保护配置,因此有必要对进线端设备的雷电过电压进行仿真分析,以及优化进线端设备的防雷保护配置。以某500kV HGIS变电站为例,采用国际通用的电磁暂态仿真计算程序EMTP,分析了高抗对变电站防雷配置的影响;研究了线路侧避雷器的安装位置对高抗以及线路侧CVT的雷电过电压水平的影响,结果表明避雷器安装在高抗和CVT中间位置附近时,避雷器能同时保护高抗和CVT,并能提高进线端设备防雷的整体水平。根据仿真结果,提出了该变电站母线和高抗回路的防雷保护优化配置方案。     

计及直流配电效益的混合储能系统容量配置模型

为了解决在直流配电网下平抑风电场出力波动的混合储能系统容量优化配置问题,提出了一种以钒电池-超级电容混合储能系统为研究对象的多目标容量配置模型。首先,以风电场实际输出功率和储能设备荷电状态为指标构建了风电场目标功率输出曲线;然后,分别建立了以计及直流配电效益的最小年均成本和最大风电场输出功率合格率为目标函数,以荷电状态、功率出力等为约束条件的多目标容量优化配置模型;最后,采用自适应遗传算法求解所建模型。结果表明,直流配电效益主要体现在降低传输损耗带来的收益,而节省的换流成本和增加的直流换流站成本影响有限。     

在线电压稳定性评估中事故筛选和排序方法的研究

事故筛选和排序是在线电压稳定性评估的一个重要部分，其目的是按照电压稳定性的标准快速而准确地在大量可能的预想事故中选择出少部分危险性较大的事故，并按照其严重程度排序，对于影响系统性能的事故可以采取适当的预防或校正控制措施。该文以电压崩溃点和现有运行点之间的裕度作为电压稳定性的标准，将迭代过滤筛选技术和改进广义曲线拟合法结合起来，构成了一种新的事故筛选和排序方法。这种方法采用迭代过滤技术进行筛选，快速地在大量可能的预想事故中选择出少部分危险性较大的事故，然后采用改进广义曲线拟合法对这少部分较严重的事故进行排序。通过四川某一实际电网(301个节点)和电科院EPRI36节点系统2个算例，证明了该方法的有效性，可以应用于在线电压稳定性评估方案中。     

基于极点对称模态分解和需求响应的风电消纳策略

在全球能源互联网的大背景下,风力发电作为一种清洁能源受到重视。由于风电的波动性对电力系统的经济、稳定运行造成强烈的冲击,弃风情况日益严峻。文章提出一种新的风电消纳策略,采用极点对称模态分解(extremepoint symmetric mode decomposition,ESM D)把原始风电出力分解为光滑的出力曲线和波动分量,使用混合储能吸收其波动分量,同时在系统运行中通过需求响应消纳更多的风电。针对粒子群算法容易陷入局部最优的缺点,将莱维飞行引入粒子群算法以增强粒子跳出"早熟"的能力。算例结果证明了这种风电消纳策略的有效性,即在维持一定的运行费用的同时,利用混合储能和需求响应,提高系统的风电消纳能力。     

通过SVC和TCSC联合改善异步机风电场暂态电压稳定性研究

用静止无功补偿器(SVC)和可控硅控制串联补偿器(TCSC)进行联合补偿,以提高异步风机风电场的暂态电压稳定性。在Matlab/Simulink中搭建了风电场及相关电网模型,通过仿真计算验证了SVC和TCSC对异步机风电场与电网暂态电压稳定性的作用。研究结果表明:在风速随机波动的情况下,SVC能动态地补偿无功功率,保持系统的暂态稳定性;当接入电网发生三相短路的大扰动故障时,TCSC能够有效地恢复机端电压,提高了风电场的低电压穿越能力。     

考虑加快电网频率恢复的风电机组自适应虚拟惯性控制策略

传统风电机组虚拟惯性控制的惯性时间常数较大,虽抑制了频率变化率（Rate of Change of Frequency,ROCOF）,但也阻碍了频率的恢复。文章提出了一种风电机组自适应虚拟惯性控制,该控制在频率扰动初期能够提供适当的虚拟惯性支撑,同时在频率恢复期间加快频率恢复。首先,文章控制策略在频率跌落或者上升阶段,根据ROCOF的最大值,自适应计算出虚拟惯性时间常数。该值一直保持到ROCOF的极性发生变化,切换至根据ROCOF计算出的虚拟惯性时间常数,此时的ROCOF较小,虚拟惯性时间常数趋于零。故在频率恢复阶段,风电机组退出虚拟惯性支撑,从而帮助频率加快恢复。在PSCAD/EMTDC中搭建仿真算例,仿真结果,表明文章所提控制策略能够提供虚拟惯性支撑和加快扰动后频率恢复。     

励磁系统模型在“电力系统分析”课程中的教学研究

本文从“电力系统分析”课程的教学角度出发研究励磁调节器的原理、作用和典型的结构模型,在单机无穷大系统Phillips-Heffron模型上推导了加入自动励磁调节器后对提高发电机并联运行稳定性的数学模型.在PSD-BPA软件上建立相应的模型并模拟仿真其效果.通过理论与实践环节的有机结合,在教学中取得良好的效果.     

计及风光出力相关性的配电网多目标无功优化EI北大核心CSCD

风电-光伏机组的大量接入对传统的无功优化模型提出了新的挑战。提出了计及风光出力相关性的配电网多目标无功优化模型,采用粒子群优化神经网络(particle swarm algorithm-BP neural network,PSO-BP)依据过去天气预报和风电出力的历史数据训练得到风电预测出力曲线,利用综合场景概率法生成光伏出力曲线。用斯皮尔曼相关系数将风光之间的出力相关性量化,再考虑风机和光伏机组共同参与无功优化。采用多目标粒子群算法(multi-obj ective particle swarm optimization,MOPSO)求解模型,以改进的IEEE 33节点配电网系统作为仿真样本,求得兼顾网损和电压偏差的Pareto最优解集,从中选择最优方案。算例结果验证了风光出力相关性对无功优化的影响,以及分布式电源接入配电网能有效降低网损和提高节点电压。在实际运行中,各地区的风光出力均满足一定的自然规律,可以以斯皮尔曼相关系数大小为参考依据,实现分布式电源(distributed generation,DG)和静止无功补偿装置(static var compensator,SVC)的协同优化运行,为配电网的安全经济运行保驾护航。     

基于机会约束目标规划的多电-气互联综合能源系统分布式优化模型

多个综合能源系统间通过电能交互能有效提高系统风电消纳水平,寻求考虑风电不确定性下的多区域能量管理最优策略成为必要的研究工作。针对风电的随机出力特性和区域间电能传输的安全可靠性问题,将随机优化与分层协调技术相结合,建立了基于机会约束目标规划的多电-气互联综合能源系统分布式优化模型。首先,对单个电-气互联综合能源系统精细化建模,从系统经济性出发,引入区域间联络线灵活性机会约束。进一步,采用二阶锥松弛和确定性等价方法将该模型转化为混合整数二阶锥规划模型,利用广义Benders分解（general Benders decomposition,GBD）法,将模型分解为主、子问题反复迭代求解。最后,算例表明求解方法具备较好的收敛特性和计算效率,有效保障不同区域内用户信息隐私并有较强自适应性,而且机会约束目标规划模型比传统机会约束具有更好的经济性和灵活性。     

两种新型综合模型在短期负荷预测中的应用

在四种广泛应用的预测模型(SVM模型、BP网络模型、小波回归模型、基于同类日模型)的基础上,提出了两种新型综合模型Ⅰ和综合模型Ⅱ.在模型的建立及参数的确定过程中,采用虚拟预测理念,并对历史数据、温度因素、节假日因素、经济水平增长因素的处理做了一系列创新改进.最后以EUNITE Network 2001年8月1日举行的一次全球性的预测竞赛为算例,验证了两种综合模型比单一模型有更高的预测精度,说明了这两种综合模型的优越性.