配电系统开关优化配置的混合整数线性规划模型

配电系统中的开关设备可以有效提高系统的运行可靠性,而开关的种类以及安装的位置对配电系统运行可靠性的影响有所不同。在此背景下,研究了计及可靠性的配电系统中开关优化配置策略。首先介绍了在不同预想故障条件下用户停电时间的计算方法。之后构建了以开关投资费用、运行维修费用和用户停电损失费用之和最小,以可靠性指标在给定阈值内为约束条件的开关优化配置模型。通过对用户停电损失函数线性化处理,将所提出的模型转换为混合整数线性模型,并通过高效商业求解器进行求解。最后,对IEEE RBTS-Bus 4系统和某实际中压配电系统进行测试分析,算例结果说明了所提出的模型与求解方法的基本特征。     

基于自适应采样序列长度的全相位DFT同期并网参数测量

光储微网是一种典型的微网结构,没有旋转调节系统,并网要求高,传统的准同期并网策略不足以满足其并网要求。考虑分布式电源的随机性和负荷波动性的特点,提出了自适应采样序列长度的全相位离散傅里叶变换(DFT)算法测量分布式电源和微网公共连接点(PCC)处电压信号的频率、幅值和相位作为同期并网参数。根据全相位DFT双谱线校正原理推导出基于汉宁窗的双窗全相位DFT的基波信号频率、幅值和相位的计算公式。通过仿真验证了算法在谐波含量丰富、基波频率随机波动,以及噪声干扰的环境下能够快速测量出PCC处两侧的电压参数,并依然具有较高的精度,适用于光储微网的同期并网的电压参数测量。     

交直流混合微网优化配置研究

交直流混合微网结合了交流微网与直流微网的优点,其优化配置问题是目前研究的热点。围绕包含风力发电、光伏发电和储能电池的交直流混合微网系统,综合考虑了换流器配置、设备的随机故障、微网的运行模式、子微网间的交互功率和微网与主网的交互功率波动约束,建立了以安装成本、运行成本和可靠性成本之和为目标的优化模型,运用混合整数线性规划求解。讨论了不同直流负荷比率下的合理配置,并与传统交流微网进行了对比分析。算例表明:交直流混合微网在成本和可靠性方面有一定优势,并随着直流负荷比率的增大优势更加明显。     

特约主编寄语

<正>构建新一代高效综合能源系统是能源行业未来发展的趋势和方向,引起学术界和工程界的极大关注。为及时展示该领域的最新学术和技术成果,《中国电力》组织了"综合能源系统关键技术"专栏,我有幸成为该专栏特约主编。在约稿、组稿和审稿过程中,得到了该领域专家学者的积极响应和大力支持。最终录用的14篇稿件涉及综合能源系统的多个重点研究方向,     

碳/玻璃混杂纤维增强环氧树脂复合材料线芯的性能

采用拉挤成型工艺制备了碳/玻璃混杂纤维增强环氧树脂复合材料线芯,并对其密度、力学性能、热膨胀性能、动态力学性能和耐湿热老化性能进行了研究.结果表明:线芯密度仅为1.76 g/cm3,相对直径相同的钢芯外层可缠绕更多铝导线;抗弯强度大于1 600 MPa,抗拉强度大于2 000 MPa;在25～310 ℃内的线膨胀系数为零,可很大程度地降低导线弧垂;玻璃化温度高达171℃,可在140℃下长期使用;线芯的耐湿热老化性能良好,可较好地用于钢芯替换.     

面向园区的光储型微电网设计与应用

为满足园区重要负荷在配电网失电后的可靠供电以及园区并网下的经济运行需求,设计了一种集光伏发电、储能装置、负荷等可控设备于一体的园区光储型微电网。开展了系统的容量配置和控制架构设计,研发了微电网中央控制器和园区能量管理系统等关键模块。园区微电网中央控制器提供的并离网下模式切换控制方法,在配电网发生故障时可快速切换运行模式,保障了园区重要负荷的稳定供电,最大化减小了配电网故障带来的影响。园区能量管理系统提供的经济调度模型,以最小运行费用为目标,通过商业软件CPLEX求解,给出了园区各设备在多场景下的最优运行结果。设计的系统已在某产业园成功应用,通过实测数据证明了所设计系统的合理性。     

基于风险评估的电力系统连锁故障协调控制模型

分析连锁故障中预防控制和阻断控制的互补性,从降低大停电风险的角度,建立了基于风险评估的连锁故障协调控制模型。首先,综合考虑线路自身故障、潮流转移、隐性故障以及天气因素的影响,求取连锁故障风险。其次,将协调控制表述成一个基于风险指标的优化问题,并根据故障环节的风险重要度确定阻断控制的实施位置,建立连锁故障协调控制模型。最后,算例分析表明,连锁故障协调控制模型能够有效协调预防控制和阻断控制,并根据不同天气状况给出具有最大性价比的控制方案,该方案相比纯预防控制和纯阻断控制能够有效兼顾安全性和经济性的需求,为防御决策提供重要参考。     

基于IEC61850光伏监控装置硬件和模型设计

从光伏系统监控角度出发,分析IEC61850技术,基于该标准提出适合光伏监控系统的分层设计。研究光伏监控装置的实现,包含件平台设计、装置组件之间通信网络和实时数据映射、通信功能软件流程。结合光伏系统功能给出光伏监控系统相关的逻辑节点,分析光伏监控装置的信息建模内容。在楼顶10 k W光伏发电系统中利用IEDScout软件模拟站控层对该装置进行制造报文规范(MMS)通信验证,获取设备模型,实现光伏系统各组件的IEC61850标准支持。站控层可通过该装置实现与光伏系统各组件的信息共享和互操作,有效保障光伏电站安全运行。     

基于序贯蒙特卡洛随机生产模拟的风电接纳能力评价方法及应用

针对风电并入电网系统运行状况的变化,提出了基于序贯蒙特卡洛仿真的随机生产模拟滚动试探算法并应用于实际工程。该方法计及元件强迫停运、机组启停限制、运行经济性、系统供热期与非供热期、风电出力波动性、时序性等因素,将多时段优先顺序法融入计算体系,算法除提供传统经济性和可靠性指标外,新增了调峰不足系数、弃风率等调峰评价指标。对我国东北某省级电网实际数据进行计算分析,比较了风电并网前后对技术经济指标及火电机组运行的影响,重点评估了强化系统约束、不同计算时间粒度对调峰评价指标的影响,详细分析了每日各时段的全年平均的弃风差异及原因,验证了所提方法的合理性和工程应用价值。