人工神经网络在无人值班室变电站中的应用

随着电力系统的规模越来越大,其自动化要求程度也越来越高,现在电力系统中许多变电站为实现无人值班或少人值班的目的,大都使用了微机监控系统来对有载调压变压器OLTC(On—Load Tap—Changer Transformer)分接头的位置和电容器组的投切进行监视与控制。但是在实际的运行过程中,却出现控制器动作频繁、波动大的问题,最后不得不将自动改为手动,失去了自动化作用。本文针对这种情况,在变电站采用电压——无功功率双参数调节控制策略的基础之上,引入了人工神经网络ANN(Artificial Neural Network)中的海明网络(Hamming)来对此控制策略进行模式差别,以提高控制器动作的准确性,从而达到减少动作次数,实现自动控制的目的。 传统的变电站控制策略是单一参数电压的控制,仅是根据电压的高低来进行判断,根本不涉及无功功率补偿的问题,而采用电压——无功功率双参数控制,则是在根据电压控制的基础上,引入无功功率的调节,将有载调压变压器分接头的位置与电容器的投切结合起来,利用电压和无功功率之间的强相关性,来达到改善电压质量和降低线路损耗的目的。根据电压——无功功率双参数综合控制原则,将控制区域分为九区,分类如图1所示。     

考虑大规模海上风电接入的多电压等级直流电网运行控制策略研究

海上风电场功率送出需求使得新型直流输电技术成为研究热点之一。我国海上风电多分布在风电资源较为丰富的深海区域,海上风电场和陆上受端站分布较为分散,为实现大规模远距离多区域海上风电功率的有效传输,提出多电压等级直流电网传输方法。文中设计并重点研究一个三电压等级五端直流电网的拓扑结构,并对所研究的3种运行工况,即海上风电功率波动,陆上电网功率需求波动及陆上换流站退出运行,提出相应的直流电网运行控制策略。通过PSCAD/EMTDC仿真软件建立该直流电网的仿真模型,并对所研究的运行工况进行仿真分析。仿真结果证明所提出的控制策略是有效的,该直流电网电压及功率可灵活控制,直流电网运行稳定可靠。该研究也为未来直流电网的互联提出了一种可行的解决方案。     

大规模风电高压脱网分析及协调预防控制策略

由于受扰系统在故障切除后恢复过程中出现高电压引起风电机组大规模脱网的事故近年来频发,因此基于近年来已发生的大规模风电机群脱网事故,从风电机组故障穿越期间动态无功控制策略和风电场附加无功补偿装置控制特性两个方面分析了受扰后电网发生高电压现象的主要原因,并通过现场测试验证了机组动态无功控制策略对机端电压的影响。在此基础上,提出了避免风电机组高电压脱网的协调预防控制策略,即风电机组在满足高电压穿越要求的前提下根据电压变化参与系统无功调节,风电场附加无功补偿装置根据并网点电压以及场内机组脱网情况实现快速调节和退出。最后,通过仿真验证了协调预防控制策略的有效性。     

低压电力线通信分簇路由算法及网络重构

低压配电网具有物理拓扑未知和电力线信道时变性特征。为提高低压配电网窄带电力线载波通信系统可靠性,提出并讨论一种基于非交叠分簇算法的电力线通信组网及路由重构方法。该算法可以根据信道质量的变化动态地建立、维护、优化电力线通信网络路由,保证通信网络的有效性。在此基础上,进一步提出并比较两种组网时间序列分配算法,完善了该路由算法。仿真试验表明,该路由算法具有很大的灵活性、实用性和有效性。     

考虑新能源消纳和网损的分布式光伏集群出力评估方法

为解决配网中分布式光伏渗透率持续升高引起的网损增加、功率倒送、电压越限等问题,在对分布式光伏进行集群划分的基础上,提出了一种综合考虑新能源消纳和网损的分布式光伏集群出力评估方法。首先,以基于电气距离的模块度指标和有功平衡度指标作为综合划分指标,利用遗传算法对配网中的分布式光伏进行集群划分;然后,在集群划分结果的基础上,考虑储能的调节作用及网络安全稳定约束,以包含网损成本和弃光成本的配电系统经济成本最低为优化目标,提出了分布式光伏集群出力评估方法;最后,通过在扬州某地实际41节点系统上进行仿真分析,证明了所提评估方法的可行性和有效性,所提评估方法可以根据调度中心的需求提供分布式光伏集群出力评估数据。     

基于扰动观测器的永磁同步风力发电机无速度传感器控制

转子角度的准确估计是实现永磁同步风力发电机无速度传感器高性能矢量控制的重要前提。在基于扰动观测器的永磁同步风力发电机无速度传感器控制中,传统的角度补偿方法易受转速估计误差影响,进而降低转子角度的估计精度。针对这一问题,提出了一种新的转子角度补偿策略。该策略通过构建一个截止频率与观测器相同的低通滤波器,使其产生的角度误差和观测器的角度误差相等,来实现对估计转子角度更为精确的补偿。此外,估计转速和磁链影响反电动势准确度,进而影响传统无差拍控制效果。因此,对观测出的反电动势进行了幅值和角度补偿,消除了无差拍控制中电机估计转速和磁链对控制系统的影响。实验结果验证了该方法的有效性。     

基于运行状态评估的双馈风机自适应虚拟同步发电机控制

双馈风机机械与电气解耦,使得接入电网总有效转动惯量降低,增加电网频率调节压力。分析了双馈风机通过虚拟同步发电机控制实现对系统频率响应技术,研究了双馈风机在调频过程中在不同运行工况下能量变化评估方法,提出基于机组状态评估的双馈风机自适应虚拟同步发电机控制。在理论研究基础上进行时域仿真,结果表明,基于运行状态评估的双馈风机自适应虚拟同步发电机控制在不同出力水平下可以对系统频率提供有效支撑,提高系统频率稳定性,同时调频过程中保证机组运行稳定。     

变电站控制中DELPHI的PLC通信技术

通过通信网络将PLC与上位机连接,充分发挥两者的优势,取长补短,可以实现对变电站的分布式控制。     

基于海明神经网的电压-无功功率自动调节理论的研究

本文引入了人工神经网络（海明网络），利用状态分类来解决变电站电压-无功功率双参数控制中的边界问题。     

基于智能电网供需均衡的实时电价机制研究

结合电力市场改革方向,对市场运营中实时电价下的供需响应策略进行了研究,建立了考虑零售商利润和用户用电效益最大化的实时电价模型。仿真结果表明,实时电价作为供需响应策略,在电价的经济杠杠下,能够充分发挥电力市场的作用,增加用户自主选择的意愿,鼓励用户积极参与电力市场调控,优化电网日负荷曲线,有效削峰填谷,提高电力系统稳定性。