互联网与能源系统的融合形态与技术

基于互联网技术和互联网思维推进能源系统与信息网络的深度融合,构建多种能源优化互补、供需互动开放共享的能源系统和生态体系,是能源系统发展的新趋势。本文基于互联网技术发展的背景,阐述了互联网与能源系统融合的驱动力,探究了互联网与能源系统融合的基本形态,提出了互联网与能源系统融合的分阶段发展形态,即智能化、透明化、智慧化;最后,提出了互联网与能源系统融合的相关关键技术。     

数字化电气信息采集对继电保护可靠性的影响

数字化电气信息采集为数字化变电站乃至智能电网信息化提供直接支撑.针对电子式互感器和合并单元的特点,给出数字化电气信息采集系统的功能模块.从互感器结构、数字传输、数据验证、采样频率和系统配置方面,分析数字化电气信息采集对继电保护可靠性的影响,着重说明了数据同步对差动保护的影响.指出由于存在电子式互感器的稳定性以及网络通讯可依赖性问题,目前数字化变电站继电保护系统在很大程度上仍沿用传统保护的设计思路,有待进行深入研究和突破.     

变电站远动信息采集的分析和改进

变电站RTU装置在汇集远动信息(包括遥信和微机保护报文)的过程中,存在着遥信误发、漏发和微机保护报文异常、丢失的现象,对其产生原因分别进行了分析并提出了具体的改进措施,在维护工作和工程中证明可行有效.     

智能变电站过程层网络关键对象建模与仿真

为满足智能变电站过程层网络及自动化应用系统的性能分析需求,提出了基于OPNET（optimized network engineering tools）的变电站过程层网络建模与仿真方法。基于变电站自动化系统应用需求,分析了实体设备、IEC 61850标准、调度策略和组网结构的建模要求,研究了变电站过程层网络关键对象的建模方法。结合220 kV典型变电站,构建了完整的变电站过程层网络性能分析模型,分析了正常运行和故障运行状态下的网络性能,为开展智能变电站过程层网络及其自动化系统的性能分析提供了研究工具。     

基于IEC 61850的配电网网络化保护通信建模与实时性可靠性分析

将IEC 61850标准应用于配电网保护领域,研究配电网网络化保护技术,成为配电网发展的新热点。然而,配电网网络化保护面临着通信距离长、范围大、面向多个站点等苛刻的通信条件,通信的实时性和可靠性受到严峻的考验,亟需得到定量化的分析和论证。为此,基于IEC61850标准,依托OPNET仿真平台,对配电网网络化保护通信的报文信息以及实体设备进行自定义建模,并结合通信组网方案、设备选型以及采样策略,搭建了多个不同场景的配电网网络化保护通信仿真模型。仿真探讨了通信网络的延时、延时抖动性、丢包率等网络性能,定量化分析和论证了通信网络的实时性和可靠性。最后还探讨了配电网网络化保护通信的应用边界。基于OPNET的配电网网络化保护通信实时性和可靠性的研究方法和分析结果,能够为配电网网络化保护的工程化应用提供重要的参考意义。     

电力系统电压稳定性及其无功功率控制策略研究

阐述了电压稳定性的定义、本质、研究方向和相关理论,以及无功功率控制策略在电压稳定性方面的研究现状;介绍了近年来国内外电压稳定性机理、研究方法及无功功率控制策略方面的成果;分析在各种不正常运行状态中影响电压稳定性的因素,包括电压稳定负荷裕度、电力系统中可能引发电压失稳的薄弱节点或薄弱区域,研究用于防止系统电压失稳的控制策略及电力系统优化理论。     

透明电网理论框架与关键技术

构建适应大规模、高比例新能源的新型电力系统,支持实现碳达峰、碳中和发展目标,是能源电力行业的全局性变革举措;透明电网作为“互联网+智慧能源”的高级形态,在支撑能源转型、促进新型电力系统发展方面具有重大价值。本文提出了透明电网能源生态圈概念,梳理了透明电网的主要业务需求、目标愿景、基本特征,规划了透明电网的发展蓝图;阐述了透明电网关键科学与技术体系,包括增量科技创新要素、涉及的理论与科学方法,进而研判了透明电网关键技术与基础装备所需的感知层、网络层、平台层、应用层技术。研究建议,以“透明电网新基建”为核心,推动能源低碳转型,构建安全高效的现代能源体系;开展小微智能传感器、对接国家工业互联网的软件系统、智能装备、数据驱动的电力增值服务科技专项攻关,尽快形成透明电网关键技术与装备体系。本研究突出了透明电网在实现资源优化配置方面的关键作用,可为电力市场驱动的电力能源生态圈研究提供基础参考。     

考虑电价激励需求响应下多主体微电网电源容量优化

考虑多主体微电网中用户在电价激励需求响应的基础上,实现微电网风-光-柴-储的容量优化配置。在电力市场环境下,通过考虑微电网内多元主体的不同职能,建立两阶段优化模型:阶段1建立微电网运营商与消费者之间的完全信息博弈互动模型,在保障售电商利益的前提下,以消费者盈余最大为优化目标,得到微电网内的最优峰谷分时电价策略,进而得到消费者在电价激励下的需求响应曲线;阶段2通过微电网电源投资商与微电网运营商之间的博弈互动,以微电网电源投资商的利益最大化为优化目标,得到微电网内不同分布式电源容量的最优化配置策略。结合某一地区的历史数据信息进行仿真算例分析,验证所提模型的有效性。     

基于轨迹分析的互联电网频率动态特性及低频减载的优化

随着电网互联的发展,传统的单机带集中负荷模型已经不能适应现代电网频率动态特性分析的要求.本文提出了一种将多机系统仿真轨迹通过惯量中心变换映射到单机系统上进行频率动态分析的方法.该方法既发挥了数值积分方法可以提供任意复杂模型的准确时域解的优势,又可以利用单机模型中成熟的理论和相应参数进行定量分析.应用上述方法研究了广东电网频率动态特性,分析了不同地区电网结构差异性,不同时间的运行方式差异性对频率动态特性的影响,提出了既适应全网频率特性要求又考虑地区电网频率差异的低频减载方案.最后,对上述传统方案和优化后方案进行仿真对比,结果证明了该方法的优越性.     

同杆多回线路不平衡问题分析与对策

针对深圳某220 kV同杆双回线路改造为4回线路后出现严重不平衡电流的特殊问题,利用电磁暂态程序EMTDC建立同杆多回线分相参数模型,研究了相序排列、线路潮流和环网运行对同杆多回线路不平衡电流的影响,给出改善线路不平衡电流的建议.研究表明:同杆线路各回线之间的强电磁耦合是引起不平衡电流的根本原因,环网运行时相关线路的不平衡性也是重要影响因素.建议线路之间距离不宜过小,线路之间潮流差异不宜过大,宜采用逆相序架设方式,有条件情况下解环运行,以限制同杆多回线路的不平衡电流.