基于支路能量时空特征的电力系统暂态稳定性分析

提出支路能量分布熵和支路能量近似熵指标,分别从扰动能量在电网中的空间分布聚集程度和从扰动能量随时间推移的振荡态势来分析故障后电力系统的暂态稳定性。首先简述系统动态模型和基于结构保留模型的支路势能分析方法,引入复杂系统熵理论构造支路能量分布熵指标;同时引入近似熵与多尺度熵理论构造支路能量近似熵指标,进一步给出基于两类熵指标的暂态稳定分析方法。四川电网算例研究验证了:线路故障注入电网的扰动能量越大,支路能量分布熵越小,则关键支路割集所聚集的能量越大,系统越容易失稳;支路能量近似熵越小,则聚集在支路上的能量随时间推移越发增加,系统越容易失稳。     

考虑网损因素的示范小区电动汽车接入研究

提出了在负荷不确定方法下计及电动汽车对配电网网损计算方法。以网损的微增量作为电动汽车可行接入点的依据,采用蒙特卡洛方法对负荷不确定进行抽样仿真。比较接入和未接入电动汽车以及接入容量的大小对配电网的影响。通过算例的计算分析,得出了在线性递增负荷的接入下,网损输出的变化率为正的结论。为电动汽车负荷可行接入点、电动汽车接入的最优时间的确定提供了依据。     

地区供电公司日前购售电计划的联动优化模型

将非线性灰色Bernoulli模型用于到中长期电力负荷预测,提出了优选模型参数的粒子群优化算法。该模型是将GM(1,1)模型与Bernoulli微分方程相结合的一种灰色模型,适用于对不同发展趋势曲线的预测。通过粒子群优化算法,以模型预测平均绝对百分误差最小为目标,选择最优的模型参数。采用不同测试数据以及实际电网负荷数据进行了验证,结果表明上述模型有很好的适应性及较高的预测精度。     

交叉课题嵌入式教学：以电力市场为例

学科建设是大学发展核心内容,在我国能源低碳转型关键期,如何促进新一代电气工程人才培养,培养科研实践能力并存的实践型人才,是大学教育改革当务之急。在众多教学模式中,交叉科学以其知识多元、问题导向、协同创新的独特优势已成为知识创新、科学发展的时代特征。通过交叉课题嵌入教学,可以整合不同学科资源,培养具有宽厚基础知识,较强工程实践和科研能力的新一代电气工程人才,有效缓解传统教学下学生知识脱节、科研能力较弱等问题。因此,本文首先以传统教学为对比,介绍了交叉学科的优势与必要,并且以“电力市场”课程建设为例,从众多课题中抽取节点电价、电力竞价、园区储能及电动汽车四个探究型小课题来介绍学生进展情况,在此基础上,说明了交叉科学课题融入教学所获效果,以显示交叉学科教学对培养多学科知识素质创新型人才重要性。     

基于功能单元的高压配电网负荷转供分层优化模型

本文提出一种基于功能单元的高压配电网负荷转供分层优化模型以疏缓愈来愈复杂的城市电网阻塞,即将城市电网抽象为上层220 kV供电通道和下层110 kV功能单元组的简化模型。上层模型中,通过功能单元可达性矩阵定义“通道分配因子”引导单元组内负载在各供电通道的分配,定义“容载协调比例”协调“容”“载”间的不平衡关系,并将二者作为粒子编码,利用算法初始化通道分配因子及容载协调比例,生成网络负载预分布;下层模型中,事先枚举“有效供电路径矩阵”反映单元组内负载的实际分布,定义贴近度反映单元组内负载的实际分配与通道分配因子的贴近程度,根据上层模型生成的通道分配因子及容载协调比例,引导下层各变电单元组的实际负载及协调量向上层贴近。将上下层目标函数之和作为粒子群算法的适应度函数,即可形成上层全网有功负载预分布引导,下层功能单元组交互执行的求解策略,使负载分布逐渐趋于合理的均衡状态,并在潮流校验的前提下利用算法的迭代更新使系统负载分布逐渐趋于均衡。以离散二进制编码代表每一种操作序列,采用模糊综合评价方法评估网络从初态到终态不同过渡方案下系统的安全水平,在优化方案确定后,制定一个在连续操作下安全水平较优的操作序列,以保证每一步操作都能使电网运行在控制阈值范围内。利用某城市电网局部系统验证了方法的有效性与在线分析的适用性。     

“车-路-网”耦合下电动汽车恶劣充电场景及其对城市配电网电压稳定性影响

为评估电动汽车无序充电行为引起的充电负荷时空变化对城市配电网电压稳定性的影响,在构建恶劣充电场景的基础上提出了一种计及电动汽车行为特性驱动负荷增长的连续潮流模型。基于复杂网络理论构建“车-路-网”耦合系统模拟电动汽车行驶路径特性,在考虑城市交通网的约束条件下,设计电动汽车充电位置和行驶路径表征充电负荷的时空变化性,并以此构建恶劣充电场景,利用改进的连续潮流模型搜索电网崩溃状态,分析临界状态下的电压分布特性和电网薄弱区域。所提方法可量化恶劣充电场景下城市电网接纳电动汽车的数量,评估电网薄弱区域并对接入充电设施的该区域配电网进行改造和规划。     

民航机场APU电能替代的离网光储系统配置研究

推进航空机场的辅助动力装置(auxiliary power unit,APU)替代是绿色机场建设的一个重要环节,针对远机位点APU替代受配电增容改造及安全限制的影响,提出采用配置光储系统作为APU替代的方案。首先构建基于飞机航班动态变化下的远机位APU替代的负荷特性模型,然后提出满足动态负荷特性模型下的光储最优容量配置的双层模型,其中外层模型考虑光储系统建设成本最优的目标,内层模型计及储能充放电约束的运行优化,最后基于内层模型的Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件将内层模型转化为外层模型的附加约束,将双层模型转化为单层混合整数线性规划问题求解。通过某民航机场的夏季和冬季航班数据验证所提方案的正确性,表明配置光储系统替代远机位点APU的合理性。     

计及运行成本风险的主动配电网两阶段随机模型预测控制

分布式电源出力和负荷不确定性造成主动配电网运行风险,影响其运行安全性和经济性。建立了计及运行成本风险的主动配电网两阶段随机模型预测模型。结合不确定场景集和不同调节设备的动作特性,通过引入条件风险价值作为风险控制手段,构建了计及风险的两阶段随机优化模型,以降低运行成本分布中的“厚尾”风险。利用模型预测控制方法实现时序滚动优化,精细化协调控制,以减少可再生能源波动性以及负荷预测偏差给主动配电网经济运行带来的影响。最后,通过算例仿真分析,验证了所提方法在保证主动配电网安全运行的同时,进一步降低高额运行成本发生的概率,可实现主动配电网运行风险的有效、准确管控。     

基于“性能-因素”关联关系挖掘的中压配电网可靠性评估

从数据关联性分析的角度提出一种中压配电网可靠性定量快速评估方法。首先,基于多种提升配电网可靠性的方式,建立"性能-因素"双层评估指标体系分别表征系统的可靠性能及建设现状。然后,通过虚拟配电网生成系统计算我国海量不同类型配电网的相关指标以提供数据支撑。最后,建立分步回归模型挖掘指标关联关系,该模型结合对配电网故障模式的分析,将多元非线性回归问题转化为多次单元回归问题并最终求得指标关联显性表达式。对3个算例系统及一个实际系统的可靠性评估验证了模型的有效性。     

大型电网连锁故障分析技术及大停电智能预警系统

连锁故障引发的大停电事故在全球范围内时有发生,对社会和经济造成了巨大损失。为了理解连锁故障的演变特征并进一步构建有效的大停电预防系统,回顾近年来国内外发生的8次大停电事故,研究大停电事故的故障演化过程;对现有连锁故障研究模型和方法进行评述,分析其适用性及模型优缺点;提出基于事件校核和连续时域仿真的连锁故障时序事件搜索方法;最终基于所提连锁故障时序事件搜索方法构建了可用于大停电风险可视化预警的智能预警系统。