考虑分布式电源并网不确定性的需求侧分时电价运营策略

针对分布式电源(distributed energy resource,DER)在配电网的并网运行,文章研究了利用峰谷分时电价改善其运行特性的优化运营策略。首先基于负荷转移率研究了用户负荷需求对峰谷分时电价的响应模型。接着通过研究负荷峰谷时段划分方法,建立反映供电侧消纳分布式电源不确定并网功率的运营成本效益模型,结合模糊机会约束理论,提出了考虑分布式电源并网不确定性的分时电价优化策略。在此基础上,进一步基于粒子群优化算法研究了分时电价优化模型的求解方法。最后利用仿真论证了所提电价运营优化模型的可行性,仿真结果表明需求侧的分时电价运营不仅能够提高配电网的分布式电源消纳能力,而且有益于提高配电网的运营综合效益。     

一种新型的电流源型变流器PWM控制策略及其在超导磁储能装置中的应用

超导磁储磁能(SMES)装置的超导磁体通过变流器与电网连接,为了减小装置向系统注入的谐波电流,各种改进的脉宽调制(PWM)技术被用于变流器的控制。该文分别用正弦波和三角波作为调制和载波信号,提出一种可用于电流源型变流器的实时电流控制的新型PWM开关策略,并在此基础上研究了能够按照系统要求对电流源型SMES独立地进行有功和无功功率四象限调节的实时功率控制方法。仿真结果表明,该开关策略不仅能够快速改变变流器交流侧电流的幅值和相位,有效降低变流器交流侧电流中的谐波含量,而且能够提高SMES装置的功率响应特性。同时该方法还具有控制策略简单,工程实现容易的特点。     

基于负荷波动特性的联络线随机功率波动幅值估计

特高压联络线上的随机功率波动已成为限制其输电能力的重要制约因素。以联络线的随机功率波动作为研究对象,通过对联络线传输功率的全微分表达式研究,探讨了两区域频率偏差变化与联络线随机功率波动之间的作用联系。接着根据系统的有功频率响应特性,基于负荷波动分析了联络线随机功率波动从扰动响应阶段到新稳态的两阶段动态变化过程。在此基础上,通过引入蒙特卡洛试验方法,研究并提出了基于负荷波动特性的联络线功率波动幅值的概率分布估算方法。该方法利用概率统计来估计互联区域负荷波动幅值的概率分布,进而计算其波动功率幅值的概率分布以及均差和标准差。对华中—华北特高压联络线随机功率波动幅值概率分布计算分析的结果,验证了该计算方法的有效性。     

非线性PID控制器在超导磁储能装置中的应用研究

非线性比例-积分-微分(Nonlinear Proportion-Integral-Differential,NLPID)控制是一种利用非线性跟踪-微分器和非线性组合方法对线性PID控制进行改进的新型控制策略,它具有不依赖于被控系统模型的特点.作者设计了用于电力系统超导磁储能(Superconducting Magnetic Energy Storage,SMES)装置的NLPID控制器,该控制器通过对由跟踪-微分器提取的转子角速度和机端电压的偏差及其微分和积分信号分别进行适当非线性组合,产生用于协调控制SMES和系统之间的有功和无功功率交换的控制信号.仿真结果表明该NLPID控制器具有较好的适应性和鲁棒性,且改善了系统的阻尼特性,提高了系统电压的稳定性.     

基于失负荷期望的河北南部电网重要输电线路可用输电能力

研究和评估输电线路的可用输电能力,对于确定电网的合理运行方式和优化配置电网资源具有重要意义,为此,将失负荷期望概率应用于可用输电能力计算,以河北南网重要输电线路为研究对象,基于重要输电线路的典型潮流对河北南网进行地理分区,分析了典型运行方式下各分区的失负荷期望概率.最后确定了使河北南网各分区失负荷期望概率小于0.1d/a的廉彭双回、清沧和辛沧两线的可用输电能力.研究结果可为确定线路输送功率和减小电网失负荷期望概率的措施提供参考.     

电力系统动态仿真中的继电保护模型

针对仿真程序中继电保护模型的研究现状进行了综述,提出了继电保护模型的建模方法,进而构建了一个用于电网稳定计算的继电保护模型接口仿真平台。在PSASP中引入了距离保护模型,进行了暂态稳定仿真计算,仿真结果如实描述了线路后备保护的动作特性,表明引入继电保护模型能更真实地反映实际电力系统受扰动后的动态行为。     

基于充电站调频能力的虚拟同步发电机控制策略

随着大量分布式电源的接入,微电网惯性水平显著降低,易导致频率失稳。而充电站(charging station,CS)内入网的电动汽车(electric vehicle,EV)可为电网提供辅助调频服务,基于此该文提出了一种基于CS调频能力的虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制策略。首先,提出了基于CS调频功率的VSG控制架构,并基于用户充电需求,提出了反映EV调频能力的调频参与度因子计算方法;其次,提出了CS调频功率可控边界评估方法和基于EVs分类方法的功率响应模型;进一步,设计了自适应转动惯量、阻尼系数以及基于CS调频功率边界的频率-调频功率控制器;最后,在MATLAB/Simulink上搭建的CS VSG模型上进行仿真,验证了所提出的控制策略能减小频率的偏移量,提高系统的频率稳定性和动态调节能力,并基于CS调频能力和频率偏移量决定响应调频功率,实现其在CS内EVs间的合理分配。     

电力系统动态仿真中的继电保护模型

针对仿真程序中继电保护模型的研究现状进行了综述,提出了继电保护模型的建模方法,进而构建了一个用于电网稳定计算的继电保护模型接口仿真平台.在PSASP中引入了距离保护模型,进行了暂态稳定仿真计算,仿真结果如实描述了线路后备保护的动作特性,表明引入继电保护模型能更真实地反映实际电力系统受扰动后的动态行为.     

大型电力系统中广域阻尼控制器的配置和反馈信号选择

针对互联电网的区间低频振荡问题,提出一种适用于大型电力系统中广域阻尼控制器的配置和反馈信号选择的方法.采用模式可控性指标对控制装置进行选点配置,并根据模式分析理论和多输入多输出控制理论相结合的思想,采用综合筛选法为已配置的控制点选择合适的广域反馈信号.综合筛选法通过4个指标对可选的众多广域信号进行逐级筛选.综合筛选法综合考虑控制器输入和输出的相互作用以及多控制器之间的协调,使得选点和选信号可以统筹兼顾.新英格兰测试系统的仿真结果验证了该方法能有效地阻尼系统的区间振荡模式,提高了系统的稳定性.     

考虑联络线功率波动的分割多目标输电风险分析

区域联络线上产生的不规则的随机功率波动给电力系统的安全运行带来风险。从考虑联络线随机功率波动对联络线传输容量裕度影响的角度出发,研究分析联络线输电功率越限风险严重度的评价模型和指标。同时针对常规无条件风险分析方法的不足,采用分割多目标风险分析方法,进行功率波动对联络线输电风险影响的研究,建立基于分割多目标风险分析方法的联络线输电功率越限风险评估框架,并通过仿真验证了其有效性。