基于MCMC方法和油色谱数据的变压器动态故障率模型

对变压器进行合理的运行可靠性评估是其状态检修的基础。首先分析变压器油中气体含量和产气速率、故障时间分布参数对变压器运行可靠性的影响,建立动态故障率模型。然后,针对油浸式变压器故障时间具有的固有随机性,采用马尔可夫链蒙特卡罗方法对变压器故障周期进行场景模拟,并利用统计方法求解变压器的历史故障率作为训练数据,以求解模型相关参数,有效避免解析法直接求解的困难。最后,对变压器短期和中长期的故障率进行预测,并与传统模型进行对比。结果表明,考虑故障时间分布参数对变压器运行可靠性的影响,能够有效提高模型的预测精度。     

基于改进VEPSO的MMC-MTDC系统多目标最优潮流方法研究

针对模块化多电平换流器型多端直流输电系统(Modular Multilevel Converter Multi-Terminal DC,MMCMTDC)最优潮流问题,提出一种基于改进向量估计粒子群算法(Vector Evaluated Particle Swarm Optimization,VEPSO)的多目标最优潮流优化方法。首先建立MMC-MTDC分层控制和优化体系,换流站级采用直流电压斜率控制策略以稳定直流电压和平衡有功功率,系统级考虑线损和电压不平衡度建立多目标潮流优化模型。在兼顾系统稳定和功率平衡等约束条件的同时,加入换流站N-1约束,通过对系统进行多目标潮流优化得到MMC控制目标参考值,最终实现系统的优化运行。针对等式约束和不等式约束条件,提出了一种基于动态调整罚函数的方法以提高算法的收敛性。最后通过优化和仿真验证了所提基于改进VEPSO的多目标最优潮流计算方法的有效性。     

考虑电力系统发电成本和负荷裕度的多目标最优潮流方法研究

电力是我国能源战略的中心,提高电气化水平已经成为优化能源结构、提高能源效率的根本举措。针对当前电力需求量的持续增长,电力生产和消费同步进行的特点,寻求发电成本的投入与负荷增长的最优平衡状态,以减少不必要的能源消耗,保证在电网安全稳定运行及发电运行成本最优的同时得到理想的负荷裕度。因此提出计及电力系统发电成本和负荷裕度的多目标最优潮流方法,并采用PARETO方法分析多目标函数的优化问题,然后采用拉格朗日乘子法(Augmented Lagrangian Methods)进行求解,并结合IEEE14节点结构及数据,通过MATLAB仿真,验证了该算法的有效性,并实现多目标最优潮流的稳定运行状态。     

基于场景树概率驱动的电动汽车聚合商能量-调频市场分布鲁棒投标策略

电动汽车聚合商(electric vehicle aggregator, EVA)的能量-调频市场投标策略决定着电动汽车灵活性的市场价值，而EVA的投标决策过程面临着市场侧诸多不确定因素的影响。为此，针对市场价格及调频信号的不确定性建模问题，提出了一种考虑不确定因素多时间尺度相关性的分布鲁棒建模方法。首先，提出一种基于分层聚类法的场景树模型，刻画不同市场不确定因素的时序相关性。其次，建立了一种基于两阶段优化的EVA参与能量-调频市场的多时间尺度投标决策模型，并基于混合范数距离构建场景树概率的模糊集，实现EVA投标决策在分布鲁棒优化框架下求解。然后，利用列和约束生成法解决构建的max-min-max-min 4层鲁棒问题。最后，通过仿真验证了所建模型在解决两阶段不确定性优化问题和提升投标策略经济性方面的优势。     

微电网分布式电源的分层控制策略研究

研究了分布式电源接入对微电网的影响,提出了微电网分布式电源的分层控制方法,实现了对微电网电压与功率的控制.根据微电网可以孤岛和并网运行的特性,采用两层控制方法.初级控制采用改进下垂控制方法,给出了基于电压外环、电流内环和功率环等的反馈控制器.二级控制通过初级控制信号重新控制逆变器的输出电压幅值和频率,使之重新达到平衡,能够实现系统运行的稳定.通过Matlab/simulink仿真,分析了微电网运行中各分布式电源的功率、电压和频率的变化规律,结果表明了微电网中分布式电源分层控制策略的有效性.     

电网发展诊断的改进模糊评价模型与评级

随着"电网新基建"方针的确立及加速推进,现代电网已日趋复杂化,影响电网规划及发展的指标及内外部因素众多,准确评估和评级电网的发展状态将有助于把握其发展规律.因此,结合现有的指标,综合内外部影响因素,提出了电网发展诊断的改进模糊评价模型并开展电网评级研究.首先分析并归纳电网发展各方面的重要指标参数,然后构建动态评价指标体...     

考虑用户可调度潜力的负荷聚合商优化调度策略

充分挖掘需求侧资源的可调度潜力可以为电力系统调度提供可靠的数据支持。然而，需求侧资源的可调度潜力与用户内部心理因素、外部环境因素和电网运行工况密切相关，需要对其进行详细的建模分析。以居民用电负荷中占比较重的空调负荷和电动汽车作为研究对象，首先，从用户舒适度和物理层面建立数学模型，充分挖掘需求侧柔性负荷的可调度潜力。其次，在可调度潜力的基础上，采用负荷聚合商和居民用户签订协议的直接负荷控制模式，以负荷聚合商的利益最大化为目标函数，利用非合作博弈理论解决了各聚合商之间的最优投标决策问题。仿真算例验证了该模型不仅可以激励需求侧柔性负荷资源积极参与电力市场调控，实现各方的经济利益最大化，也可以有效减小负荷需求峰谷差，缓解电网供需平衡压力。     

基于需求响应的电-热-气耦合系统综合直接负荷控制协调优化研究

传统能源系统运行、规划局限于电、气、热(冷)等单一能源形式系统,无法充分发挥它们之间互补优势和协同效益。对电–热–气多种能源的优化调度研究,可以实现统筹优化配置,提高多种能源互补利用效率;同时直接负荷控制参与多能源的优化调度为多能源协同调度提供新思路。首先构建了一种电–热–气多源耦合系统结构,分析了供给侧多源耦合系统的特性及需求侧直接负荷控制参与多种能源负荷的特性,其次建立了基于多种能源的直接负荷控制参与电–热–气耦合系统的综合经济优化调度模型;然后仿真分析了电–热–气耦合系统多源互补协调优化调度的场景,以及直接负荷控制参与的电热气耦合调度的特性。结果显示:供应侧多种能源的互支持和备用对于保证多能源系统的安全运行具有重要意义;需求侧调度使供需更趋于平衡,综合直接负荷控制对电–热–气耦合系统需求侧的优化,能够降低峰值负荷,增加需求侧的弹性。     

基于节点电价的主动配电网日前-实时阻塞管理

在主动配电网中分布式资源(distributed energy resources，DERs)渗透率不断上升及电力市场改革不断推进的背景下，高比例DERs引起的线路过载和节点电压越限等网络阻塞现象不容忽视。针对主动配电网的阻塞问题，该文提出基于配电网节点电价(distribution location marginal price，DLMP)的日前-实时阻塞管理模型。在日前阶段，各负荷聚合商(aggregator，Agg)首先预测日前市场电价并收集相关DERs信息，然后配电网管理员在保证用户用电需求的同时使其用电支出最小，并兼顾网络约束制定DLMP发布给Agg，Agg得到日前交易计划；在实时阶段，各Agg更新DERs信息，并根据配电网管理员更新的DLMP重新调整日前交易产生的偏差。最后，通过IEEE33节点算例进行仿真验证，结果表明提出的阻塞管理模型可以有效解决主动配电网在日前和实时两阶段的阻塞问题，保证线路容量及节点电压在允许的安全范围内。     

TSC型静止无功补偿器提高系统阻尼特性的研究

长距离大功率输电系统，在暂态时阻尼特性较差是其稳定性的主要特点。本文从理论上论证了静止无功补偿器（ＳＶＣ）能够提高系统阻尼特性的原理，证明了ＳＶＣ采用频率作为控制信号时具有最佳的阻尼效果，给出了ＳＶＣ模型。实际５００ｋＶ长距离输电系统仿真计算所得的结果验证了ＳＶＣ提高系统阻尼特性的效果。