直流配电系统阻抗判据与导纳判据的比较分析

阻抗法是解决级联变换器系统稳定性分析问题的有效方法,随着直流配电技术的快速发展,直流配电系统的拓扑结构与控制策略更加复杂,由变换器间阻抗不匹配导致的直流母线电压不稳定问题日益突出。总结了目前直流配电系统的主要阻抗判据,可分为阻抗比判据与并联阻抗判据两类。在分析多并联并网逆变器系统的谐波稳定性问题时,基于全局导纳的稳定判据被提出,即通过系统的全局导纳是否满足广义奈奎斯特判据,判断系统的稳定性。由于导纳是阻抗的倒数,且在电路上可以相互转化,所以也可以从导纳的角度分析直流配电系统的稳定性。因此,提出了一种基于导纳的直流配电系统稳定判据,并与现有的阻抗判据进行对比分析,表明了各判据的主要特征。最后,通过仿真验证了所提导纳判据的正确性,并通过案例对比得出了阻抗判据和导纳判据的优缺点。     

含直流电压二次调节的VSC-MTDC互联系统频率稳定控制

多端柔性直流输电(VSC-MTDC)可用于在多个异步互联的交流电网之间提供灵活受控的功率支援。实现上述功能的众多方法中,在下垂控制的基础上附加频率调节是一种典型的方法,由于其不依赖于站间通信,在灵活性和可靠性上均有突出的优势。然而,这种方法存在直流电压偏离额定值、严重时可能影响多端直流(MTDC)系统正常运行的不足。提出一种含直流电压二次调节的频率稳定控制策略,可以在保证频率调节效果的基础上,缓慢调整直流电压直至恢复额定值,提高了MTDC系统运行的稳定性。通过一个三端柔性直流系统的仿真验证了所提方法的有效性。     

基于实物期权的增量配电网投资决策

增量配电网放开后,增量配电区域内的电网资产收益将单独核算。无论是电网企业还是社会资本,都将面临新形势下的投资决策问题。首先针对增量配电网投资的盈利模式进行了分析,认为增量配电网投资收益带有多重不确定性。在此基础上,构建了增量配电网实物期权投资决策模型。同时结合增量配电网收益特性,运用模糊识别构建了波动率测算模型。最后通过算例分析验证了该模型的有效性。     

考虑电力现货市场经济效益的电网规划方法研究

在我国电力现货市场快速建设发展的大背景下,现货市场对电网提出的灵活性、经济性要求使得传统电网规划方法无法适用。基于现货市场下电网规划面临的挑战,将经济效益用社会福利进行表征,包括发电剩余、电力用户剩余和阻塞盈余3方面,构建了表征电网规划经济效益的效益/成本指标;通过计算可反映线路阻塞程度的线路影子价格,将其进行排序确定阻塞程度大小,确定规划升级设备的选址和装置升级优先级,提出了适用于现货市场起步和成熟2个阶段的考虑电力现货市场经济效益的电网规划方法;最后,构建考虑现货市场经济效益的规划模型算例,得到帕累托前沿解集,构建算例展示规划方案经济性校验方法的流程。     

基于生产力及城镇化布局的省级长期电力需求分布预测

准确把握省级电网长期电力需求,尤其电力需求在各区域分布,对省级电网合理规划和网架优化具有重要的前瞻性指导作用。文章构建了基于生产力及城镇化布局的省级长期电力需求分布预测模型,并以安徽为例,预测了2030年安徽全社会用电量在各地市分布,结果显示:该模型实现了从全省电力需求到各区域电力需求的科学有效衔接,且预测结果相较于一般占比预测方法更为科学合理。对电力市场分析及电网规划人员合理预测省级长期电力需求分布、实现前瞻性电网规划具有一定的参考价值。     

X形插板连接型钢结构梁柱节点受力性能

为提高采用梁柱栓焊连接节点的变电站的安装施工效率,考虑变电站钢结构受力性能特点,提出在方钢管柱4个角部的45°方向焊接柱端钢板,钢梁端部焊接梁端钢板,然后通过高强螺栓连接梁端钢板和柱端钢板形成一种新型X形插板连接型钢结构梁柱装配式节点。设计了4个具有不同梁端钢板厚度和螺栓直径的节点模型并进行了受力性能试验。采用ABAQUS软件建立了节点模型并验证了模型的准确性,基于校核后的节点有限元模型分析了柱端钢板厚度和螺栓数量对节点受力性能的影响。结果表明:节点破坏主要发生在钢梁与梁端钢板焊缝连接处; 增加梁端钢板厚度和螺栓直径能显著提高节点的转动刚度和承载力,但仍为半刚性连接节点; 增加柱端钢板厚度和增加螺栓数量可以减小柱端钢板的损伤,但对梁端钢板损伤几乎不产生影响,同时增加螺栓数量的设计方式还可以提高节点的承载力。     

基于小波包分解与循环神经网络的综合能源系统短期负荷预测

文章提出了基于小波包分解(wavelet packet decomposition,WPD)与循环神经网络的电冷热综合能源短期负荷预测方法。利用能够突出负荷细节特征的小波包对电冷热负荷进行频段分解,分析每一频段中电冷热负荷的互相关性。为体现每一频段中电冷热负荷的互相关性对预测结果的影响,将频段中互相关性较强的负荷类型放入同一处理负荷自相关性的循环神经网络模型中进行预测;频段中互相关性较弱的负荷类型则单独进行预测。与直接将电冷热负荷放入同一个循环神经网络进行预测相比,以及与将电冷热负荷通过同一个反向传播神经网络进行预测相比,所提方法考虑了综合能源在不同频段内电冷热负荷的互相关性和电冷热负荷本身的自相关性,能够有效降低负荷预测的平均绝对百分比误差。     

考虑氢能交互转换的综合能源微网协调调度方法

针对当前综合能源系统研究未充分考虑氢能交互转换以及利用等问题。以综合能源微网为研究对象,提出了考虑氢能交互转换的综合能源微网协调调度方法。首先,提出了考虑氢能交互的综合能源微网的典型架构;其次,构建了以氢能为核心的关键设备的能效与经济性模型;在此基础上,构建了综合能源微网的日前调度模型,并针对调度问题的属性,采用混沌增强烟花优化算法对调度模型进行求解;最后,通过实际算例的对比与分析,验证了所提模型方法的有效性与适用性。     

基于阻抗灵敏度的MMC稳定性主导影响因素分析

针对模块化多电平换流器的宽频谐振日益突出且涉及影响因素众多,通过参与因子分析难以宽频段定量寻找主导谐振因素的问题,提出模块化多电平换流器阻抗绝对灵敏度及标幺灵敏度的分析方法,来实现宽频谐振主导因素的定量研究,并降低模块化多电平换流器的谐振风险。首先,建立模块化多电平换流器宽频阻抗模型,对延时环节和电流控制参数开展绝对灵敏度分析,来反映参数变化对系统稳定性的影响趋势;然后,对灵敏度比重标幺化消除各因素间量纲的影响,得到模块化多电平换流器互联系统在各频段稳定性的主导因素;最后,通过Matlab/Simulink模型验证了理论分析的正确性。     

基于智能一次设备构架的自动化模块变电站设计研究

随着科学技术与互联网的发展,变电站逐渐趋于智能化和自动化,对传统变电站的升级已是不可逆转的趋势。研究依据国家规定和行业相关要求,基于一次设备对变母线,断路器和主接线等进行规划选型,利用自动化模块技术设计了智能变电站,并对其进行仿真验证。测试结果表明,自动化模块变电站选择的一次设备绝缘性能良好,且断路器具有较强的断弧能力。自动化模块智能变电站平均故障率为1.78%,传统变电站平均故障率为3.98%,自动化模块智能变电站有效地降低变电站的故障率,提高变电站的安全性。在工程造价方面,自动化模块智能变电站比传统变电站动态投资和静态投资分别节约了567和582万元。以上结果说明基于智能一次设备构架自动化模块设计的变电站故障发生概率较低,安全性较高,在建设变电站领域具备较好的实用性和经济性。