一种微网静态电压稳定判别指标研究

微网运行区别于高压互联电网,其微源与传输线路等特征决定了网络电压、频率等运行参量的独特性,微网静态电压稳定判别是评价微网稳定运行的关键指标。针对微网网架结构和运行特点,结合戴维南等值算法,提出一种适用于负荷连续变化的微网节点电压稳定性实时判别指标。该指标以同步相量测量方式为指标推导模型中的所需参数赋值。建立迭代修正量并计算获取运行参数与线路参数,以线路传输功率极限为边界,实时判别所构建的指标值,最终实现系统静态电压稳定性评价。该指标计算过程中在线识别网络参数,计算速度快,能够满足微网系统静态电压稳定性在线判别的需要。以3机9节点系统对指标正确性进行验证,并通过应用于13节点微网系统仿真,分析了微源的节点类型、位置、容量对微网静态电压稳定性的影响以及指标应用的合理性。     

适应多节点电压稳定性的模拟评估指标

该文提出了一种基于相量测量单元(phasor measurementunit,PMU)采集动态测量数据在线评估多节点电压稳定性的方法。首先利用灵敏度和灵敏度变化率综合指标确定区域电网内薄弱节点,在薄弱节点上优化配置PMU,通过PMU获取的动态测量数据求解系统潮流方程,根据潮流方程中P-、Q-与Q-V的解耦关系,综合雅克比矩阵中JP与JQU子阵元素变化偏移量,并在此基础上定义了一种新的电压稳定判定指标。通过对沈阳地区电网电压稳定进行仿真分析,该指标能够反映电压稳定的变化趋势和变化幅度,并且有一个缓慢变化的过程,较灵敏度指标更直观,便于对电压稳定性进行控制。     

电、煤锅炉联合供暖消纳弃风策略及效益分析

针对当前中国"三北"地区风电大规模快速发展而存在的大量弃风问题,研究基于电储热锅炉和燃煤锅炉联合供暖的弃风消纳策略,并建立起综合效益分析模型。根据电网运行管理部门的风电出力与负荷预测数据,建立特定时间段内弃风电量计算模型,并在此基础上研究电储热锅炉利用弃风电量储热、放热的"电-热"能量转换模型,提出利用弃风电量替代燃煤锅炉进行供暖的调度策略。根据热网所需总热量及电储热锅炉调度策略,研究燃煤锅炉最佳节煤运行方式,进一步提出电、煤锅炉联合供暖消纳弃风协调调度控制策略。研究电储热锅炉所消纳弃风电量与同等热量下燃煤锅炉煤耗间换算模型,建立电、热锅炉联合消纳弃风的综合效益分析模型。以风电供暖工程实例进行的仿真分析表明,该文提出的电、煤锅炉联合供暖消纳弃风策略可有效提高弃风消纳能力,同时能大幅减少燃煤锅炉煤耗,提升经济和环境效益。     

基于短路容量的大规模风电弱送端直流工程电压稳定快速评估方法

针对我国"三北"地区风电大规模送出的弱送端直流工程电压异常问题,提出了一种基于短路容量的快速电压稳定评估方法。该方法通过对系统等值,建立短路容量与静态电压稳定极限及换流站母线电压的关系,实现对系统电压稳定性的快速评估。通过对鲁固直流投产初期调试期间风电大容量输送和大负荷运行方式下系统电压稳定的评估,验证了所提出方法的有效性。该方法简单、实用,具有工程应用和推广价值。     

基于风电场景概率的电热混合储能优化配置

本文提出一种考虑风电典型场景概率的电热混合储能优化配置方案,以提高风电入网的经济性和可行性。首先通过场景分析,利用k-means聚类法将大量风机历史出力数据简化为6个典型出力场景,确定各场景发生的概率,其中聚类数目由肘部曲线法和Dunn指数法综合确定;其次提出电热混合储能系统控制策略,建立适用于多场景的风储联合系统模型;最后,以经济性成本最低与弃风量最小为目标,建立包含电、热负荷综合响应的容量配置优化模型,并将场景概率以权值的形式加入到目标函数中,利用粒子群算法对模型进行求解。通过仿真分析和与其他储能配置场景对比,我们发现所提出的配置策略能够提高风电利用率约11.04%,同时减少系统综合成本约44.52%,验证所提策略的合理性和有效性。     

提高风电接纳的储热系统容量优化配置

在东北地区,为保证冬季供暖需求,热电联产机组热出力较高,受热、电出力耦合关系限制,风电接纳空间有限。通过电锅炉等装置将电能转换为热能存储于储热系统可以起到减小负荷峰谷差、提高电网风电接纳能力的作用。以辽宁某地区供暖期风电并网受限的情况为例,以综合效益最大化为目标,考虑储热系统投资成本、运维成本、风热转化收益、节省供热燃煤收益、补偿收益等因素,建立一种储热系统辅助电网调峰的优化配置模型,通过模型求解得到最优储热系统容量配置。最后基于辽宁电网运行数据,通过算例验证了所提配置方法的有效性。     

计及多频率调节因素的孤岛频率协调控制方法研究

相对于大电网支撑条件下系统频率变化特性,电力系统孤岛运行状态中频率变化的敏感性区别于传统频率变化特性。面向电网孤岛运行模式,考虑频率变化过程中发电机调节因素与负荷频率特性调节因素的综合约束,建立频率变化过程的动态模型,采用分段法综合分析发电机调速器模型与负荷频率特性的频率响应过程,提取影响因素的特征变量,并协调多特征变量的控制作用,提出针对于孤岛运行方式下频率控制方法。依据本地区实际电网作为仿真算例,搭建系统运行的仿真模型,应用提出的频率协调控制方法,形成相应的频率调节方案。仿真结果证明了该频率控制方法的可行性,提高了孤岛电网的安全稳定运行水平。     

含电动汽车的电网负荷结构时序模型计算方法

随着电动汽车的高速发展,电网负荷结构将不可避免的发生变化。首先构建了常规负荷的时序概率模型;分析了四种典型电动汽车的充电行为,并根据不同汽车对应的不同充电模式,建立了电动汽车充电负荷模型;采用蒙特卡洛模拟研究各类电动汽车的充电行为,并得出充电负荷的行为特性;最终得出含电动汽车的全行业负荷综合模型,并通过实例数据分析,验证了模型的准确性,对电网的运行和规划具有一定的现实意义。     

考虑灵活性供需平衡的含电转氢综合能源系统鲁棒优化调度

高比例新能源含电转氢综合能源系统中,新能源不确定性对系统产生较大冲击与影响,系统灵活性充裕度成为必须考虑的因素。因此,提出一种考虑灵活性供需平衡约束的含电转氢综合能源系统鲁棒优化调度方法。建立含电转氢综合能源系统各类灵活性资源供需模型,对各类灵活性资源调节能力进行了描述。采用鲁棒优化中基数性不确定集合方法描述风电预测误差,将风电预测误差和经济调度决策者视为博弈的竞争。依据零和博弈理论,建立计及灵活性供需平衡的含电转氢综合能源系统鲁棒优化模型。在鲁棒优化的基础上,分析了系统内新能源不确定性及灵活性供需平衡对于系统的影响。对东北某实际含电转氢综合能源系统的仿真分析表明,所提方法可有效应对风电出力的不确定性,兼顾系统的经济运行和灵活性。     

微网中电压支撑控制方法研究

为提高和改善微网中电压支撑动态特性,结合多智能体控制思想,提出各微源间电压支撑动态协调控制方法。分析了微网网络特性,推导了分布式电源节点对其它节点电压支撑调节的关系模型,并采用agent控制理论,建立了执行级agent电压支撑决策行为的向量函数,与电压目标评价向量进行最优时序判据运算,进而构成协调控制算法。依据该算法对各分布式电源agent的出力补偿进行时序判断,形成电压支撑动态性能的最优控制模式,使故障发生后电压随着微源间功率的协调补偿得到快速稳定的支撑。应用典型的芬兰乡村微网模型进行数字仿真,结果证明了该方法具有良好的鲁棒性及适应性。