能源互联网形态下多元融合高弹性电网:水电与新能源角色

随着可再生能源的进一步开发,建设清洁、低碳、高弹性的电网成为各国的首要任务之一.为了更清晰理解新的发展目标,分析可再生能源的间歇性对电网的影响,明确了水电能够有效平抑间歇性产生的波动和对电网稳定性的作用;进一步研究新型的虚拟电厂系统,用于协调目前不可控的分布式能源、储能系统和电动汽车、小水电站及间歇性可再生能源电站,提出了一种基于不同时间尺度的高弹性混合电网调度控制逻辑框架.     

水力发电机组轴系不确定性量化及参数敏感性分析

当前关于水力发电机组轴系的研究主要基于确定性的框架,但在实际工程中,不确定性因素对机组轴系的影响不容忽视。鉴此,将在不确定性框架下对水力发电机组轴系结构固有特性和动态响应开展不确定性量化和参数的全局敏感性分析。首先,建立一个包含不确定参数的水力发电机组轴系动力学模型。然后,基于广义多项式混沌方法构建不确定结构参数与输出变量之间的关系,并结合最大熵原理,求得系统随机输出的具体概率分布表达式。另外,通过对多项式混沌展开系数的简单后处理获得了不确定输入参数对轴系结构固有频率和振动响应不确定性贡献的量化指标。同时,不确定性量化及敏感性分析的可靠性也用暴力Monte-Carlo模拟进行验证。在所提出的不确定性框架下水力发电机组轴系不确定性及参数敏感性研究对水力发电机组的设计、优化和运行具有重要指导意义。     

基于多变量约束GPC的负荷频率控制

针对现代电力系统的复杂约束处理问题,提出一种基于多变量约束广义预测控制(GPC)的负荷频率控制(LFC)方法。以区域控制误差和部分待约束内部状态为输出变量,构建多变量受控自回归积分滑动平均预测模型,并根据丢番图方程的隐式解进行多变量输出轨迹预测,改善了经典GPC无法直接处理内部状态约束的缺点且减轻了在线计算负担。此外,以最临近历史控制序列的未来时刻控制量预测值代替实时控制律对随机输入延时进行补偿。以水火电混合多区域互联系统为例进行仿真,仿真结果表明,所提控制策略比传统PI控制的控制性能和时滞鲁棒性更优,比经典显式约束GPC的计算实时性更好。