高比例可再生能源电力系统的快速频率响应市场发展与建议

随着非同步电源渗透率增加,电网的惯性逐步降低,扰动后电网的频率变化率变大,频率调控面临着巨大挑战.近年来,快速频率响应(FFR)的概念已被提出,并应用于一次调频之前,为一次调频响应争取时间,使低惯性系统在一次调频响应前不至于到达系统低频减载的频率阈值.文中从典型FFR资源、辅助服务产品设计、市场交易和应用实例等几方面总结了国外FFR市场开展现状.结合中国电网应对未来低惯性系统的调频需求,阐述了FFR技术的研究趋势,并为中国FFR市场建设提出了建议和展望.     

电力网的网架结构优化规划方法

电力网网架优化是一个多目标、多阶段、离散的、非线性、受约束的混合整数规划问题。传统的优化算法已不能满足规划需要,以人工智能技术为基础的各类优化算法逐渐成为规划的主流算法。该文综述了近年来电网网架优化规划领域的国内外研究成果。针对输电网和中低压配电网的不同特点,分析了相应数学模型的建立和基于智能技术的寻优算法研究中的成果和进展。重点探讨了中低压配电网网架优化问题建模和算法研究中存在的问题和不足,提出了未来网架优化规划研究中应关注的问题和研究方向。     

变电站电压无功控制存在的问题及改进策略

本文系统介绍了目前变电站VQC装置的动作原理,分析了目前VQC装置存在的主要问题。从加强控制响应的计算精度、九区图策略的改进、新控制策略的采用等方面探讨了变电站电压无功控制的改进策略,最后简要分析了VQC与全局动态无功优化的关系。     

同步和异步联网系统直流受端电网电压支撑能力评估

在异步互联电网和交直流并联电网中研究了短路比系列指标与直流故障引起的受端交流电网稳态电压跌落之间的定量关系。结果表明在异步联网系统中,直流短路比指标能有效地定量指示出直流故障下交流电网的电压支撑能力,而在交直流并联电网中则不能。针对交直流并联电网,提出了改进短路比指标的思路和新指标。仿真结果表明,改进短路比指标能够有效地定量指示出交直流并联电网中直流闭锁引起的交流母线稳态电压跌落水平。     

基于多频带小波变换的电力系统谐波分析新方法

提出了４种多频带小波函数及其相应的多频带小变换,多频带小波变换具有很好的频带特性,能准确地分辨分信号中所需要的一次以上的谐波分量,抑制其它谐波成份。此外,还把多频带小波变换换应用到电力系统谐波分析,并证明了利用多频带小波变换方法在某些应用中是有效的。     

含有多馈入直流的交直流混合电网高压直流建模研究

讨论了目前研究交、直流混合电网时在直流建模方面存在的模型过度简化及模型选用不恰当问题；分析了稳定性研究中直流建模的一般方法，指出了简单模型、响应模型和详细模型的基本特征；基于NETOMAC环境，以中国南方电网为原型对改进的直流响应模型和直流详细模型进行了建模和仿真对比研究，分析了两种模型的优、缺点和适应性；对含有多馈入直流且直流落点邻近的南方电网，探讨了现有HVDC建模方法在研究大扰动下交直流相互影响及直流换相失败对邻近交直流系统的影响方面存在的明显不足。从基于动态相量法计及电压畸变的新直流相量模型研究和基于机电／电磁暂态模型的交直流混合仿真算法研究两个截然不同的角度提出了可行的直流建模研究思路。研究成果为含有多馈入直流的交直流混合电网的安全稳定分析提供了建模依据和参考，也为仿真分析多直流逆变站的连锁换相失败问题提供了新的解决思路。     

透明电网理论框架与关键技术

构建适应大规模、高比例新能源的新型电力系统,支持实现碳达峰、碳中和发展目标,是能源电力行业的全局性变革举措;透明电网作为“互联网+智慧能源”的高级形态,在支撑能源转型、促进新型电力系统发展方面具有重大价值。本文提出了透明电网能源生态圈概念,梳理了透明电网的主要业务需求、目标愿景、基本特征,规划了透明电网的发展蓝图;阐述了透明电网关键科学与技术体系,包括增量科技创新要素、涉及的理论与科学方法,进而研判了透明电网关键技术与基础装备所需的感知层、网络层、平台层、应用层技术。研究建议,以“透明电网新基建”为核心,推动能源低碳转型,构建安全高效的现代能源体系;开展小微智能传感器、对接国家工业互联网的软件系统、智能装备、数据驱动的电力增值服务科技专项攻关,尽快形成透明电网关键技术与装备体系。本研究突出了透明电网在实现资源优化配置方面的关键作用,可为电力市场驱动的电力能源生态圈研究提供基础参考。     

基于扩展k阶近邻法的电力系统稳定评估新算法

针对k阶近邻法分类时对样本的潜在结构信息未加利用这一缺陷,扩展k阶近邻法采用模式发现算法获取样本的空间分布知识,以获得的知识取代原始样本实现未知样本的分类。算法有效剔除了不利于分类的干扰样本,提高了分类精度和速度。在基于稳态运行信息的暂态稳定评估算法中,应用扩展k阶近邻法,实现了各种方式下稳定水平的正确判别。仿真结果验证了算法的有效性。算法作为一种通用的知识获取工具有广泛的应用前景。     

电力调度智能操作的知识模型和实现技术

实现电网操作的全过程自动化需要构建比较全面的电力调度操作领域的通用知识模型。以电力调度操作的机器智能为目标,综合应用层次化的一阶谓词逻辑规则库和知识本体两种知识表达方式,设计了具有良好扩展性的智能操作知识模型（intelligent operation knowledge model, IOKM）。将IOKM划分为元素知识、本体知识和推理知识三层架构,针对调度管理特点,充实了调度任务本体、拓扑本体和检修计划本体的描述属性和结构。为了更有效地将本体模型实例化并与基于对象描述的规则结合运用于操作实例,提出了事实库动态构建方法。针对具有时序约束的操作序列生成和合序任务,设计了可拓展且简明的操作规则优先级序列表达方式。以实际电网调度检修计划单为例,展示了知识模型的构建和运用流程,验证了模型的性能。     

多电平柔性直流输电定有功功率与频率辅助控制

对风电采用多电平柔性直流输电接入电网的控制进行了研究。首先建立了柔性直流输电系统在三相静止坐标系下的详细数学模型,然后导出了在dq0旋转坐标系下的数学模型。对于系统级控制,基于电压向量定向直接电流控制方法提出了适合于风电接入的定有功功率与频率辅助控制策略。另外,设计了定交流电压控制器以及定直流电压控制器。通过PSCAD/EMTDC仿真软件对所提出的模型和控制方法进行了验证,仿真结果表明整个系统具有良好的控制性能。