主动负荷参与的低压台区三相负荷不平衡自动均衡方法

为了解决三相负荷不平衡造成的损耗增加、供电质量降低等问题,提出主动负荷参与的低压台区三相负荷不平衡自动均衡方法。基于电力物联网高速载波技术采集低压台区的电表负荷数据,实时监测和收集负荷数据。设计了三相负荷不平衡均衡控制终端,并建立了目标函数。采用鸽群算法求解函数,实现低压台区三相负荷不平衡的自动均衡控制,具有良好控制效果。

基于主动负荷控制的用户侧微电网能量优化的研究

在用户侧分布式能源系统全面建设、民众对电力能源需求量持续增加等因素的共同作用下,传统以人工为主的需求侧管理模式已表现出明显的盲目性、滞后性以及片面性,很难实现全方位满足用户个性化用电需求、控制电力企业生产经营成本以及规范用户用电行为等管理目的。文章在参考前人研究结果的基础上,提出了一种以主动负荷控制原理为基础构建的用户侧微电网能量优化方案,它不仅能实时在线监测用户用电数据,还可以根据基础数据所反馈的信息对区域范围内的电力能源实施优化调度,有效提升了电力能源的利用效率。

含主动负荷的综合电力负荷建模研究综述与展望

总结当前电力负荷建模的研究进展,根据负荷建模所面临的新形势,提出含主动负荷的广义综合电力负荷建模问题的研究框架,并详细论述研究方案,重点解决主动负荷模型结构的准确性与简洁性相协调、主动负荷模型参数的时变性与鲁棒性相协调这2个关键难题,为建立准确描述主动负荷电气特性的广义综合电力负荷模型指明一条可行的技术路线。

主动负荷互动响应行为分析

基于主动负荷系统互动需求响应行为的时间过程特征和经济效率特征,提出主动负荷系统互动响应行为特征分析模式;以主动负荷系统响应行为带给用户、电力系统和社会环境三方的经济效益最大为目标,建立响应计划决策模型;解耦响应行为的用能需求、用电需求变化情况,考虑响应行为与分布式可再生能源、主网运行的配合情况,提出评估主动负荷系统互动响应行为物理特征的指标变量。在某含风电的重空调负荷电网中,分别对居民区和商业区风电冰蓄能联合供冷主动负荷系统进行了互动响应计划决策和行为特征分析,验证了所提出的主动负荷响应计划决策模型和响应行为特征评估指标的有效性和特点。

居民主动负荷促进分布式电源消纳的需求响应策略

户用分布式电源可直接为电网末端用户供电,在提供清洁能源的同时,也可能由于双向潮流和电能供应的间歇性引起功率失衡和电能质量问题。因此,基于智能配电网中负荷的主动响应能力,在保证分布式电源可靠供电的同时,促进分布式电源的就地消纳亟待深入研究。文中首先介绍了用户侧能量管理系统的概念;其次,考虑用户意愿及生活习惯提出了负荷状态概率矩阵,并建立了居民用电概率模型,制定了以分布式光伏消纳最大化为目标的主动负荷需求响应方案。最后,运用蒙特卡洛方法模拟用户用电行为,实际算例的仿真结果表明所提方案可有效促进分布式电源消纳,改善负荷曲线,实现电网物理层面及多方面经济效益。

主动负荷参与的含高比例分布式光伏台区经济自治运行

计及高比例分布式光伏出力和海量柔性负荷双重高不确定性的“源-网-荷”协调运行是发展新型电力系统亟需解决的难点问题。为此,首先考虑主动负荷的灵活可调节性和需求响应特性,以最小化运行成本为目标建立台区经济自治运行确定性优化模型;在此基础上,构造表征源侧和荷侧波动特征的鲁棒多面体不确定集合,构建计及源荷侧双重不确定性的台区经济自治运行不确定性优化模型;随后通过鲁棒对等将其转换为可解耦迭代求解的鲁棒优化模型,采用交替方向乘子算法(alternating direction method of multipliers,ADMM)实现了模型的分布式迭代求解。通过仿真对比实验,得出计及源荷侧双重高不确定性的台区经济运行的分布式优化方法在求解效率上优于集中式优化方法,且其能降低用户用电成本的同时促进分布式光伏消纳。

基于多端柔性直流配电网主动型负荷建模分析

传统交流配电网络大多存在电能质量及电能可靠性问题,而柔性直流配电网可以很好地解决此类问题。分布式新能源、储能系统等主动型负荷是柔性直流配电网的重要组成部分,对主动型负荷进行建模分析有助于推动直流配电网潮流分析、电压控制等方面的研究。提出一种基于控制模型的主动型负荷建模方法,该方法首先通过数学建模确立主动型负荷的功率-电压特性模型,该模型简化了主动型负荷中电力电子元件在小时间尺度上的变化特性,在秒级尺度上反映主动型负荷的功率-电压特性,极大地减少了直流配电网计算机仿真时的计算量,是一种可以快速仿真运行、能够高度还原主动型负荷电气特性的仿真模型。利用MATLAB/Simulink完成主动型负荷模型的搭建并建验证其特性,并基于所建立的模型研究了主动型负荷到直流配电网的线路长度对其功率特性的影响。

教科书的认知负荷类型初步探索

在教科书学习过程中,教科书中呈现的内容会给学生容量有限的工作记忆施加一定的认知负荷,教科书的这类认知负荷是评价教科书质量的一个重要指标。该研究采用问卷调查的方法来探索教科书认知负荷的类型。首先依据认知负荷的理论阐释,编制教科书认知负荷问卷,而后施测于四年级学生数学教科书的学习和八年级学生物理教科书的学习。对施测结果的因素分析表明,在教科书学习情境中,在未受过认知负荷理论培训的条件下,学生学习教科书时体验到的认知负荷可以区分出被动认知负荷和主动认知负荷两种类型,学生的元认知发展水平对用问卷法测查出的教科书认知负荷的可靠性有一定影响。

体现轧机功率需求主动性的周期性冲击负荷模型

冲击负荷是引起电力系统功率振荡的重要因素之一。基于电网功率振荡研究的需要,建立了一种能体现轧机功率需求主动性的周期性冲击负荷模型。该模型将异步电机动态模型与轧机实际运行时功率需求的变化规律相结合,在异步电机负载转矩上叠加一个反映轧机负载变化的外部转矩来模拟冲击负荷的主动性和冲击性。利用PSASP用户自定义建模功能,实现了轧机冲击负荷新模型。通过仿真与实测数据对比,证明新模型可用于研究冲击负荷引起的电网功率振荡问题。

主动配电网中负荷主动管理系统研究与应用

为充分利用用户侧资源,提高居民负荷在电力系统调度中的参与度,主动配电网中负荷主动管理系统采用先进的网络通信技术、传感器技术和计算机技术,基于负荷预测和发电预测,通过智能用户终端实现用户交互,采集用户用电信息和用电偏好,分析负荷特性,优化用户能效,将居民负荷纳入配电网调度范围,实现了主动配电网中负荷的主动管理,使负荷侧和供电侧实时互动。负荷主动管理系统目前在贵阳示范现场投运,试验数据表明,通过主动管理用户侧负荷,能够有效降低负荷峰谷差,提高新能源消纳率,促进电力资源合理配置,改善电网运行曲线,提高配电网智能化水平和运行稳定性。

基于多代理系统的主动配电网多故障动态修复策略研究

针对主动配电网(active distribution network,ADN)发生多故障时的快速恢复供电问题,在ADN分层控制技术以及"主动性"资源基础上,建立基于多代理系统(multi-agent system,MAS)的ADN多故障分区、分场景动态修复模型。当ADN发生多故障时,首先对非故障失电区域进行区域划分,利用子区域内DG(distributed generator)、光伏、储能系统以及主动负荷优先恢复重要负荷供电,并根据各区域内最大供电能力指标、最大主动调节能力指标和最大恢复能力指标选择各时段的恢复策略。在此基础上,基于MAS的自治性、协同性和并行计算能力,通过定义场景等级权重系数,以综合经济损失最少为目标,并采用离散化处理的细菌群体趋药性(discrete chemotaxis of bacterial population,DBCC)算法优化得到整个故障周期的最优修复策略。同时,考虑到故障修复过程中突发新故障的情况,通过多代理系统动态更新策略,尽快完成故障修复工作。以IEEE 69节点配电系统为例,验证了所提策略的可行性和有效性。

电力系统负荷建模研究综述与展望

负荷建模研究是电力系统运行与控制中的基础性问题,既具有非常重要的理论意义,又具有十分显著的实用价值。在回顾已有负荷建模成果的基础上,归纳了负荷模型结构和模型参数的获取方法,整理了负荷模型应用现状,并总结了现有负荷建模方法的不足;然后分析了负荷建模的发展趋势,包括负荷特性重大变化对建模工作的新挑战、电网结构变化对建模工作的新需求和大数据、人工智能快速发展带来的新机遇;最后将未来负荷建模工作总结为解决模型结构的“定性正确”和模型参数的“定量准确”两步走问题,提出建立考虑主动负荷的广义综合负荷模型,并借助人工智能技术,综合采用多种在线建模方法,构建“分类分时”负荷模型数据库,建立负荷建模的长效机制。

考虑负荷聚集商参与的源荷互动双层优化模型

需求响应的实施需要对负荷侧资源进行有效整合和合理管理,负荷聚集商作为其他电力系统参与者与需求响应资源之间的新兴中介,可参与电力系统源荷互动的实现。针对目前主网调度负荷侧资源存在障碍的问题,提出以负荷聚集商安排负荷削减合同的方式参与需求响应,上层以系统综合调度成本最低为优化目标,下层在分析主动负荷用电特性的基础上制定负荷削减合同作为负荷聚集商的调用对象,以此构建源荷互动双层优化模型进行算例仿真。结果验证了负荷聚集商的参与能降低发电机组的启停费用,在兼顾各方利益的同时有利于系统削峰填谷及经济效益最优的实现。

实测冲击负荷分析与建模

建立适合于电力系统稳定计算分析的冲击负荷模型至关重要。该文以最常见的硅铁和电解铝冲击负荷为例,分析冲击负荷的特点,依据建模策略,提出冲击负荷测量时的功率突变量启动录波判据。在此基础上,以中国西北电网实测的硅铁和电解铝冲击负荷数据,结合生产实际分析这2类典型冲击负荷对电力系统造成功率冲击的原因。考虑冲击负荷特点及负荷建模理论,建立一种合适的冲击负荷模型,并进行模型参数辨识。实测数据结果表明,所提出的冲击负荷模型能够反映冲击负荷的冲击特性和负荷特性。最后讨论建立的冲击负荷模型在复杂电网中的应用。

主动配电网与主网协调调度

主动配电网它与主网协调调度之间存在着一个密不可分的关系,近几年来社会经济的快速发展,人们对能源的需求量也变得越来越多,而配电网也不再是一个纯粹的售电端,它拥有更多的自主权,对人类的发展以及城市化建设进程也有着重要的意义。本文针对主动配电网与主网协调调度展开分析,希望以下论述观点内容可以为相关人员提供参考和借鉴,其最终的目的是为了减少运行带给网络的能源损耗,进而逐步的增强电网的可靠性。

应对大功率缺失故障的负荷分散调频控制策略研究

为应对电网大功率缺失故障引起的频率安全问题,需要辅助以负荷侧调节手段。负荷主动响应技术能够在不影响用户用电体验的前提下,自主监控电网频率变化并快速调节自身用电量,丰富了系统的调频手段。分析了主动响应负荷的调频特性,提出了一种主动响应负荷的分散动作策略。仿真结果表明,采用分组分散响应策略后,能够有效避免负荷集中响应的过调或欠调现象,有助于快速维持电网功率平衡和频率稳定。

自律协同的智能电网能量管理系统家族:概念、体系架构和示例

能量管理系统(EMS)通过信息流调控能量流,保障电网运行的安全高效,被公认为电网运行的"大脑"。随着智能电网的快速发展,传统集中式EMS已难以满足海量信息处理和快速控制决策的需要,为此提出了自律协同的智能电网EMS家族的概念和分布式架构,涵盖了智能电网源、网、荷三大环节的各部分。家族成员内部实现自律,家族成员之间实现协同。分析了家族成员的共性和个性,介绍了若干EMS家族新成员,例如:风电场EMS、变电站EMS和电动车集群EMS。EMS家族成员之间通过互联协调,形成面向整个电力系统的源—网—荷协同的EMS家族网络,支撑整个智能电网的安全高效运行。介绍了若干EMS家族成员协同的示例,如输—配协同、站—中心协同和风—车协同。

计及风险与源–网–荷双层协调的电力实时平衡调度

针对现代电网的发展需求,提出一种计及风险与源–网–荷双层协调的电力实时平衡调度方法。首先,抓住分布式新能源与主动负荷接入配电网的主要特征,提炼出利益协调与风险协调两个关键问题,建立计及风险与源–网–荷双层协调的电力实时平衡调度框架;其次,从电源、负荷与电网的特点及利益诉求出发,并充分考虑各种不确定性因素的影响,分别建立电网层、电源与负荷层的调度模型,并在电源与负荷层中以虚拟电厂的形式实现电源与主动负荷的特性互补;再次,针对所提模型中的机会约束问题,提出利用支持向量机的分类能力和拟合能力模拟机会约束条件与乐观值的方法,并基于人工蜂群算法进行求解。最后,通过算例证明了所提方法的有效性。

随机电源与确定电源协同调度综述

风能、太阳能等可再生能源具有随机性和间歇性的特点,大规模接入可再生能源接入电网将对电力系统产生诸多负面影响,如造成电压、频率波动,线路潮流越限等,导致供电质量无法得到保障。为了应对可再生能源接入所带来的挑战,该文系统地综述可再生能源接入对传统电网的影响,提出预测阶段、提前计划阶段和实时调度阶段3个层次的应对方法,探讨协同应对提高含可再生能源电力系统的可控性和可再生能源接入容量。最后,展望可再生能源接入方法的发展方向,指出具有经济性、鲁棒性的可再生能源接入策略,并预测可再生能源与主动负荷的协同调度将会成为未来的研究热点。

兼容广义需求侧资源的配电网经济运行研究

在考虑了广义需求侧资源参与竞争性电力市场的情况下,构建了兼顾电能市场和备用市场的基于广义需求侧资源的配电网经济运行模型,以期实现发电侧和用电侧资源的联合优化调度。算例分析结果表明,该模型在技术上可行、经济上有效;且主网资源价格、备用需求和备用使用概率等为配电网经济运行的主要影响因素。