基于在线核学习的电网不良数据检测与辨识方法

遥测数据和电网参数的准确性是智能电网技术支持系统各种电网分析计算的基础。考虑多时段RTU/PMU信息和电网复功率平衡方程,提出了基于在线核学习的不良数据检测与辨识方法。基于复功率和电压幅值信息来定义复功率平衡性评价指标;引入基于贝叶斯数据处理策略的扩展卡尔曼滤波算法进行不良数据动态检测;采用局部加权投影回归策略对电网参数进行在线辨识。不同规模电网的计算结果表明此算法可行,并具有较高的计算精度,为智能电网技术支持系统高级应用软件的研究提供了一种可行的方法。

基于故障限流器的直流多馈入受端系统动态分区技术

为提升直流多馈入受端系统的运行性能,提出一种基于故障限流器的电网动态分区技术。该技术的基本思想是根据网架结构,选择合适的交流线路安装故障限流器,从而将系统划分为若干个相互之间由故障限流器隔开的区域。在正常情况下,故障限流器等效阻抗为0,不会影响系统的潮流分布和电压水平;当交流系统发生短路故障时,故障限流器将投入限流阻抗以限制短路电流,阻隔故障在各区域电网之间的传递,从而有效缩短直流线路换相失败的持续时间,加快直流功率恢复,缓解多回直流线路同时换相失败引起的交流系统功率不平衡和潮流转移问题,提升整个系统的暂态稳定性。以2个典型结构的直流多馈入受端系统为例,验证上述分区技术的有效性。

基于多核处理器技术的暂态稳定并行算法

对电力系统暂态稳定分析的算法及并行化设计进行了研究,针对多核计算机特点,抛弃了传统的消息传递接口,采用了近年来新出现的OpenMP并行技术,结合最小度最小深度的重排序算法和基于因子表路径树法进行区域的划分,使LU分解法和暂态稳定的其他计算过程能够解耦成为若干并行任务,由各个核心并行执行。此法的优点在于,各核心之间具有可靠的高带宽、低延时通信,联系非常紧密,可以实现"多次少量"的细颗粒并行。用1 056和3 872条母线的2个算例进行测试,结果显示,相比传统的多机并行技术,基于多核处理器的并行算法获得了良好的效果,在双核、四核计算机上分别获得了超过1.7及3.0的加速比。

欧洲超级电网的发展及其解决方案

介绍了欧洲超级电网的发展驱动力和技术路线,讨论了超级电网可能的网络架构和关键技术,指出:基于柔性直流输电技术的网状多端直流系统是超级电网的可行解决方案;超级电网是一个长期、渐进的发展过程,其面临的挑战不仅包括直流断路器、直流变压器和直流电缆等关键设备研制,直流电网潮流的协调控制、直流电网的控制与保护、直流电网相关技术标准的制定等技术因素,其他诸如经济因素、供应链、社会因素等也必须考虑。最后介绍了超级电网第一个商业应用项目的进展情况。

采用两阶段优化模型的电动汽车充电站内有序充电策略

在满足电动汽车用户充电需求及配电变压器容量限制的前提下,建立了以充电站充电收益最大化为目标的第一阶段优化模型。考虑最大化电网公司对缩小峰谷差所给予的激励,以不低于第一阶段优化所求得的最大充电收益为约束,建立了第二阶段优化模型。根据用户的驾驶习惯,采用蒙特卡洛方法模拟用户的充电需求,对电动汽车在无序充电、第一阶段模型和两阶段模型优化控制充电3种情形下充电站的经济效益及配电变压器下的负载情况进行了仿真和分析。研究结果表明,采用第一阶段模型和两阶段模型均可显著提升充电站的经济效益。但是在现行的分时电价机制下,仅采用第一阶段优化模型进行大量电动汽车的充电控制往往会带来新的负荷尖峰,而两阶段优化模型在进一步增大充电站经济效益、减小峰谷差等方面均有显著作用,并且具有很高的计算效率,适于实际应用。

BESS平抑风功率波动算法中多重SOC反馈策略设计

电池储能电站(BESS)平抑风功率波动算法中,荷电状态(SOC)反馈策略用以改善BESS的过充和过放现象,使得BESS的SOC处于正常范围内。在当前基本SOC反馈策略的基础上,对超前控制周期内不同时刻风功率的预测误差进行抽样,利用蒙特卡洛方法动态计算当前控制时刻的SOC上下限裕量,进而用于修正超前控制周期内的最大和最小SOC限值。利用超前控制周期内的SOC波动越限量建立波动SOC反馈策略,与当前SOC反馈策略一起构成BESS平抑风功率波动算法中的多重SOC反馈策略。和仅考虑当前SOC反馈策略相比,算例结果验证了多重SOC反馈策略可在总平抑时间段内减少BESS进入平抑能力死区的时间,提高SOC健康度指标,在一定范围内可进一步减小风-储联合系统的平均功率波动。同时,若系统的平均功率波动率指标要求确定,多重SOC反馈策略能使系统以更低的储能配置比例达到平均功率波动率指标要求。

基于面向服务架构的调度计划安全校核网格计算

电力调度安全校核业务的多样性对电网调度模式和信息化技术提出了重大挑战。通过分析面向服务系统架构的松耦合信息集成特点和并行化编程的思想,提出了智能电网调度计划安全校核网格计算模型及其关键技术。介绍了该系统的参考架构和详细设计;通过引入电网分区的方法来保证校核断面区域电网交换功率和交流潮流的收敛性;采用基于分时段并行的方法对日前计划安全校核,实现调度计划安全校核的快速智能计算。大电网的仿真计算结果表明此算法可行,并具有较高的计算效率,为智能电网调度计划安全校核网格计算的研究提供了一种可行的方法。

微网反时限低阻抗保护方案

为解决传统配电网保护在不借助通信技术的情况下,很难满足微电网线路保护的复杂要求,提出了一种基于负荷阻抗的反时限低阻抗保护(inverse-time low-impedance,ITLI)方案。在微电网结构及故障特点的基础上,类比传统反时限过电流保护,对新型保护的原理、反时限动作特性、配合及整定方法进行研究,给出保护的特点及配置方法。分析过渡电阻对反时限低阻抗保护的影响,并提出低电压加速和配合加速2种改进方法。ITLI保护方案无需借助通信技术,不仅不受微电源控制方式影响,而且适用于微电网并网与孤岛2种运行状态。利用PSCAD/EMTDC建立微网模型,仿真结果表明,ITLI保护方案在不同运行方式下均具有良好的动作特性,并具备较好的抗过渡电阻能力。

考虑恢复时间模型的电力系统黑启动策略

具有快速甩负荷(Fast Cut Back,FCB)能力的机组可以作为系统非常规黑启动电源,有助于电网在尽可能短的时间内恢复正常,具有巨大的社会和经济效益。将常规火电机组的启动分为冷态、温态、热态、极热态和极极热态五种启动方式。机组启动时间模型和恢复路径时间模型一起构成系统恢复时间模型。恢复路径时间模型中技术校验项的考虑,使得系统恢复过程中不满足技术条件的恢复路径在计算中得以剔除。在给定的系统恢复时间内以机组向系统输送的总电能为优化目标,提出考虑恢复时间模型的系统黑启动策略。savnw23节点系统和IEEE300节点系统算例验证了考虑恢复时间模型系统黑启动策略的准确性。大系统中考虑多启动电源的算例结果进一步表明FCB机组有利于加快大系统的恢复进程。

多机系统发电机组强励电压倍数优化配置算法

提高发电机组的强励电压倍数可以提高多机系统的暂态稳定性,因此研究了多机系统发电机组强励电压倍数优化配置算法。建立多机系统的单机无穷大母线模型,定量计算了系统的暂态稳定裕量。分别建立无刷励磁方式和静止励磁方式下,强励电压倍数对系统暂态稳定裕量的影响模型,基于影响模型提出多机系统发电机组强励电压倍数优化配置算法。多机系统发生单一故障时,该算法优先提高暂态稳定边际成本低的机组的强励电压倍数;多机系统发生多故障时,该算法优先提高概率暂态稳定边际成本低的机组的强励电压倍数。利用所提算法,对IEEE 3机9节点系统和新英格兰系统的强励电压倍数进行了优化配置。仿真结果表明,在该配置方式下,系统的暂态稳定性优于其他配置方式。

高能球磨时间对W-Cu纳米晶复合粉体组织和性能的影响

采用机械合金化法制备W-20%Cu(质量分数)纳米晶复合粉体。通过XRD,SEM等方法对球磨后的复合粉体进行表征,研究球磨时间对复合粉体的物相成分、晶粒尺寸、微观应变以及表面形貌的影响,并探讨机械合金化过程中过饱和固溶体的形成机制。结果表明:随着球磨时间的延长,W的晶粒尺寸及晶格常数不断减小,微观应变逐渐增大;球磨40 h后W的平均晶粒尺寸为22 nm左右;机械合金化工艺可显著提高Cu在W中的固溶度;复合粉体的最终形态为细小均匀的颗粒状。

储能电站作为系统辅助启动电源的建模研究

随着储能技术的发展和储能电站规模的不断增加,系统大停电后可考虑储能电站作为系统辅助启动电源以协助系统的恢复,考虑铅蓄电池、磷酸铁锂电池、全钒液流电池和钠硫电池为主要储能电站电池类型,根据蓄电池组放电功率和放电持续时间的幂次函数关系建立不同电池类型储能电站放电模型,储能电站放电模型和经济模型一起构成系统辅助启动电源模型,进而在系统辅助启动电源模型的基础上,以给定恢复时间内系统恢复的功率最大为目标函数,提出了考虑系统辅助启动电源的黑启动方案优化模型,并通过savnw23节点系统算例验证了储能电站作为系统辅助启动电源的可行性和黑启动方案优化模型的正确性。

高压直流输电线路暂态电流比较式纵联保护研究

针对高压直流输电系统在不同故障情况下线路两端暂态电流幅值与方向变化的不同问题,提出一种新型极性比较式纵联保护,充分考虑故障暂态过程中分布电容的影响,采用故障分量分析流经线路两端保护处电流的变化,利用两端暂态电流波形的差异度并根据位移偏差量和电流变化乘积项的概念提出相关判据,有效识别区内外故障。仿真试验表明,该方案较易实现与整定,可靠性高。

过程控制剂对机械合金化法制备CuCr纳米晶粉末性质的影响

采用机械合金化法制备了纳米晶CuCr复合粉末,选用无水乙醇为过程控制剂,研究了过程控制剂(ProcessCon-trolAgent,简称PCA)对机械合金化后粉末的出粉率、物相、结构以及微观形貌的影响。结果表明,PCA的加入有利于提高粉末的分散性和出粉率,减少研磨介质的磨损和杂质的掺入;但PCA的加入量过多会导致晶粒细化效果不明显,使Cr在Cu中的固溶度增加量降低。PCA含量为15%时粉末综合性能较优:球磨40h后,平均晶粒尺寸为35nm,微观应变为0.448%,Cr在Cu中的固溶度达到1.0139%,CuCr组分分布均匀。