直流多馈入系统电压稳定主导模式定性分析

从矩阵消元的视角系统阐述在交直流系统电压稳定分析中雅克比矩阵的推导方法.利用交流侧雅克比矩阵主导模态灵敏度的符号分布性质,定性分析直流不同控制方式对系统电压稳定裕度的影响规律.将多种LCC-HVDC控制方式下的雅克比矩阵推导过程统一表示为对四阶雅克比矩阵的矩阵消元过程,从矩阵分析的角度统一LCC-HVDC电压稳定建模过程.将交流戴维南等值电路雅克比矩阵主导模态的灵敏度具有符号分布性质的证明补充完整,据此定性分析不同控制方式的直流系统接入受端交流网络后系统稳定裕度的变化趋势.通过Cigre标准系统算例验证所提方法的有效性.

考虑电网惯量及调频要求的储能配置规划

随着新能源接入电网规模的不断增加,电网灵活性受到了新的挑战,与此同时,在中国东部沿海省份,高比例外受电挤占电源调节空间并威胁电网安全运行,成为当前亟待解决的问题。为此,以高受电比例的高比例新能源电力系统为研究对象,对高比例新能源电力系统的惯量及调频支撑要求进行分析,并提出针对系统惯量和调频能力需求的储能配置规划模型。首先分析系统的惯量及调频能力要求,其次建立储能参与频率响应的运行模型,基于此,提出了考虑电网惯量及调频要求的储能配置模型。最后以高外受电比例的高比例新能源电力系统为背景仿真验证了配置模型的有效性。

光储联合发电系统组网型控制策略对比研究

光储联合发电系统能够有效平抑功率波动、改善光伏发电质量。为了探究组网型控制策略应用在光储联合发电系统时的暂态特性,在考虑直流侧电容动态特性的工况下,本文分析了一种光储联合发电系统在发生三相接地短路和频率跌落故障时,采用虚拟同步发电机(VSG)控制和直流母线电压/无功功率控制(DC bus voltage and reactive power control,DCVQ)两种不同组网型控制策略的电磁暂态特性。首先根据光储联合发电系统的外特性建立数学模型,然后通过Matlab/Simulink搭建仿真模型对比研究两种组网型控制方式在面对不同类型故障时的暂态稳定能力,研究结果表明DCVQ控制具有更好的耐受电压扰动能力,VSG控制具有更强的频率扰动耐受能力。

计及交直流耦合作用的并网VSC小扰动稳定性分析

针对忽略交直流耦合动态而造成并网电压源换流器小扰动稳定分析失准的问题,本文具体分析了交直流耦合作用对其稳定性的影响。首先,建立了电压源换流器交直流阻抗模型,并给出扫频测量方法验证了其准确性;然后,构建了电压源换流器交直流并网系统的广义源荷模型,利用广义奈氏判据对其进行稳定性评估;最后,具体分析了传统交流阻抗与所提交直流阻抗的判稳区别,以及直流侧动态、无功功率传输对于系统稳定边界的影响。所得结果表明了计及交直流耦合特性对于电压源换流器并网稳定边界准确刻画的必要性。

风电场并网振荡的频域网络分析及抑制

针对当前风电场振荡原因难以确定的问题,提出一种能够定位振荡失稳要素的频域网络分析方法。首先,计及风电场拓扑信息,建立节点频域网络模型;然后,基于该模型的零极点分布,给出判稳依据并提取主导模式;利用模态分解以及导数链式法则,建立节点参与因子和参数灵敏度指标,确定主导节点与关键参数;最后,评估关键参数对于失稳模式的牵引作用,通过逆向调节实现振荡抑制。在Matlab/Simulink平台中搭建一个典型风电场测试案例,验证了所提分析及抑制方法的有效性。

基于TOPSIS和BPNN的售电公司供电服务质量评价

售电侧放开后,售电公司大量涌现并相互竞争,电力客户面临多样化供电选择。优质的供电服务是售电公司开拓市场和在竞争中取胜的根本,也是电力客户发挥自主选择权利的关键因素。本文首先分析售电公司的概念、类型和供电服务的内涵,构建新电改下售电公司供电服务质量评价体系;然后基于BPNN实现下层评价系统自适应评价,基于TOPSIS实现供电服务质量综合评价;最后通过实例分析证实该体系和方法具有一定有效性,并对售电公司的供电服务和长期发展提出一定建议。

基于复杂网络理论的配电网中性点接地方式可靠性影响研究

中性点接地方式对配电网供电可靠性具有决定性的影响,然而传统的中性点接地方式对电网可靠性影响的研究均建立在停电次数和停电时间等指标基础上,缺乏对配电网拓扑结构因素考虑,针对此问题,根据复杂网络理论中的最短路径统计特性,对中性点接地方式对配电网的支路阻抗以及负荷分布等指标影响进行分析;并基于此指标,构建了配电网可靠性评价体系,根据此体系,利用现场数据,得到了不同中性点接地方式下的可靠性影响,为中性点接地方式的选择优化配电网络提供了有效的参考。

柔性直流输电系统对多直流馈入系统运行性能的改善作用研究

MMC-HVDC能够向受端电网提供无功支撑。在多馈入直流系统中,通过MMC-HVDC系统的接入,可以降低常规直流换流站母线之间的多馈入相互作用因子(MIIF),从而增加换流站母线的多馈入有效短路比(MIESCR),提高多馈入直流系统的稳定性。但是MMC-HVDC对受端电网的改善作用与其运行方式和接入地点密切相关。因此,研究MMC-HVDC的合理运行方式和接入地点有重要意义。基于节点阻抗矩阵,得到了MMC-HVDC降低MIIF的计算公式。根据公式,可以得到MMC换流站的最佳运行方式和接入位置。之后在典型系统中验证了计算公式的正确性。最后,通过对浙江电网进行仿真,结果验证了MMC接入对系统暂态稳定性的改善作用。

兼顾网损优化效益与投资成本的SNOP容量规划方法

智能软开关(soft normally open point,SNOP)在配电网潮流控制方面具有强大能力,但是SNOP极高的投资成本限制了其在配电网的应用。提出一种综合考虑SNOP网损收益及投资成本的最优规划方法。首先,基于SNOP寿命周期,按时间序列合理构建电网运行场景,根据SNOP及系统运行状态约束,分析不同容量条件下SNOP的降损收益;其次,根据模块化多电平换流器拓扑结构对SNOP成本进行详细分析,对SNOP容量与成本关系进行线性拟合;最后,充分考虑日常运营中降网损收益与SNOP投资运行成本,给出SNOP最优安装位置与容量配置的规划方案。仿真算例表明,受SNOP高投资运行成本限制,在大多数仿真条件下配电网仅安装一个SNOP为可行规划方案,可为主动配电网规划提供参考。

考虑用户需求价格弹性的峰谷分时电价时段划分研究

合理的时段划分是峰谷分时电价政策的重要内容。现行时段划分一般根据负荷历史数据,按经验确定时段数量和各时段小时及其分布,没有考虑负荷动态变化因素,具有较大的主观性。为了解决这个问题,在充分考虑用户需求价格弹性的基础上,采用分层聚类算法确定时段数量及其时段划分。首先,使用考虑用户需求价格弹性的预计负荷作为时段划分的基础。其次,根据负荷样本类间离差平方和的差异性确定时段聚类数,并将各时点划分至各峰谷时段。最后,对某省峰谷分时电价时段划分进行了实例测算,结果表明,峰谷时段划分数量和时段分布能够减小电网负荷峰谷差,更好地实现峰谷分时电价政策目标。

电力市场背景下考虑设备投资潜在价值的输电网规划

电力市场改革对电网企业投资和资产管理行为规范提出了更高的要求,传统以输电能力提升为目的的规划方法难以适应新的形势。分别考虑线路潮流的流通、系统阻塞的缓解和市场交易对线路的影响,计及价值因素建立评估规划方案在经济性和实用性方面的潜在价值指标体系。在此基础上,基于潜在价值指标和成本建立多目标输电网规划模型,通过一种改进的遗传算法实现对模型的求解,采用修改后的IEEE 39节点算例验证了本文所提方法的有效性。

新能源及分布式电源接入浙江配电网适应性研究

为保障新能源及分布式电源与配电网的协调发展,促进浙江省新能源及分布式电源的快速发展,实现能源战略调整,转变电力发展方式,从电源类型、电压等级、城农网等不同纬度考虑,选取典型电网作为研究对象进行分析。从可靠性、负载率、短路电流、电能质量4个方面进行配电网的适应性研究,对比分析了电源接入前后电网运行状态的变化,并对配电网规划建设及运行提出建议。

基于ABC-DNN的小电流接地故障选线方法

为了提高小电流接地系统故障选线的速度和精度,使系统快速准确地进行故障选线,提出了基于人工蜂群优化深度神经网络(ABC-DNN)的故障选线方法。根据杭州某配电系统的实际数据,利用Matlab/Simulink搭建了小电流接地系统模型,获取故障线路中的零序电流,并从中提取暂态能量分量、稳态基波分量以及五次谐波分量作为样本数据,输入经人工蜂群优化的深度神经网络模型,经过训练输出选线结果。通过人工蜂群算法优化网络的权重,在一定程度上缩短了训练时间,提高了判断准确性。根据实际数据得到的选线结果显示,该方法降低了训练时间、提高了判断精度,并且对系统拓扑结构具有鲁棒性,能够达到实际应用的要求。

直流换流站无功设备投切过程仿真研究

确定合理的换流站无功平衡和投切策略是直流输电系统安全稳定运行的基础。阐述了交直流系统的无功功率需求和无功补偿设备容量的确定。在PSS/E软件中建立CDC6直流准稳态模型,利用其自定义分析功能,分别从直流系统的启动和停运两个方面来模拟含有感性无功补偿设备的换流站无功投切策略。启动过程遵循“先切感性无功,再投容性无功”的投切原则,停运过程遵循“先切容性无功,再投感性无功”的投切原则。最后通过仿真算例,换流站与交流系统的无功交换量始终处于限定的范围内,验证了该方法的有效性。

新电改背景下考虑区域电力市场交易的电力系统风险评估方法

新一轮电力体制改革的全面推进会给电力系统带来很多影响,主要计及因区域电力市场交易频繁对电力系统风险评估造成的影响。首先,构建了主动负荷-电价闭环反馈的需求响应模型。其次,在计及实时电价波动和不同区域电力市场交易场景的条件下,构建综合风险评估指标体系,并在此基础上提出了适应新电力体制改革的风险评估流程。最后,采用拉丁超立方采样方法对可能发生的电力系统运行状态进行风险评估。由实际案例的仿真结果可以看出新电力体制改革的推进会增加系统运行风险,而良性的主动负荷-电价闭环反馈对系统的风险水平有一定的改善作用,验证了所提方法的合理性和有效性。

开放售电市场环境下考虑DG和ILR的配电网双层规划

电力体制改革改变了电力市场的运营模式,给供电公司的规划、运行带来了深刻影响。在此背景下,分析电力体制改革对电网规划的新要求,建立售电侧开放环境下,考虑分布式电源和可中断负荷响应的配电网双层规划模型。上层模型以投资费用最小以及较高的电能质量和供电可靠性为目标,下层模型对运行阶段的DG出力和可中断负荷响应进行决策。上层为混合整数非线性规划,采用遗传算法求解;下层为连续非线性规划,采用原对偶内点法求解。最后,采用33节点系统对该模型的有效性进行检验,通过对供电公司收益进行分析,验证了在配电网规划的下层模型中引入售电市场竞争机制,能够有效适应供电公司盈利模式变化带来的影响。

基于GIM的模块化变电站电缆敷设三维设计

模块化变电站的设计过程中普遍取消了电缆层,采用传统的二维设计方式易导致电缆布线不清晰和发生交叉等问题,增加后期施工和运维检修的难度。基于GIM(电网信息模型)三维协同设计,构建出电缆模型,提出设计流程,并以110kV输变电工程为例,通过设计和施工反馈,与传统设计方式进行对比,探讨GIM三维设计的优劣。

浅谈变电站电缆敷设与二次接线的工艺改进策略

在变电站各项工程施工中,电缆敷设与二次接线无疑是电气安装项目中极其重要的环节,其施工质量的好坏对电流、电压准确性、计算机监控装置的正常运行、装置动作的可靠性、功率量测量的准确性等产生较为直接的影响,进而影响系统的稳定性与安全性。因此,通过分析变电站电缆敷设与二次接线工艺存在的不足,提出做好前期策划、明确电缆排列、改进电缆管连接、规范电缆标志牌、做好防火封堵处理5个方面的改进策略。

基于加权熵的电网清洁性评估

为加快浙江清洁能源示范省建设,提出了一种加权熵模型的电网清洁性评价方法,从节能与清洁角度对电网进行综合评价研究。利用模糊数学及加权熵方法对各关注因素进行建模,综合归纳、发展了电网节能减排5类主要评价指标,设立潜在牵制边界,合理解决单向偏离问题。提供了一种以区域电网节能减排属性为基准的电网多方案比较梳理遴选模型,该模型导向明确,涵盖范围全面,有利于对比及综合量化各方面影响因素,快速得到区域系统清洁性评价。

基于场路耦合和土壤参数优化的直流偏磁治理研究

针对广域大地条件下交流电网的直流偏磁评估与治理问题,基于场路耦合法建立了考虑线路实际运行拓扑与运行方式的直流偏磁计算模型,并提出基于试验数据的土壤模型参数优化方法,以提高模型计算精度。将上述方法应用到丽水电网2019年实际网络拓扑下的直流偏磁风险治理中,结合3次直流偏磁试验测量结果对土壤模型参数进行优化,优化后偏磁电流仿真结果与实测值的偏差减小了44%~69%。利用优化后的计算模型,结合偏磁电流的转移特性给出了综合直流偏磁治理方案,该方案可供大型交流电网的直流偏磁分析与治理参考。