多类型灵活资源的建模与分层式协调控制架构

电力需求侧可控的负荷、发电和储能资源统称为灵活资源,这些资源对智能电网的优化运行和消纳新能源发电具有重要作用。首先提出了一种通用灵活资源模型,该模型能够统一描述需求侧居民、商业、工业多类型灵活资源的特性,并能同时描述大规模灵活资源的集总用电需求。基于所提的通用灵活资源模型,构建了一种包含日前和实时阶段大规模多类型需求侧灵活资源的分层协调控制架构,该构架考虑了垂直调度和电力市场条件下电力系统的运行机制,在2种运行机制下都能够有效地利用多类型灵活资源的可调节能力提升电网整体的运行效率。将所提灵活资源模型嵌入到IEEE 30节点系统的机组组合问题中进行仿真,验证了所提分层式协调控制架构的有效性。

基于一致性算法的柔性负荷参与调频方法研究

为提高可再生能源消纳能力,提出利用柔性负荷平衡功率缺额进行频率调节的方法。在新能源发电功率、日刚需负荷的多时间尺度预测结果基础上制订火力发电厂的出力计划与调度计划,随着时间尺度越接近,预测结果越精确,功率缺额越小,因此可采用一致性算法实时优化柔性负荷进行调频。首先建立调度层、负荷代理协调层及响应层3层调频控制架构,通过分布式负荷代理协调柔性负荷的需求响应。然后建立储能型柔性负荷、开关型柔性负荷的调度成本模型。最后以增量成本为一致性变量,调度成本最小为目标函数,进行分布式负荷代理的功率分配。仿真结果表明,该方法可实现在各负荷代理间进行功率缺额分配,并实现调度成本最低。

基于同步控制的微网多工况小信号稳定分析

针对风机接入微网后较严重的频率稳定和功率平衡问题,提出微网环境下的双馈风机同步控制策略.在风机的转子侧,通过引入风机主动降载控制使双馈风机具有向系统提供功率备用和一次调频的功能,可以更有效地向微网提供频率支持.针对采用同步控制策略的典型风机-储能微网系统进行小信号稳定分析,计算得到的多工况主导特征根表明,微网的主导模式主要与风机轴系以及风机、储能控制内/外环两类控制参数密切相关.通过风速、负荷等扰动仿真分析表明:风机的降载运行有助于改善微网系统的小扰动性能,协调设计风机和储能的有功下垂系数亦可有效改善主导特征根的阻尼.

基于二次插值法的光伏发电系统控制策略

基于二次多项式插值法,提出一种光伏发电系统的出力调整策略。该策略使得当出力需求小于最大出力时,系统能够工作在恒定功率输出模式,以保证光伏发电系统实现功率的灵活调节;而当出力需求大于最大出力时,系统自适应地切换为最大功率点跟踪模式。在介绍二次插值法基本原理的基础上,阐述了采样点数据更新算法、预测工作电压过大的解决措施和短路故障穿越的方法。仿真结果验证了该策略的正确性和可行性。

光伏发电系统与可投切负荷协调控制策略

提出一种光伏与可投切负荷的协调控制策略,利用光伏出力的可快速调节特性以及可投切负荷容量较大的特点,通过求解混合整数优化问题,确定各台光伏的实时参考出力以及各台可投切负荷的工作状态,并使用基于二次插值算法的功率控制策略,使各台光伏的出力快速跟踪其参考值,从而实现协调控制系统净出力的灵活可调。所设计的协调控制系统具有与传统混合储能系统类似的外部特性(如大功率的快速充放电),可为高渗透率的新能源电网提供必要的支持(如一次调频等)。此外,它还具有容量易于扩充、造价低廉等传统储能系统不具备的优势。基于微电网的仿真结果验证了该控制策略的可行性。

分布式发电技术及其对电力系统影响研究综述

目前分布式发电仍处在有待实现规模化应用的阶段,面临技术性能、经济效益、商业模式和政策环境等方面的制约。认清这些障碍和采取切实有效的对策是分布式发电大规模发展的关键。总结归纳了集中式供电模式的弊端和分布式供能模式的优势,对分布式发电相关研究课题进行了梳理和归类,综述了分布式电源并网带来的各种影响及其主要研究方向。指出(分布式电源)机(配)网协调和(微)网(配)网协调问题均是未来需要进一步研究和解决的重要课题;机网协调是分布式发电技术应用的基础,网网协调则是构建智能配电网的基石之一。

电网接入光伏发电功率的实时调度与预测研究

光伏发电并网的容量具有随机性,其供电功率振荡会严重威胁电网安全稳定运行。提出基于实时调度的电网接入光伏发电功率预测方法。根据辐射量对电网接入光伏发电功率的关系曲线、电网接入光伏输出功率和温度的曲线、电网接入光伏发电功率和湿度之间的关系曲线,分析了电网接入光伏发电功率的影响因素;为避免光伏发电功率差异性较大带来预测结果不准确的问题,对电网接入光伏发电功率数据完成归一化处理;结合发电功率日特征相似度的计算结果,计算了权重欧式距离,获取具有最大影响力的功率数据,完成电网接入光伏发电功率的预测。实验结果表明,应用研究方法时,电网接入光伏发电功率的预测偏差始终低于0.05,获取的电网接入光伏发电功率预测结果始终分布在根据实际情况设定的阈值区间内。

基于DIgSILENT平台的储能建模

电力储能设备在新能源发电领域正受越来越大的关注,在商业软件中建立其动态模型十分重要。针对蓄电池和超级电容在直流侧耦合这种通用混合储能结构,推导了蓄电池和超级电容的数学模型,并在商业软件DIgSILENT中实现其动态模型的自定义。所建立的混合储能模型通用性较强,不仅能适应混合储能的模拟,也能模拟单独的蓄电池或者超级电容。结合典型算例对建立的模型进行仿真,验证了模型的通用性和控制策略的有效性。

基于AI技术的电力生产管理自动化系统研究

随着变电站数量的快速增加,网络安全监测装置等新设备的接入,电力系统二次检修班组的工作愈发繁重。针对二次检修工作流程繁琐、设备图文台账查找困难、密码遗忘及安全存储等问题,研发基于AI技术的电力生产管理自动化系统,充分利用现有计算机AI技术的日程提醒、浏览器模拟点击、智能复制粘贴、文档自动录入、AI文字识别、数据安全加密存储等功能代替人工操作、记忆,切实减轻了基层检修人员的工作负担,提高了工作效率。