考虑区域无功平衡的主导节点选择和无功分区的优化方法

针对区域无功需满足多负荷水平下的平衡要求,以及二级电压控制以主导节点为控制中心的特点,提出了考虑区域无功平衡的主导节点选择和无功分区的优化方法。该优化方法以电源对主导节点的可控性最强,主导节点对本区域负荷节点的可控性最强以及主导节点对其他区域负荷节点的影响最小为目标,以多负荷水平下区域静态无功平衡为约束,采用基于目标相对占优的遗传算法进行求解。其中,为表征主导节点对负荷节点的可控性,提出了主导节点的控制空间。该控制空间以主导节点对负荷节点的电压控制灵敏度为基础,通过逐次递归的方法进行构造。IEEE 39和IEEE 118节点系统的仿真结果论证了该方法的有效性。

考虑风电随机性的交直流系统协调二级电压控制方法

为了应对风电随机波动导致的送端电网潮流大规模变化、换流母线电压扰动,进一步导致换流站离散设备额外动作,提出考虑风电随机性的交直流系统协调二级电压控制方法:首先通过定义功率相对偏差来描述风电波动程度,筛选出二级电压控制中不能忽略风电功率波动的特征时段;然后采用k-means聚类方法得到特征时段风电出力的典型场景;最后利用概率场景法来表示风电的随机性,借助机会约束法解决不确定性优化问题。基于修改的IEEE39节点算例系统进行仿真并验证所提方法的有效性。

基于聚类思想的电能质量综合评估

针对目前电能质量综合评估方法中人为因素影响较大和评估模型较为复杂的问题,提出了基于聚类思想的电能质量综合评估方法。采用模糊聚类分析法进行电能质量的综合评估,以电能质量的各项评估指标作为特征值,将具有已知电能质量等级的数据源加入样本数据集进行动态聚类,根据'物以类聚'的原则,通过选取最佳阈值,得到包含各个电能质量等级的聚类结果,实现对样本数据的综合评估。通过对两组实例数据的计算,验证了方法的有效性。该评估过程无人为因素干扰,且模型简单、扩展性好,适应区域电网电能质量的统一评估,具有很好的应用前景。

小干扰稳定分析中特定模式降阶法的快速实现

对特定模式降阶法进行改进以提高计算速度。在降阶过程中,采用共享保留机组的方法来减少确定保留状态变量的计算量;在复矩阵运算的实数化表达基础上,对外迭代算式矩阵结构进行调整,改善对角元的数值大小,从而可直接采用顺序消去法形成因子表,实现复矩阵的快速求逆;内层迭代中将顺序消去和主元消去相结合,兼顾计算速度和精度2个因素;三元组压缩的矩阵存储方式保证了矩阵运算的稀疏处理;通过引入OpenMP编程接口的计算功能,实现多核微机上对降阶模式的并行计算。70机和105机算例验证了理论分析的正确性。

高压直流受端电网暂态电压安全预防控制方法

随着直流馈入电能的增加,受端电网的“空心化”趋势对暂态电压安全构成严重威胁。为此提出了一种面向直流受端电网的暂态电压安全预防控制方法。将预防控制问题分解为暂态电压安全评估、灵敏度分析和优化控制3个子问题来迭代求解。采用适于灵敏度方法的暂态电压严重性指标实现暂态电压安全约束的构建。通过限制线性灵敏度有效控制区间、参与控制集筛选等策略提高求解的准确性及效率。该方法在河南电网得到实际应用,应用结果表明所提模型与方法是有效的。

考虑LCC-HVDC设备额外动作要求的协调二级电压控制方法

随着特高压直流输电工程的不断投运,直流近区电网高/低电压问题以及交流滤波器和换流变压器的频繁动作问题已经引起广泛关注,如何实现交直流设备电压无功协调控制已成为交直流混联电网自动电压控制(automatic voltage control,AVC)策略亟待解决的关键问题,这对提升系统运行的电压安全性以及直流调压设备的动作寿命具有重要意义。在充分考虑直流系统运行方式与控制行为相对独立的基础上,以利用交流系统的控制手段改善直流换流站离散设备动作频次为主导思路,提出了一种考虑电网换相换流器高压直流(line-commuted converter high voltage direct current,LCC-HVDC)设备额外动作要求的交直流协调二级电压控制方法。所提方法具有以下特点:1)增加了控制角的安全运行约束与交流滤波器投切的死区约束,并基于计及换流器电压无功特性的交直流系统潮流方程推导了其灵敏度量化关系,从而有效降低了交流滤波器和换流变压器额外投切的风险。2)将换流母线作为附加的中枢节点,引入其电压偏差最小化为控制目标,提高了换流母线电压的稳态控制水平,增强了交直流混联系统的电压安全性。通过IEEE 39节点修正系统的算例仿真,验证了所提方法的有效性。

光伏渗透率对电力系统静态电压稳定性影响研究

由于新能源电源无功调节范围小于传统同步电源,在新能源大量替代同步电源后,会导致系统静态电压稳定性下降。该文以光伏为例,探讨了光伏渗透率与接入点对并网系统静态电压稳定性的影响。通过建立光伏渗透率与接入点无功储备的关系式和单机单负荷系统静态电压稳定性与光伏渗透率的解析表达式分析了静态电压稳定性机理,提出采用无功支撑系数和电压–有功灵敏度两个量化指标表征接入点对静态电压稳定性的影响程度。所提出的无功支撑系数反映了不同接入点给系统有效无功储备带来的不同影响程度及渗透率升高对静态电压稳定的影响;而所提有功–电压灵敏度则反映了渗透率升高对静态电压稳定的影响。对3机9节点系统和10机39节点系统的仿真分析验证了在单个光伏接入和多个光伏接入场景下,采用无功支撑系数和电压–有功灵敏度均可正确表征在不同接入点下,系统薄弱点静态电压稳定性随渗透率的变化趋势。与传统指标相比,该文所提出的指标考虑了光伏场站实际的无功调节能力,能够更加凸显渗透率升高时,接入节点无功支撑能力的变化。

考虑分段充电的实用型电动汽车概率负荷模型

随着电动汽车发展的规模不断扩大,车辆的充电负荷将成为电网负荷的重要组成。由于自身充电行为的随机性,电动汽车充电负荷难以用传统的负荷模型进行描述。文章针对停车场内的电动汽车充电负荷,提出了一种考虑分段充电特性的实用型充电负荷概率模型。研究了单台电动汽车电流型分段充电负荷模型,在此基础上利用蒙特卡洛抽样模拟多台电动汽车的随机充电过程;通过最小二乘法对模拟的电动汽车充电负荷特性进行辨识,得到等值充电负荷模型参数集;考虑电动汽车进站时刻、充电时长占比等因素,结合分段模型参数辨识值得出各参数的概率分布特性,将停车场的充电负荷等效为一个变系数的负荷模型。利用实测出行规律的统计数据,在Matlab/Simulink中对该模型进行仿真验证负荷模型参数的有效性。仿真结果表明,文章建立的负荷模型简洁清晰地描述了充电行为随机的电动汽车充电负荷特性,可应用于规模化电动汽车充电负荷的实际工程计算中。

抽蓄电站提供多时间尺度备用的优化策略

"碳达峰、碳中和"背景下,新能源发电将成为未来电力系统中的主要发电形式。然而,其随机性与波动性增加了电网不同时间尺度上的运行备用需求。抽水蓄能作为成熟的储能技术之一,具有调节速度快、容量大等优势,在电网辅助服务中的作用已备受重视。然而,抽蓄电站在电能量市场与各类辅助服务市场中的运行策略、收益最大化问题还有待深入研究。为此,本工作在电力市场环境下建立了抽蓄电站参与电能量市场与多时间尺度备用市场的优化决策模型,并着重分析了备用补偿价格对其运行策略的影响,为抽蓄电站参与电力市场的运行决策提供了解决方案。算例分析表明:抽蓄电站通过提供备用服务能够明显提高其运行收益;并且,抽蓄电站提供多种备用时的总收益明显高于提供单一备用时的收益。本文算例分析中,提供多种备用的总收益至少提高了44.37%。

考虑撬棒和直流卸荷保护的双馈电机电磁暂态过程分析

故障期间,撬棒(crowbar)保护和直流卸荷(chopper)保护的工作状态对双馈风电机组(DFIG)的暂态过程有重要影响。为此,针对三相故障不同严重程度下的双馈风力发电系统,综合考虑撬棒保护和直流卸荷保护的协调控制方式,通过分析转子电流、直流母线电压与机端电压跌落的关系,新建统一的保护动作分析判据;在此基础上,分析撬棒保护和直流卸荷保护在不同电压跌落深度下的状态,并建立统一的双馈电机故障后暂态等值模型。最后基于PSCAD/EMTDC提供的1 MW双馈电机标准模型,验证了所建DFIG暂态等值模型的准确性。

一种基于主动解列算法的电力系统稳定控制策略

为提高互联电网暂态失稳故障状态下解列控制效果,提出一种在线主动解列控制策略,实现有计划地对失稳状态下电力系统进行解列控制。首先,对电力系统运行状态进行分析,并给出失稳状态下基于轨迹特征根算法和解列断面搜索算法的电力系统解列分群策略。随后,根据孤岛功率特性,制订解列之后的孤岛功率调整策略,以保证解列后孤岛系统稳定,有效地实现了故障失稳下电力系统的主动解列,提高了电力系统的安全稳定性。最后结合新英格兰10机39节点算例分析,验证了所提在线主动解列控制策略的可行性。

幼儿个别化学习活动中的“机械工”和“小主人”

主题活动“我是中国人”中的子主题“欢腾的国庆节”正如火如荼地进行着,作为祖国标志的国旗成了推进主题活动的重要元素,许多班级陆续开展了“制作五星红旗”的个别化学习活动。让我们走进某大班活动室看一看。一、观察这个个别化学习活动名为“制作五星红旗”,其目标是“爱祖国,为自己是中国人感到自豪”

河南邵陵调相机甩负荷试验及验证分析

新一代调相机由于具有更强的过载能力和更快的动态响应速度,在系统故障时可为系统提供动态无功支撑,已成为破解强直弱交受端电网电压稳定问题的关键。为保证邵陵调相机的顺利投运,本文从河南电网豫南地区低电压问题出发,分析调相机的响应特性及控制策略,通过邵陵#1、#2调相机组四次甩负荷试验,研究调相机甩负荷冲击对河南电网的影响。最后通过向量测量装置(Phasor Measurement Unit,PMU)数据与电网电力系统综合程序(Power System Analysis Synthesis Program,PSASP)仿真结果的对比分析,验证了PSASP数据、模型及参数的准确性。

大规模外电入豫及新能源并网下"源网荷储"综合调峰技术及应用

发展清洁低碳、安全高效的能源系统是我国能源转型的目标.特高压、远距离、大容量输电在我国中东部能源安全保障中发挥重要作用.同时由于低密度风光资源发电技术的成熟和成本的降低,本地风光发电也在迅猛发展. 随着产业结构的转型,电力系统峰谷差呈逐年加大态势,然而特高压直流工程的低调峰特性、本地风光资源的反调峰特性,以及热电联产导致的发电侧调峰能力降低等因素,均加重了电力系统调峰压力,调峰问题成为制约清洁能源消纳的技术难题.河南省是我国中部重要的负荷中心,天中直流投运,青豫直流建设,外电入豫成为河南省经济发展的重要支撑.本地风光可再生资源装机快速增加,调峰压力异常突出.项目团队基于挖掘调峰能力和优化调峰需求两个维度,从源-网-荷-储多资源全局角度研究调峰解决方案,促进清洁能源消纳.项目成果经中国电力企业联合会鉴定,相关技术达到国际先进水平.