适应并离网模式切换的DFIG电磁暂态仿真建模

目前,常用的商业仿真软件中的双馈式感应发电机(double-fed Induction Generator,DFIG)模型通常不支持离网运行模式,难以实现风力发电系统由离网到并网的全过程电磁暂态仿真,对电力系统仿真分析工作带来极大不便。研究适应并离网模式切换的DFIG电磁暂态仿真建模方法。基于模块化思想分别对风力机、异步电机、变流器以及断路器进行建模,在系统组装形成DFIG风力发电系统电磁暂态仿真模型。提出了适应并离网模式切换的DFIG受控源等效电路模型和离散时间域实现方法,通过设计状态变量矩阵元素的截取和扩充算法实现了模型在并离网模式下的无缝衔接。在MATLAB/Simulink中搭建DFIG发电系统模型对所提方法和模型进行验证,仿真结果表明,所提建模方法能够很好地支持DFIG离网运行模式,实现DFIG由离网到并网的全过程电磁暂态仿真。

750kV长线路中间动态无功补偿的研究

分析了长距离输电线路中无功补偿的效果。首先采用线路的分布参数两端口模型推导了线路电压分布公式,然后分析了输送功率与输送距离和线路电压分布的关系,指出长线路中间无功控制有利于减少无功潮流,降低网损以及增送有功功率,并使输电线路母线电压不超过允许值。最后分析了无功控制设备在长距离输电线路中的最优安装位置,当两端电气强度不等时,最优位置应偏离中点。

功率圆确定稳定约束的可用输电能力分析

提出一种考虑功角和电压稳定约束计算可用输电能力的新方法。针对功角和电压稳定约束表达复杂的问题,首先基于功率圆推导出线路传输有功功率极限值,分析表明,当电力系统发生功角失稳或电压失稳前,输电网络中至少有1条线路输送的有功功率达到其传输有功功率极限。因此,用线路传输有功功率极限近似简洁地表达这2种复杂约束的方法,建立考虑功角和电压稳定约束的可用输电能力新模型。运用逐点线性化方法实现问题求解。算例仿真与分析的结果表明该文的方法有效、可行。

低频振荡约束下电网最大输电能力

为了提高输电网络的输电能力,提出了一种考虑低频振荡约束计算最大输电能力的模型和方法。应用Jacobi-Davidson方法求取系统状态矩阵的关键特征子集,将最小部分特征值的阻尼比大于指定阈值作为低频振荡约束条件,与传统最大输电能力最优模型结合,建立了考虑低频振荡的最大输电能力新模型。最后运用逐点线性化方法实现问题求解。试算了多个标准测试系统,并与不考虑低频振荡约束的电网最大输电能力比较,计算结果表明,该文所提出的模型及算法有效、可行。

线路潮流转归分量及其在固定成本分摊中的应用

探讨了电力市场多种交易模式下输电网固定成本的分摊问题。直接以交易功率为自变量,基于支路耗散功率转归分量法,推导了一种将线路潮流同时自然地转归给各个交易的解析方法,从而在物理层面上建立了交易量与线路潮流之间的量值关系。结合输电网固定成本及交易对线路有功潮流的使用程度,进一步提出了将输电网固定成本转归给各个交易的具体策略。该方法适用于混合交易模式的电力市场。它既满足电网的物理特性,又能提供良好的经济信号。仿真结果验证了文中方法的有效性。

基于支路耗散功率转归分量的最优潮流模型与算法

针对最优潮流模型中线路安全稳定约束表达式的复杂性,运用支路耗散功率的转归分量方法给出了一种以电源出力为变量的近似线性表达式,构建了一种最优潮流模型。对模型中线性度不同的约束,采用逐次线性化和逐段线性化相结合的方法处理。在求解过程中直接考虑线路安全稳定约束,避免了牛顿法被动校验和变更约束带来的模型和求解的低效性。仿真结果表明,文中的模型和算法改进了最优潮流的收敛性和求解速度。

基于功率圆的特高压线路输电能力分析

基于精确分析特高压线路输电能力的系统模型,结合特高压输电系统运行时的热极限、功角极限和电压约束,给出了用功率圆分析有功功率、无功功率与给定输电系统参数三者之间关系的方法.对于给定的特高压输电系统,功率圆不仅能方便地量化其运行区域,且能快速确定其输电能力的限制因素.对晋东南—南阳—荆门特高压交流实验示范工程进行了仿真,结果验证了方法的有效性.

长线互联电网的可用输电能力分析

提出了长线互联电网可用输电能力(ATC)的新模型和快速求解方法.针对长线输电主要受稳定极限约束,基于功率圆推导出线路稳定阈值,有效而简洁地描述复杂稳定极限问题,从而建立了长线互联电网ATC模型.基于支路耗散功率转归分量算法,将可用输电能力模型中的稳定极限约束和线路安全约束转化为电源出力约束,使ATC模型成为一个简单的线性规划问题.运用单纯形法实现快速准确地求解.该方法完全基于电路理论,充分利用了电力系统的物理特性,弥补了传统直流潮流法只适用于线路两端相角差很小的缺陷.仿真结果表明,本文的模型和算法有效、可行.

天津市地一体化的电网安全风险管控

在市地调“全局一张网”的基础上，利用电网拓扑重构技术，实现了电网薄弱点快速判别，事故等级评估以及停电负荷、停电用户预估等，使电网风险得到有效地预防和控制。

在线短路电流分析在天津电网中的应用

市调不仅能实时追踪电网动态变化对短路电流的影响，还能寻找系统短路电流问题的成因，并提供调整电网结构降低短路电流的方法．从而协助调度员更好地掌控电网。

基于边际成本和潮流追踪的无功定价

提出了一种将实时无功电价法和无功综合成本分摊法有机结合在一起的无功定价方法,即首先基于边际成本理论将无功生产成本分摊给电网的各条支路,然后基于潮流追踪法将分摊给各支路的无功生产成本分摊到使用该支路的各负荷,从而得到各负荷应承担的无功生产成本及相应的无功价格。该方法既能确保无功成本的收支平衡,又可提供相应的经济信号,因此弥补了实时无功电价法和无功综合成本分摊法的不足。仿真计算结果验证了该方法的可行性与合理性。

不确定多市场环境下基于序列运算的发电商容量分配策略

在多元化的电力市场中,发电商面临的关键问题是如何在合约交易、日前交易、辅助服务交易的竞争市场中分配有限的发电容量,从而获得最大效益。作者提出了不确定市场环境下发电商的一种容量分配方法,该方法应用序列运算理论(SOT)描述了不完全竞争的市场模型;引入经济学的效用函数来描述不同决策方案的效益;选择效益最大的方案作为有限发电容量的最优分配方案。以IEEERTS为例,具体分析了发电商在合约市场、日前有功市场、旋转备用市场的容量分配问题。仿真结果表明所提出的方法能够合理地确定发电商的最优容量分配方案。

考虑能源互联的城市电网多能源协调调度方法研究

城市电网调度需要综合考虑以电为主的多类型能源需求。本文从能源互联网的角度出发,提出一种含可再生能源的城市电网多能源协调智能管理方法。首先,分析了实现分布广域的输电网和配电网之间的纵向互动的特征,给出多种能源在输配电网间的纵向互动调度模式。其次,利用可调发电机组和储能设备的调节能力来消纳可再生能源波动。考虑系统内部设备运行约束和网络安全约束,给出了含大规模间歇性能源的热、电日前协调调度模型,并采用基于交替方向乘子算法进行求解。最后,通过某实际电网算例对本文所提方法的可行性和有效性进行验证。

低压缸零出力实现热电联产机组热电解耦与节能的理论研究

低压缸零出力改造可大幅度降低低压缸的最小进汽量,有望提高热电联产机组的运行灵活性。为此,以某300MW热电联产机组为例,对低压缸零出力改造的热电解耦性能及节能潜力展开研究。结果表明:通过低压缸零出力改造,扩大了供热机组的运行工况范围,提高了最大热电比,降低了机组的最低电负荷率。当发电量为200MW,低压缸零出力改造可使热电比提高1.107;当供热量为300MW,低压缸零出力改造可使机组最低电负荷率降低35.7%。能耗分析表明,改造后的机组的煤耗量大于改造前,但增大了机组供热量,进而产生节能效益。

光伏电力混合储能系统的能量管理策略研究

文章提出了一种光伏电力混合储能系统的能量管理控制策略,主要应用于含有光伏电源(Photovoltaic,PV)、电池能量存储(Battery Energy Storage, BES)和交流负载的发电网络系统中。该策略能够充分利用电力系统中组合架构之间的连接关系,有效缓解了目前电网中BES系统存在的过充电、欠充电等问题,并将充放电电流控制在一个相对稳定的范围内,延长了电池的使用寿命。分别在含有传统铅酸和锂离子电池的混合能量系统中使用6 kVA电源转换器进行实验,结果证明了所提出的能量管理策略的正确性和有效性。

交直流混合电网仿真初始化方法

为了提高大规模交直流混合电网的初始化稳定收敛速度,采用人工神经网络拟合复杂的阻抗、谐波、控制特性,然后将其嵌套进基于改进节点法的三相基波潮流计算框架中进行迭代修正。为了提高大规模交直流混合电网的初始化效率,提出了基于多端口等值的并行初始化计算方法。分别采用含光伏电站的IEEE 33节点和330节点交直流混合电网算例进行仿真,验证了所提方法的有效性。

综合考虑交易对电网依赖性和安全性影响的输电固定成本分配

提出一种综合考虑交易对电网依赖性和安全性影响的输电固定成本分配方法。将待分配给各交易的输电线路固定成本分解成依赖成本和安全成本2部分。依赖成本反映交易对电网的依赖性,按比例分配给各交易;安全成本反映交易对线路运行安全性的影响,按各交易对线路热容量的使用度分配。各交易对线路热容量的使用度基于支路发热功率对交易的转归分量计算,并考虑有功、无功的交叉影响。该方法不仅计及了有功、无功的耦合,而且能为各交易提供有效的经济激励信号,适用于Pool和Bilateral交易共存的电力市场。IEEE14节点系统测试结果验证了该方法的合理性和有效性。

基于多阶串联动态电阻的双馈风机故障穿越

提出了一种基于转子多阶串联动态电阻电路与直流卸荷电路的双馈风力感应发电机(DFIG)低/高电压穿越(LVRT/HVRT)保护方案。在分析该方案拓扑及原理的基础上,推导故障后转子电流解析表达式,给出了保护阻值参数的实用整定方法,结合电网电压跌落和骤升故障及故障不同阶段机组性能的要求,制定了保护的投切控制策略。结果表明,该方案不仅能更好地抑制电网电压跌落/骤升故障初始阶段机组转子过电流、直流侧过压及电磁转矩振荡峰值,兼顾提升机组抵御电网电压跌落和骤升故障的能力,而且能够降低故障持续阶段保护投切引起的暂态振荡冲击,有利于延长机组整体寿命。最后通过实验验证了所提改进控制策略及保护方案的可行性。

贵州东部电网冰灾期间黑启动分析

2008年1月18日至3月5日,贵州电网因遭受特大冰灾,多条线路跳闸和被迫停运,小网多次解列。分析了贵州东部电网冰灾期间大停电的原因,并通过贵州电网冰灾期间东部电网几次典型的黑启动,分析贵州东部电网黑启动电源的选择、黑启动过程中负荷的恢复以及黑启动过程中频率和电压的控制等问题。

100kW风光互补电站设计

本文介绍了风光互补电站的工作原理及其设计过程,并通过对电站建设地的资源调查和评估,合理有效地配置设备、容量,以降低成本,增加效益。