交直流微网群系统运行模式划分及协同互助调控策略

面向包含柔性多状态开关的交直流混合微网系统的多模式运行与切换场景,提出了系统运行多模式划分方法及协同互助调控策略。首先,按照通讯方式、拓扑结构、负荷状态3个模式特点将系统划分为320种运行模式;然后,针对系统的不同运行模式深入分析对应模式下的功率传输平衡关系和内在切换逻辑,应用调控策略得到多模式运行下的电压源换流器(voltage source converter,VSC)有功功率调控指令,实现了系统多模式稳定运行和自由切换、馈线负荷均衡以及主变重载自动调控。最后,通过仿真验证了所提调控策略的可靠性,并分析了通信延迟对分布式控制的影响。仿真结果表明:所提调控策略能够保障交直流微网群系统在不同运行模式下稳定运行并灵活切换。

考虑需求响应的交直流混合配电网分布式光伏承载能力鲁棒评估方法

鲁棒优化通常采用多面体模型来描述分布式光伏出力的不确定性,却忽略了分布式光伏出力的时空相关性,为此,该文建立了分布式光伏的时空相关性多面体模型,提出了考虑需求侧响应的交直流混合配电网分布式光伏承载能力鲁棒评估方法。首先,建立分布式光伏出力不确定性的时空相关性多面体模型和电价激励型需求侧响应模型,以最大化分布式光伏并网容量为目标,考虑交直流混合配电网中多种运行约束和调节策略,建立交直流混合配电网分布式光伏承载能力两阶段鲁棒评估模型,并采用列与约束生成算法进行迭代求解。在70节点系统上验证了算法的有效性,仿真结果表明:不同的管理策略有助于提升交直流混合配电网的分布式光伏承载能力。

微电网并网标准研究

根据现有的国内外相关标准和规范,从电力系统的角度初步研究了微电网并网、并网运行以及解列过程的技术要求。提出了微电网并网的基本要求和并网准则,基于配电网可靠性考虑,对微电网并网时接入点、接入容量和接入方式提出了要求。对微电网接入电网引起的电能质量、有功功率和无功功率控制、电压调节、继电保护、通信、监测和电能计量等问题进行了分析。将微电网的解列分为正常解列和事故解列,着重强调事故解列时孤岛区域的划分原则及解列要求。通过对微电网接入电网所需考虑的关键问题进行分析探讨,为制定微电网的接入标准提供了一定的基础。

孤岛运行微电网中模糊PID下垂控制器设计

针对微电网孤岛运行时分布式电源(DG)所采用的传统电压/频率下垂控制方法的不足,提出了一种具有比例—积分—微分(PID)结构的改进下垂控制方法,并根据电压和频率的变化,使用模糊推理技术来优化相应参数;设计了一种自适应模糊PID下垂控制器,以进一步有效减小微电网孤岛运行时由于扰动所造成的电压/频率振荡。通过仿真计算验证了所提出的模糊PID下垂控制器设计的正确性和有效性。

基于气体传感器技术的中高压开关柜过温监测系统

提出了一种利用气体传递过温信号的中高压开关柜过温监测系统。在对几种常用气体进行各方面性能比较的基础上,确定了以CO2作为过温信号的传递载体。在开关柜内易过温点安装CO2存储装置及释放机构。当易过温点的温度超过设定值时气体释放机构动作,释放CO2气体。安装在开关柜内的传感器监测到开关柜内CO2气体体积分数变化后,进行现场和后台告警。给出了系统工作原理及气体存储装置、释放机构和检测装置的具体设计。通过实验室测试和现场试运行的结果验证了系统能够迅速准确地监测到开关柜内的过温状况。

基于多智能体的含虚拟发电厂配电网的电压稳定性协调控制

应用多智能体协调控制理论来实现含分布式电源的配电网的电压协调控制,以提高配电网的静态电压稳定性。首先对含分布式电源的配电网进行电压稳定性分析,根据系统各节点的电压失稳系数判断系统中的电压稳定性薄弱节点;其次对配电网中的分布式电源进行虚拟发电厂等效,提出同时利用虚拟发电厂和配电网常规调压设备实现配电网电压协调控制的框架体系。应用多智能体协调控制理论得出电压稳定性协调控制的数学模型,设计多智能体的反馈控制器。仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性。

湖北配电自动化建设相关问题研究

配电自动化是提高供电可靠性和供电质量、扩大供电能力、实现配网高效经济运行的重要手段,也是实现智能电网的重要基础之一。本文在对配电自动化全过程梳理的基础上,介绍了工程建设过程中的关键环节及注意事项,以亲身参与的配电自动化工程建设为契机,总结了鄂州供电公司配电自动化建设的经验及遇到的问题,最后给出了配电自动化建设的几点建议。

基于气体传感的中高压开关柜过温监测系统

对中高压开关柜的过温监测应具有可靠、高效和实用性。介绍了一种利用二氧化碳气体来传递过温信号的高压开关柜过温监测系统,分析了该系统的总体结构和工作原理,具体研究了气体存储及释放装置、气体检测和告警系统的设计。通过实验室测试和现场试运行的结果,验证了该系统的正确性、有效性及工程实用性。

基于MI-PSO-BP算法的配电设备状态实时评估方法

为了提高配电设备故障预测水平,提出了一种常规综合评估方法与实时评估方法相结合的配电设备运行状态实时评估方法。给出了两阶段综合状态评估方法的框架体系,通过互信息理论(MI)量化设备各属性与状态的相关关系,消除冗余属性。利用粒子群优化(PSO)算法对BP神经网络权值与阈值进行优化,以提高评估质量。利用该MI-PSO-BP模型对某地区配电变压器实时状态进行评估,评估结果及发展趋势与实际情况相吻合,验证了该评估方法的正确性和有效性。

一种基于气体传感的新型中高压开关柜过温监测系统的研制

笔者提出了一种利用二氧化碳气体来传递过温信号的高压开关柜过温监测系统。该系统在开关柜内易过温点安装气体存储装置,在温度超过设定阀值时释出特定的气体。传感器检测到该气体浓度的变化后发出告警信号。该系统具有安装方便、性能可靠、成本低廉的优点,同时不会在开关柜内引入新的故障点。笔者给出了系统工作原理及气体的存储装置、释放机构和检测装置的具体设计。通过实验室测试和现场试运行的结果验证了该系统的正确性、有效性和工程实用性。

基于Adaline神经网络参数辨识的含DG配电网的电压稳定性分析

提出了一种基于Adaline神经网络参数辨识来研究含有分布式电源配电网电压稳定性的方法。依据戴维南等值理论,将含有分布式电源的配电网络等值为3节点系统,在该等值系统的基础上提出了一种新的电压稳定性指标;将Adaline神经网络用于戴维南等值系统的参数辨识中,通过测量单元采集到的电压和电流相量对系统进行训练,得到戴维南等值系统的电势及阻抗,从而对含分布式电源的配电网络进行电压稳定性评估。结合IEEE33节点系统的仿真,对不含分布式电源和含分布式电源的配电网络在不同负荷水平下的电压稳定性进行了分析。所提出的电压稳定性指标、等值系统参数辨识方法及配电网电压稳定性分析为评估分布式电源对配电网电压稳定性的影响提供了基础。

湖北省农村配电网低电压治理实例

文章分析了湖北农村配电网"低电压"的基本情况和特点,介绍了湖北省农村"低电压"治理的工作组织架构,重点阐述了国网湖北省电力公司建设信息平台强化"低电压"管控手段、通过方案对比明确工程治理核心原则等"低电压"治理工作的典型做法,通过典型案例展示了治理效果。

数据融合技术在变压器状态评估中的应用

电力变压器是电力系统及变电站的最至关重要的设备之一。对电力系统进行运行维护时,监测并预报变压器运行状态并且能够有效地监测并判断变压器的故障情况具有非常现实的意义。基于设备状态信息融合技术,分析了D-S证据理论的基本原理、组合规则和决策过程。通过具体的实例论述了诊断方法的具体可行性,比较了单一诊断方法(只经神经网络判断的结果)与信息融合技术的正确率,并指出信息融合技术的发展优势和可实现性。

考虑负荷分布特征的供电单元聚类优选方法

科学合理的供电单元划分是中压配电网接线模式优选的关键,传统的供电单元划分方法通常基于平均负荷密度和供电半径,难以处理海量的配电网精确负荷空间分布信息(例如经度、纬度、负荷等)。提出了一种考虑负荷分布的聚类供电单元优选方法。首先基于供电网格内的负荷的空间坐标以及负荷,构建精确负荷空间分布数据样本集合。定义负荷密集度指标量化供电单元内部负荷分布的紧密程度,定义单元离散度指标量化供电单元之间界限的清晰度,并构建单元优选目标函数,基于样本点典型日负荷曲线的最大功率,采用聚类算法进行遍历优选,得到供电单元的初始划分方案;基于技术指导性原则定义相应的约束条件,包括最大供电半径、负荷总量以及容载比,进一步考虑负荷的时序波动特性,对初始划分方案进行调整,使得满足约束条件的供电单元内部负荷分布尽量紧密而供电单元之间的界限尽量清晰。最后结合某供电网格实际负荷空间分布三维信息作为算例,分别采用K-means以及DPC聚类算法验证了所提方法有效有效考虑到负荷的实际空间分布,划分出的供电单元内部负荷分布紧密,供电单元之间界限清晰。

基于电力CPS联合仿真的主配一体化电网负荷转供方法研究

分布式光伏和风电等分布式电源的大量并网、电力信息物理系统(CPS)的快速发展等对电力系统的运行调度带来不可估算的影响,针对紧急状态下提高电力系统供电可靠性的问题,该文提出面向主配一体化电网的负荷转供方法。首先,考虑光伏和风电自身特点建立分布式发电模型;其次,根据负荷重要性对负荷进行分类,并计及通讯延时计算负荷恢复率;然后,以切负荷与网损为目标函数,并考虑网络约束,通过构建遗传算法对目标函数寻优求解;最后,在电力CPS联合仿真平台上进行验证,结果表明所提方法能更接近实际运行工况,具有更好的负荷恢复效果,从而减小社会经济损失。

微电网并网验收试验规范的研究

依据现有的国内外相关标准和规范,对验证微电网在并/解列过程以及并网运行中是否满足相关技术要求所必须进行的验收试验进行了研究。结合对微电网并网/解列及并网运行过程中的技术要求,给出了验收试验应具备的条件、测量仪器设备、验收试验的一般流程和验收标准等。重点针对并解列操作、并网运行时的电能质量参数、逆功率保护和短路保护等关键操作、运行参数和保护功能的验收试验进行了设计,给出了相应的测试方法、具体步骤和验收标准。该研究为制定微电网接入验收试验规范提供了较好的基础和依据。

基于D-S融合的配网设备状态可信度评估方法研究

配网设备安全稳定运行直接关系到用户的用电体验,然而传统的定期配电检修方法费时费力,易发生两次检修之间出现故障的事件,且大规模安装在线监测系统的投入产出比极低。因此通过对实际运行数据分析,找出与配网设备状态直接相关且易于获得的变量,分析变量的置信区间,基于D-S融合建立设备评价模型,提出了一种新的设备状态可信度评估方法,为设备状态检修提供参考。

适用于电力线载波通信的同轴电缆建模研究

电力线载波通信技术因其良好的经济性和便利的应用性而成为智能电网通信的重要手段之一。通信网络元件高频模型的建立是电力线载波通信技术研究和应用的基础。首先从同轴电缆的物理结构出发,建立了同轴电缆的一次参数包括单位长度的电容C_0、电感L_0和电阻R_0的高频参数模型;然后利用分布参数理论建立同轴电缆的高频传输参数的模型;最后通过开、短路测试法验证模型的有效性和正确性。同轴电缆高频模型的建立为设计智能配电网中电力线载波通信技术的调制方式,提高电力线载波通信技术的实用化程度提供必要的理论依据和分析方法。

磷酸铁锂储能电池过充热失效特征参量研究

锂电池的安全性,是掣肘锂电池储能技术发展的重要问题。为探究锂电池过充热失效的特征参量,采用两段式充电对100A·h磷酸铁锂储能电池展开过充实验。通过检测特征气体、电压、温度等参量,对热失效早期锂电池行为进行了研究,并对停止过充后锂电池的风险状况进行了分析。气体检测仪和气相色谱仪检测结果表明,H2为出现最早且含量最高的气体,在特征气体中占比达到62%以上,能够在热失效前至少3 min完成预警,最适合作为预警气体;其次为CO和烃类气体,烃类气体中C2H4含量最高,达到烃类气体总量的78.5%。分段式充电结果表明,在锂电池发生热失效前的电压迅速上升期停止充电,能避免热失效发生。停止过充后电池表面温度仍会继续上升,说明电池内部副反应放热仍在继续,可能促使热失效的发生。

城市配电网中性点接地方式的适应性分析与选择研究

中性点接地方式是涉及到技术、经济和安全等多个方面的综合问题,具有理论研究与实践经验密切结合的特点,也是配电网系统实现安全与经济运行的基础之一。从供电可靠性与设备及人身安全两个维度对配电网中性点不同接地方式的影响及适应性进行了比较分析,并指出了经消弧线圈接地及经小电阻接地两种方式下需重点考虑的问题,为配电网中性点接地方式及其相关设备的选择提供依据和参考。