“双碳”背景下源网荷储协调互动助力新型电力系统发展

随着全球气候变化日益加剧,减少碳排放、推动可持续发展已成为全球共识。在这一背景下,电力系统转型成为重要议题之一。源(发电源)、网(电网传输)、荷(电力需求)和储(电力储存)之间的协调互动对于构建新型电力系统、实现电力供需动态平衡尤为关键。探讨在“双碳”背景下,如何通过源网荷储协调互动实现新型电力系统功率平衡,通过资源协同保障电力可靠供应,达到能源转型、碳减排和可持续发展的目标。

计及大规模风电并网的交直流电网连锁故障熵特征研究

随着风电并网容量的不断提升和网内直流输电工程的日益增多,大量的电力电子化设备接入使得系统发生连锁故障模式以及演化过程出现了一些新的特征。从影响因素和发展过程等方面对比分析了电网传统连锁故障相继开断过程和计及大规模风电并网后的连锁故障过程的差异。在传统连锁故障潮流熵分析方法的基础上,引入了在相继开断中可能导致风机故障脱网的电压熵和频率熵,构建了其计算公式,并提出了评估连锁故障发展影响因素的综合熵向量,给出了连锁故障影响因素的判别方法与相应的流程,为对大规模风电并网后连锁故障的影响因素定量分析和评估提供了技术手段。通过对就地消纳型和外送型两种典型系统进行仿真,结果表明,所提的方法能够有效地反映电网发生连锁故障的原因以及发展过程。提出了相应的连锁故障防控措施。

基于有限元分析的GIS铸造壳体设计

根据气体绝缘开关设备(Gas Insulated Switchgear,GIS)铸造壳体在水压试验下的载荷条件和边界条件,采用ANSYS对铸造壳体进行有限元分析,研究铸造壳体在内压作用下的应力、应变分布情况,并对壳体应力较高的位置进行线性化分析处理,评判线性化分析的数据,为铸造壳体的设计、校核及结构优化提供可靠的数据参考,完成GIS铸造壳体的设计。该壳体通过了水压破坏试验的验证,表明设计满足安全要求。

适应大规模清洁能源并网和传输的未来新型直流电网研究

大规模清洁能源并网和传输的需求推动了新型直流输电技术的发展。以高比例清洁能源并网和远距离传输为背景,分别从世界各国的顶层技术方案研究、工程研发与应用、具体新型输电技术研究、核心器件与材料研制、二次系统控制保护技术开发等领域对新型直流电网进行整理性研究,总结得出未来高压柔性直流输电网可能成为满足清洁能源并网和传输需求的电网的主流模式。

平抑联络线功率波动的微网混合储能容量优化

为合理配置微网混合储能系统的容量,降低联络线功率的波动性,提出平抑联络线功率波动的混合储能系统容量配置方法。首先,以净负荷和联络线期望功率的偏差平方最小为目标,以联络线功率的上下限以及最小调节时间为约束,优化得到联络线期望功率。其次,依据净负荷功率以及优化得到的联络线期望功率计算得出混合储能系统功率。然后,建立了以混合储能系统全生命周期成本为目标,以蓄电池以及超级电容器工作频段的分界频率为优化变量的混合储能系统容量优化模型,并应用粒子群算法求解该模型获得最优的储能系统功率和容量。最后,采用实际微网运行功率数据,进行了案例验证,仿真结果证明了所提方法的经济性和有效性。

基于交替方向乘子法的互联系统经济调度模型

针对多区域互联系统集中调度方法存在的计算规模过大和私密性不足问题,提出了基于交替方向乘子法的分散协调调度模型并在模型中考虑了网络安全约束。首先,采用模糊建模法对风电出力的不确定性进行描述并将其引入到旋转备用约束中。其次,利用复制边界节点变量法对区域进行分解并建立了基于直流潮流的互联系统分散协调调度模型。每次迭代中交替方向乘子法不需要中央协调控制器的参与,仅需向相邻区域传递相角信息即可。然后,基于可信性理论将模糊机会约束变换为确定的等价类约束。最后,通过两区域互联系统进行算例分析,仿真结果表明所提方法的有效性。

清洁能源并网下多电源联合运行的策略研究

随着送端电网清洁能源并网容量和直流线路的不断增加,加剧了电网故障后并网的清洁电源发生大规模无序脱网的现象。文章结合送端电网不同电源的特性,定义了送端电网清洁电源脱网容量的目标函数和约束条件,设定了不同的电源基地运行条件和不同的保护参数下的脱网容量期望区间,形成了多电源联合运行的协调策略。通过对某大区电网进行仿真分析,结果表明增大清洁电源附近常规电源的出力能够缓解在电网故障瞬间清洁电源的高压脱网现象,得出了在严重故障下安控切机措施和风电高电压穿越保护相配合的方案能够有效降低清洁电源的脱网容量。