含分布式电源与储能的配电网扩展规划方法研究

随着配电网中分布式电源与储能的接入,给配电网的规划带来了新的问题。当前研究中较少涉及分布式电源、储能及配电网线路的联合规划方法,为此提出了一种配电网两层扩展规划方法。首先,建立了分布式电源与线路联合规划的混合整数线性模型,考虑了投资费用、运行费用、网损费用及负荷增长等因素。然后,根据储能在配电网中的运行特点和作用,基于傅立叶频谱分析理论,分别提出了配电网中储能的集中与分布式规划策略。以某18节点的配网结构为例,分析所提两层规划方法的有效性,算例结果表明:分布式电源的引入有利于降低配电网投资与运行总成本,频谱分析理论可以为储能规划问题提供有效的解决方法。

大型发电机变压器组差动保护用电流互感器选型

超高压电力系统中的大型发电机变压器组差动保护普遍采用具有暂态误差性能的TPY级电流互感器。目前新建大型发电厂一般先由设计者根据工程要求提出新订购的电流互感器技术条件后,生产制造部门再进行设计及参数优化,提供能满足用户要求的电流互感器及相关参数。结合实际工程,对大型发电机变压器组差动保护采用TPY型电流互感器选型进行分析,并重点对多个短路工况下技术条件的拟定提出了一些建议。

不受电容式电压互感器暂态特性影响的距离保护

受电容式电压互感器(capacitive voltage transformer,CVT)暂态特性的影响,高压输电线路距离保护易发生暂态超越而误动,影响电力系统的安全稳定运行。提出了一种不受CVT暂态特性影响的距离保护新原理。该原理以CVT能够正确传变工频量为基础,通过基于矩阵束的准确工频量提取方法计算保护安装处电压电流的工频量,利用贝瑞龙模型计算长距离输电线路整定点处的电压和电流,最终以整定点为观测点,通过传统的距离保护算法与方向元件配合确定故障点的位置,该原理不受CVT暂态特性的影响,同时考虑了长距离输电线路分布参数效应对距离保护的影响,具有较好的性能,仿真结果验证了所提算法的有效性。

基于智能优化与磁链预测的双馈电机直接转矩控制

传统的直接转矩控制(direct torque control,DTC)应用于双馈电机时,双逆变装置使DTC原生的转矩脉动加剧。为此,提出智能优化与磁链预测控制相结合的方法,利用预测控制减小转矩脉动,遗传算法优化系统控制参数,在线克服电机与控制系统的非线性。采用Matlab的M-file进行仿真,结果表明,该方法有效降低了双馈电机运行中的噪声和振动,亦提高了系统的鲁棒性。

电动汽车双馈电机转子电流最小化控制

提出了一种基于双馈电机的电动汽车驱动系统。该系统低速运行状态类似同步机,特性硬;超同步运行时定、转子同时输入能量,调速范围宽、动态响应快;变频器发生严重故障的情况下,电机仍可作为感应电机使用。针对双馈电机定、转子能量双向流通使低速电机电流及驱动功率过大的缺点,采用无功功率控制的方法,降低转子无功功率,实现了转子电流最小化,减小了驱动装置中开关元件的容量等级,获得了较同等级异步电机更低的损耗。利用Matlab/Simulink对系统的运行性能进行了分析,结果验证了该控制策略的正确性和可行性。

电动汽车负荷建模的影响因素和充电控制研究

目前电动汽车的发展应用已成为一种必然趋势,但规模化的电动汽车接网充电将会在一定程度上影响电力系统的安全稳定运行。通过详细论述电动汽车充电负荷建模的影响因素,从输配电网两个层级分析电动汽车接网充电给电网运行带来的影响,总结电动汽车规模化充电控制策略的研究思路,为电动汽车充电控制研究领域提供理论指导。

电力期货在水火电资源优化配置中的应用

研究了电力期货在水火电发电资源优化配置中的应用。给出了考虑同一或不同区域电力市场时,2发电商之间在不同发电成本和发电收益下进行电力期货交易的实现方式和所得收益的计算模型。理论分析和具体算例都显示,水火电发电商之间进行期货交易,既可以通过置换发电资源来充分发挥丰水期水电的成本和环保优势,促进发电资源的优化配置和社会整体发电成本的降低,还可以在枯水期保障充裕的社会整体电力供给。同时期货交易还会带来额外的价差收益,发电商通过期货价格来分享这一额外收益,也符合其发电效益最大化的原则。因此电力期货是一种非常有效的水火电资源优化配置手段。

智能电网对继电保护发展的影响

针对国家电网公司提出的"以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础,利用先进的通信、信息和控制技术,构建以信息化、自动化、数学化、互动化为特征的自主创新、国际领先的坚强智能电网的战略发展目标",比较了不同国家和地区智能电网的定义及特征。在分析了国家电网公司智能电网特点的基础上,分析了其对继电保护的影响,指出了在建设智能电网过程中为跟进新技术的应用及新设备的投产,必须开展继电保护相关问题的研究。

小电流接地系统单相接地故障选线方法

我国中、低压配电网主要采用中性点非直接接地(小电流接地)运行方式,当发生单相接地故障时故障信号不易检测。归纳总结了基于特殊信号、故障稳态信号、故障暂态信号等接地选线技术,指出了其存在的问题。

辽宁电网风光互补发电应用研究

风光互补发电是比单独风力发电、单独太阳能光伏发电更加有效的发电方式。采用风光互补组合供电,实现能量之间的相互补充,不仅能提供更稳定的电能输出,还可以在一定程度上削弱风电的反调峰特性。介绍了辽宁省风能、太阳能资源的时间、空间分布情况,并以沈阳地区为例分析光伏发电对电网综合调峰、互补调峰的影响,从而得出结论,对于负荷尖峰出现在10时左右的地区,风光互补对于顶尖峰是有益处的;对于负荷尖峰出现在17时以后的地区,还需要采取其他措施来弥补光伏发电出力曲线的先天缺点。

基于多维度的城市饱和负荷预测方法研究

城市的饱和负荷是城市发展过程中各种因素的结果,研究城市的饱和负荷对确定电网的最终建设规模具有重要影响。针对城市饱和负荷预测的问题,提出了基于多维度的城市饱和负荷预测方法。首先,分析影响城市电力负荷的主要因素,建立了以经济、人口指标为影响因素的城市饱和负荷预测指标;其次,以多元回归分析理论为基础构造了以影响因素为自变量、用电需求为因变量的函数,并建立了多元二项式回归模型;最后,基于多元回归理论和Logistic曲线模型预测了城市电力负荷的发展情况,并通过对某市的案例分析,证明该方法的有效性、准确性和可行性,为未来城市饱和负荷预测的研究提供理论参考。

无功电压优化对新能源消纳的影响

大规模风电和光伏接入电力系统将会加剧配电网节点的电压波动,而无功电压优化能有效改善系统的电压水平。该文首先对双馈风机的无功调节能力进行分析,建立了无功优化对配电网电压和新能源消纳的影响模型。考虑到风电和光伏等分布式电源存在一定的无功余量,具有一定无功调节能力,利用这些无功余量进行无功优化,将节点电压和额定电压偏差的方差作为目标,建立了无功电压的优化模型。在常规粒子群算法基础上,使用智能粒子数控制提高计算效率。最后,通过IEEE 33节点系统对模型进行了多场景仿真分析,结果表明所提出的无功电压优化模型可以起到改善系统电压质量,提高消纳能力的作用。在高渗透率场景下,系统可以利用风电光伏的无功余量对系统电压水平进行优化,在提高系统电压水平的同时保证新能源的消纳。新能源接入的位置不同,无功电压优化对其消纳的影响也不同。

基于改进经验模态分解和支持向量机的风电功率预测研究

风电大规模接入给电网安全运行带来了较大的挑战,风电预测是主要的解决措施之一。针对风电功率信号的非线性和非平稳性特征,提出了一种基于改进经验模态分解(IEMD)和支持向量机(SVM)的风电信号组合预测方法。首先,阐述了EMD的基本原理和优缺点,针对其分解非线性非平稳信号时的采样率问题,提出了一种消减欠冲现象的改进方法。其次,以辽宁某风电场提供的风电数据为研究实例,利用IEMD将风电信号分解为一组较为平稳的子序列分量;然后,运用SVM理论分别构建风电信号低频和中频分量的EMD-SVM和IEMD-SVM组合预测模型,并在MATLAB中仿真对比了两种模型的预测结果。研究结果表明,IEMD-SVM的组合预测模型在分解风电信号时能够有效减少欠冲点数目,较好地表现原信号的整体趋势,与EMD-SVM预测方法相比具有更高的精度和准确度。

一种面向时空全过程的线损变动分析方法

为有效解决线损变动因素相互耦合、难以定量分析的难题,提出一种面向时空全过程的线损变动分析方法。首先,创建面向时空全过程的线损变动指标体系,理清时空中各影响因素的耦合关系;基于回归分析法,建立线损变动时空全过程分析模型,计算出各因素对线损变动的贡献度,为开展线损管控提供参考。该方法与"四分"线损管理体系配合应用,能有效提升线损管理的精益化、智能化、科学化水平。

辽宁中部500 kV短路电流控制策略研究

通过对规划东北特高压网架辽宁地区短路电流水平进行仿真计算,发现特高压投产对辽宁中部地区500 kV短路电流影响较大。针对该地区超标问题进行研究,通过对多种解决方案进行对比分析,提出打开地区部分500 kV电磁环网,与少量线路加装故障电流限流器相结合的短路电流控制策略,该策略可在有效限制短路电流水平的同时兼顾提高电网安全可靠水平。

辽宁中部沿海区域受端电网规划网架方案研究

针对"十三五"期间辽宁中部沿海地区预计投产大型点负荷9.5×106 kW,约占辽宁省全社会最大负荷的1/3的大型点负荷投产后会引起辽宁省负荷的阶跃性增加,并将对"十三五"期间辽宁省规划的主干电网以及电力流向产生重大影响的现状,对大型点负荷的电力供给来源及对辽宁省电力流向的影响进行分析,并提出合理的规划网架方案以保证大型点负荷的安全可靠供电。