电力系统无功优化与无功补偿

电力系统的无功优化和无功补偿是减小网损、提高系统运行电压和系统稳定水平的有效手段,因此也是电力系统研究的主要方向之一。文章对当前国内外的无功优化和无功补偿进行了总结,并对目前无功补偿和优化存在的问题进行了一定的探讨和研究。

新能源合理利用率研究

加快构建新型电力系统,是电力领域服务“双碳”目标、推动生态文明建设的重要举措。新能源合理消纳利用是构建新型电力系统的关键,本文提出以新能源合理收益、消纳责任权重、调节能力提升措施发展潜力等为约束,以综合考虑新能源开发运行成本和系统消纳成本等因素的系统综合成本最小为目标的新能源合理利用率优化方法,可以得到新能源合理利用率及相应的新能源规模和调节能力提升措施。以云南省为例,通过算例分析,验证了方法的合理性和可行性。

一种低压电网无源滤波器改造方案

针对无源滤波器的缺陷,提出了一种低压电网无源滤波器改造方案。在已安装无源滤波器的基础上,将有源滤波器通过小电感与无源滤波器相连,设计了混合有源滤波器。阐述了有源滤波部分谐波检测与控制方案的选取、新增补偿容量与品质因数的确定。实验与仿真结果表明,该方案具有能抑制谐波放大现象和提高滤波效果的特点。

应用改进GENOCOPⅢ算法求解无功优化问题

本文将GENOCOPⅢ(Genetic algorithm for Numerical Optimization of Constrained Problems)算法应用于以网损最小化为优化目标的电力系统无功优化问题中。该算法是一种求解含非线性约束的数值优化问题的协进化遗传算法。算法保持两个不同的种群并且使用不可行个体修正法来搜索可行点。文章最后以IEEE14节点系统为优化对象进行了计算,证明了GENOCOPⅢ遗传算法具有良好的性能。

考虑风电场影响的地区孤网运行分析

针对地区电网中大规模风电场可能引起的稳定问题,根据云南电网结构、风电分布特点和规模、确定具有代表性的风电孤网区作为研究对象,分析风电场不同出力,以及不同规模风电孤网的暂态稳定性问题。

适应供给侧结构性改革的中长期负荷预测拓展索洛模型研究

随着供给侧结构性改革的深入,电力需求的演变规律变得更难捕捉。传统的中长期负荷预测模型通常未考虑供给侧结构性改革因素,难以满足新形势下中长期负荷预测精度的要求。基于此,提出了一种适应供给侧结构性改革的中长期负荷拓展索洛预测模型(Supply-Side Reform-Extended Solow Regression Model,SSR-ESRM)。首先,通过对供给侧结构性改革内涵的解读,从规模、结构及效率三种效应出发,构建了量化指标体系。其次,在基本索洛模型的结构中,引入供给侧结构性改革因素对模型进行拓展,建立SSR-ESRM实现中长期负荷点预测。为反映供给侧结构性改革的不确定性,建立了系统动力学模型生成多种经济发展场景,进一步实现中长期负荷外推预测。算例分析表明,考虑供给侧结构性改革因素的SSR-ESRM预测精度较高,且对场景切换的灵敏度适中,有利于电网规划的灵活性,能够为实现电网规划提供有益的参考。

融合日期类型的改进线性回归短期负荷预测模型

为了提高短期电力负荷预测精度,综合分析气象、经济、节假日等影响因素,以K-means聚类方法定义节假日变量,并考虑日期类型与气象因素的交叉效应,提出融合日期类型与气象因素的多元线性回归短期负荷预测模型。该模型弥补了广义线性模型无法体现节假日因素影响的缺点,在一定程度上提高了预测精度。利用西南某省2013—2016年实际电力负荷数据对模型进行检验,结果表明:该模型通过对历史数据的深度挖掘以及对日期信息的合理利用,提高了短期负荷预测精度,拓展了多元线性回归模型在短期负荷预测中的适应性。

面向电网产能优化的设备利用效率评价及应用

建立面向电网产能优化的设备利用效率评价体系,对于指导电网协同规划与建设具有重大的现实意义。提出了面向电网产能优化的设备利用效率评价体系,给出了容载比、最大负载率、年等效平均负载率及年平均利用时间,和电网产能优化目标限值等4大类评价指标,考虑影响电网设备利用效率的关键因素后,采用电网产能优化的方法提高电网整体利用效率。最后以云南电网为例验证了本文所提出的电网产能利用评价体系和优化方法的合理性和有效性。

供给侧改革背景下云南省电量增长关联因素挖掘

以云南省电量发展为研究对象,剖析了供给侧结构性改革的内涵,并首次从经济侧及电力侧2个角度建立供给侧改革因素的量化指标体系。基于此,通过线性与非线性结合的直接关联因素挖掘及系统性主成分分析等综合方法量化分析了供给侧改革因素对云南省电量发展的影响。结果表明,所提出的供给侧改革因素能较好地量化供给侧改革对电量发展的影响,同时所应用的分析方法能有效挖掘出云南省电量增长的主导性供给侧改革因素,为分析供给侧改革对电网规划的影响提供指导。

基于多层LMDI分解法的云南电力消费增长趋势研究

在传统单层对数平均迪氏指数法(Logarithmic Mean Divisia Index,LMDI)的基础上,为解决单层模型在特定政策、行业方面解释性不足的局限性,提出利用多层LMDI分解模型,将云南省2008-2016年全社会用电量增长进一步分解为人口效应、规模效应、结构效应、部门效应和强度效应并与传统的单层分解法进行对比,分析得到以下结论:规模效应和部门效应对云南省电力消费的增长呈正向作用,结构效应和强度效应对云南省的电力消费的增长呈抑制作用,人口效应的影响较小,可为后续区域电力行业发展建设提供参考。

多因素下电网供送电能力研究

某电网网架较为薄弱,电网中季节性负荷占比较高,且大量小水电由低电压等级线路逐级、远距离向主网外送电力,导致供电受限和送电受阻的问题同时存在。通过对电网季节性负荷特性和电价政策分析,总结了电网供电受限的影响因素;采用频域和时域仿真的方法分析了电网动态阻尼水平和送电断面极限控制约束,得出影响电网送出受阻的关键因素。最后,根据供送电受限的影响因素,从电网的安全、经济运行角度提出了临沧电网供送电受限的解决方案。

景洪电站机组改接220kV电压等级运行研究

分析了云南西双版纳电网存在的问题,从合理利用资源,减少电网投资的角度,提出景洪电站部分机组改接220kV电压等级运行方案,解决版纳电网存在的问题,并进行了供电可靠性、电网稳定性及短路电流方面的校核。

滇西南电网对中老联网老挝电力回送的适应性研究

滇西南地区作为云南水电基地之一,同时承担了西电东送和汛期省内用电需求的重任。现状情况下汛期滇西南电网送出通道压力较大,通道裕度已出现不足。为积极响应国家“一带一路”倡议,依托地理优势、能源优势、技术优势等,积极构建与周边国家电力互联互通的清洁能源通道,我国相关单位多次与老挝方面相关部门及企业接触、商谈,探讨开展云南与老挝之间高电压等级联网的可行性。鉴于此,依托近期相关中老谈判成果和现有中老联网方案相关分析研究,以“十四五”末期云南规划电网为基础,重点分析滇西南电网对中老联网后老挝电力回送的接纳能力、网架适应性,并提出相应的省内电网加强方案,为“十四五”期间解决老挝电力回送后滇西南送电通道送出受阻问题提供决策参考。

云南电力发展存在问题与未来新型电力系统发展建议

截至2020年底,云南电源装机已超过1亿千瓦,以水电为主的电源结构存在与省内用电负荷不匹配的固有矛盾,同时云南电力供需不平衡问题比较突出,随着全国碳中和目标的进一步推进以及新型电力系统的构建,在大力推进新能源建设的同时,结合云南电力发展存在问题,建议加强系统调节能力建设,提高系统对新能源的接纳能力,省内省外市场协调发展,重视电源建设与产业协调发展。

澜沧江上游梯级水电站送出方案的无功配置研究

针对澜沧江上游梯级水电站500kV出线线路总长度较长,充电功率较多,但水电站出线长度普遍较短的情况,提出了3种梯级电站无功配置方案。通过电力系统潮流稳定计算分析软件BPA对3种无功配置方案下水电站附近区域电网电压进行仿真计算,结果表明若仅靠常规的线路高抗配置方案将可能导致系统电压偏高需要水电站进相,若采用短线路过补偿方式则可能引起的工频谐振过电压等问题,难以满足系统调压要求。推荐的无功配置方案考虑在合适的澜沧江梯级水电站母线侧装设500kV高压电抗器,高压电抗配置补偿率合理,能够较为合理地控制系统电压。

基于面板回归的地区行业用电量空间协同预测模型研究

中国大部分地区目前还处在工业化中后期阶段,行业用电在全社会用电量中占有较大比重,随着区域协同发展政策的实施,各地区内部行业间联系日益紧密,针对地区内部行业用电量预测问题,传统单维度历史序列分析无法满足需求。介绍一种基于关联规则发掘算法确定行业电量增长主导因素的方法,结合面板数据建立区域行业用电量空间协同预测模型,模型基于面板协整关系实现多地区行业用电量预测。以中国南方五省非金属行业用电量及相关经济数据为例进行实证研究,验证了所提出的空间协同预测模型的可行性与有效性。

紧扣质和效 探索集约高效规划电网

面临经济社会发展新常态和全面深化改革新形势，公司过往依靠电量快速增长和加大投资的发展模式难以为继，必须主动把握新常态的特点，走内涵式、精益化、质量效益型的发展道路。

基于迁移学习的中长期电力负荷预测

由于时间跨度大并受多种复杂因素影响,电力系统中长期负荷预测需要从大量数据中挖掘负荷特性及影响因素,实际应用中常常面临数据不足的问题。提出基于迁移学习的中长期负荷预测以降低样本不足对预测精度的影响,模型将源地区电力负荷及社会经济因素数据样本进行迁移以扩充目标地区数据集,通过隐变量描述不同源地区的特征,继而对目标地区和源地区建立集成模型进行预测。通过实际算例进行验证,所提出的模型能有效降低中长期负荷预测的误差。