基于数据测试和粒子群优化算法的光伏逆变器LVRT特性辨识

为了对光伏逆变器低电压穿越控制精确建模,提出灵敏度分析和实测方案相结合的光伏发电单元低电压穿越控制参数辨识方法。首先对光伏单元待辨识参数进行灵敏度分析,提出辨识所用数据的测试方案;然后利用自适应惯性权重粒子群优化智能算法,结合多组实测数据对光伏并网系统低电压穿越控制参数予以辨识,从多组辨识结果中提取最优值;最后将最优值代入模型中,计算模型输出与实测数据的误差,验证了参数辨识结果的准确性。该方法考虑了逆变器功率等级不同给辨识结果带来的误差,辨识结果准确度较高并且多次辨识结果具有一致性,可用于工程实际计算。

针对确定分区数量的无功控制分区最优化方法

对于电力系统无功分级控制的分区划分问题,提出了一种针对确定分区数量的无功控制分区方案最优化方法,使用加权电气距离表征无功源、受控点及控制分区间的耦合度,使分区方案更为均衡,并在降低分区之间耦合度的同时增强分区内部耦合度。所提方法首先将受控点分配至各个无功源,进而构建线性整数规划模型,最后使用成熟算法进行求得最优解。对IEEE39节点标准测试系统的仿真结果验证了方法的有效性,对实际电力系统的仿真验证了方法的实用性。

含分布式光伏的有源配电网无功电压控制研究

随着分布式光伏发电规模的不断扩大,渗透率不断提高,分布式光伏并网带来的配电网电压越限问题已不容忽视。首先分析了分布式光伏电源接入配电网引起电压越限的基本原理,并针对电压越限问题,对比常用的电压控制方法和控制策略,提出分布式电抗器电压控制方式,然后通过BPA稳态仿真分析了电抗器的接入位置、接入容量对调压效果的影响,最后通过抽样分析不同线路型号和线路长度下所需的串联电抗器与并联电抗器的容量大小分布、容量差值分布等特征。

基于省地一体化的地区电网运行风险评估技术

为了提高风险评估的全面准确性,方便调度员掌握全网运行风险的实际情况,提升地区电网运行风险的感知能力,设计了基于省地一体化的地区电网风险评估系统。提出了适用于地区电网运行特点的风险评估模型和计算方法;基于预想故障分析,考虑地调负荷转供和负荷削减的调控措施,实现了省地一体化联合风险评估功能。结合算例分析,证明了本系统的可行性和实用性。

大容量无功补偿装置在浙江受端电网的落点优选方法

针对浙江电网可能面临的交流线路故障、多回直流换相失败闭锁继而引发直流连续换相失败的问题,分析了采用大容量调相机、静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)装置对换相失败和电压稳定的影响,比较了不同无功补偿装置的性能。在此基础上,提出了考虑直流换相失败、受端电压失稳的大容量无功补偿装置落点方案评价指标体系,对指标进行规范化处理,并采用线性加权法综合指标在备选的STATCOM装置落点方案中选择最佳方案。最后,将该方案应用于实际算例,得到了STATCOM装置的最佳接入点。

基于调节函数的新能源并网的主变电压越限处理方法

针对含大规模新能源发电的地区电网主变母线电压越限问题,提出了一种基于调节函数的处理策略,通过排序计算调节函数值形成调节策略候选集,然后将新能源发电系统的无功调节、有载调压器的档位调节以及无功补偿装置的投切等多种调节方式协调控制。与传统的基于电压灵敏度的调节方法相比,调节矩概念的使用使得调节机理更加形象化,同时现场运行结果表明,该方法具有算法简单、计算速度快、占用计算内存少等优点。

分布式光伏电站监控装置的研究和设计

为解决分布式光伏电站发电的间歇性和随机性对电网电压和频率造成的影响,研发了一种分布式光伏电站监控装置。首先,介绍了该装置的基本原理以及硬件和软件层面的设计。然后,为充分发挥逆变器本身具备的快速和连续的无功和有功调节能力,采用改进的增量式PID(比例积分微分)和一次调频曲线分别进行无功/电压和有功/频率的自动控制。最后,仿真结果、无功跟随试验、一次调频试验以及现场电压调节试验结果验证了装置具有良好的调压和调频能力。

计及新能源消纳的地区电网无功电压优化控制策略

新能源高比例接入电网导致的电压质量下降,是制约新能源消纳能力的重要因素。为此,提出一种基于新能源最大消纳能力的无功电压优化控制方法。利用新能源发电预测数据评估最大发电能力,建立无功电压优化模型并求解各节点的电压控制目标,进行超前决策控制。根据地区电网的拓扑特征和运行特性,设计动态分区、策略预判、告警闭锁等相关功能,提升控制方法的安全性和稳定性。对实际算例的仿真分析结果表明,该方法对无功电压支撑具有良好效果,可有效促进地区电网的新能源消纳。

储能参与一次调频的优化控制策略研究

浙江电网作为典型的受端电网,特高压直流的大规模接入和新能源渗透率的不断提高对系统频率稳定带来巨大挑战。通过搭建浙江电网统一频率模型,模拟浙江电网在负荷扰动下的系统动态频率响应情况。基于储能系统采用下垂控制方式参与系统一次调频,对比有无储能参与一次调频时的系统频率波动情况来分析储能的调频作用及效果。此外,提出储能的调频死区和调差率的优化选取方法,在不同工况下通过动态调整储能的调频控制参数,以提高储能的功能性和经济性。

考虑风险的交直流混联系统鲁棒备用优化

为协同调度多区交直流混联系统的发电资源,并应对风电出力的强不确定性,提出了一种考虑风险的鲁棒备用优化模型。该模型采用线性化潮流考虑了系统无功和电压约束,以获得更加准确且可靠的发电及备用计划。同时,与传统的鲁棒优化模型不同,该模型将不确定性集的边界建模为决策变量从而进行优化,并相应地评估了系统运行风险,包括弃风风险与失负荷风险2类。为减轻区域间的通信负担,同时保护区域内的信息安全,基于我国交直流混联系统的层级结构,制定了分解调度策略,进一步采用目标级联分析法分布式地并行求解所提模型,可通过有限次迭代获得可接受的近似最优解。在2区域12节点系统和3区域354节点系统上的算例分析验证了所提模型与算法的有效性。

考虑无功辅助服务分段报价的多目标无功优化方法

电力市场改革对电力系统无功辅助服务机制和无功优化提出了更高的要求。如何在确保电力系统电压质量和安全可靠运行的前提下,实现无功辅助服务市场化、优化无功资源调控是无功电压自动控制面临的重要课题。基于电力市场环境提出了一种无功辅助服务分段报价规则,构建机组进相、滞相时的购电成本模型。在此基础上,提出了一种考虑无功辅助服务规则的多目标无功优化控制方法。对某省级电网实际运行方式进行了仿真计算和分析、讨论。仿真结果验证了该算法无功调控效果的有效性、经济性与均衡性,满足电力市场环境下实际应用需求。

光伏电站并网性能认证关键技术研究

目前我国在光伏发电领域中光伏组件、光伏逆变器等产品方面已经建立了相应的认证制度,有效确保了产品的性能与质量达标。但在光伏发电并网环节,尚存在认证技术和认证机制不健全的问题,使我国光伏发电认证制度在并网环节存在缺失。从光伏电站自身属性入手,将认证技术与光伏电站并网性能相结合,运用基于半实物仿真的一致性核查技术和光伏电站整站实测校准建模的仿真评估技术,提出了一种覆盖光伏发电并网全环节、长时间尺度的科学有效的并网性能认证方法,通过光伏电站实际工程应用,验证了该认证方法的有效性。

基于线充比率的配电网感性无功补偿充裕度量化评价分析

提出一种基于线充比率的110 kV变电站无功补偿充裕度计算与量化评估方法,通过分析评估主变有功负载率、负荷功率因数、电缆线路的充电功率对变电站无功平衡的影响,计算出110 kV变电站相应的线充比率和下接极限电缆长度以及感性无功充裕度,提出变电站无功补偿需求,为110 k V变电站无功配置设计方案提供参考。

10 kV配电网分布式电压无功优化系统研究

为了使分布式补偿装置的配置和对这些装置的实时控制两个不同阶段的结合达到最优化的效果,本文提出了一种10 kV配电网分布式电压无功优化系统构架,结合了补偿装置的配置优化和补偿装置的实时协调优化控制技术从而真正实现了系统的整体最优化。分析并提出了分布式智能补偿装置的必备功能并在其智能控制器中实现了这些功能。采用4G/5G加密无线通信技术实现了实时优化控制主站和分布式补偿装置之间的信息交互。最后介绍了一个实施案例以及该案例的运行统计数据总结。

抑制直流连续换相失败的调相机暂态强励控制策略

直流连续换相失败严重威胁电网的安全稳定运行,若换相失败次数过多,直流将发生单级或双极闭锁,可能引起电网的频率和电压失稳,研究可行的抑制直流连续换相失败的措施十分必要。为此,提出了调相机持续暂态强励以抑制直流换相失败的控制策略。首先介绍了直流换相失败的机理及影响因素,然后分析了调相机常规励磁控制策略在直流连续换相失败期间无法持续提供动态无功支撑的原因,最后提出了调相机以换流站交流母线电压跌落作为判断标准,在直流换相失败期间持续强励的控制措施,并基于华东电网典型数据进行了仿真验证。仿真结果表明,该控制策略能够充分利用调相机的动态支撑能力,有效减少直流因交流故障引起的连续换相失败次数,防止控制保护系统动作导致直流闭锁而威胁受端电网安全稳定运行。

改善电力系统潮流计算收敛性的零注入启动法

针对牛顿类潮流计算方法的初值敏感问题,提出了一种改善电力系统潮流计算收敛性的零注入启动法,以解决病态电力系统潮流计算的算法启动问题,有效避免因潮流初始解不合理引起的潮流计算收敛困难问题。根据零注入启动法提供的潮流初值,各节点(平衡节点除外)的有功不平衡量对应于节点的有功净注入量,各PQ节点的无功不平衡量对应于节点的无功净注入量,避免了出现很大不平衡功率的情况。通过对6节点测试系统及某34964节点实际电网的仿真计算验证了零注入功率启动法的效果。