时序数据驱动的微电网暂态稳定运行评估

微电网中存在大量过载能力弱、缺乏物理惯性的电力电子逆变器,微电网故障时存在极高的失稳风险,急需研究暂态稳定评估方法确保微电网安全稳定运行。因此提出了一种时序数据驱动的稳定运行评估方法。首先以恒功率变换控制器与虚拟同步机(virtual synchronous machine,VSG)并联并网系统为对象,研究二者的暂态交互机理;然后根据交互机理构建了一组具有强表征能力的特征数据集。最后,基于长短期记忆神经网络,建立了时序数据驱动的微电网稳定运行评估模型。仿真结果表明,所提方法特征量选择合理,在复杂工况下可以快速准确地实现稳定运行评估,具有良好的评估性能。

基于可靠性提升度的配电系统薄弱线路评估方法

坚强的网架结构能够显著减少配电系统的停电范围和停电时间,提高配电系统供电的可靠性,而完善网架结构的措施主要包括线路开关的自动化改造和优化规划。提出一种配电系统薄弱线路评估方法,为筛选出系统中网架结构薄弱的线路提供理论依据。基于不同开关优化措施,提出可靠性提升度指标,从供电可靠性角度评价中压网架结构。为计算可靠性提升度,提出一种改进的和声搜索群算法,获取可靠性提升度最大的开关分布场景。提出以熵权-模糊-VIKOR的中压网架结构综合评价方法,对网架结构可靠性进行综合评价。选取某地区30回线路进行算例分析,结果表明所提方法能够有效筛选出网架结构薄弱的线路,实现开关优化规划项目的精准定位。

基于数据挖掘的配电网规划问题关联性知识提取研究

传统配电网规划中,配电网问题的发现以及相关影响因素之间关联性的建立依赖于规划人员的专业知识,忽视了配电网历史数据本身反映的变化规律,制约了规划问题查找的客观性。通过数据挖掘方式提取配网数据的特征,实现配电网问题的关联性知识提取及验证。构建配电网问题关联规则的数据挖掘模型,采用灰色关联法获取模型输入的电气特征指标,通过Apriori算法求取配电网问题与其影响因素之间的强关联性规则,并采用提升度和卡方检验,对输出的强关联性规则进行合理性校验。基于实际地区电网数据,挖掘配电网线路重过载、轻载问题与相关电气特征指标的关联关系,为配电网规划项目的制定提供有效依据,从而提高配电网规划的效率及精细程度。

基于奇异摄动理论的微电网降阶建模方法与对比研究

当对微电网进行稳定性分析时,所建全阶模型往往阶数较高,数值仿真难度大且耗时长,针对这一问题,提出了一种基于奇异摄动理论的微电网大信号模型降阶方法。首先建立了包含3个下垂控制逆变器的微电网全阶模型,在参与因子分析结果的基础上,划分系统快、慢变量;之后,基于奇异摄动原理,从时间尺度上推导出微电网系统的降阶模型;然后,从特征值分析、暂态响应及数值计算速度3个方面,将所建立的降阶模型与传统的忽略输出电流与线路电流动态特性的降阶模型进行对比,分析各自的优缺点及适用场景。最后,以一个含7个微源的孤岛微电网作为案例,进一步证明了所提降阶模型能减少数值仿真用时,可适用于进行中、大规模微电网稳定性分析。

三相四桥臂逆变器不对称故障穿越限流控制及电网电压支撑改进策略

当电网发生不对称故障时,并网逆变器自身限流控制及支撑故障电网的能力决定了系统运行的可靠性。为解决该问题,首先,对三相四线制并网系统中瞬时功率关系进行分析,获得以功率波动抑制为目标的三相四桥臂逆变器进网电流各序分量的参考表达式。然后,通过与不同的电压跌落深度和功率因数进行对比,得出中线电流为最大相电流幅值的重要结论,并给出三相四桥臂逆变器能提供的最大有功和无功功率。在此基础上,提出了基于最大相电流约束和改进无功注入曲线的三相四桥臂逆变器不对称故障穿越策略,在满足并网逆变器自身安全情况下优先注入定量无功功率,从而实现了对故障电网电压的有效支撑。最后对传统方法及文中所提方法进行了对比仿真研究,结果验证了提出方法的可行性和有效性。

风电变流器直流母线电容器的纹波谐振问题

纹波是风电变流器直流侧的一种典型电能质量问题,纹波谐振不仅会影响直流侧的电能质量,严重时还会危及风电系统及其组件的安全稳定运行。介绍了薄膜电容器在风电变流器直流侧中的应用及其实际的等效电路模型;探究了风电变流器直流母线及薄膜电容器的杂散参数对直流侧纹波电流的影响;分析了风电变流器直流侧电容器因纹波谐振而过热损坏的失效机理,并推导出了其固有谐振频率的数学表达式。最后在MATLAB/Simulink中搭建了计及杂散参数的永磁直驱式风电系统仿真模型,仿真结果验证了理论分析和所建模型的正确性。

基于灰狼算法的分散式风电接入配电网优化规划

分散式风电接入配电网为风电消纳提供了很好的途径。然而随着分散式风电在配电网中的渗透率不断提高,会影响电力系统的安全稳定运行。为此,提出了一种考虑各种技术、环境和经济限制因素的分散式风电接入配电网的优化规划方法。综合考虑多种约束,确定了最佳的分散式风电接入位置和风机参数,使给定规划周期内的风电机组投资的净现值最大,并采用灰狼算法进行优化求解。通过南方电网某分散式风电的算例分析,验证了所提模型的性能和效果,同时还得到风速分布对优化规划的影响很大。最后比较了灰狼算法和粒子群优化算法对所提模型的寻优效果。结果表明,采用灰狼算法的收敛速度更快,收敛精度更高。

多能互补综合能源系统混合能流计算方法及算例

以可再生能源为主的综合能源系统利用多能源之间的耦合机制实现多能互补,促进可再生能源消纳,提升系统的能源利用效率,助力实现碳达峰、碳中和目标。建立了电-气-热耦合综合能源系统的混合能流计算模型,采用牛顿-拉夫逊迭代算法进行混合能流计算。为验证混合能流算法的有效性,构建了724节点电-气-热耦合综合能源系统混合能流仿真算例,其中275节点电力网络接入了14处分布式电源,228节点热力网络包含了99节点供蒸汽热力网络及129节点供生活热水网络。仿真结果表明,该算法既可以实现时间断面的混合能流仿真,同时具备连续时间混合能流仿真能力,可用于综合能源系统运行状态以及多能源网络供能品质等场景的评估。

分布式馈线自动化仿真测试平台设计与应用

针对配电网分布式馈线自动化动作逻辑的现场测试存在较大的困难。基于电力系统仿真工具实时数字仿真仪RTDS,设计了一种配电自动化系统分布式馈线自动化仿真测试平台。通过接口模块可实现RTDS中电气信号与分布式馈线自动化智能终端控制信号的同步和交互,从而构建了实时闭环的高保全仿真测试平台,能够逼真地模拟分布式馈线自动化系统的故障形态和逻辑处理功能。最后通过对某城市实际配电网的测试应用,验证了所设计平台的可行性和有效性。

基于STM32的电梯智能按键装置的设计与应用

针对目前大多数机器人无法自主乘坐电梯的问题,设计一种可以实现机器人自主乘坐电梯的智能按键装置。装置包括智能按键结构、指令信号控制电路和运行反馈控制电路,可以有效地辅助机器人自主乘坐电梯。装置与电梯本身系统完全隔离,相互不受影响,而且抗干扰能力强,耗电能量小,成本低,具有较好的经济效益和应用前景。

考虑配电网电能节约率的分散式风电电压无功控制策略

分散式风电接入配电网具有减少系统网损、改善电能质量等优点。然而随着分散式风电在配电网中渗透率的增加,将带来一系列技术问题,其中电压无功控制困难的问题尤其严重。本文提出了一种考虑双馈型风力发电机不同控制模式影响的电压无功控制算法:以配电网的电能节约率为目标函数,在线路传输功率和节点电压约束下优化电压调节器的档位设置和电容器的开关状态,并采用灰狼算法进行求解。在修改的IEEE 13节点测试系统和IEEE 37节点测试系统的算例分析均表明,在双馈型风机的电压控制模式下,配电网的节能率能够达到最大,从而使总体具有最佳的经济性。同时,与穷举搜索法求得的结果对比,本文所采用的算法的结果与最优解非常接近,且耗时相对更少。

多业务协同的变电运行驾驶舱技术研究

目前,电网公司变电站数量日益增多,其运行要求也在不断提高。变电运行相关系统缺乏开放性和共享性问题也日益突出。变电站运行相关各专业系统在不同时期、面向不同应用进行独立建设,变电运行各项业务难以实现协同运作。本文提出了多业务协同的变电运行驾驶舱技术,综合集成电网监视、设备监测和运行管理三大类变电运行业务的关键评价指标KPI,实现了变电运行操作决策辅助分析,实现了多业务应用间的互联与整合展示。通过佛山供电局红星巡维中心建立了示范工程,验证了多业务协同功能的有效性,具有较好的推广应用价值。

基于VaR理论的综合能源零售市场最优策略

随着综合能源系统推广,多能源供给-传输-使用耦合程度加深,用户用能形式逐渐多样化,能源市场改革形成的零售市场内涵不断丰富。传统单一能源独立供给-定价的零售市场不能有效引导用户用能、提高系统经济性,综合能源系统零售市场的定价策略亟待研究。计及用户多能负荷、现货价格的随机性和用户需求响应提出基于风险价值(value at risk, VaR)理论的综合能源园区零售最优定价方法,并建立了静态零售定价-日前优化调度两阶段模型,研究了综合能源服务商的静态零售定价最优策略。第一阶段为计及日前阶段用户负荷、现货价格随机性的零售定价优化模型。第二阶段为第一阶段最优零售价格下的日前优化调度模型。最后采用粒子群-线性规划算法对所提两阶段模型进行迭代求解。算例结果表明,基于VaR的零售定价方法可以有效降低综合能源服务商参与零售市场的风险。