使用LSFE分析计及输电系统约束的市场势力

基于线性供给函数均衡 (LSFE)模型 ,提出了一种计及输电系统约束的计算发电商Lerner指标的新方法。在竞争性的电力市场中 ,发电商的发电成本数据并不公开 ,因此不能使用市场仿真计算发电商的Lerner指标。运用所提出的方法 ,独立系统运行员 (ISO)可以在未知发电商成本信息的情况下计算发电商的Lerner指标。该方法只需要各参与者 (发电商和用户 )的报价曲线和在市场Nash均衡点的电价、功率信息以及输电网络的运行状态信息就可以计算 ,计算简便 ,结果精确。该方法还能表明进行策略报价的发电商的Lerner指标与它的市场份额成正比 ,与所有其他市场参与者的市场份额、供给 (需求 )价格弹性和对该发电商的网络影响因子的乘积之和成反比。

分数阶PID控制器用于STATCOM控制研究

分数阶PID(FOPID)控制器是一种微分阶与积分阶是分数的PID控制器,其设计关键在于如何设定FOPID的5个重要控制参数。文章采用遗传粒子群优化(GAPSO)算法来设计FOPID控制器,并定义了一种新的代价函数以便在整个时域范围内加快控制参数的搜索过程。与常规PID控制器的仿真对比表明:在模型不确定时,所设计的FOPID控制器能大大提高控制系统的鲁棒性。

基于细菌群体趋药性的电力系统无功优化

提出了一种基于细菌群体趋药性的电力系统无功优化算法。细菌群体趋药性引入了群体信息交互策略,使得单个细菌在利用自身信息随机移动的同时,通过种群的信息交互,有效地改善了个体移动时的随机性和盲目性,加强了细菌趋于最优的移动策略。建立了基于细菌群体趋药性的无功优化数学模型,并对标准IEEE-6和IEEE-30节点测试系统进行了无功优化计算,通过结果分析表明,细菌优化算法在解决电力系统无功优化问题上,具有很好的应用前景。

基于交易的支路潮流和损耗分摊

在输电网开放的双边 (多边 )交易电力市场中 ,独立系统运行员 (ISO)应当准确地计算各笔交易在电网的每一条支路上引起的潮流和损耗 ,一方面为分摊网络成本和损耗提供依据 ,另一方面向他们提供正确的经济信号 ,从而激励他们高效地使用电网和降低网损。文中提出一种基于交易的分摊支路潮流和损耗的方法 (BPFA) ,该方法允许各交易选择自己的网损补偿策略 (比如增加发电机出力和 (或 )降低对用户的供电 ) ,同时也考虑了节点注入无功功率对支路潮流和损耗的影响。以一个 3机 7节点的系统为例 ,分别用 BPFA和新近报道的基于交易的支路潮流和网损分摊 (TBPF)方法计算两笔转运交易在每一条支路上所引起的有功功率和有功损耗 ,结果表明 BPFA能够反映交易对网络的实际使用程度 ,从而能够向市场参与者提供更为准确的经济信号 ,同时计算速度也比TBPF快。

计及输电约束的线性供应函数激励显示机制

基于博弈论中的机制设计理论和线性供应函数均衡(LSFE)理论,设计了一种激励相容的线性供应函数激励显示机制。依据该机制,所有发电商的最优报价策略为呈报其真实的边际成本曲线;所有用户的最优报价策略为呈报其真实的边际效用曲线;而且参与者(发电商和用户)是否披露其真实的经济信息与输电约束及其他所有参与者的报价策略无关,即所有参与者披露其真实的经济信息为市场惟一的纳什均衡,且该均衡为占优战略均衡。从而,独立系统运行员(ISO)根据参与者的报价曲线实施经济调度,以实现电力资源的优化配置和社会福利的最大化。不仅从理论上论证了所提出的激励机制的合理性,而且以IEEE 3机9节点电力系统为例进一步验证了该机制在限制市场势力和提高电力系统运行效率方面的有效性。

华北-华中联网低频振荡研究

电力系统保持小干扰稳定性是当前我国正在进行的大区联网运行的前提条件之一.在本文中采用多机系统的特征分析法,并应用电力系统分析综合程序(PSASP)对华北电网(含山东电网)和华中电网(含四川和重庆电网)的联网运行方式下的小干扰稳定性(侧重于低频振荡)进行了研究,分析了联网方式下存在的多个低频振荡模式,并对每个振荡模式做了模态分析,为下一步进行的电力系统稳定器的安装和配置提出了指导性的建议.

2005年冬季华北-华中联网运行中的低频振荡计算分析

采用多机系统的特征分析法,并应用电力系统分析综合程序(PSASP)对2005年冬季华北电网(含山东电网)和华中电网(含四川和重庆电网)的联网运行方式下的低频振荡进行了研究。分析了联网方式下存在的多个低频振荡模式,并对每个振荡模式做了模态分析,为下一步进行的电力系统稳定器的安装和配置提出了指导性的建议。

基于图论的输电断面快速搜索

提出了一种快速识别与过载支路相关的关键输电断面的图论方法。该方法根据实时的网络拓扑结构与潮流分布状态建立系统状态图,再利用图论中有向图的邻接矩阵与路径矩阵,通过简单的矩阵运算,快速地识别出受过载支路断开影响最严重的输电断面,从而减小了进一步分析计算的负担,为实现快速的关键输电断面安全性保护、避免连锁跳闸奠定了基础。文中采用中国电科院CEPRI36节点系统进行了仿真计算,结果验证了该算法的有效性和可行性。

微网技术应用与分析

微网(microgrid)技术可以有效整合新能源及可再生能源发电——分布式发电的优势,同时为新能源及可再生能源并网发电规模化应用提供了新的技术途径。微网不仅能够有效提高能源的梯级综合利用效率,而且可作为主电网的有效互补电网,提高供电可靠性和电能质量,是国内外电气工程研究领域的最新前沿课题之一。文中对微网的概念、基本结构及其工作原理进行了详细阐述,并分析了微网的基本运行方式和控制策略。同时对国外不同特点的典型微网示范工程及实验测试系统进行了分析。最后,详细阐述了中国微网技术研究现状与动态,结合中国实际情况论述了中国特色微网的建设,给出了微网技术中有待研究的重要课题。

基于轨迹几何特征的暂态不稳定识别

提出一种基于实时测量的暂态不稳定在线识别方法,其能够用于触发某一类离散紧急控制措施。该方法通过在每一采样时刻观测等值系统故障后轨迹的几何特性,提前判别系统的稳定性,预测系统稳定性的最佳模式在每一采样时刻动态决定并刷新。与以往扩展等面积准则不同,该方法无需计算等值系统的不稳定平衡点,能够克服在静态扩展等面积法则中使用的一些假设限制。使用IEEE 50机测试系统算例证明了该方法对于识别复杂区间同步失稳问题的可靠性和有效性。

基于实用动态安全域的电力系统安全成本优化

基于实用动态安全域(PDSR)提出一种电力市场环境下的电力系统安全成本优化(最优安全控制)模型及算法。该模型计及了暂态稳定性约束、事故发生概率及系统失稳损失。独立系统运行员(ISO)依该模型能确定安全成本最低的系统安全水平,即确定系统安全性和经济性的平衡点。安全成本由备用成本、再调度成本和期望失稳损失组成。而且所提算法计算速度快、易于实现。另外,该文提出的模型及算法也可方便的应用于传统垂直统一管理模式下的电力系统,只要分别用发电机备用成本曲线和边际成本曲线替换发电商向ISO呈报的备用容量价格曲线和再调度功率价格曲线即可。最后以新英格兰10机39节点系统为例,检验了所提模型的合理性及算法的可行性。

光伏并网逆变器电流控制技术研究

针对在光伏并网系统中采用单纯PI控制的缺点,提出了增加电网电压前馈控制来改善并网电流波形。分析了引入电网电压前馈控制会减小并网电流与电网电压之间相位差并降低并网电流总谐波畸变系数的原理。仿真和实验结果证实,电网电压前馈补偿可有效改善并网电流波形,同时保证逆变器的并网电流与电网电压同频同相。

基于电网虚拟磁链的变速恒频风力发电机柔性并网技术

利用双馈风力发电机与电网的"柔性连接"特性,基于合理的转子侧交流励磁控制可实现发电机柔性并网。在推导双馈风力发电机空载数学模型基础上,提出了电网虚拟磁链的概念,给出了柔性并网中双PWM励磁变换器的控制方法:基于电网虚拟磁链定向的机侧变换器矢量控制策略和基于电网电压定向网侧变换器矢量控制策略。设计了具有初始磁链估计、不需电压传感器的虚拟电网磁链观测器,该观测器实现简单,精度较高。实验研究表明,柔性并网技术安全稳定,电流冲击小,满足双馈风力发电机的变速恒频运行需要。

胶济线电气化铁路对山东电网电能质量的影响

首先采用点对点方法对胶济线电气化铁路对牵引站造成的负序和谐波电能质量问题进行初步分析,明确了各牵引站电能质量的指标。然后采用割集方法进行详细计算分析,并将计算结果与现场测量到的背景负序和背景谐波叠加,对未来电气化铁路投入运行后电网电能质量水平进行了评估。

计及广域测量系统时滞的互联电力系统鲁棒稳定控制

提出一种利用广域测量系统(wide area measurement system,WAMS)信号来增强互联电力系统区域振荡阻尼的广域自适应监控器(wide area adaptive supervisory controller,WAASC),该控制器计及了广域信号传输时滞的影响。采用帕德(Pade)方法对广域信号传输时滞建模。利用线性分式变换(linear fractional transformation,LFT)方法把时滞看成是系统的参数不确定性,利用具有极点配置约束的混合灵敏度线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)方法,设计WAASC。WAASC利用从相量测量单元(phase measurement unit,PMU)获取的全局信号,将阻尼控制信号发送到有关的控制器。采用平衡截断(balanced truncation)技术对原系统和控制器进行降阶。在IEEE4机2区域系统进行的仿真表明,该WAASC能有效地提高互联系统的稳定控制水平。

轨迹凸凹性判据在不健全广域信息条件下的可靠性研究

基于局部惯性中心轨迹的几何特征，提出了一种识别系统暂态不稳定性的判据以及相应的多机系统暂态不稳定性识别方案，并在系统局部惯性中心参考坐标下基于广义势能函数推导了判据的离散表达形式．该方案摆脱了因求取全局惯性中心导致的不稳定性识别方法在实际应用时的限制，能够准确地识别出系统中具有局部广域信息条件区域内的不稳定性．IEEE50机145节点系统仿真结果表明：当失步机组具有观测条件时，使用该判据仍然能够正确判别出系统的稳定性，全系统轨迹信息的不健全程度只会导致不稳定性识别时间的不同，相对于传统时域仿真方法，该方法能够提前0．3～1S识别出系统失稳．

建构主义学习观结合Matlab仿真在继电保护教学中的应用

微机继电保护是一门理论紧密联系实践、多相关学科紧密融合的课程。入学者需要掌握较多的基础知识,而现代电气工程各学科教学计划决定了继电保护课程的学时有限,因此如何能从复杂的公式中突围出来,使学生将电力系统故障的物理特性与微机保护软硬件平台所体现的电子、自动化等二次控制特性,紧密地结合起来,理解继电保护的基本思想很关键。本文提出在建构主义学习观指导下,引导学生,充分利用Matlab仿真和数据处理技术,开展了"阶段式电流保护"的情境教学,Simulink仿真紧密结合电力系统故障分析,而Matlab的强大数据处理功能用于实现保护算法,为学生提供了互动的平台和案例。实践证明,教学效果良好,满足继电保护教学需要。

分布式电源和微网在智能配电网自愈功能中的作用分析

本文介绍了分布式发电、微网与智能配电网的概念,从供电可靠性、能源利用率、黑启动中备用电源三个方面,对分布式电源和微网在智能配电网自愈功能实现中的作用进行了分析,并指出应在智能配电网规划阶段合理考虑分布式电源与微网的位置与作用。

励磁系统建模方法及应注意的问题

介绍了励磁系统数学建模的工作思路、现场试验、仿真计算及参数校核的基本方法，指出了具体工作中应注意的问题。

由《新能源发电的发展动力》一课谈行动导向教学法在理论教学中的应用

本文通过《新能源发电的发展动力》一课的授课过程,探讨了行动导向教学在理论教学实施中的应用。在学校开设的新能源实验班中取得了较好的教学效果,并以此题目参加了学校组织的教师教学大赛,取得了专职教师组第1名的优秀成绩。实践证明,行动导向教学方法适用于理论教学,只要经过认真的课程设计与准备,逻辑清晰,环节设计合理,就能充分调动学生参与到教学中来的积极性,从而获得较好的教学效果。