面向新型电力系统的输电网与分布式变速抽水蓄能联合规划

针对高比例新能源场景下分布式变速抽水蓄能的容量配置及其在电网中的位置接入问题,提出了输电网和分布式变速抽水蓄能的联合规划方案。首先,考虑了各类抽水蓄能的运行和库容约束、火电机组的出力和爬坡约束以及输电网的传输能力,以分布式新能源的经济消纳为优化目标,建立了分布式变速抽水蓄能和输电网间的联合规划模型。然后,通过凸松弛方法将该模型转化为混合整数线性规划模型,以两阶段优化方法求解得到了分布式变速抽水蓄能与输电网的联合规划方案。最后,采用两个标准测试系统对比验证了所提含分布式变速抽水蓄能的联合规划相较于定速抽水蓄能的规划方案,能更好地与其他灵活性资源相协调以消纳风光可再生能源,总体上可降低约20%的成本。

模糊分割多目标风险框架下电网连锁故障运行风险评估

在分析电网长期演化过程与短期演化过程区别的基础上,提出电网连锁故障运行风险概念,定量分析连锁故障长期风险与运行风险间的关系,建立电网连锁故障运行风险评估模型。利用蒙特卡洛法对给定初始运行方式的电网进行演化模拟,并引入模糊分割多目标风险框架建立评估指标体系。在IEEE 118节点系统中进行算例研究,分析了系统运行参数对给定运行方式下电网连锁故障运行风险的影响。

互联电力系统联络线功率波动机理及其扰动概率分析

广域测量系统的历史数据中统计的电网每日发生有效扰动次数的突然变化能够反映系统的稳定水平的变化,因此研究并从理论上给出扰动概率和阻尼比的数学关系对分析和评估电网的稳定性具有重要意义。基于此,在分析了计及网络中功率扰动的小干扰计算的基础上,通过分析联络线对扰动的响应,推导得出了联络线功率波动幅值与阻尼比的解析关系。然后,基于扰动服从正态分布的假设给出扰动概率与阻尼比的关系式。最后以10机39节点系统为例进行算例分析,验证了推导得出的联络线振荡幅值解析表达式的正确性和分析了联络线功率扰动概率与阻尼比的关系。研究结果可为广域测量系统历史统计数据的分析及电网稳定性评估提供理论参考。

用自适应搜索算法拟合太阳电池I-V曲线

分析了序贯数论优化算法(SNTO)用于太阳电池I-V曲线拟合时的不足之处,结合遗传算法中自适应搜索的思想,用自适应搜索算法改进了SNTO算法.该算法的基本过程是:以太阳电池等效电路的数学模型为基础建立目标函数;在拟合时,利用自适应搜索算法来随机地确定收缩比,即用第t次拟合中的计算结果来确定第t+1次的最优参数可取值范围,使各步中目标函数的参数空间构成一个最优决策序列.拟合结果表明,该算法比直接采用序贯数论优化算法(SNTO)具有更少的计算量,更高的收敛性和鲁棒性.

基于专家系统的电力系统大停电后恢复过程中电压控制方法研究

与正常运行方式不同,电力系统大停电后恢复过程中的电压控制需要特别考虑到电网薄弱以及伴随负荷恢复的特点。分析了恢复过程中的电压控制原则,提取了相应的规则,并实现了一个专家系统来求解电压控制方案,最后给出了对IEEE-39节点系统的测试算例。

湖北“十三五”500kV电网发展思路及对策研究

随着负荷增长,湖北电网"十三五"期间电力缺口进一步加大,而特高压输入区外电力或"蒙西-华中"重载铁路自建电源两种建设方案及时序不明朗,给湖北500kV电网规划带来较大的挑战,本文探讨了不同边界条件下的发展思路,提出了相应的解决策略。

雅安-武汉特高压输电工程对湖北电网影响评估

四川水电目前处于开发高峰期,雅安-武汉特高压输电工程投产将提升四川水电外送能力。本文从电力供需、电网安全等角度展开该工程对湖北电网的影响研究,并提出相关电网改造措施和建议。

自适应伪蒙特卡罗算法及其在拟合太阳电池I-V曲线中的应用

文章分析了序贯数论优化算法用于太阳电池I-V曲线拟合时的不足之处,将遗传算法中自适应搜索的思想和序贯数论优化算法相结合提出了一种自适应伪蒙特卡罗算法。该算法的基本过程是:以太阳电池等效电路的数学模型为基础建立目标函数;在拟合时,利用自适应搜索算法来随机地确定收缩比,即,用第t次拟合中的计算结果来确定第t+1次的最优参数可取值范围,使各步中目标函数的参数空间构成一个最优决策序列。拟合结果表明,该算法比直接采用伪蒙特卡罗算法具有更少的计算量、更高的收敛性和鲁棒性。

Cd_xZn_(1-x)Se三元合金电子和光学特性的第一性原理计算(英文)

基于第一性原理计算方法研究了CdxZn1-xSe三元合金以B3(闪锌矿),硫钒铜矿(P43 m)及四方(P42 m)相存在时的结构、电子和光学特性.对这些三元合金中的晶格常数、体积弹性模量及能带隙的大小对Cd含量x的依赖关系进行了分析.计算和讨论了这些合金中的角动量投影态密度的分布和变化情况.对CdxZn1-xSe三元合金的一些光学特性,如介电函数、折射系数和能量损失函数,也进行了计算和讨论,计算中所用的入射光子能量范围为0～25eV.研究结果与文献中已有的数据相当吻合.

ZnO电子结构及高压相变的第一性原理研究

基于屏蔽交换的LDA方法研究了高压下B4及B1相ZnO的能带结构和态密度特性;使用GGA WC交换关联泛函,计算了B4,B3,B2和B1相结构ZnO的基态能量、晶格常数、体模量及其对压力的导数.计算结果表明:ZnO在从纤锌矿(B4)转变为岩盐(B1)结构的过程中,存在着一个亚稳平衡过渡相,即闪锌矿结构(B3).计算得到的相变压Ptr表明:随着外压的增加,ZnO将依照B4→B3→B1→B2的路径发生一系列的结构相变,相变压依次为Ptr(B4→B3)=3.156 GPa,Ptr(B3→B1)=7.996 GPa,Ptr(B4→B1)=9.855 GPa,Ptr(B1→B2)=253.605 GPa.

基于能量函数法的电网暂态稳定性分析

为将能量函数更好地应用于工程实践,提出了一种适用于暂态稳定分析的具有良好精度的动态实用模型。该模型通过区域等值构造2机等值系统后,利用转子加速度方程得到等效单机无穷大系统。基于此模型构造等效暂态能量函数,求解新的稳定平衡点后计算出临界能量。通过暂态能量与临界能量的比较以及稳定域2种方式可判断系统稳定性,并通过PSASP对相关结论进行验证。仿真结果表明,基于新的动态模型而构造的能量函数具有良好的精度,较好地反映了系统的暂态稳定特性。

直流闭锁引发交流联络线功率波动的机理以及峰值计算

直流闭锁引发交流联络线功率波动本质上是一个阶跃扰动问题,直流闭锁激发出了两区域互联电网的振荡模式,因此应用二阶系统阶跃响应理论进行研究。由于区内直流闭锁和区外直流闭锁故障所对应的阶跃扰动量不同,故分别研究了区内及区外直流闭锁故障引发交流联络线功率波动的机理,给出了功率波动峰值的近似计算方法,总结了影响功率波动峰值的关键因素。以特高压互联电网实际系统为算例,分别采用所提近似计算方法以及电力系统仿真软件对交流联络线功率波动峰值进行了对比计算,结果验证了所提近似计算方法的可行性和正确性。

基于EMD-TEO及信号能量分析法的主导低频振荡模式识别

提出了一种识别电力系统主导低频振荡模式的新方法。该方法综合了经验模态分解(EMD)、Teager能量算子(TEO)及信号能量分析法,借助经验模态分解处理非平稳信号,不需考虑定阶问题,扩展了信号能量分析法的应用范围;利用Teager能量算子的快速响应能力及健壮性,提高了频率辨识精度;根据二阶模型下的信号能量分析法,提出了一种阻尼比的简化算法。分别在WEPRI-36系统和实际电网中进行了验证,并与Q-R特征值分析法及Prony算法进行了准确性比较。结果表明,新方法对非线性系统的适应性比Prony算法强,可用于低频振荡主导模式的有效识别。

计及用户行为分析的多能协同综合能源系统供需双侧综合优化

以多能协同综合能源系统的供暖用暖体系为研究对象,计及需求侧用户行为分析,提出综合供应侧与需求侧的优化方法。结合效用函数对需求侧用户用暖行为进行分析;根据不同能源的制暖特点建立供应侧经济性模型,根据不同能源的供暖机制建立需求侧经济性模型;以供应侧电厂运行效率最大、需求侧居民用电成本最低为目标进行双目标优化。将该优化方法在热电联产系统与电热气综合能源系统2种算例中进行分析并对比结果,证明了天然气系统的加入对综合能源系统具有协同优化作用,也验证了所提方法的有效性与可行性。

高风电渗透率下的自适应低频减载策略研究

针对风电迅猛发展和电源结构发生深刻变化的新形势,详细论述了高风电渗透率对低频减载实施效果的影响,并计及主要影响因素提出一种自适应减载策略以适用于高风电渗透下的电网。该策略通过对不平衡功率实施动态计算,来解决风电出力的波动影响和等值惯性时间常数难以解析计算的问题;考虑负荷特性来构建减载的选址定容模型,以改善减载后的频率恢复效果;合理应用减载轮次的闭锁判据,来有效降低负荷过切概率。将所提策略应用在高风电渗透率下的IEEE-39节点系统中,仿真结果表明,在多个故障场景下,所提策略能够及时获取频率变化率的阶跃特征,并对减载参数进行校正更新或者合理闭锁减载轮次,从而有效地保证了系统频率稳定性,具备较好的有效性和鲁棒性。

基于有权网络模型的电力网节点重要度评估

电力网络中的某些重要节点对连锁故障的发生有着重要的影响。文中应用复杂网络理论,综合考虑节点在网络拓扑结构中的分布特性以及电网的电气特性,选取输电线路的电抗值作为权值参数,建立了电力网络的有权网络模型;提出了基于有权网络模型的电力网带权重的网络凝聚度及节点重要度评估指标;并以EPRI36节点系统为例进行了暂态稳定时域仿真实验,仿真结果表明了该方法的有效性。

计及需求响应的智能化微网频率紧急控制策略

随着分布式能源的迅猛发展，未来电网将呈现出大型电网与微网协调并存的局面。传统频率紧急控制方法主要以大电网为研究对象，故该文针对微网特征提出一种智能化控制策略以适用于分布式电源接入的微网：通过合理设置频率阈值来避免故障时急剧的频率偏移对微网稳定性的威胁；考虑对系统功率缺额实施动态估算，以准确选择负荷控制量；研究系统等效惯性常数的精确计算方法，从而降低策略的实施误差；计及需求响应的协调配置来减少策略控制代价。基于此，将所提策略设置为基于需求响应和基于低频减载两个主控制模块，并制定策略实施的具体流程。同时，在理论上对所提功率缺额动态估算的准确性进行证明。最后，在IEEE13节点微网中仿真，分析表明：在不同场景下，所提策略均能有效保障系统频率稳定；由于需求响应的合理应用，其控制代价也能有所降低。

基于事故链的电网低频振荡及脆弱性分析

电网脆弱性分析是低频振荡事故监控与预防的重要依据。利用事故链原理,基于电网线路故障、潮流转移、线路相继过载的典型故障模式,构造合理的多重扰动序列,分析电网在多重扰动下的功率振荡情况,研究电网运行方式对其发生等幅、增幅低频振荡的影响,并根据事故链集合与结构重要度指标对电网进行脆弱性分析。结果表明重负荷且易受其他线路潮流影响的线路是电网脆弱性的关键环节,电网交换容量的增加是电网发生等幅、增幅低频振荡的一个重要因素。

基于双指数模型的太阳电池输出特性计算机模拟

以双指数形式太阳电池理论模型为基础,用实验数据拟合太阳电池的I—V特性。然后利用获得的重要待定参数的拟合值对太阳电池的I—V和P—V特性计算机模拟,并分析了它们对太阳电池性能的不同影响机制。

高介电栅介质材料研究进展

传统的栅介质材料SiO_2不能满足CMOS晶体管尺度进一步缩小的要求,因此高介电栅介质材料在近几年得到了广泛的研究,进展迅速.本文综述了国内外对高介电材料的研究成果,并结合作者的工作介绍了高介电栅介质在晶化温度、低介电界面层、介电击穿和金属栅电极等方面的最新研究进展.