面向高比例分布式能源接入的输配网两阶段风险调度研究

随着大量高比例可再生能源接入配电网,潮流呈现双向化,输电网和配电网互联性增加,分散独立的调度影响电网可靠稳定运行水平。面对输网与配网间互济需求增强的现状,提出了面向高比例分布式能源接入的输配电网两阶段风险调度研究。首先以最小运行成本为目标,构建考虑输配电网不同运行风险的日前经济调度模型,在风险限值约束情况下协同优化系统源网荷储多种可调资源;其次构建目标函数为综合风险值最小的日内风险调度模型,计算三类运行风险指标值,对日前可调控资源进行出力计划调整;最后通过改进的粒子群算例求解模型,证明了该模型可使输配电网间交互协调,协同优化运行成本与运行风险,验证了所提两阶段风险调度模型的有效性和优越性。

基于故障安全域的混合级联直流输电系统后续换相失败抑制策略

混合级联直流输电系统兼顾了电网换相换流器(LCC)和模块化多电平换流器(MMC)的优势,具有良好的工程应用前景,但系统逆变侧LCC与MMC间复杂的交直流耦合特性增加了后续换相失败的抑制难度。为此,该文提出了一种应对混合级联系统后续换相失败的协调控制策略。首先,分析了控制器交互期间电气量波动和LCC无功需求对系统恢复产生的不利影响,并在考虑控制器作用和MMC动态无功支撑的基础上建立了多电气量耦合作用下的故障安全域;其次,通过对混合级联系统和基于电网换相换流器的高压直流输电故障安全域对比分析,提出了一种基于MMC和低压限流环节(VDCOL)的协调控制策略,以实现系统后续换相失败抑制和功率快速平稳恢复相协调;最后,基于PSCAD/EMTDC分别在不同严重程度交流故障、不同短路比和不同故障持续时间下进行仿真对比分析,验证了所提协调控制策略的有效性。

基于贝叶斯网络信息融合的直流配电网故障诊断方法

新型直流配电系统故障期间暂态特征复杂多变,继电保护存在拒动和误动情况。为了避免继电保护的不正确动作对故障诊断产生影响,提出一种基于贝叶斯网络信息融合的直流配电网故障诊断方法。首先,对传统继电保护贝叶斯网络模型进行改进,同时考虑直流配电网故障限流策略,分别构建保护动作信息、断路器动作信息和限流策略信息3种贝叶斯网络模型,对故障区域内各元件的故障概率进行初步评估。其次,利用D-S证据理论将各元件对应的故障概率信息进行融合,完成故障元件的判别。然后,应用故障元件对应的贝叶斯网络模型识别误动或拒动的保护装置与断路器,实现对直流配电网的故障诊断。最后,通过算例验证了所提故障诊断方法的可靠性以及准确性。

含高比例分布式光伏的主配网紧急切负荷策略研究

随着新型电力系统接入高比例分布式光伏和不同等级的重要负荷,传统紧急切负荷策略对于日益紧密的互联电网适应性较差,导致分布式光伏或重要负荷脱网,随即引起更严重的连锁故障。提出了一种含高比例分布式光伏的主配网紧急切负荷策略。分析提取主配电网极端运行参数,通过风险评估构建紧急场景集;在主网层提出基于事件和响应的双驱动切负荷策略,通过主网切负荷优化模型求取紧急场景各配网切负荷量,并存入离线数据库用于事件驱动模块,基于离线数据库构建的随机森林模型用于响应驱动模块;在配网层通过分析各馈线重要度,以切负荷后果严重度最小为目标构建配电网最优切负荷模型,将可中断负荷参与减载作为切负荷的第一轮次,求取切负荷量和切负荷地点;在含高比例分布式光伏的105节点系统中进行仿真分析,与另2种切负荷策略对比,验证了所提策略能够使电网风险有效下降的同时降低分布式光伏和重要负荷脱网对系统的影响。

混合级联型HVDC系统的后续换相失败预判方法

白鹤滩—江苏±800k V特高压直流输电工程于2022年7月1日在中国投运,在世界上首次创造性地研发应用了特高压混合级联直流输电新技术方案。基于此系统背景对逆变侧电网换相换流器(line commutated converter,LCC)进行具有一定时间裕度的后续换相失败预判。分析了LCC控制器对电气量的控制作用和模块化多电平换流器(modular multilevel converters,MMC)对LCC的电压支撑作用,明确了混合级联直流输电系统逆变侧LCC发生后续换相失败的机理。推导了逆变侧LCC在首次换相失败后恢复过程末期关断角与故障后线路传输功率最小值的关系,定义了阈值功率的概念。然后建立了关断角与阈值功率的定量关系,提出一种故障后直流传输功率最小值与功率阈值相比较的后续换相失败预判方法。最后在PSCAD/EMTDC中搭建了相应的仿真模型,验证了理论分析和预测方法的准确性。

“自动控制原理”实验课程建设研究

文章针对中国工程教育认证标准的要求以及"自动控制原理"课程的特点,利用理论课程和实验课程相结合的方式,实现"理论—实验—应用"一体化教学目标。同时以"二阶闭环系统的频率特性"为案例,介绍了实验的设计目的和思路。实验教学表明:"自动控制原理"实验教学能够提高学生的思考和动手能力,还可以促进理论和实验相结合,加深了对"自动控制原理"课程的理解。

基于预限流电感配合的多端口电容钳位断路器

随着柔性直流输电技术电压等级持续提高,故障线路的隔离和重合闸方案显得尤为重要。为此,提出一种预限流型限流器与电容钳位型多端口直流断路器配合策略。该方案具有通态损耗低、保护范围广、经济良好、可辅助重合闸操作等优点。首先,提出新型断路器的拓扑结构及配合动作时序,利用网侧升压原理切除故障,而后利用LC振荡关断支路晶闸管;其次,分别对母线和线路故障进行推导,进而针对换流站闭锁问题、故障切除等环节设计电气参数;最后,利用PSCAD/EMTDC中的三端直流电网模型验证其有效性与适用性,并分别对2种故障仿真加以分析,通过故障电流、系统电压及支路电压对比分析等验证该断路器可代替多个常规断路器。

直流电网潮流分析与控制研究综述

近年来,基于电压源型换流器的直流电网技术发展迅速,成为相关领域的研究热点。潮流问题是电力系统分析中最基本的问题,对直流电网潮流分析与控制技术的研究也是直流电网研究中最重要的基础。首先归纳总结了直流电网的潮流计算和最优潮流计算的方法,并对2者的收敛性和计算效率进行了讨论;在此基础上,针对直流电网潮流控制自由度不足的问题,从系统级控制和直流潮流控制器2个方面,概述了对直流电网潮流进行控制的方法,并对控制效果和经济性做出了评述;最后,对直流电网潮流分析与控制技术的发展趋势和关键问题进行了总结与展望。

一种基于MMC的新型直流潮流控制器

直流电网已经成为柔性直流输电领域的研究热点之一。针对直流电网潮流控制自由度不足的问题,提出了一种基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的新型直流潮流控制器(modular multilevel converterdirect current power flow controller,MMC-DCPFC),其具有额定容量小、不需与外部电源连接和便于扩展等优点。首先,针对已有的直流潮流控制器的不足,提出了基于MMC的新型直流潮流控制器的拓扑结构及在直流系统中的安装方式;其次,通过对MMC-DCPFC的工作原理的分析,提出了满足系统要求的控制策略;最后,在PSCAD/EMTDC仿真平台搭建含有直流潮流控制器的三端直流输电系统,通过对3种工作方式的仿真实验,验证了该直流潮流控制器在控制直流系统潮流方面具有良好的可控性和有效性。

适用于柔性直流电网的多端口直流潮流控制器

现有的直流潮流控制器大多为双端且仅能辅助控制一条线路上的潮流。为全面控制直流电网潮流分布,文中提出了一种适用于柔性直流电网的多端口直流潮流控制器,它可以同时控制多条线路上的潮流且易于拓展。首先,在充分研究已有直流潮流控制器的基础上,提出了多端口直流潮流控制器的拓扑结构并详细阐述了工作原理;其次,研究了多端口直流潮流控制器的等效电路,进而设计了能够使其稳定运行的控制策略;最终,在RT-LAB仿真平台中搭建了舟山五端柔性直流输电系统并安装了三端口直流潮流控制器,对所提拓扑结构和控制策略进行了仿真验证。

基于模糊C-均值聚类的时序概率潮流快速计算方法

为衡量光伏出力与负荷的时序变化特性对电力系统运行状态的影响,基于模糊C-均值聚类算法提出一种时序概率潮流快速计算方法。将一天分为24个时段,采用自适应扩散核密度估计法分别建立光伏出力与负荷的概率密度分布模型,提高概率模型局部适应性,并通过Copula理论描述二者之间的相关关系;利用模糊C-均值聚类法划分光伏出力与负荷场景,利用场景聚类中心与场景发生概率代替蒙特卡洛模拟过程进行概率潮流计算,大幅减少计算次数。基于我国西北某地实际测量数据和IEEE 30节点系统进行仿真分析,结果表明所提方法能在保证准确性的前提下,提高时序概率潮流的计算速度。

基于主成分分析方法的多类型电动汽车接入配电网的综合风险评估

针对新能源和多种类型电动汽车(EV)接入配电网造成的安全和经济等运行风险问题,提出了一种考虑多种风险因素的配电网运行综合风险评估方法。首先,构建了风光出力和EV时序概率分布模型,并用日行驶里程数代替了主观设定的多种类型EV的起始荷电状态;然后,基于复杂网络理论,提出了电压越限风险和支路功率过载运行风险等时序安全指标,并根据配电网的经济运行建立了经济风险和电网高效性风险指标;再者,构造了不同容量EV并网运行风险评估矩阵,运用主成分分析(PCA)方法对风险评估矩阵进行降维和计算客观权重系数,并对结果进行综合风险评估排序;最后,以接入风电、光伏的改进IEEE 33节点配电系统为例,分析了所提风险指标的有效性和综合评估方法的合理性,对比了基于PCA的综合风险评估与传统安全风险评估方法,结果表明在同时考虑安全和经济等因素的情况下,采用所提方法时某范围内的运行风险有下降趋势,对某区域内的EV容纳数量规划有积极的指导意义。

考虑直流电抗器的电容型限流器特性及优化配置

直流电网故障电流抑制已成为相关领域必须面对且亟待解决的重要问题之一。现有的故障抑制方法大多采用单一元件,为充分抑制故障电流的上升速率与峰值,文中提出了综合直流电抗器和电容型限流器特性的故障抑制及优化配置方法。首先,基于模块化多电平换流器的故障等值电路,从抑制原理和动作时序2个角度分析了安装故障限流器的必要性;其次,计算分析了电感和电容对故障电流的抑制特性,并将等值电路和求解方法推广到直流环网中,以故障电流和直流电抗器为目标构建了优化配置模型;最后,将优化结果应用于PSCAD/EMTDC仿真模型中,与仅使用直流电抗器相比,该配置结果可进一步减小40%的故障电流且并未延长故障切除时间,表明综合使用直流电抗器与电容型限流器能够大幅度减小故障电流,降低直流断路器的开断容量。

跟骨外固定器和解剖型跟骨钛板固定治疗跟骨骨折疗效比较

目的比较跟骨外固定器与解剖型跟骨钛板治疗跟骨骨折的临床疗效。方法设计跟骨外固定器,并选取我院2010年1月至2014年1月需手术治疗的跟骨骨折90例(96足),按照随机数字表法分为两组各45例(48足),其中A组采用跟骨外固定器固定治疗,B组采用解剖型跟骨钛板内固定治疗。比较两组患者的手术时间、术中出血量、术后并发症,术后Bohler角、Gissane角、Maryland评分。结果 90例患者均获得随访10~18个月,平均15.6个月。A、B两组手术时间平均分别为(60.85±4.57)min、(89.56±5.32)min,术中出血量平均分别为(9.35±3.56)ml、(98.62±4.73)m L,两组比较差异有统计学意义(P<0.05);A组患者术后早期并发症发生率为6.3%,术后仅3例出现针道分泌物。B组早期并发症发生率为27.1%,发生浅表感染5足,深部感染1足,局部皮缘坏死7足,两组比较差异有统计学意义(P<0.05);A组患者术后晚期并发症发生率为8.3%,术后2足发生创伤性距下关节炎,2足发生踝关节僵硬。B组术后晚期并发症发生率为10.4%,发生创伤性距下关节炎5足。A、B两组患者术后Bohler角平均分别为(26.98±0.75)°、(27.06±0.94)°,Gissane角平均分别为(122.82±2.36)°、(123.20±2.01)°,Maryland评分平均分别为(90.75±3.25)分、(88.63±5.27)分。两组患者的晚期并发症发生率、Bohler角、Gissane角、Maryland评分比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论跟骨外固定器固定和解剖型跟骨钛板内固定治疗跟骨骨折均能取得良好的临床疗效,但前者较后者更有优势,可作为优先选择的治疗方法。

储能参与现货电能量-调频辅助服务市场的交易决策研究

随着电力市场化改革的不断推进,储能资源作为独立市场主体提供调频服务,是解决系统调频能力不足的有效手段。构建双层交易决策模型对储能在市场中的交易决策行为和市场出清过程进行模拟分析。首先,提出储能参与现货电能量-调频市场交易的总体架构。其次,以电网侧储能电站为独立的竞价主体,构建了双层市场交易决策模型。上层以储能电站收益最大化为目标,决定储能电站的报价策略;下层实现电能量市场和调频辅助服务市场的联合出清。然后,应用KKT条件将该双层模型转化为单层模型,从而将所提模型转化为混合整数线性规划问题。最后,通过算例分析验证所提出交易决策模型的合理性与有效性。算例结果表明储能通过策略性报价在市场中获得更高的经济效益,且在调频市场中的收益占总收益的80%以上。

考虑时空特性及时间成本的电动汽车有序充放电策略

提出了一种充分考虑不同车型电动汽车(EV)时空特性及车主出行时间便利性的EV有序充放电策略。考虑不同车型的时空特性、电池特性及用户心理特性,建立了EV时空出行特性模型;在综合考虑EV时空特性及车主出行时间成本的基础上,以车主充电成本最小为目标,为车主提供最佳的充电站选择及充放电方案,并计算有序/无序充放电方案的充电成本;车主通过对比2种方案的费用、充放电完成时间等信息自行选择方案,以实现充电站内的EV有序充放电。对多种情景下有序/无序充电方式的经济效益及EV充电负荷进行仿真计算,结果表明所提充放电策略在降低车主充电成本、提升充电站收益的同时提升了充电桩的利用率,且通过削峰填谷缓解了电网的压力。

多孔髓芯减压联合干细胞移植治疗股骨头坏死的护理

探讨7例股骨头坏死患者行多孔髓芯减压联合干细胞移植术的护理。此手术是一项相对较新的治疗技术,结果均顺利完成手术,出院6个月随访3例,2例股骨头坏死区域缩小并可见新骨形成,1例在随访期间未见股骨头变形及塌陷等病情恶化,髋部疼痛2例消失,1例减轻。提出术前针对性地做好心理护理及完善的术前准备,术后正确的体位指导及严密的病情观察,积极的预防并发症,做好功能锻炼的指导及全面的出院指导是手术获得好的疗效的保证。

计及多端口直流潮流控制器的直流电网潮流计算

基于含模块化多电平换流器的多端口直流潮流控制器(MDCPFC)的工作原理,提出了一种计及MDCPFC的直流电网潮流计算方法。该方法将加装的MDCPFC用安装支路端点的节点注入功率的修正量来表示,使得运算简便,从而提高了运算效率。以舟山五端柔性直流工程为例,通过对比加装MDCPFC直流电网的潮流计算结果与PSAT软件计算结果以及加装2个直流潮流控制器的计算结果,验证MDCPFC的控制效果更好。

直流电网的拓扑结构及潮流控制综述

近年来直流电网技术得到了快速的发展,已成为解决远距离大功率输电和新能源并网的有效技术.如何有效的控制直流电网线路的潮流和实现不同直流电压等级间的互联是直流电网技术不可回避的问题,直流潮流控制器和多端口DC/DC变换器是实现线路潮流控制和不同直流电压互联的关键设备.在归纳了直流电网拓扑结构的基础上,分别介绍了电阻型和电压型潮流控制器,并指出电压型潮流控制器具有很好的发展前景.同时对应用在多电压等级和实现线路潮流分配的多端口DC/DC变换器进行了详细的分类,明确了各类变换器的优缺点和适用场合,为未来直流电网技术的研究提供了参考价值.

考虑直流断路器的MMC-HVDC系统直流电压保护误动分析

随着柔性直流输电技术的不断发展以及直流断路器研究的不断突破,直流断路器的逐渐应用将对MMC-HVDC系统的继电保护产生重要的影响.在含直流断路器的MMC-HVDC交直流混合系统中,一些原本由交流断路器跳闸的直流侧故障将修改为动作于直流断路器跳闸.在此背景下,交流故障和直流故障时反映在直流侧的暂态响应具有相似性,可能造成直流保护发生误动.通过研究各种交、直流系统故障时直流系统的暂态响应,分析MMC-HVDC直流侧在交流系统故障和直流系统故障下的暂态响应的相似性,研究有可能造成的直流电压保护误动,并针对引起误动的保护特征给出避免保护误动的改进建议.在PSCAD/EMTDC仿真平台中,搭建含MMC-HVDC的交直流混合系统,仿真验证所作分析的正确性.