风电机组对电力系统暂态稳定性影响分析

风电机组作为环境友好型发电的最大来源在电网中的规模日益扩大,必将影响电力系统的稳定性。文章首先对比了恒速异步(CSWT),双馈变速(DFIG)及直驱同步(DDSG)等市场上广为应用的三种风电机组的结构,分析了各个机组的降阶数学模型;通过一款基于Matlab的电力系统分析工具箱PSAT研究了不同故障持续时间下的风电机组暂态稳定性和系统暂态稳定性,对三种机组及其系统的暂态稳定性进行了分析对比;最后讨论了风力发电机组参数对机组暂态稳定性的影响,得知,发电机参数Rr的增加和Xr、Xs的减小有利于恒速风电机组暂态稳定性的提高,Xm、Rs对机组暂态稳定性影响不明显。

基于不动点映射的多微网与配电网主从博弈定价策略及均衡求解方法

随着配电侧微电网接入数量的逐年提升和市场化改革的推进,开展多微网与配电网的协同优化定价问题具有重要意义。针对该问题,文中提出基于不动点映射的主从博弈定价策略,并分析系统博弈均衡状态的求解方法。建立了含多微网接入的配电网二阶锥最优潮流模型,并推导其等价的对偶模型以获得准确的节点边际电价。考虑储能、分布式光伏和弹性负荷的协调,建立基于价格响应的微网群运行优化模型。基于不动点理论描述含多微网的配电系统定价策略,利用基于外推改进的最佳响应算法进行求解实现博弈均衡,并基于压缩映射定理证明所提算法的收敛性。基于改进IEEE-33节点配电系统案例的仿真结果表明,所提方法能够有效求解多主体博弈问题并获得均衡解,且具有更高的求解效率。

双馈与直驱风电机组的小干扰稳定性对比分析

清洁能源在电力系统中的大规模利用,使得风电机组在电网中的占比日益扩大,其运行特性极大地影响电力系统的运行稳定性.本文分析了双馈变速与直驱同步风电机组的结构特点,建立了各个机组的降阶数学模型.在此基础上,对两区域系统进行了仿真计算.研究表明:风电机组并网增加了系统与风电机组强相关的振荡模式,且有很好的阻尼特性.当风电机组在系统中容量比例提高时,双馈机组会减弱新增局部振荡模式的阻尼,直驱机组能提高区域内相关的局部振荡的阻尼.

考虑风力发电的综合负荷特性及其等效描述

大容量并网风力发电对电网影响日益明显,配网侧接入风力发电后负荷特性描述问题成为研究重点。在提出定量分析指标的基础上,以统计规律法为检验方法,分析不同运行方式风力发电对综合负荷特性的影响力,并验证异步电机并联静态负荷的广义负荷模型对含风力发电的负荷特性描述能力;指出风力发电对负荷特性的主要影响因素为接入容量与接入位置,并比较两种因素对负荷特性的影响力。

综合负荷特性的数理统计判别

随着电网综合变电站的数目的日益增加,电网必须动态调整综合变电站的负荷特性分类结果。针对不断新增和变化的变电站的负荷特征数据,提出了基于数理统计的综合负荷特性多总体距离判别法,该方法以马氏距离作为多总体距离判别依据,以误判率来检验判别结果的准确性。通过某电网已知的实际变电站负荷特性,对待判别的变电站进行总体距离判别,得出了准确的判别结果,论证了所提方法的有效性。

风电结构特性参数影响的暂态稳定性分析

关于大容量并网风力发电对电网稳定性影响问题,由于环境条件的影响,风力发电引起的暂态稳定性变化较大。为解决上述问题,在采用PSS/E软件构建异步风力发电机及IEEE-9节点仿真平台的基础上,考虑风力发电机自身特性及参数,分析风电结构特性参数对自身暂态稳定性的影响力。指出异步风力发电机的松弛刚度及发电机定子电抗X S、转子电抗X r、转子电阻R r对风力发电机的暂态稳定性影响力较强,而定子电阻R S与励磁电抗X m的变化对风力发电机的暂态稳定性影响力较小。

计及新能源虚拟惯量的电力系统等效惯量评估

随着新能源规模化并网,并通过虚拟同步机(VSG)参与系统调频,虚拟惯量成为系统惯量的重要组成部分。为此,提出一种计及新能源虚拟惯量的电力系统等效惯量评估方法。首先,建立新能源VSG等效虚拟惯量和同步发电机转动惯量统一惯量解析模型;其次,采用受控自回归模型进行动态建模,将惯量求解问题转化为模型中参数辨识问题,进而利用有功—频率时间序列数据,采用自适应递推最小二乘算法求解模型中的待辨识参数,引入自适应遗忘因子并对其进行动态调整,实现不同工况下系统等效惯量的连续追踪;最后,在IEEE 39节点系统上进行仿真分析,实验结果验证理论分析的正确性与辨识方法的有效性。

基于超容与并联MMC的中压配网电能综合治理

为改善中压配网的电能质量,提出了一种基于超级电容储能的模块化并联型多电平变流器(P-MMC-SC),通过在直流母线配置超级电容器作为储能单元,结合并联型多电平变换器实现对中压配网电能质量治理。讨论了P-MMC-SC整体控制流程及网压发生/未发生暂降时的补偿分量检测及控制方法,给出了P-MMC-SC超级电容相间均压与各相各模块均压控制策略。最后分别通过系统仿真与原理样机实验表明,含超级电容的并联型模块化变流器兼具补偿系统电压暂降和补偿负载谐波和无功电流的功能。

配电网技术线损及其降损措施

配电网理论线损计算较真实地体现配电网技术线损的实际情况,对电网分析与优化具有重要理论指导意义。文章论述了传统配电网线损计算方法及其发展情况,指出基于在线实时负荷数据的线损计算方法应作为未来配电网线损计算的主流算法,并针对配电网的实际特性提出相应的技术线损降损措施。

互联网技术在低压配网电力系统的应用

随着高比例新能源、新型储能等电力技术快速发展和推广应用,电力系统主体多元化、电网形态复杂化、运行方式多样化的特点愈发明显,对电力系统安全、高效、优化运行提出了更大挑战。低压配网作为电力系统中的重要组成部分,其运行效率与质量对电力系统的稳定运行有着直接的影响。由于能源互联网环境下新型电力系统配电网结构复杂,为有效提升低压配电网运行效率和质量,将互联网技术应用到低压配网系统的各方面,有助于新型电力系统构建。

基于免疫遗传算法的电压优化调整与治理研究

阐述了电压优化调整与治理的必要性,建立了电力系统电压优化调整与治理的模型,提出了一种针对高压电网特点的电压优化调整与治理方法。通过调整机端电压、变压器分接头和补偿电容器组,或者新增无功补偿节点,来提高电网电压合格率,并且实现新增无功补偿容量最小的目标。其中详述了电网电压优化调整与治理的手段及其计算过程,并且编写程序,做电压优化调整界面,通过免疫遗传算法求解组合优化问题。另外,将免疫遗传算法应用到信阳东部地区电网,进行电压优化调整与治理,并分析优化结果。结果表明免疫遗传算法具有良好的收敛性和鲁棒性,能很好地提高电压合格率,并且使新增的补偿容量最小。

抽蓄电站提供多时间尺度备用的优化策略

"碳达峰、碳中和"背景下,新能源发电将成为未来电力系统中的主要发电形式。然而,其随机性与波动性增加了电网不同时间尺度上的运行备用需求。抽水蓄能作为成熟的储能技术之一,具有调节速度快、容量大等优势,在电网辅助服务中的作用已备受重视。然而,抽蓄电站在电能量市场与各类辅助服务市场中的运行策略、收益最大化问题还有待深入研究。为此,本工作在电力市场环境下建立了抽蓄电站参与电能量市场与多时间尺度备用市场的优化决策模型,并着重分析了备用补偿价格对其运行策略的影响,为抽蓄电站参与电力市场的运行决策提供了解决方案。算例分析表明:抽蓄电站通过提供备用服务能够明显提高其运行收益;并且,抽蓄电站提供多种备用时的总收益明显高于提供单一备用时的收益。本文算例分析中,提供多种备用的总收益至少提高了44.37%。

电力物联网在低压配电网中的应用分析

低压供电系统具有地理位置分散的特点,会给配电网的巡检工作带来巨大的挑战,容易出现漏检等方面的问题。泛在电力物联网的应用,可以进一步强化输变电设备管理的效果,实现了综合自动化技术与智能电网技术的融合,对于保障供电的可靠性与安全性具有重要的意义。基于此,本文分析了泛在电力物联网的重要价值以及我国配电网现状,并就低压配电网中泛在电力物联网的应用措施进行探究与分析,对提升泛在电力物联网的应用效果有所帮助。

基于XGBoost的电力系统动态频率响应曲线预测方法

针对少量稀疏样本下大规模电力系统频率稳定高效评估的难题,提出了一种基于极限梯度提升(extreme gradient boosting, XGBoost)的系统动态频率响应曲线预测方法。采用串行集成的多棵回归树,精细化挖掘输入特征与动态频率响应之间的非线性映射关系;将敏感因子引入损失函数以在训练过程中降低样本分布差异带来的影响,并基于粒子群优化(particle swarm optimization, PSO)实现对XGBoost超参数的自动调优。该方法不仅可以快速输出最大频率变化率、频率极值、准稳态频率等典型指标,还能实现扰动事件下系统惯性中心频率响应曲线的预测。基于某实际电网数据开展了算例测试,与时域仿真、浅层神经网络、深度学习等方法所得结果进行比较,验证了所提方法的优势。