OPGW雷击破坏的数值分析及结构优化

OPGW因雷击而断股,不仅会影响到输电线路的安全运行,而且会威胁到电力系统通信和继电保护的可靠性。因此,对OPGW雷击断股的分析和研究就显得尤为重要。笔者采用有限单元法(FEM)分析OPGW遭雷击时的高温情况。首先在对OPGW遭雷击时的能量转换和传递过程分析的基础上建立了温度场的数学模型,并进一步阐述了使用有限单元法对该温度场进行数值求解的空间域和时间域离散过程。分析了雷电电弧弧根的能量功率函数及其影响因素,以此作为OPGW分析温度场的外热源。雷击点的热流分布采用高斯热源模型,计算过程考虑了材料热物性参数的温度相关性、相变潜热以及综合表面散热系数等影响因素。最后对现有OPGW的结构进行了优化,分析结果表明,优化后结构的抗雷击性能明显提升。该数值分析方法克服了传统的理论分析和模拟试验在数据定量研究方面的不足,进而可以为OPGW的优化设计提供参考。

电压骤降概率评估的建模与仿真

基于蒙特卡罗法和PSCAD/EMTDC实现对电压骤降指标进行自动随机评估仿真计算。推导了电压骤降故障信息的蒙特卡洛模型,并在PSCAD/EMTDC软件中建立和实现该模型,运用Multiple Run组件对故障信息进行多次随机抽样仿真计算,同时对仿真结果进行统计,得到各敏感负荷节点处电压骤降特征参数和电压骤降能量指标的概率分布。

智能配电网中分布式电源的优化配置

在配电网中合理规划分布式电源对充分发挥分布式电源的优点、抑制分布式电源的负面影响具有重要意义。分析了分布式电源的接入对系统网损的影响,建立了以网损最小为目标函数的分布式电源优化配置模型。在灵敏度分析方法的基础上,提出一种结合原对偶内点算法的分布式电源两阶段优化规划方法。通过分布式电源配置点的替换策略,克服了单纯基于灵敏度分析确定配置点的缺陷,同时避免了传统算法中对线路过多的假设条件。在实际配电系统中的应用表明了该方法的准确性和有效性。

“多站融合”背景下边缘数据中心运行优化研究

随着泛在电力物联网的发展,传统通信技术与计算平台已逐渐无法适应庞大的数据传输与计算规模,5G通信技术与边缘计算将成为支撑泛在电力物联网建设的中坚力量。“多站融合”模式的提出为边缘数据中心的运营提供了新的方向,多站一体化运行方法有待深入研究。针对边缘数据中心的数据迁移方法及“多站融合”模式下各功能站协同优化问题,设计了涵盖数据中心、储能电站等功能站的融合站运行架构,构建了数据中心负荷模型、储能电站数学模型,并基于混合整数非线性规划方法,建立了以最小化年总成本为目标的融合站协同优化与数据迁移调度模型。通过模型的优化求解,确定了最佳数据迁移调度策略与储能电站最优运行方案。利用案例分别对数据迁移策略与储能电站的作用进行仿真分析,通过计算,采用数据迁移策略后,典型日运行成本降低了2.38%,年总成本降低了1.36%;发挥储能电站削峰填谷作用后,典型日运行成本进一步降低了8.34%,年总成本进一步降低了4.67%。结果表明:在满足时延约束情况下,将数据负荷按一定策略进行分配,可以实现各边缘数据中心互补调度,达到降低运行成本的效果;结合分时电价政策,利用储能电站参与日常电力调度,可以进一步将峰时负荷转移至谷时,从而显著降低运行成本。

考虑信息负荷调度的融合型变电站优化运行

融合型变电站作为集成建设多种功能站的新型运营模式,为边缘数据中心与电动汽车充电站的规划运行提出了新的方向;而作为典型的综合能源系统,其运行优化方法也有待深入研究.针对融合型变电站内各功能站协同优化问题,设计了涵盖数据中心、储能电站、电动汽车充电站的融合型变电站运行架构,建立了以年净支出最小为目标函数的多站协同运行优化模型,提出了融合型变电站优化运行策略.通过模型的优化求解,确定多站协同运行最优方案.算例结果表明:电动汽车充电站负荷曲线具有明显的峰谷特性,且与电网用电高峰时段相符,电动汽车充电站接入融合型变电站会进一步加剧供电压力;通过信息负荷与储能电站的灵活调度,可以实现电力负荷在时间与空间上的转移,达到转移高峰负载、促进电动汽车平滑入网、显著降低运行成本的效果;融合型变电站的日净收益随低时延数据负荷的比例增大而增大,二者近似呈线性关系.

考虑环境效益的分布式电源优化配置研究

分析了计及环境效益的分布式发电成本,建立了考虑环境效益的发电成本计算新模型,该模型考虑了包括污染物的环境价值以及向有关部门缴纳的排污费的污染物的环境成本。以系统运行成本最小为目标函数,构建了分布式电源优化配置的数学模型,并采用粒子群优化算法进行求解。算例分析表明,所提方法能够得到较为合理的分布式电源位置和容量方案,可提高系统运行的经济性和环保性。

“双碳”目标下数据中心节能运行研究综述

随着国家“碳达峰”“碳中和”要求的提出,数据中心作为能耗大户,向低碳节能高效转型势在必行。分别从能量流与数据流角度出发,对数据中心低碳节能运行技术领域的相关研究进行了综述。首先梳理了数据中心能耗产生机理,从IT设备、制冷系统与供配电系统3个方面总结其能量管理方法;然后基于数据中心能量流-数据流耦合特性,对跨区级、区域级和用户级数据中心数据流优化调度方法进行了介绍;最后探讨了未来数据中心低碳节能技术潜在的发展方向。