考虑输电线路负载率约束和全规划周期柔性成本评估的电网规划方法

针对现有电网规划方法对未来不确定因素适应性较差的缺点,从加强系统自身鲁棒性的角度出发,通过对线路负载率约束进行柔性化表示,控制系统中最重载线路的负载率,从而在规划过程中保留部分系统潮流输送能力,为系统预留一定的运行安全裕度和对不确定因素的适应能力。同时,通过对电网投资成本、运行成本和可靠性收益在电网全规划周期内的成本评估,提出兼顾系统经济性、安全性和可靠性的电网规划模型,并用蚁群算法求解。Garver 6节点测试系统的算例表明,提出的电网规划方法有效可行,有利于提高线路负载率分布的均匀程度,降低系统进入自组织临界状态和发生大规模连锁故障的风险,同时也是对整个电网规划周期内系统资源的综合优化。

考虑N-1安全网络约束的输电网结构优化

输电网结构优化是控制输电阻塞的手段之一。且当负荷处于较低水平、系统裕度较高时,也可以通过结构优化提高设备的利用率。为了在开断部分线路的同时保证系统安全性,建立考虑N-1安全网络约束的输电网结构优化模型。通过对可开断线路潮流方程进行线性化,将原有模型转化成混合整数线性规划形式。为了应对负荷的短期波动及风电出力不确定性对电网结构优化结果的影响,采用吸引子传播(AP)聚类算法构建不同的运行场景。以修改的IEEE-RTS 24节点系统为例对所提模型进行验证和分析,结果表明,在满足一定的安全约束条件下,断开某些输电网线路可以减轻输电阻塞、降低系统的运行成本、提高线路的负载率水平。

饱和环节对2种鲁棒负荷频率控制器控制性能的影响

基于黎卡提方程的设计方法首先确定系统参数变化的边界,然后通过求解黎卡提方程设计鲁棒控制器;基于特征结构配置的设计方法则将闭环系统的特征值配置在特定区域,使闭环系统对参数变化具有最小灵敏度,最终达到提高鲁棒性的目的。线性模型中的仿真研究表明,基于特征结构配置方法设计的控制器具有较好的鲁棒性。但在实际运行中,发电机出力速度约束在电力系统负荷频率控制模型中体现为饱和环节,必须予以考虑。计及该饱和环节后,重新对比2种控制策略却得出不同于前面的结论,仿真显示了其动态过程。

几何拘束对镍基合金裂纹扩展速率影响的有限元分析

裂尖拘束效应对镍基合金应力腐蚀裂纹(SCC)扩展速率有很大影响。为提高在役核电焊接接头SCC裂纹扩展速率(CGR)的预测精度,对不同拘束状态下的裂纹尖端微观力学场和表征SCC裂纹扩展速率的主要参量进行了研究,分析了试样厚度和裂纹长度这两种几何拘束条件对CGR的影响。结果表明:厚试样的SCC裂纹扩展速率更大,低载荷水平条件下,试样厚度引起的裂尖拘束效应对CGR的影响较明显;而高载荷水平条件下,不同厚度试样的裂尖拘束度趋于一致;对于两种不同的拘束条件,试样厚度引起的拘束效应对CGR的影响大于裂纹长度对其的影响。

基于风电场运行特性的月度合同电量编制方法

针对电网通常采用平均分解的方法编制风电月度合同电量,调度实施难度较大的问题,提出一种基于风电场运行特性的月度合同电量编制方法。基于年合同电量月分解值滚动修正,建立融合预测误差、出力波动性、负荷跟随特性的风电场运行特性指标,并计及风电场负荷率偏差范围约束,编制各风电场的月度合同电量。编制结果既满足各风电场合同电量约束,又在电量分配时考虑了各风电场的运行特性。通过算例分析验证了所提方法的有效性。

大规模分散式充电桩参与电网负荷优化技术研究

电动汽车(electric vehicles, EV)发展迅速,分散式充电桩参与电网调控蕴含巨大潜力。对比负荷运行典型评估指标,将负荷波动率作为优化目标,重点构建了分散式充电桩参与电网负荷优化的多目标优化模型,提取负荷波动率的关键特征,建立表征负荷波动率的优化目标函数;引入电力奖励积分解决电价不灵活的问题,构建用户成本优化目标函数;以南京市区某配网馈线的典型夏季负荷为例,利用MATLAB工具对2 000辆可参与日调峰汽车、500辆可参与夜填谷汽车的负荷优化进行仿真分析,结果显示电网负荷波动率明显下降,用户成本大大降低。

加载速率和几何尺寸对国产A508-Ⅲ钢断裂行为影响的实验研究

由加载速率和几何约束改变而引起的压力容器钢韧脆转变问题是核能安全领域亟待解决的关键问题.为了准确分析国产A508-Ⅲ钢的动态断裂行为,借助INSTRON VHS高速材料试验机,开展了不同加载速率和几何尺寸条件下的国产A508-Ⅲ钢的断裂韧性试验,研究了加载速率和几何尺寸等因素对国产A508-Ⅲ钢动态断裂韧性的影响.研究表明,A508-Ⅲ钢具有良好的抗冲击韧性,随着加载速率的提高,试样的总冲击吸收能基本保持恒定,裂纹萌生吸收能量不断上升,而裂纹扩展吸收能量呈下降趋势.J-Δa阻力曲线和条件起裂韧性J_(Q)随着几何约束的增加而降低,随加载速率的增加而升高.当达到某一临界速率时,条件起裂韧性J_(Q)基本恒定,试样断裂方式也由韧性断裂转变为韧−脆−韧混合断裂.由于出现混合断裂模式,发生脆性断裂时的最大J积分值J_(max)更适于描述国产A508-Ⅲ钢的断裂韧性演化规律.随着试样面外几何约束的降低,J_(max)随Δa_(m)的增加而线性增大.试样面内几何约束越高,J_(max)与Δa_(m)之间的线性关系斜率越大.随着试样几何约束的增加,材料的韧脆转变速率增加,J_(max)值下降.改变几何约束只能在有限的加载速率范围内改变材料的断裂方式,当加载速率超过某个临界值时,加载速率成为影响材料断裂方式的主要因素.

IP网中约束路由的一种算法研究

Internet的迅猛发展对网络提出了更高的要求,而原有的最努力服务不能适应新的应用的需求。为了使Internet继续发展,必须能够提供有服务质量(QoS)保证的服务。IETF提出了几种服务模型和机制来满足用户的需求,比较典型的有集成服务模型、区分服务模型和流量工程。约束路由是流量工程中的一个重要工具。该文分析了延迟的主要组成部分,用M/M/1模型来分析通过节点的时间和节点负荷率的关系,通过限制各节点负荷率提出了一种新的约束路由算法,这种尝试性的算法对约束路由的研究具有一定的启发意义。

独立光伏供电区建设改造方案比选方法研究

独立光伏供电区指大电网未覆盖仅依靠独立光伏电站供电的偏远地区,为了提升独立光伏供电区的供电质量,可采取升级改造光伏电站和电网延伸两种方法。为了保障供电质量的同时保障经济性,提出了负荷距约束和负载率约束两个条件对两个建设改造方案进行约束,保障电网延伸后的独立光伏供电区的电压质量和设备利用率,同时对两个方案进行经济比选从而确定最优方案。根据方案验证,约束条件和经济比选适用于独立光伏供电区的电网建设改造方案的比选。

Neural-Network-Based Terminal Sliding Mode Control for Frequency Stabilization of Renewable Power Systems

This paper addresses a terminal sliding mode control(T-SMC) method for load frequency control(LFC) in renewable power systems with generation rate constraints(GRC).A two-area interconnected power system with wind turbines is taken into account for simulation studies. The terminal sliding mode controllers are assigned in each area to achieve the LFC goal. The increasing complexity of the nonlinear power system aggravates the effects of system uncertainties. Radial basis function neural networks(RBF NNs) are designed to approximate the entire uncertainties. The terminal sliding mode controllers and the RBF NNs work in parallel to solve the LFC problem for the renewable power system. Some simulation results illustrate the feasibility and validity of the presented scheme.

含风电的多域互联电力系统负荷频率控制方法

为确保风机参与调整系统负荷频率,建立了三区域含风力发电的互联电力系统负荷频率控制模型;同时,为抑制整个系统内部参数的变化、风能波动及负荷扰动所造成的负荷频率波动,又设计出一个分散的滑模控制器并用于仿真分析,当整个系统在进入滑动模态后,对外界的参数变化具有时不变性。仿真结果表明,所设计的滑模控制器比传统的控制器响应更快、超调量小,有效抑制了负荷频率波动,且当考虑发电机变化率约束条件时,所设计的滑模控制器仍能有效控制系统稳定。

含发电速率约束的三区域互联电力系统自抗扰控制

针对含有发电速率约束的负荷频率控制系统的线性自抗扰控制问题,首先通过仿真发现发电速率的存在会影响系统的控制性能,为此,本文将含有发电速率约束的汽轮机输出与理想地不含发电速率约束的输出误差反馈到线性自抗扰控制器的PD控制组合中,从而减小发电速率约束对系统的影响;最后,将上述方法应用到三区域互联电力系统中,并利用仿真图与性能指标结果来体现所提方法的有效性。结果表明:改进的系统在不增加参数的情况下能够取得很好的控制效果,且具有较强的鲁棒性。

燃煤机组深度调峰瓶颈改善及耦合调峰技术研究

随着“双碳”目标下以新能源为主体新型电力系统的加速构建,燃煤机组深度调峰低负荷运行将成为常态,在40%连续经济出力(ECR)工况下,不存在限制机组稳定运行的制约因素,但在向30%ECR乃至更低负荷调峰时,诸多制约因素不应被忽视。提供多种从机组本体角度可有效改善制约因素的技术手段和改造方向及耦合多形态储能,耦合碳捕获、利用与封存(CCUS),多能耦合调节等新型耦合调峰技术。结果表明,通过有效技术手段及改造可极大程度改善机组调峰性能,并可拓展超(超)临界锅炉干态区间达6%以上额定负荷,但仅靠自身已很难满足机组继续下调峰的需求,耦合调峰是未来火电机组进一步增强调峰能力的重要技术手段,且在技术上是可行的。

存在GDB和GRC的负荷频率控制系统的分析与设计

在实际工业系统中,GDB和GRC是经常存在的,它们会影响系统的控制性能,甚至导致系统不稳定。针对存在调速器侧隙非线性和汽轮机GRC的LFC系统,采用了LADRC方法,将GDB非线性转化成传递函数形式,进而降低参数整定的难度。接着,提出了一种误差补偿策略,这个策略在保持LADRC自身特性的同时,可以很好地消除GDB非线性和汽轮机GRC的影响。仿真结果显示,提出的误差补偿策略能很好地恢复和改善系统的控制性能。