负荷预测算法下光伏并网储能集群控制系统

光伏并网储能受到谐振影响,导致功率控制结果达不到理想状态。针对该问题,设计了负荷预测算法下光伏并网储能集群控制系统。在Linux编译环境下,装置两路RS485通信接口。设计充放电控制器,实现对电池的充放电控制,避免产生谐波。根据滤波差分方程,设计储能集群控制电路,实现平抑波动。构建光伏并网储能负荷预测模型,通过对光伏并网储能负荷分析,为集群控制提供数据支持。采用闭环集群控制方式,分析电压、电流与光伏电池之间线性关系。结合适应步长的负荷跟踪方法,调整系统控制灵敏度。系统测试结果表明,所设计系统与实际功率最大值相差3×10^(4) W,证实了系统设计方案的可行性。

考虑右半平面极点的三相并网变换器小干扰稳定性分析

电力电子设备渗透率的不断提高使得电力系统转动惯量和阻尼水平下降,对新型电力系统安全稳定运行带来不可忽略的影响。目前并网变换器系统判稳方法常采用奈奎斯特判据和广义奈奎斯特判据,但这两种判据均适用于阻抗比中不含右半平面(right half plane, RHP)极点的场景。针对上述问题,基于考虑正负序耦合和源荷之间耦合的等效单输入单输出(single-input single-output, SISO)系统阻抗模型,提出了考虑RHP极点的三相变换器并网系统判稳方法。首先,对研究系统的RHP极点个数及奈奎斯特曲线包围点(-1, j0)的次数进行估算。然后,在奈奎斯特判据的基础上,利用SISO系统阻抗伯德图进行分析,在系统存在RHP极点的情况下对系统的稳定性进行判断。最后,基于Matlab/Simulink中搭建电磁暂态仿真模型,验证了在有无RHP极点的不同场景下,所提判稳方法均能对三相变换器并网系统的小干扰稳定性进行有效分析。

不平衡负载下并网逆变器功率解耦控制方法

为了解决并网逆变器在不平衡负载下有功功率和无功功率为耦合影响状态、关联复杂,导致控制精度不佳、响应慢等问题,提出不平衡负载下并网逆变器功率解耦控制方法。根据并网逆变器拓扑结构获取并网逆变器功率,对并网逆变器有功功率与无功功率实行解耦,并通过带比例系数的双闭环功率控制器,完成并网逆变器功率解耦控制。在此基础上,通过遗传算法进行控制参数优化,获取比例系数的最优解,进一步提高并网逆变器功率解耦控制能力。实验结果表明:解耦后的控制方法在并网逆变器响应功率与给定功率上基本一致,解耦后的功率波动范围降低了8 kW,功率控制电流和功率波动最小,具有良好的控制效果。

计及运行广义短路比的多时间尺度新能源并网调度计划模型

为了保障大规模新能源并网时电网系统的稳定运行,减少弃风、弃光,首先分析了平抑新能源并网功率波动的手段,引入了新能源以任意功率并网后能够评估交流系统电网强度的运行广义短路比。其次,给出了基于日前、日内、实时3个时间尺度新能源并网调度计划策略,建立了以运行调度成本最小、运行广义短路比最大、联合输出功率波动最低为目标函数的多时间尺度新能源并网调度计划模型。最后,以火电机组、新能源场站、储能电站和高载能负荷等所构成系统为例,仿真验证了所给策略和模型的有效性。

基于源网荷态势的光伏微电网需求侧响应调度方法

为满足光伏微电网用电需求、缓解供电压力,对基于源网荷态势的光伏微电网需求侧响应调度方法进行了研究。首先,根据光伏微电网的结构、运行状态、源网荷互动关系,建立电源和负荷需求侧响应模型,用于平衡峰谷负荷的差异;其次,以微电网最小运行成本和交换电量为目标函数,结合功率平衡、充放电功率、荷电态势和线路功率等约束条件,建立光伏微电网需求侧响应调度模型;最后,基于非支配排序遗传(NSGA-Ⅱ)算法求解模型,获取最优的调度结果。结果表明:应用该方法后,微电网电源出力更加合理,运行总成本明显下降,负荷峰谷差由480 kW下降到220 kW。该方法能够合理调度光伏微电网的需求侧响应,缓解了配电网运行压力,且在节能方面的表现较为突出。

源网荷储一体化项目政策分析及开发策略探讨

根据我国《关于推进电力源网荷储一体化和多能互补发展的指导意见》文件,部分省(自治区)相继出台源网荷储一体化项目管理办法、实施细则,或批复一批试点示范项目,对于单一法人与运营主体、建设一体化、专线直供与电网接入、反送电要求与储能配置等内容,提出了不同要求。本文通过分析相关省(自治区)已出台政策,解读政策关键要素,并基于政策合规、技术要求、经济可行性,提出区域(省)级、市县级和园区级源网荷储一体化项目开发策略及实施路径。

基于熵值模糊层次分析法的碳化硅负荷接入位置对电网影响评估

高载能负荷参与需求侧响应已成为促进新能源消纳的重要举措,未来新型电力系统面临新能源占比不断提高及高载能负荷大规模接入的情况。亟需研究高载能负荷大规模接入对电网影响,以合理规划新能源机组与高载能负荷在配电网中的位置与容量。为此,以碳化硅负荷为研究对象,基于Matlab/Simulink仿真平台构建含高比例风电的IEEE33节点系统。基于参数摄动法,从电能质量、技术经济性、安全性3个方面评估风电机组与碳化硅负荷不同接入位置对电网的影响。应用熵值模糊层次分析法对仿真结果进行综合评估;评估结果与理论分析一致,验证了熵值模糊层次分析法的有效性。

基于双向长短时记忆网络的并网微电网能量供需平衡优化

为保证并网微电网的稳定运行,针对微电网负荷波动较大,稳定性较差的问题,提出基于双向长短时记忆网络的并网微电网能量供需平衡优化方法。该方法通过双向长短时记忆网络划分并网微电网中的负荷类别,并引入注意力机制优化分类结果,获取并网微电网中的可控负荷结果;结合该结果和储能系统的能量损失情况、风光综合功率波动水平,构建目标函数并确定约束条件,采用改进帝国竞争算法求解目标函数,获取保证获取全局负荷调度最佳结果,实现并网微电网能量供需平衡优化。测试结果显示:该方法能够有效调度并网微电网中负荷,调整并网微电网供需侧有功和无功功率的结果,使其在±0.50kvar内范围波动,优化后满足微电网中的而负荷需求;保证微电网的稳定运行。

一种新型移动储能充放电装置

针对当前电动充电需求增加和台区用能面临的一系列问题,提出一种新型移动储能充放电装置。该装置以标准集装箱为载体,集成电动汽车充电设施、储能系统、并离网切换装置、供电接口装置等,实现高适应性、高安全性、高机动性,在移动充电、保供电、台区增容、削峰填谷等领域有着广阔的应用前景。

基于改进电容电流反馈的含非线性负载光伏并网系统振荡抑制策略

在含非线性负载的光伏并网系统中,光伏发电单元、非线性负载、电网三者之间的相互作用可能导致系统出现振荡,因此提出一种改进的电容电流反馈有源阻尼(capacitor current feedback active damping, CCFAD)控制方法。首先,采用谐波线性化方法建立含非线性负载的光伏并网系统序阻抗模型,并基于阻抗模型和对数频率稳定判据揭示含非线性负载的光伏并网系统振荡特性。随后,基于负电阻理论定义阻抗相对灵敏度指标,评价不同参数变化对系统阻抗特性的影响程度,获取影响系统稳定性的关键参数。基于不同参数的阻抗相对灵敏度分析,提出一种改进的CCFAD方法。该方法拓展了传统CCFAD的正阻尼区域,有效地改善了系统输出阻抗的相位裕度,提高了系统稳定性。最后,在Matlab/Simulink中搭建仿真模型,验证了分析方法的正确性和所提控制策略的有效性。

计及并网强度最大化的新能源集群出力优化研究

随着柔性负荷接入电网的比例不断增多和新能源逐渐向集群化并网发展,如何在柔性负荷剧烈波动和保障电网强度的条件下优化调度新能源集群并网出力,已成为迫切需要解决的问题。文章首先从系统架构、集群化并网特点和短路容量计算方面对新能源集群并网进行了分析,在此基础上给出了新能源集群并网点短路比、广义短路比、运行广义短路比的计算方法;其次分析了近年来激增的柔性负荷分类及特点,研究了柔性负荷接入下的运行广义短路比;最后研究了柔性负荷波动下,以运行广义短路比最大为目标的新能源集群并网出力优化调度方案,并通过算例与传统等比例原则调度方案进行了对比。结果表明,所给方案能够在满足电网功率波动的情况下,保障新能源集群并网强度,实现新能源出力优化分配。

计及需求响应的高比例清洁能源园区储能容量优化配置

为了提高园区清洁能源消纳水平、储能配置经济性,提出一种考虑需求响应的高比例清洁能源园区储能容量优化配置方法。首先,建立光伏、风机、储能功率模型;其次,设计了考虑刚性、可转移、可中断负荷参与的需求响应机制,实现一定时间尺度下负荷的转移;然后,以系统总净现成本最低为优化目标,考虑入网功率波动、充放电限值等约束条件,建立储能经济配置模型。算例验证了所提方法的有效性,相比传统方法,所提配置方法可以有效降低系统经济成本并提高清洁能源消纳水平。

多谐波源下分布式电源并网逆变器的谐波抑制策略

在新型电力系统背景下,大量分布式电源与负荷经过电力电子接口接入配电网,由此导致的电网电压畸变将严重威胁分布式电源的并网电流质量,并恶化对配电网中关键负荷的供电电压质量。该文首先量化分析了用户侧分布式电源本地电压谐波与并网电流谐波同时抑制的制约关系,提出一种混合谐波抑制策略,包含电压谐波反馈控制环与电网流控电压补偿环,本地电压谐波控制环基于负反馈控制减小输出谐波阻抗,而并网电流控制补偿器通过产生补偿电压等效缩小并网线路谐波导纳,从而实现分布式电源对本地负载电压谐波与并网电流谐波的协同治理;然后,建立系统的小信号模型,研究系统参数摄动对其稳定性与鲁棒性的影响;最后,通过实验验证了所提策略的有效性。

冲击性负荷接入下风能并网暂态电能扰动控制研究

提出冲击性负荷接入下风能并网暂态电能扰动的控制方法,对风能并网暂态电能扰动进行有效控制。运用小波变换来分解采集到的风能并网暂态电压信号,确定信号出现扰动的时间,完成风能并网暂态电能扰动的检测;构建DSTATCOM数学模型,完成风能并网暂态电能扰动时有功与无功电流的单独控制,实现无功补偿;将电力系统稳定器(dianli xitong wendingqipower system stabilizer,PSS)装配在并网中同步发电机(synchronous generator,SG)的自动电压调节器(automatic voltage regulator,AVR)内,改善风能并网的阻尼,提升风能并网的稳定性。实验结果表明:在不同信噪比条件下,该方法 PI控制器的跟踪误差都较小,未超过0.5,具有较好的跟踪性能与抗扰性;在6 000 MV·A和7 000 MV·A的2种冲击性负荷下,实现不同冲击性负荷状态下风能并网暂态电能扰动的有效控制,较好地改善了电能质量。

装卸臂快速离合器故障原因分析及解决措施

装卸臂是液化天然气(LNG)接收站船岸联通重要设备,目前已建成LNG接收站安装的装卸臂大多为进口设备。快速离合器是装卸臂与船上歧管连接的关键部件,使用过程中频繁出现紧固杆卡涩、紧固不同步以及紧固后又自动打开等故障,造成快速离合器外漏而停止卸船。通过对快速离合器结构以及控制原理分析,找出了快速离合器故障主要原因是结构件设计缺陷、液压分配器内部流道加工缺陷以及液压分配器关闭压力设定值不足等,相应提出了解决措施,并更换使用了新结构快速离合器,解决了快速离合器故障问题。

考虑UFLS响应的大规模风电并网系统频率特性分析

大规模风电并网系统在受到大功率缺额扰动后,电网会出现频率骤降,而低频减载(Under Frequency Load Shedding,UFLS)控制是防止频率失稳的有效手段。首先,基于含UFLS的改进系统频率响应模型(System Frequency Model,SFR),研究了新型电力系统受到大功率扰动下的频率特征,基于经典频率响应模型建立改进的系统频率响应模型,考虑火电、风电联合调频控制策略,并引入UFLS频率控制;然后,根据所建立的系统频率响应模型对大规模风电并网系统参数进行整定,并建立多资源参与调频下的大规模风电并网系统频率特征表达式;最后,通过Matlab/Simulink仿真平台,验证UFLS控制策略参与调频的可行性及UFLS控制参数对频率调制效果的影响。

北京新机场线辅助逆变器错时启动和减载控制研究

文中主要研究北京新机场线辅助逆变器的错时启动和减载控制。通过列车网络控制及诊断系统(Train Control and Monitoring System,TCMS)的逻辑控制,实现并网供电方案中辅助逆变器的错时启动,保证所有辅助逆变器向整列车的供电母线输出同相位的中压380 V,避免多台辅助逆变器同时启动,造成辅助逆变器的同步失败。TCMS根据辅助逆变器故障数量,通过减载控制来调整负载的情况,保证整车设备的工作需求,并避免中压负载超负荷对辅助逆变器造成不良影响。

新能源接入电网后的配网区域裕度评估技术研究与应用

提出了一种新能源入网裕度评估与安全校核方法,旨在提高新能源入网评估效率和系统的安全运行水平。在收集的基础数据基础上,构建了考虑机组启停时间、机组出力限值、旋转备用容量、二次调频容量等约束的新能源入网裕度评估模型,依据该模型得到机组运行计划和最大接入容量;然后结合随机采样技术和机组运行计划,构造含校正控制的最优潮流模型,并将新能源出力预测场景逐一代入模型中进行校验,再根据校验结果,利用分步逼近的策略逐步收缩安装容量的上下界,直至满足收敛条件,并最终获得新能源的最大安全接入容量,为分布式新能源有序接入、网源协同规划提供指导。

考虑高载能负荷的分布式电源并网电力系统调度自动化控制方法

为提高电力系统供电服务过程中对电能的消纳能力,开展考虑高载能负荷的分布式电源并网电力系统调度自动化控制方法的设计研究。根据高载能负荷电网的恒功率因数运行方式,进行电网中双馈机无功功率的平衡,假定分布式电源的定子侧功率因数保持不变,建立在考虑高载能负荷条件下的分布式并网电力系统电源模型;为降低对电能资源的浪费,在兼顾调度公平性的前提下,将最小弃风作为控制目标,设计系统调度控制目标函数;对电力系统调度过程进行安全约束,通过控制最小弃风量,完成自动化控制方法的设计。实例应用实验结果证明,设计的自动化控制方法实际应用效果良好,可以有效提高连续节点的消纳能力,提高对电网中分布式能源的利用率,发挥电力系统在区域供电服务中的更高价值与效能。

微网储能变换器并网/离网无缝切换策略仿真

储能及其变换器在微网并网时控制微网与电网的能量交换,离网时保障微网内部敏感负荷供电。通过建立储能逆变器并网/离网控制系统仿真模型研究了并网/离网切换控制策略。对于主动离网过程,提出了一种平滑无过渡过程的切换控制方法;对于被动离网过程,提出了一种基于滞环电流控制的切换控制方法;对于并网切换过程,研究了存在初始相位差的切换控制方法。建立了系统仿真模型,并对3种切换过程进行了仿真,仿真结果表明,所提切换控制方法实现了无冲击无缝切换,能够保障微网中敏感负荷的供电质量。