深圳坚强局部电网的建设方法研究

分析现有技术标准和网络结构下的电网抗灾防灾能力及存在问题,研究深圳坚强局部电网的建设方法。

考虑地区发展阶段不确定性的电网投资决策鲁棒优化

针对地区发展阶段具有不确定性和不同发展阶段下地区投资需求难以量化的问题,提出一种考虑地区发展阶段不确定性的电网投资决策鲁棒优化方法,以保证电网投资决策与实际发展需求的匹配程度,提高决策结果对投资组合风险与发展阶段不确定性的应对能力.首先,基于现代投资组合理论构建投资风险约束;其次,采用箱型不确定集对地区发展阶段不确定性进行表征,建立考虑发展阶段不确定性的电网投资决策鲁棒优化模型,模型中外层最小化问题求解最恶劣场景下的地区发展阶段不确定性变量,内层最大化问题求解最恶劣场景下能够使投资收益最大的决策方案;再次,根据强对偶理论将双层优化模型转化为可直接求解的单层模型,采用大M法对模型进行求解;最后,利用我国某东部沿海省份中13个地市的实际算例验证了该电网投资决策模型的适用性与有效性.

建设信息时代的智能电网

为了迎接电力行业由工业化向信息化转变的新挑战,提高能源资产利用率,应对全球环境能源危机,全球电力企业和研究机构提出了电力行业的可持续发展方向——智能电网。智能电网是一个以电力系统为对象,结合新型的控制技术、信息技术和管理技术,实现从输配电到用户所有环节的智能交流,能够科学系统地优化电力生产、传输和使用的自愈电网。文章介绍了智能电网的特征、发展和研究现状,分析了智能电网建设的目标、所需的先进技术和可能遇到的阻碍,并分别讨论了建设用户侧和输配电网侧智能电网的相关问题。

强直弱交的定义、内涵与形式及其应对措施

交直流混联电网中,交流与直流既相互支撑,同时也相互耦合交互作用,2者结构发展的均衡态势,将会深刻影响电网运行特性。当前,我国电网已基本形成特高压交直流混联新格局,电力工程界与学术界对其呈现出的新特性取得广泛共识,并高度概括为"强直弱交"特性。然而,目前尚缺乏对强直弱交的系统性论述。为此,在回顾交直流电网发展历程的基础上,提出了强直弱交的定义,剖析并阐释了其内涵,指明强直弱交的主要表现形式及其对电网安全稳定运行的威胁。在此基础上,为保障强直弱交型混联电网安全运行,从稳定标准修编完善、交直流混联电网协调发展以及构建大电网安全综合防御体系等3个方面,提出了应对措施的建议。

智能电网发展状况及其实现建议

阐述了我国坚强智能电网研究和建设的思想和框架,分析我国坚强智能电网研究和发展的最新进展,及坚强智能电网应该具备的特征和性能要求,比较智能电网与普通电网的区别,提出了智能电网的技术框架体系和路线,以及实现途径、方法和建议。

强谐波环境下微电网电能计量改进与误差分析

随着用电人群的逐渐增加,大量强谐波被注入微电网中。采用传统电能计量方法未对强谐波环境下电能进行计算,导致电能计量结果不可靠,准确性差。提出一种新的强谐波环境下微电网电能计量改进与误差分析方法,依据离散采样结果,通过傅里叶转换求出各次强谐波电能,在此基础上获取微电网总电压(或电流)的有效值,对三相三线制和三相四线制方式整条线路的有功功率和无功功率进行计算,将其和基波周期相乘,获取该周期下的有功电量和无功电量;将每次求出的电量值和历史累计电量值相加,获取累计电量值,通过Hanning窗函数加窗和插值修正算法对其进行改进。实验结果表明,该方法具有很高的计量精度与可靠性。

跨区多条直流连续多次、同时换相失败冲击及抑制措施

为适应跨区特高压互联大电网的发展,深度理解特高压复奉、锦苏、宾金直流对华北-华中-西南链式交流同步电网的影响,从跨区多条直流连续多次、同时换相失败的机理入手,研究导致特高压复奉、锦苏、宾金直流连续多次、同时换相失败的华东电网故障,以及对华北-华中-西南链式交流同步电网产生的冲击,并找出了减小影响的有效措施:延长华东线路重合闸间隔时间、配置安控切机措施、及根据四川南部、重庆开机容量,合理规定华北-华中-西南链式交流同步电网跨区联络线的稳定限额。

Li-SC HESS功率协调分配的PCH强跟踪控制策略

微电网通常采用储能系统来平抑负载变化引起的直流母线功率波动。文章采用锂电池和超级电容器的混合储能系统(Li-SC HESS)来同时满足因负载变化引起的功率与能量两方面的需求。研究了混合储能系统模型结构,提出了相应的HESS功率协调分配的PCH强跟踪控制方法。结合Simscape在Simulink中建立光储微电网混合储能系统仿真模型,与微电网常规的双闭环线性控制策略进行对比研究。仿真试验结果表明,提出的HESS控制策略可有效减少锂电池充放电次数,平滑其充放电过程,延长使用寿命,进而改善混合储能系统的性能。

坚强智能电网应关注的问题和关键技术

简述了国内外智能电网的发展背景和研究概况,分析了我国发展坚强智能电网的必要性,从新能源大规模接入、电网运行、电网调度控制和用户与电网双向交互等方面分析了我国电网中存在的技术问题,提出构建坚强智能电网应重点研究的新能源接入标准和相关技术、输(变、配)电关键技术、新一代智能调度支持系统、智能用电服务体系等若干关键技术。

智能计量配送体系精细化管理模式探讨

本文从智能电网电力计量现状出发,按照'大营销'理念,以营销体系的支柱之一省计量中心智能计量配送体系为主线,探讨了进一步优化与加强目前配送体系的管理模式的方法,针对国网公司对计量资产的管理提出的要求,淘汰原有落后的设备与工作模式,变革为具有现代化、集约化、精细化等特征的智能计量业务管理模式,研究解决影响电力计量资产周转效率和管理成本的关键问题和风险点,最终达到'成本最低、效率最优、周转最快'的目标,从而更好地为建设坚强电网服务。

电化学储能在保底变电站中的配置方案与控制策略

开展保底电网的研究是落实国家能源局关于坚强局部电网规划建设实施方案的重要举措,储能技术的应用可完善严重故障下保底电网按局部电网独立运行的能力。针对这一问题,提出了一种电化学储能在保底变电站中的配置方案与控制策略。首先,探讨了电化学储能在保底变电站中的接入方式,并根据灾害期间的供电负荷发展水平制定了电化学储能的容量配置方案;然后,提出了电流补偿方法、相位补偿方法以及相位预同步方法等,以实现保底变电站在并网转孤网、孤网转并网运行期间的平滑切换,完善了储能系统的抗灾控制策略;最后,以广东沿海某地区电网的保底变电站为例仿真验证了所提方法的有效性。

对建设坚强智能电网的认识

介绍了美欧电网智能化技术的发展状况、对智能电网概念及内涵的各种解释、美欧国家对智能电网的认识及建设思路和我国国家电网公司对建设坚强智能电网的认识及初步规划,对关于智能电网的各种认识和观点进行了讨论,认为智能电网是输配电技术领域的必然发展方向,各个国家可以根据自己的资源分布情况、电网结构、用户需要对智能电网的建设做出科学合理的规划,同时认为智能电网的内涵是随着经济发展和科学技术进步在不断发展的。

基于ATT7022E多功能电力数据采集系统的设计

以采集系统的整体设计方案和各模块实现的功能为基础,针对硬件电路和软件设计分析了部分电路的实现过程,特别是通信模块采用CAN通信和远程GPRS通信,提出一种基于ATT7022E和STM32的多功能电力数据采集系统。实验结果表明,设计的多功能电力数据采集系统测量精度高、实时性高、采集容量大、传输效率高、体积小、造价低,满足国家电网对智能电表的技术要求。

基于MEMS的电网微气象测量方法研究

针对现有的电网微气象测量方法的缺陷,利用风速和风压间的关系,提出一种基于MEMS的新型微气象测量方法,并通过实验验证其可行性。实验结果表明,当风速低于6 m/s时,误差大于2 m/s,在风速大于6 m/s(和风)条件下,本设计的准确度较高,且误差不超过2 m/s,可满足在较强风条件下使用的需求。并对风速取样器的结构进行了研究,研究表明,风速取样器的结构对于采集的风速数据的精确性有很大的影响,通过实验对风速取样器的结构经行了研究,实验结果表明,采用孔径与壁厚为3 mm×5 mm,长度为30 cm的硅胶采集管风速取样器获得的数据最为接近用来对比的风速采集装置。

论山东半岛蓝色经济区规划与坚强智能电网的协调发展

分析近年来山东半岛蓝色经济区经济社会发展、电力需求及电网发展现状,研究区域电网发展存在的问题。根据区域经济社会发展目标,对2015年、2020年该区域全社会用电量及统调公用最大负荷进行预测,分析该地区电力供需形势,从电源发展、输、配电网建设、短路电流控制、新能源发展及外部环境等方面,提出区域电网发展的思路及原则,成为制定该区域电网发展规划的重要依据,有利于促进山东半岛蓝色经济区规划与坚强智能电网协调发展。

强直弱交区域互联大电网运行控制技术与分析

结合华中西南电网运行实际,提出在特高压工程建设过渡期系统强直弱交背景下,区域互联大电网的主要运行风险和控制措施。首先阐述了华中西南电网的强直弱交、直流送受并重的结构特征,分析了华中西南强直弱交区域互联大电网的主要安全风险,包括特高压交流联络线功率波动、特高压直流故障、直流受端交流系统故障和送端500 k V交流系统故障,对比了交直流故障影响。最后,针对当前的运行风险,提出防控措施,主要包括运行方式预控、配置和优化安全控制措施、优化电网第三道防线等。

应用机器学习技术预测强雨雪天气过程中的积雪

2017年12月~2018年2月冬季,在中国长江中下游流域发生了两次强度强、范围广的强雨雪冰冻天气。在第一次强降雪天气中,由于2018年1月3~4日和5~8日两阶段降雪在中国东部落区高度重叠,导致了较为严重的灾害。为了预测日积雪深度,利用2017年12月~2018年2月和2007年12月~2008年2月这两个时间段上的国家测站日值数据,利用CART决策树算法根据各气象要素生成一个预测当天是否有积雪的二元判别决策树模型。从决策树结构中可以看出,前一日的积雪深度、日最高气温、日平均气温、日最低相对湿度等要素对预测结果的影响重大。且两决策树的结构相似度极高,故该模型对是否有积雪的预测存在普适性。随后利用深度学习方法训练两个时间段上所有预测为有积雪的个例,建立预测积雪深度的回归模型,结果表明,利用该模型训练得到的误差较小,但不足之处在于,预测极端降雪个例的误差大于普通降雪个例。将决策树模型与深度学习模型串接,便能得到预测当天是否有积雪,及积雪深度的模型。相比于前人的研究,该模型能拟合更复杂的特征,得到更精确的预测,使用2018年的数据也能更好地模拟当前的气候背景。

区域互联大电网运行控制技术研究

在特高压工程建设过渡期,中国电网仍将呈现强直弱交过渡期特点,交直流耦合愈加紧密,连锁故障影响范围不断扩大。以华中西南电网为背景,针对交直流互联造成的运行风险,结合实际运行数据和典型事件,提出区域互联大电网运行方式预控技术,包括:优化安控措施、送端电网第三道防线优化方案、受端电网相关线路重合闸时间调整等运行控制技术,并成功应用于实际电网,对"强直弱交"型区域大电网的运行控制起到一定的指导意义。

深圳市坚强局部电网建设思路与方案研究

[目的]深圳作为国家粤港澳大湾区战略枢纽城市,以及中国特色社会主义先行示范区,为保障人民的生产生活用电可靠性,亟需研究提高电网抵御台风、雷电、洪涝等自然灾害的手段。[方法]基于电力系统防灾抗灾、减灾救灾的成功经验,提出坚强局部电网防灾减灾救灾的基本理念、基本原则和建设目标,并从规划、建设、运行、维护和新技术应用等层面提出建设坚强局部电网的关键举措。[结果]纵向梳理,横向整合,以重要用户为抓手,构建覆盖城市主要核心区域的坚强电网,进一步整合快速复电联络通道、抗灾保障电源主要送出通道,形成坚强局部电网。[结论]研究成果对深圳适应粤港澳大湾区城市和电网发展规划,以及国家其他重要城市和自然灾害多发地区电网建设具有十分重要意义。

220kV泸定智能变电站的技术特点及应用

智能变电站是构建坚强智能电网的基础,工程监理责任重大。回顾了上海电网建设变电站,从常规化到自动化到数字化到智能化的重大历程。介绍了以IEC 61850通信规范为抓手,按照《智能变电站技术导则》、《智能变电站设计规范》、《智能变电站继电保护技术规范》的要求,建设220kW泸定智能变电站的技术特点和施工经验。智能变电站直接面向客户,在提高供电质量、可靠性和降低线损等方面起着关键作用,其科学的供电模式、合理的网架以及广泛的分布式电源接入,将使上海电网运行更加经济和可靠。