新能源场站电力二次系统安全预警方法研究

新能源场站电力二次系统设备较多。其安全预警性相关数据存在明显高维性、复杂性的特点,不利于电力二次系统安全预警的效率和精度计算,导致预警性能较差。为此,提出新能源场站电力二次系统安全预警方法。采用拉普拉斯映射方法降低新能源场站电力二次系统的电力数据维数,将高维数据源空间中的初始电力数据映射至低维子空间。分别计算在x、y、z方向上电力数据的行向量和对角权值,获取优化数据,为系统安全预警提供训练样本。从波动程度、时间序列变化趋势和能量随机分布特点三个角度,提取电力数据安全预警特征,并输入到K-means聚类算法中,以确定特征聚类中心、实现安全预警。试验结果表明:所提方法预警效率、预警精度较高。

基于数字孪生的新能源电力工程二次设备运行状态自动监测方法

传统二次设备运行状态监测主要依赖于定期巡检、人工记录等手段,不仅效率低下而且难以保障监测数据的准确性,为此,提出基于数字孪生的新能源电力工程二次设备运行状态自动监测方法。采集并预处理新能源电力工程二次设备的温度、电压、电流等运行数据,基于获取的数据构建一个二次设备的数字孪生体,对设备实际运行状态进行虚拟映射,通过数字孪生体的实时模拟更新达到二次设备运行状态自动监测目的。结果表明,设计方法下二次设备运行温度监测数据和实际数据之间最大偏差仅为0.7℃,满足新能源电力工程二次设备运行状态高精度监测要求。

功率型储能技术在新能源场站一次调频中的作用及应用研究

在以新能源为主体的新型电力系统中,面临着由新能源发电量大比例增加导致电力系统安全稳定运行风险增大的问题,主要表现为电网调节能力及抗干扰能力不断下降。如何通过先进的储能技术解决新能源场站调频能力不足的问题,研制适用于新能源场站一次调频支撑的功率型储能系统,为电网支撑型新能源场站进行技术储备和规模化实证,从而实现大规模新能源电力的友好高效送出。从新能源场站实际工程应用的角度出发,提出采用钛酸锂电池、飞轮储能和超级电容这3种不同的新型功率型储能技术构成的一次调频储能系统,对功率型储能技术在新能源场站一次调频中的作用和功能进行了验证。研究结果表明:实现一次调频功能是新能源场站从非主体电源成长为主体电源过程中应当承担的责任,对电力系统的安全稳定将起到积极的支撑作用;采用灵活的站控层结构和快速的通信方式,才能充分发挥一次调频储能系统的快速响应特性;功率型储能技术的充放电循环寿命长,更适用于一次调频的应用场景。研究结果可促进功率型储能产业链的加速完善。

基于电力系统频率一次调整模式下的电力电量平衡

由于风电、光伏等新能源发电具有间歇性、波动性、随机性,大规模的新能源并网将对电力系统频率的一次调整带来较大的影响,传统的电力系统电力电量平衡已不能完全适应新型电力系统的特点。本文提出基于电力系统频率一次调整模式下的电力电量平衡方法,尝试解决新型电力系统的电力电量平衡问题。

浅谈新能源发电场站电力二次系统安全防护

自动化技术在电力系统中得到广泛应用,使电力二次系统安全性问题成为重点。电力二次系统的敏感程度非常高,一旦受到攻击,会对整个电力系统的稳定性和安全性造成极大的威胁。因此,防止黑客攻击、恶意代码等攻击对电力二次系统造成的影响,是维护电力系统安全的重要保障。基于此,本文主要针对新能源发电场站电力二次系统安全防护措施进行相关探讨分析。

新能源电力系统次同步振荡问题研究综述

随着风力发电等新能源并网容量的增加,大功率电力电子技术的广泛采用,以多源多变换复杂交直流系统为组成架构的新能源电力系统逐渐形成,由此引发的次同步振荡新问题不断凸显,次同步振荡的概念和内涵不断延伸,它们的起因、表现形式、影响程度、监测和抑制方法等诸多错综复杂的问题再一次引起世界范围的广泛重视。本文首先总结新能源电力系统次同步振荡的基本问题与发展态势,并剖析我国次同步振荡问题的特点与表现,最后提出当前次同步振荡研究中的新问题,以及在抑制技术等方面面临的挑战与应对措施,以期推动我国次同步振荡问题的研究。

电力电子变压器参与配电网调压调频的应用研究

为提升配电网的稳定性,该文提出利用配电网电力电子变压器对配电网的电压和频率进行调节。通过电力电子变压器输入级进行配电网无功功率调节,利用母线电压下垂特性提出无功调节方法,并引入无功电流反馈以提高配电网电压质量和稳定性;同时,通过电力电子变压器输出级控制负载电压以调节配网有功功率,作为一次调频储备负载,从而在频率暂态期间减小频率偏差。通过对基于配电网电力电子变压器的调压调频控制方法进行实验验证,所提控制策略能改善配电网电压和频率质量,有效提升配电网的稳定性。

考虑系统一次频率响应特性的新型电力系统源网荷储协调鲁棒规划

新能源在电力系统中占比逐步提升,且新能源的不确定性给系统安全稳定运行带来挑战,并且构建源网荷储协调发展的灵活电力平衡体系是新型电力系统的重要内核。为此,提出考虑系统一次频率响应特性的新型电力系统源网荷储协调鲁棒规划模型。首先,提出以最小化设备投建成本、运行成本和电量不平衡惩罚成本的和为目标函数;其次,考虑需求响应和储能来缓解风光电站的出力波动,建立需求响应和储能装置的运行约束,形成电力系统源网荷储协调规划模型;进一步采用鲁棒优化方法处理风光出力的不确定性,并对系统一次频率响应特性进行建模,结合频率变化率和频率最低点等频率稳定相关约束,来初步保证不确定场景下系统运行的频率稳定,将模型转化为混合整数线性规划问题,并通过列约束生成法(column-and-constraint generation method,CCG)进行求解;最后,通过算例分析验证所提鲁棒规划方法的有效性。

基于OLS模型的新能源与传统能源消费选择及财税政策研究

随着新能源的发展,消费者对能源的选择逐渐增多,新能源的应用对传统能源的保护起到重要的作用。本文运用OLS模型对我国一次电力及其他非传统能源影响因素进行实证检验,研究结果表明:研发经费支出、油价变量对新能源的消费有显著影响,新能源的消费与研发经费投入、油价变动正相关。运用财税政策对消费者购买传统能源进行先征税后补贴的结果显示:消费者对于传统能源的消费量是减少的,对于新能源的消费量是增加的。因此,在能源产业的发展过程中,应实施科技创新机制,提高新能源的研发能力;推动我国新能源产业的供给侧结构性改革;重视消费者的选择趋向,实行征税与补贴并举的政策激励。

扩展适用范围 增加新的要求 《电力二次系统安全管理若干规定》修订印发

本刊讯为进一步加强电力二次系统安全管理,提升电网安全监管工作的针对性、有效性,更好地服务能源安全高质量发展,国家能源局于近日修订印发了《电力二次系统安全管理若干规定》(国能发安全规[2022]92号)(以下简称《规定》)。电力二次系统作为规模最大、系统最复杂的工控系统,是电力系统不可缺少的重要组成部分,是保障电力系统安全稳定运行的重要防线。2011版《规定》自印发以来,在保障电力系统安全稳定运行方面发挥了重要作用。

综合能源转型背景下电力二次系统通信建模与仿真

为解决综合能源转型背景下电力二次系统将面临的问题,提出综合能源转型背景下电力二次系统业务建模与信息流仿真方法。首先,梳理了综合能源转型背景下电力二次系统的新业务,并对其进行通信建模。进一步,构建电力二次系统的网络性能仿真平台,实现了电力二次系统的信息流仿真与性能评估。所提出的基于OPNET的综合能源转型背景下电力二次系统通信建模与仿真方法,为调度运行和电网规划部门提供了电力二次系统的业务需求与规划方向,能够有效指导电力二次系统的规划与优化。

新能源电力系统一次调频参数确定方法

为了提高电力企业中新能源电力系统一次调频参数精度,文章开展对其参数确定的方法设计研究。通过分析新能源电力系统控制阶段调频比例系数选择、退出调频时刻参数设定,提出一种全新的参数确定方法。同时,通过仿真分析的方式证明了该方法的应用效果,可有效提高一次调频参数的确定精度,对电力系统的运行效率提升起到一定促进作用。

超超临界二次再热π型锅炉深度调峰技术的研究和应用

一、成果研究背景伴随着我国宣布力争2030年前实现“碳达峰”、2060年前实现“碳中和”,构建以新能源为主体的新型电力系统必然会使我国的产业结构、能源结构、生产生活方式发生深刻的转变,将给用煤,特别是煤电行业带来前所未有的挑战。随着光伏、风电等新能源的发展,传统燃煤机组在电力系统中的作用将发生改变,以承担基本负荷转向调峰,机组需要具有较强的灵活性和深度调峰的能力。

新能源电力系统一次调频参数确定方法探究

对新能源电力系统一次调频参数确定开发现状及其应用意义进行简要分析,提出我国该方法在当前时期应用存在的问题,从而提出我国现阶段新能源电力系统的发展建议。

面向能源互联网的新一代电力系统运行模式研究

电能是所有一次能源可以转化的二次能源,电网是各种能源转换、互联、传输、交互的最佳实现模式。随着大规模可再生能源发电的接入,传统电网的运行模式已不能适应电源侧和负荷侧双向随机变动的运行需求。研究面向能源互联网的电力系统运行新模式是构建新一代电力系统的迫切需求。该文对能源互联网及其他能源系统进行了对比,研究了传统电力系统的运行机制,分析了传统电力系统各发展阶段的运行模式及特点,对新型电力系统的运行模式进行深入探讨,提出基于电力市场主导的发电、输电、用电实时平衡的电力系统动态模型;进而提出了通过构建电力三次系统,即由电力信息二元网络,实现对电网的广域测量、动态感知和协调控制,为能源互联网的市场化运作、智能化调控、经济化运行提供平台支撑;最后展望了基于数据驱动技术和混成控制技术的新一代电力系统控制策略。

电力系统柔性一次设备及其关键技术:应用与展望

随着电力系统对一次设备可控性和灵活性要求的提高以及电力电子技术的快速发展,电力电子设备在电力系统中的诸多领域应用不断加强。文中将电力系统中基于电力电子技术的一次设备归纳统称为"柔性一次设备",并以此角度评述了柔性交流输电、柔性直流输电、可再生能源发电、电力储能以及主动配电系统与微电网等领域中的柔性一次设备的国内外最新研究进展和工程应用情况,分析了其共性关键技术,并对其未来技术发展进行展望。

浅谈以电力为中心的绿色能源战略

能源发展要以电力为中心似乎是个老问题,我国从1985年开始,经"七五"、"八五"、"九五"、"十五"直到2020年,一直坚持"能源发展以电力为中心,煤炭为基础",但在新形势下,重提"以电力为中心"就具有特殊意义。新形势下,不仅煤炭清洁利用要求把更多的煤炭转变成电力,而且可再生能源和新能源替代化石能源时,大部分也必须转换成电力,保护生态环境和应对气候变化也必须以电力为中心。我国自1985年提出能源工业的发展要以电力为中心以后,电力工业有了长足的发展,电力在全国的覆盖面大大提高,电气化程度快速上升。2010年我国电煤占煤炭消费量的比重、电力占一次能源消费量的比重、电能占终端能源消费量的比重,都比1985年提高了1～2倍。在大能源观的指导下,中国的绿色能源战略是:节能;解决煤烟污染,方法是煤炭利用要以电力为中心;发展天然气,用天然气替代发电以外的用煤,将替代下来的煤炭供发电用;发展水电和核电,对中国来说,水电、核电是能源工业以电力为中心的重要内容;开发新能源,新能源绝大多数需要转变成电力来使用,所以绿色能源战略要以电力为中心。我国要实现用低碳、无碳能源替代化石能源的第三次能源大转换,需要做好替代能源的选择;研究建立非化石能源的电力辅助服务设施;建立适应我国电力工业需要的智能电网;加强大规模储能设施的研究开发;加强用能设施的研究等各方面的工作。中国在没有完成两次能源大转换的落后条件下,要通过第三次能源大转换迎头赶上。

新型电力系统下新能源并网系统的振荡稳定性研究

新型电力系统是电力行业推进“双碳”目标的重要物质基础,也是构建我国清洁低碳、安全高效能源体系的关键环节。在新型电力系统构建过程中,高渗透率可再生能源和高比例电力电子设备的广泛接入在扰动失稳和低频/次同步振荡等方面对电网运行的安全造成了极大的不确定性。增强电力系统的安全稳定运行是传统电力系统向新型电力系统过渡阶段的重大技术挑战,也是提升高比例新能源并网消纳的关键基础。

“电力系统低频振荡与次同步振荡”专题特约主编寄语

低频振荡与次同步振荡是电力系统的经典问题之一，随着同步电网规模的扩大、固定串联电容补偿输电技术和柔性交流输电技术的大范围应用以及大规模新能源接入电网，目前低频振荡与次同步振荡问题仍然是迫切需要解决的重大工程问题，而且这两方面的问题又呈现出新的特征。

智能变电站中电力一次设备的智能化设计及发展探析

科学技术的发展给人类社会带来了飞跃进步,同时也带动着能源系统发生了根本性的变化。电力时代是随着科学技术发展而发展的能源时代。以前在施工中都广泛使用了电力一次设备,随着科技发展也发生了更新迭代。本文着重介绍了智能变电站的电力一次设备的设计与开发,为电力一次设备的智能开发提供参考。