发输电组合系统可靠性评估中的最优负荷削减模型分析

介绍了基于直流潮流的负荷削减线性规划模型和基于交流潮流的负荷削减非线性规划模型的基本原理,对它们各自的优缺点进行了分析,并使用它们对RBTS(RoyBillinton Test system)可靠性测试系统进行了评估。计算结果表明,直流潮流的负荷削减线性规划模型由于忽略了节点电压约束的影响,存在较大的模型误差,要得到精确的可靠性指标,应该使用基于交流潮流的负荷削减非线性规划模型。

基于新负荷削减模型的UPFC优化配置

电力系统中使用统一潮流控制器(UPFC)可以明显改善运行状况。建立了UPFC的注入潮流模型和运行可靠性模型,以及UPFC安装费用和系统切负荷费用模型。基于运行可靠性模型提出了含UPFC的负荷削减模型,该模型通过UPFC的控制消除潮流越限和电压越限,以降低切负荷出现的概率,提高系统可靠性。最后给出了基于该模型的多UPFC配置方法,该方法的目标是在保证可靠性水平满足要求的前提下保证系统总费用最少。RTS 79系统的仿真表明,所提出的模型和配置方法优于传统模型和配置方法。

电网运行风险在线评估中基于灵敏度分析的负荷削减模型

传统负荷削减模型通常采用全局寻优得到负荷削减范围,难以满足电网运行风险在线评估的时效性要求。为解决现有的负荷削减模型存在的问题,提出了一种基于灵敏度分析的负荷削减模型,通过计算各支路对母线节点的灵敏度,筛选对越限支路潮流影响显著的母线节点作为负荷削减范围,将全局寻优转换为局部寻优。综合考虑负荷重要程度和计及设备电气耦合关系的临近原则,以各类负荷削减量加权求和最小为目标,采用原对偶内点法计算负荷削减量。所提模型可在保证负荷削减结果正确的前提下,大幅提高计算效率。以IEEE 300节点等系统为例,验证了所提负荷削减模型的正确性和高效性。

交直流混联输电系统充裕度评估的最优负荷削减模型

最优负荷削减模型是交直流混联输电系统充裕度评估的重要组成部分。文中针对交直流混联系统运行条件复杂、运行约束多的特点和直流系统的运行特性,建立了以直流极功率方向系数为控制变量的最优负荷削减模型。该模型能有效计及互联电网间直流系统功率支援与功率调制功能,以及由运行条件约束导致的直流极投退等工程实际问题。同时,为克服平启动时原始对偶内点法收敛困难的局限性,引入一种将初值寻优过程等效为求取动态系统稳定平衡点的思路,并基于伪暂态连续(pseudo transient continuation,PTC)法实现初值寻优。经IEEE-RTS 96可靠性测试系统测试表明,所提模型和方法能为大规模交直流混联输电系统的充裕度评估提供新的有力工具。

电网可靠性评估的反向等量配对负荷削减模型

为提高电网可靠性评估效率,提出基于潮流灵敏度的反向等量配对负荷削减模型。基于基态潮流的灵敏度信息,推导了故障状态下潮流灵敏度的解析表达式,实现了潮流灵敏度矩阵的快速求解;根据过载支路潮流对节点注入功率的灵敏度,给出了发电机出力调整和负荷控制节点的选取规则;在此基础上,基于潮流灵敏度的反向等量配对思想,提出了配对节点组功率调节量的修正公式,有效消除了传统方法在调整过程中平衡节点机组出力越限以及正常支路反复过载的拉锯现象,也同时避免了反复潮流校验过程,提高了系统状态分析速度。通过对RBTS、IEEE-RTS79与IEEE-RTS96系统测试仿真,验证了该模型的有效性和快速性。

电网最优负荷削减的动态校正域及Ward等值模型

为提高电网可靠性评估效率,提出一种基于动态校正域及Ward等值的最优负荷削减模型。首先,为求取过载线路的有效校正区域,根据Wood Bury矩阵变换推导了节点交叉权重的解析表达式,基于此给出了动态校正域的计算流程;其次,为反映动态校正域外部网络的影响,提出计及等效平衡节点的静态Ward等值方法,实现了外部网络的灵活等值;最后,构建了基于动态校正域的最优负荷削减模型,从而将常规负荷削减计算由全网整体优化转换成动态校正域中的一系列小规模逐次优化,降低了优化计算规模,提高了可靠性评估计算效率。对RBTS、IEEE-RTS79和IEEE-RTS96系统的仿真结果验证了本文模型的有效性和快速性。

“做减法”的预算:关于削减管理的文献综述

伴随着20世纪战后经济增长“黄金时代”的结束,削减管理开始进入公共管理研究视野。尽管削减管理研究呈现跟随经济周期消长的特征,但既有研究已经在削减工具、削减策略及发生机制等方面取得了诸多理论成果。削减可针对公共部门的人事与运营、公共服务、公共投资等所有管理过程与职能领域。从削减涉及的范围出发,最为常见的两种削减策略是全面削减和针对性削减。而在政府如何做出削减决策的问题上,渐减主义分析框架、行政反应以及非结构化的管理模型提供了一些初步的理论解释。在“低增长”甚或“非增长”时代,削减管理应当被视作一种负责任地调整可用公共资源的管理方法,并作为公共管理与改革的主题范畴加以深入研究。

基于最小负荷削减费用的输电系统可靠性评估

电力系统可靠性的经济价值日益受到人们的重视。常规可靠性评估方法采用以负荷削减量最小为目标函数的最小负荷削减模型,由此得出的负荷削减量虽然最小,但负荷削减费用不是最小,忽视了经济价值。提出基于最小负荷削减费用的可靠性评估模型,以负荷削减费用最小为目标函数,并考虑节点负荷类型的分类,克服了常规方法忽视经济价值的缺点。所提出的方法较常规方法虽然负荷削减量大,但负荷削减费用小,符合从经济价值出发的原则。通过算例分析表明了该方法的合理性和实用性。

水芹-绿狐尾藻人工湿地对养殖废水的处理效果

在安徽淮南构建水芹〔Oenanthe javanica(Bl.)DC.〕-绿狐尾藻(Myriophyllum quitense Kunth)人工湿地,研究人工湿地(水力停留时间37 d)对猪场养殖废水的处理效果。结果表明:水芹-绿狐尾藻人工湿地对养殖废水中总氮、总磷和化学需氧量的总去除率分别为96.52%、92.79%和65.27%。试验运行50 d时人工湿地中总氮、总磷、化学需氧量的出水浓度分别为1.96、0.14和39.60 mg·L^(-1),均达到GB 3838-2002的Ⅴ类标准,其中,总磷出水浓度达到Ⅲ类标准。植物吸收对人工湿地中总氮和总磷的去除贡献率分别为19.30%~56.32%和23.38%~97.10%,其中,绿狐尾藻吸收对总氮和总磷的平均去除贡献率分别为49.84%和90.41%,为人工湿地脱氮除磷的主要途径;绿狐尾藻湿地中总氮、总磷和化学需氧量的沿程削减模型以指数削减模型为最佳,公式分别为y=(-10.80+1.30 C_(i0))e(-0.24-0.01 C_(i 0))t、y=(0.97+1.33 C i0)e^(-0.23-0.09 C_(0)t和y=(23.56+0.83 C_(i0))e^(-0.27+0.01 C_(i0))t。采用上述模型对绿狐尾藻湿地总氮、总磷和化学需氧量的出水浓度进行预测,在水力停留时间为24 d时各污染物浓度可达到GB 8978—1996的一级标准,在水力停留时间为36 d时各污染物浓度均可达到GB 3838—2002的Ⅴ类标准。综上所述,通过经济湿地(种植水芹)与生态湿地(种植绿狐尾藻)相结合的模式,完全可以实现对养殖废水的有效处理和达标排放。

稻田-沟渠协同净化池塘养殖尾水效果

为了实现养殖尾水达标排放和循环利用,本研究构建了稻田-农沟-强化沟协同净化系统,考察了各净化单元对池塘养殖尾水中TN、TP、COD_(Mn)和TSS的处理效果,并采用水质标识指数法评价其去除特征和效果,通过浓度沿程衰减的模型拟合分析了相关水质指标沿流程变化规律。结果显示:净化系统出水中TN、TP、COD_(Mn)和TSS浓度平均值分别为1.33、0.19、6.61和12.00 mg/L,去除率分别为86.73%、89.26%、85.77%和93.68%。池塘养殖尾水经净化系统处理后综合水质得到明显改善,其中主要污染物TN得到了显著改善,相关水质达到《淡水池塘养殖水排放要求》(SC/T 9101—2007)一级排放要求;TN、TP和COD_(Mn)沿流程变化规律符合线性削减模型。结果表明稻田-沟渠系统可用于池塘养殖尾水的达标排放。

环境容量初始配置的建模思路和求解方法探讨

结合我国当前处于由目标总量控制向容量总量控制过渡时期的特点,以公平与效率为配置原则,构建了由法定削减与公平削减组成的两步削减模型。通过模糊聚类分析和层次分析法的联合应用,建立了模型的求解方法。

多级串联表面流库塘-湿地净化农田径流效果评价

农田径流已成为湖泊流域非点源污染治理的主要制约因素.为研究多级串联表面流库塘-湿地中各级表面流湿地对洱海流域农田径流水体的净化效果,以大理市喜洲镇美坝村新建的多级串联表面流库塘-湿地为研究对象,跟踪监测其各级表面流湿地进、出水中ρ(TN)、ρ(NO3^--N)和ρ(TP),分析水质净化效果及营养盐质量浓度沿程变化规律.结果表明:①多级串联表面流库塘-湿地出水ρ(TN)、ρ(NO3^--N)和ρ(TP)平均值分别为1.77、1.18和0.05 mg/L,低于GB 3838—2002《地表水环境质量标准》中Ⅴ类标准限值,TN、NO3^--N和TP去除率分别为57.75%、65.54%和67.43%.②农田径流在经过沉淀池、一级和二级表面流湿地后,对TN、NO3^--N和TP的去除率已分别达45.35%、52.21%和50.59%,且二级表面流湿地中出水ρ(TN)、ρ(NO3^--N)和ρ(TP)分别为2.36、1.69和0.06 mg/L,已达到较好的出水水质.③氮、磷营养盐质量浓度沿程削减模型拟合结果表明,指数削减模型较适宜表征TN、NO3^--N在多级串联表面流库塘-湿地中的沿程削减过程,而TP的最佳削减模型为线性削减模型.研究显示,多级串联表面流库塘-湿地对农田径流具有较好的净化效果,其对营养盐净化作用主要体现在前两级表面流湿地.

电网调度操作安全风险实时评估方法

目前调度员主要依据SCADA/EMS实时数据以及工作经验进行操作,有必要在操作前量化评估调度操作给电网带来的风险水平。文中将风险理论引入电网调度操作安全评估中,提出了一种考虑实时因素影响的调度操作风险量化评估方法。该方法在传统设备故障因素的基础上,分析并建立了调度操作成功/失败因素模型,用于重点分析调度操作自身的风险因素,同时应用基于灵敏度的最优负荷削减模型进行操作风险指标计算。最后利用IEEE 30节点测试系统验证本文所提方法的有效性。

考虑负荷重分配攻击的电力系统运行可靠性评估

负荷重分配(load redistribution, LR)攻击对线路的实时停运模型和最优负荷削减模型均会产生影响。现有研究忽略LR攻击对线路实时停运模型的影响,因此无法准确反映LR攻击下的电力系统运行风险。为此,分析了LR攻击原理,建立了考虑LR攻击对线路实时停运和系统最优负荷削减双重影响的运行可靠性模型。并提出了考虑LR攻击双重影响的电力系统运行可靠性评估方法。以IEEE14节点修改系统为例进行算例分析。算例结果表明:LR攻击对系统运行人员的调度行为会产生较大影响,LR攻击下运行人员非最优调度引起的负荷削减量与攻击资源数目有关;LR攻击可能导致部分线路的实时停运概率增加,从而使得系统实时运行可靠性降低。该研究能为信息物理融合电力系统的规划设计和调度运行提供参考。

直流电网嵌入交流系统可靠性评估

随着国家能源战略实施及直流技术发展,直流电网将成为我国骨干网架的重要组成部分,量化评估直流电网可靠性对系统安全稳定运行具有重要意义。为此,建立了考虑控制策略的直流电网嵌入交流系统的负荷削减模型,并结合状态枚举法评估系统可靠性指标。结合CIGRE B4测试网架验证所提模型有效性,并探明直流电网可靠性薄弱环节为换流器IGBT和子模块电容、桥臂电抗器及换流变压器。

基于颜色与空间距离的置信度传播立体匹配算法

立体匹配是计算机视觉领域的一个重要研究课题,为了得到准确、稠密的视差图,提出了一种基于颜色与空间距离的置信度传播立体匹配算法。该算法首先将立体匹配表示成马尔科夫随机场模型,然后利用置信度传播方法来解决马尔科夫随机场中的最大后验估计问题,以达到建立稠密视差图的目的。算法中利用了彩色图像的颜色与空间信息建立视差空间图,并使用削减的线性模型来定义视差图的平滑项。采用了标准测试图像进行了测试,结果表明算法具有很好的性能。

基于有功功率流的运行风险负荷损失快速评估

定义了电网负荷损失方面的风险指标。为满足运行风险在线分析的要求,建立了考虑局部削减范围的负荷削减模型,该模型以局部削减范围内一、二、三类负荷削减量与负荷重要度乘积之和的最小值为目标函数,并满足电网安全运行约束条件。给出了负荷重要度的取值依据,提出了基于有功功率流的局部削减范围求取方法,将负荷削减模型求解过程从传统的全局寻优转换为负荷削减范围内寻优。对IEEE24等多个节点系统进行仿真计算,结果表明所提负荷削减范围求取方法能得到靠近故障元件的负荷节点集,计及局部削减范围的负荷削减模型计算结果准确可靠,计算效率大幅提高。

多能源耦合电力系统可靠性评估

在新的综合利用能源体系结构下,电力系统和天然气供给系统之间有着密切相互耦合的关联,本文要求我们完成一种考虑多种储能和多种需求响应的综合利用能源体系构建,以多种能源体系的综合利用能源供给成本和电力系统负荷削减处理成本的比例之和最低为目标函数。

组合型生态浮床系统脱氮效果的周年变化

构建集挺水植物、沉水植物和微生物于一体的组合型生态浮床系统,并对其技术工艺周年运行效果进行探究。分析了组合型生态浮床对水中氨氮(NH_4^+-N)与总氮(TN)的去除动力学,不同介质对水体净化的贡献率及削减模型。实验结果表明,组合型生态浮床脱氮效果明显,其中浮床上层贡献率15.6%±1.2%,中层37.6%±2.2%,下层23.8%±1.8%,说明浮床系统中层介质对氨氮与总氮的降解能力占主导地位。实验组NH_4^+-N最高去除率为93.0%±3.4%,TN最高去除率达94.2%±0.9%,而上中下层兼具有的池5去除效果最显著(P<0.10)。由各实验组消解NH_4^+-N和TN的去除动力学曲线得出其削减模型及不同程度的衰减指数曲线。初步探索了组合型生态浮床脱氮效果的周年变化,为其进一步推广应用提供了技术支撑。