基于广义基尔霍夫电流定律的电网系统拓扑分析新算法

提出一种基于广义基尔霍夫电流定律(GKCL)的系统拓扑跟踪新方法,该方法利用相量测量单元量测的支路电流、节点电压等同步相量数据,在划分网络树枝、连枝的基础上,通过判断是否满足GKCL来进行电气岛的快速准确判断,并采用在线跟踪与离线分析相结合的方式进一步保证快速性。以IEEE 9节点、IEEE 39节点系统进行了仿真验证,结果表明新算法能够准确快速地对电气岛分离情况进行判断,可以满足系统拓扑分析实时性的要求。

基于广义节点的配电网集中式差动保护方法研究

面对配电网供电需求的增大、连接复杂度的增高以及可再生能源接入等问题,研究和发展智能配电网保护控制成为电力系统发展的必然选择和趋势。提出基于广义节点的配电网集中式差动保护方法,根据电网实时结构和测量可用性变化情况,应用广义节点的概念,确定差动保护的最小差动区间,即一个由保护终端构成的、封闭的合围若干电气元件的最小集合。基于广义基尔霍夫定律建立了数学模型,给出了计算方法,通过算例分析验证了该算法的可行性,可以解决分布式电源接入以及出现部分环网情况下配电网的保护问题。

能量网络的传递规律与网络方程

为实现多种类型能源的综合利用,在深入探讨能量本质的基础上,建立了能量网络的基本理论。首先定义了由多条能量传递线(管)路相互连接形成的能量网络,传递不同形式能量的子网通过能量转换器(包括泵、换热器等)互相耦合。然后从能量在空间的普遍化传递方程出发,推导出能量在线(管)路中的普遍化传递方程,并深入分析了能量和火用在线(管)路中传递的变化规律。根据所提方法对电能、热能和压能实际传递过程的分析结果与传统方法相同,证明了其正确性。为建立能量网络方程,将电网络理论中的基尔霍夫定律推广至适合于能量网络建模的广义基尔霍夫定律,然后以能量(火用)在线(管)路中的传递特性方程为基础,推导出普遍化的集中参数等效传递方程,再将所得到的方程统一为能量网络方程组并论证了其可解性。通过对一个由电网络和流体网络组成的简单能量网络的实例计算结果表明,如果用户所需热量恒定不变,当电网络和流体网络分别向用户提供热量的比值不同时,该能量网络会有不同的能耗和火用损,而能耗与火用损并不成正比,因此需要寻求最优的比值,由此证明了所提模型和方法的有效性。比研究可为能量网络的建模、分析、运行与规划奠定了基础。