联络线交换功率控制的灵敏度分析法

对目前互联系统广泛采用的ＴＢＣ方式自动发电控制存在的问题进行了研究分析。根据区域间功率交换控制的基本要求和静态安全分析使用的灵敏度分析法，提出了联络线交换功率控制的灵敏度分析法，即一种用于区域系统间功率交换控制的改进联络线功率偏差控制法（ＩＴＢＣ） 。该方法不仅能维持区域系统对外净交换功率的计划值，同时还可分别维持每条联络线交换功率的计划值，而且提高了控制实施的有效性。

风光储微电网并网联络线功率控制策略

主动配电网环境下,将发电具有间歇性和随机性特点的小风电、光伏发电与蓄电池组成微电网,协调控制其内的多个可再生发电单元使其成为发电功率分时恒定的发电单元或者负荷,既方便配电网对微电网群的调度和管理,又能促进分布式可再生能源的安全消纳。在综合考虑风光储微电网风速曲线和光照条件瞬时变化且储能容量配置较小等实际情况下,提出一种分层协调控制策略。首先根据每时段风速及光照强度预测信息给出了联络线分时交换功率的计算方法,上层中心控制器将该联络线交换功率参考值与上级主动配电网调度中心通信,制定分时联络线交换功率。上层中心控制器并依据此分时功率需求实现系统运行模式的选择及切换以及底层控制器的选择和管理。该分层控制策略实现了运行状态的无缝转换,保证了风光储微电网按照联络线交换功率需求输出,即联络线功率分时恒定。当微电网内风电和光伏输出的瞬时功率之和与联络线交换功率需求相差较大时,微电网内可能会出现部分弃风弃光。该文建立了风光储微电网仿真系统,仿真结果验证了所提策略的正确性与有效性。

采用居民温控负荷控制的微网联络线功率波动平滑方法

风、光等可再生能源的输出具有间歇性、随机性等特点,会对电网造成不利影响。目前大多利用高成本的电储能系统抑制可再生能源功率波动,因此提出一种利用居民温控负荷控制技术的微网联络线功率平滑算法。采用简化1阶等值热力学参数(equivalent thermal parameter,ETP)模型来描述热泵热力学动态,在通信系统双向可靠的前提下,该功率平滑算法采用状态队列(state-queueing,SQ)模型控制热泵负荷开关状态。在社区级并网微网中,对1000个家用电热泵设备进行仿真控制,结果表明热泵响应可以有效跟随平滑目标;通过对可再生能源渗透率、外部环境温度、热泵工作温度上下界等因素的灵敏度分析,可以看出不同因素对控制结果的影响。该方法为广义储能系统在微网中的应用提供了新的技术途径。

基于需求侧响应的数据中心联络线功率控制方法

新能源接入为解决数据中心高耗能和运行费用问题提供了有效方案。但与传统供电模式相比,新能源具有间歇性、随机性,当此类能源出力接入数据中心园区后,不仅影响数据中心各类设备的正常运行、园区供电可靠性,同时也对主网运行的稳定性造成不利的冲击。通过分析数据中心组成结构特征,及各类用户请求任务特性发现,数据中心服务器集群负荷具有可调控性,并配合园区冗余不间断电源(uninterruptible power system,UPS)储能系统,提出一种新的数据中心联络线功率控制方法,建立基于任务延时机制的服务器集群负荷模型,建立服务器集群可控负荷需求侧响应模型和UPS需求侧响应模型,基于模型提出数据中心园区联络线功率控制方法,在保证用户服务质量和供电可靠性的前提下,通过动态调整服务器集群负荷和UPS蓄电池组的荷电状态有效平抑数据中心园区联络线功率波动。最后通过实验验证了所提方法的有效性,并分析各参数对功率波动平抑效果的影响。

电网联络线功率与频率偏差的控制及考核分析

阐述基于CPS标准的南方电网联络线功率与频率偏差的控制模式和考核办法,分析目前南方电网CPS考核情况和存在的问题,并从AGC的管理、控制策略、运用方法以及调度员调节等方面提出一系列有利于提高南方电网的CPS考核水平和频率质量的建议.

1000 kV长治-南阳-荆门特高压联络线功率控制分析

对1000kV长治-南阳-荆门特高压联络线运行期间的功率控制情况进行了分析,针对采取水电厂定联络线功率的AGC控制模式时特高压功率控制存在的问题进行了研究,并提出了改进措施,最后对网、省(市)调AGC协调控制进行了初步探讨。

光储微电网联络线功率控制策略的仿真研究

在低压并网运行的小容量光伏发电系统的基础上增加锂电池储能装置,结合本地负荷形成光储微电网。光伏发电逆变单元采用V_(dc)/Q控制,储能装置通过双向变流器连接至400 V母线,并网运行时采用PQ控制,其有功功率基准值由联络线功率控制模块调节。通过对微电网并网运行模式下负荷突变时的运行特性分析,验证了微电网联络线功率控制策略的正确性和有效性。

适用于含多并联逆变器微电网联络线功率控制策略

基于下垂机制的含多并联逆变器微电网联络线功率控制策略的控制层级较多,层级间时间尺度相差较大,导致其暂态响应较差,应对本地负荷波动或下垂系数调整等扰动的能力不强。针对以上问题,提出了一种新型的含多并联逆变器微电网联络线功率分层控制策略。一层分散控制采用电压滤波跟踪误差的方法对系统公共耦合点(Point of Common Connection,PCC)电压进行快速精确的控制。二层系统级集中控制通过直接调节PCC电压幅值和相位,实现微电网与主网之间或互联微电网间特定的功率交换,而其内部各逆变器则按照功率分配系数精确分配有功和无功功率。离线仿真和实时硬件在环实验验证了所提控制策略的有效性和优越性。

基于WAMS的互联电网联络线定功率控制系统设计

随着全国联网和电力市场的逐步推进,迫切要求对互联系统间的联络线输送功率进行有效控制。选择发电机输出功率转移分布因子法(GSDF)做控制算法,设计了基于WAMS平台的联络线定功率控制系统及其实现方案。采用功能划分、线程分解、并行处理、存储静态参数库等方法,使系统实时在线应用成为可能。算例研究表明,算法具有较高的精度,功率调整方便快捷,为在线监视、调整、控制联络线潮流提出了广阔的工程应用前景。

大电网交流联络线功率协调控制考核方法

针对省级电网在考核周期首末时段的大幅调整行为与跨区特高压交流联络线控制要求不能协调的现象,提出了一种协调性更好的省间联络线控制考核方法。首先分析得出了当前华中区域省间联络线控制与跨区特高压交流联络线控制不协调的原因:一是目前省间联络线控制采用的CPS2标准的考核周期为15min,对特高压联络控制采用的1min考核周期内的功率波动难以形成有效约束;二是CPS2标准与T1标准的区域控制偏差(area control error,ACE)可行域不能协调统一。其次,为抑制省级电网在考核周期首末段的大幅调整行为,提出将CPS2考核指标替换为各省15min内每分钟ACE均值绝对值的均值。最后,对新办法的实施效果分析发现:每个考核周期15 min首、末2 min内特高压考核点所占比例由27.54%降为26.95%,接近26.67%的平均分布概率;跨区交流联络线考核点数由1660减少为1040个;跨区交流联络线波动幅度平均每月>300 MW的波动时长占比由3.219%降为2.506%;省级电网在考核周期内的ACE曲线形态更为平坦;省网每分钟ACE均值降低。该考核办法有效抑制了省网在考核周期首末段大幅调整的行为,省间联络线控制与跨区交流联络线控制的协调性更好。

基于边际发电成本的联络线交换功率两阶段迭代优化方法

为充分利用联络线功率输送能力,降低电网总体运行成本,提出一种基于边际发电成本的联络线交换功率两阶段迭代优化方法。从各区域电网初始机组组合方案与各联络线初始交换功率出发,分两阶段对联络线交换功率进行迭代优化。首先,在不改变机组开机方式的前提下,基于各区域电网的边际发电成本对联络线交换功率进行第一阶段迭代优化。接着,对区域电网中出力连续等于最小技术出力且发电成本最高的边际机组进行关机操作,在此基础上进行第二阶段迭代优化。该方法与电网实际调度过程联系紧密,且仅需各区域电网提供边际机组的运行信息,保护了各区域电网的数据隐私。最后,基于3个区域电网和3条联络线的仿真实验验证了所提模型和方法的有效性。

大规模新能源接入下的互联电网联络线功率和频率控制策略分析

在将新能源大规模接入到电网系统的过程中,主要需面对新能源基地所在区域的负荷水平偏低,以及新能源集中并网规模的扩大对电网冲击增强这两个方面的技术性难题。此两方面的技术性难题现已成为阻碍我国应用新能源发电的重要原因,因此,展开适宜于新能源消纳的调度模式以及电网运行控制方式研究意义重大。该文简要分析了新能源并网对电网运行控制所带来的影响,而后提出了一些互联电网联络线功率和频率控制策略,旨在为相关同行提供一些有价值的参考。

基于热泵群灵活控制的电热微网联络线功率分层协同平抑策略

为有效平抑电热微网的联络线功率波动,提出一种基于热泵群灵活控制的电热微网联络线功率分层协同平抑策略,即根据热泵启停控制与功率调节控制的特点,灵活运用两种控制方式使热泵群有效参与微网联络线中低频波动功率的平抑。建立含蓄热水箱的热泵群模型,并将波动功率协调分配层分频后的波动功率平抑目标在热泵与超级电容间分配;由热泵群优化控制层分析热泵群优先度序列,通过模拟退火算法优化启停方案,同时调节热泵动态运行功率;最后调节超级电容出力平抑剩余波动。算例结果表明,该策略能有效优化微网电热能流,平抑联络线波动功率,提升微网运行可靠性。

潮流计算中区域联络线功率控制的模拟计算方法初探

本文对潮流计算中互联电网各区域间的联络线功率控制的模拟计算方法进行了研究。根据区域联络线功率控制的基本原理,并参照了国外一些潮流程序中的处理方法,提出了本文所采用的区域联络线功率控制的计算方法,并编制了相应的计算机程序。文中还通过一些算例,证明该模拟计算方法是简便、快速而切实可行的。

区域电网互联下的省间联络线功率控制评价标准研究

针对华中电网存在的两层联络线功率控制模式,分析了特高压交流跨区联络线功率控制评价标准(T标准)与区域电网内省间联络线功率控制评价标准(CPS标准)特点,并结合特高压交流跨区联络线运行要求,分析了CPS标准下的省间联络线功率控制对跨区联络线功率波动的影响。通过对现有T标准与CPS标准中部分指标的改进,提出了一套新的区域电网互联下的省间联络线功率控制评价标准,使区域电网省间联络线功率控制与跨区联络线功率控制相互协调。

平滑微电网联络线功率波动的储能系统容量优化方法

为了抑制高可再生能源渗透率并网微电网联络线功率波动对电网的不利影响,提出了用于控制微电网联络线功率输出的储能系统容量优化确定方法。在已知微电网可再生能源功率输出、负荷、可控电源额定功率及联络线功率控制目标的前提下,基于微电网平滑联络线功率所需可控功率输出的频谱分析结果,可优化选取满足联络线功率控制目标、微电网内部设备输出功率限制、储能系统效率及荷电状态运行约束的储能系统功率及容量。算例验证了所提方法的有效性。

计及联络线功率偏差处罚的AGC容量获取与调节策略

目前已经建立的一些省(直辖市)级电力市场,其所在的电力公司与属于同一大区的其他省(直辖市)的电力公司之间也通过联络线按计划交换一定的功率。在此背景下,针对仅发电侧开放的省(直辖市)电力市场,文中首先讨论了在需求不确定的情况下自动发电控制(AGC)的调节特性,提出了计及联络线偏差控制达不到要求导致被处罚的情况下AGC容量获取和调节的数学模型与求解方法。采用该模型可以确定最优的AGC调节容量和各台AGC机组的最优调度出力。最后通过一个简单的算例说明了该模型的基本特征。

仿真分析中负荷模型对特高压联络线峰值功率转移比的影响

为了寻找仿真分析中影响特高压联络线峰值功率转移比的关键因素,从负荷模型的角度研究了仿真分析和实际系统中特高压联络线峰值功率转移比的差异。在不同负荷模型产生不同阻尼比的基础上,从静态负荷模型的表达式出发,首先对比了恒阻抗、恒电流、恒功率3种负荷模型的电压特性,并分析了电压特性对峰值功率转移的抑制作用,进一步研究了转移比的差异对直流闭锁安全控制策略中切负荷量的影响,即转移比较大时所需的切负荷量较大,反之切负荷量较小。不同负荷模型计算所得转移比有48%的差异,充分说明负荷模型是仿真分析中影响转移比的关键因素之一。因此负荷模型对转移比仿真结果的准确性至关重要,建议全网开展负荷模型校核工作。

互联系统交流联络线随机功率波动分析(二)：原因分析与改进措施

频域分析与自相关系数分析表明:两大区互联系统交流联络线的随机功率波动中存在较为突出的周期在110s左右的分量。文中建立了反映实际自动发电控制(AGC)系统运行原理的机理模型,通过模拟互联系统联络线功率控制过程,一方面通过仿真结果分析揭示了该分量明显偏大的原因,另一方面全面深入认识了AGC系统对联络线功率波动的作用与影响。在此基础上,提出了通过AGC控制参数优化提高交流联络线功率控制效果的措施———调整区域控制偏差(ACE)滤波时间常数和减小控制延时,并对此进行了仿真验证。研究成果有利于提高大区互联系统联络线功率控制水平。