考虑风电谐波影响与出力随机性的电力系统无功优化方法

电容器组等无功补偿装置的优化调整不仅可以减小电力系统网损,还会对电力系统的谐波潮流与谐波网损产生影响.风电不仅存在出力不确定性,而且会产生谐波污染,影响谐波潮流与谐波网损.然而,传统无功优化方法没有同时考虑风电的谐波特性与出力不确定性对谐波潮流和谐波网损的影响,可能导致谐波超标问题,不利于电力系统降低网损.因此,本文首先构建计及风电谐波影响的电力系统无功随机优化模型.该模型通过场景法对风电出力随机性进行建模,目标函数同时考虑基波和谐波网损,约束条件包括基波和谐波潮流约束、电压谐波总畸变率约束等.然后,针对该谐波约束的无功随机优化模型,本文提出了融合驱动力可调粒子群算法和全连接型深度神经网络的高效求解方法 .最后,通过三个修改后的IEEE测试系统对所提模型与方法的有效性进行了验证.

基于自抗扰控制的潮流发电系统最大功率跟踪控制

为了使潮流发电系统在各种工况下均能输出最大的功率,提出一种针对永磁同步电机的以线性自抗扰控制为核心的控制方法。潮流发电系统的输出功率与其获能机构的转速呈非线性关系,在其处于最优叶尖速比状态时可输出最大功率,依据叶尖速比与功率关系作为优化目标,一种新的基于线性自抗扰控制的发电机转速控制策略能够使整个潮流发电系统能够快速达到输出功率峰值。使用MATLAB/Simulink平台对潮流发电系统建立了仿真模型,以可控输入信号模拟不同工况,通过相应的输出验证控制策略的效果。仿真结果能够实现在多种工况下发电机转速快速跟踪峰值功率的预期,并给出各最优解的参数设置。

基于改进变步长爬山法的潮流能发电MPPT算法

针对传统变步长爬山法在潮流能发电系统中对潮流流速突变和随机性波动的适应能力较差,易出现扰动方向判断错误和速度追踪过快的问题,在变步长爬山法的基础上提出一种改进变步长最大功率追踪(MPPT)算法。该方法能够准确判断多种最大功率跟踪的情况并采用两次采样点下的功率和转速的变化程度确定下一时刻步长的大小,自动根据获能系数大小进行分阶段调节,实现对潮流流速突变情况的应对,从而实现最大功率的跟踪。在MATLAB/Simulink环境下搭建基于PID控制与自抗扰控制的仿真系统进行仿真试验,结果表明,改进的变步长爬山法不仅能够实现最大功率的跟踪,而且对潮流流速的随机性波动和突变情况的适应能力更强,具有良好的稳态特性。

潮流能发电系统性能评估方法研究

近年来,随着国家能源战略及全球海洋能技术的不断发展与进步,国内潮流能发电装置及发电系统的研究与示范取得了重大进展和良好的发展趋势。潮流能发电系统模型或工程样机实海况条件下的性能评估是衡量其设计优劣、促进产业化应用的重要环节,因此建立相应的评估方法尤为必要。目前,全球范围内尚未形成成熟、统一的国际标准。为此,参考相关研究报告及文献,从功率、效率和产能等方面定量地给出了系统性能评估的指标,以期为我国潮流能发电装置研究规范化提供参考。

混合量测系统中利用潮流信息的电网故障诊断

为了充分利用广域量测系统(WAMS)的量测信息,提出了一种在混合量测系统中利用潮流信息的故障诊断方法。首先指出了根据WAMS量测量实现故障唯一辨识的数学条件,为PMU配置提供了依据。该方法在运行中准实时地生成预想故障,根据WAMS系统的实时量测获取可观测区域的潮流信息,将其与预想故障进行匹配,进而识别故障。该方法充分利用了PMU与SCADA的量测信息,兼顾了两种量测的特点,可实现对电网故障的在线诊断。仿真表明,该方法准确性高,在PMU配置较少的情况下,也能实现对电网故障的在线诊断。

渤黄海潮汐潮流精细化数值模拟及可视化预报系统

利用有限元海洋模式ADCIRC(Advanced Circulation Model,)建立了高分辨率的渤黄海二维潮汐潮流数值模型,该模型以M2,S2,K1,O1等8个分潮的水位作为驱动,模拟出了该8个分潮的潮汐潮流调和常数;利用该调和常数预报的潮位和二维平均潮流与实测资料相比,符合较好;利用模拟得到的潮汐潮流调和常数,以Matlab为平台,建立了能独立运行的可视化潮汐潮流预报系统,该系统可以预报渤黄海任意时刻、任意地点的潮位和平均潮流,并且可以查询渤黄海任意地点的部分潮汐特征值,该系统运行快捷,使用方便,可为海上作业提供环境预报服务。

一种大范围收敛的电力系统潮流算法——同伦延拓法

本文分析了影响电力系统潮流计算收敛性的因素。在利用同伦延拓法求解病态潮流的研究中,提出一种求解同伦曲线的新方法。这种方法可修改迭代初值,使其进入收敛范围,因此适用与处在特殊运行状态下的系统潮流计算,尤其是小干扰稳定边界附近的潮流计算。论文讨论了同伦延拓法求解潮流方程的原理和步骤,以及雅可比矩阵奇异点的处理方法。最后用七个算例说明方法的有效性。

电力系统潮流计算的符号分析方法

提出了一种运用符号分析的方法进行电力系统潮流计算的新思路,根据电网络的拓扑求解方法和图论理论,将复杂网络的拓扑分析方法引入电力系统,实现潮流计算的符号化。该算法直接将电力网络元件的参数进行符号表达,通过求解网络的k-树有效地生成电力网络节点电压方程中各节点电压的符号表达式,进而获得潮流解;并通过采用广义树法系统地生成复杂网络的树组,解决生成网络全部k-树时计算量和存储量随网络顶点数目的增加而过快增长的难点,有效地提高了算法的计算速度。与传统的潮流计算方法相比,该方法不存在计算的收敛性问题及其多解现象,算例分析验证了该算法的正确性。

电力系统潮流多解的同伦算法

电力系统潮流方程大多是亏欠的多元多项式方程组,可利用同伦方法求其全部解。将变元进行分组,找出潮流方程的最小m-Bezóut数并恰当构造同伦映射,达到全部或部分排除发散路径,同时避免漏解现象。实例验证了该算法的有效性。

轮缘驱动型潮流能发电系统启动特性研究与分析

轮缘驱动型潮流能发电系统将导流罩、叶轮和发电机集成为一体化设计,叶轮直接驱动发电机旋转发电。最小启动流速是衡量系统性能的一个重要指标,决定其启动性能的主要因素为叶轮启动力矩、系统摩擦力矩和发电机齿槽转矩。对影响系统启动性能的主要因素进行了分析,详细分析了叶轮启动转矩和发电机齿槽转矩特性。使用理论分析结合有限元仿真方法分析了轮缘驱动型潮流能发电样机系统的启动特性,并通过样机实验验证了理论分析的正确性。本文的分析结论可以为轮缘驱动型潮流能发电系统的设计和分析提供一定理论指导。

新型水平轴定桨距永磁直驱潮流能发电系统设计及应用

双向潮流适应性和运行可靠性是水平轴潮流能发电系统需要解决的两个关键问题。文中研究的新型潮流能发电系统由自适应双向流水平轴定桨距潮流能透平、直驱永磁发电机、功率变换器、蓄电池储能系统以及卸荷负载组成。根据我国潮流能特点和直驱永磁发电系统的运行特性,采用翼型尾翼完成透平的双向潮流对流功能。针对离网型潮流能发电系统的功率控制,设计了基于三相不可控整流桥和双管BUCK-BOOST变换器的功率变换电路。基于Matlab/Simulink软件对20 k W潮流能发电系统各部分进行了建模与仿真分析。在实海况环境进行了现场试验。研究表明,设计的离网型水平轴潮流能发电系统能够有效地利用双向潮流能,而且在结构设计方面所采取的措施提高了系统的可靠性。

基于牛顿-拉夫逊电力系统潮流计算的改进算法

牛顿-拉夫逊法是求解非线性代数方程有效的迭代计算方法,广泛应用于现代电力系统安全分析、故障诊断与控制的潮流计算中。为提高牛顿-拉夫逊潮流计算方法的快速性和收敛精度,本文提出一种改进的牛顿-拉夫逊潮流计算法,并通过IEEE14和IEEE30节点测试系统分析表明与传统方法相比该方法所具有的优点。

一种潮流悬沙模型试验加沙系统的研究和应用

传统的潮流悬沙模型试验通常是采用手工加沙的办法,但这种方法不仅费时费力,而且对模型加沙量的精度控制欠佳。我院在模型加沙试验的研究中,创建了一套潮流悬沙模型试验的自动加沙系统,该系统不仅能节省试验的人力、物力,并能较真实地演示了工程实体的河道悬沙变化过程,提高了试验精度和成果的可靠性。该系统经过大洞口潮流悬沙模型试验验证,显示该系统自动化程度较高、性能良好,可为类似试验提供参考。

基于MATLAB的复杂电力系统潮流仿真计算研究

以牛顿-拉夫逊算法为例,对IEEE-6BUS标准试验系统的潮流计算进行仿真,提出了基于MATLAB的潮流算法.并针对潮流计算模型结构的特点,尝试应用MATLAB语言进行潮流计算结果的可视化研究,取得初步成功.

电力系统潮流的晶闸管控制

针对交流输电潮流控制能力差的问题 ,分析了交流输电中晶闸管控制的可行性 ,建立了交流输电晶闸管串联补偿控制数学模型 ,提出了晶闸管控制交流输电装置的潮流算法 ,即控制变量整定法和控制目标整定法 .控制变量整定法是先给出晶闸管控制交流输电系统 (FATCS)的控制变量值 ,不把FATCS的控制变量作为状态变量 ;控制目标整定法是预先给定FACTS元件的控制目标值 ,把FACTS元件的控制变量作为状态变量 ,从而达到了对电力系统潮流的快速。

基于协调粒子群算法的含风电场电力系统最优潮流计算

受风况、风电机组性能和电网性能的影响,大规模风电并网会引起电压波动。由于风能具有不可控、随机性和间歇性等特点,到目前为止还无法准确预测风电出力,这使得包含风电接入的潮流运算更加复杂,而且随机性也更强,传统算法很难获得准确可靠的解。以节点电压波动最小和有功功率损耗最小为目标,将改进粒子群算法引入到风电并网优化潮流计算中。以IEEE14节点系统为例,通过与原始粒子群算法比较证明本文所提模型和算法的有效性。该方法可以很好地减少无功损耗和抑制电压越界,具备一定的参考价值。

基于图形界面的电力系统潮流软件开发

讨论了基于图形界面的电力系统分析软件的设计方法和程序结构,给出一种使用面向对象技术的程序设计语言Visual Basic 6.0(VB6)开发的具有可视化图形界面的电力系统潮流计算软件,仿真实例证明了该软件的有效性.

基于PSASP对WDT-Ⅲ电力系统潮流分析

潮流计算是电力系统分析中的一种最基本的计算,潮流计算的结果对研究系统的运行方式以及确定电网规划中的供电方案有着重要作用,而PSASP作为当前国内电力系统仿真的常用软件,是进行电力系统分析的一个重要的工具,本文将主要介绍如何运用潮流分布数据对电力系统运行状态进行分析,从而完善线路电抗等系统未知参数设置,并利用PSASP对系统进行建模。

牛顿—拉夫逊算法在电力系统潮流计算中的应用

牛顿—拉夫逊算法是现在应用于电力系统潮流计算的最常用的算法之一,本文主要介绍了牛顿—拉夫逊算法的原理以及其在电力系统潮流计算中是如何应用的,并且通过流程图,介绍了利用牛顿—拉夫逊算法进行潮流计算的实现过程。

电热联合系统最优潮流研究

电热联合系统发展迅速,电热联合优化可取得更大经济效益。在分析实际热网结构特点基础上,结合热力系统的水力模型、热力模型,提出了计及热网回水管网热损失的热力系统潮流计算模型。建立了热力系统和热电机组、电锅炉等电热耦合设备的运行约束条件以及含多分支辐射状热网的电热联合系统最优潮流模型。研究了跟踪中心轨迹法求解该模型的计算方法与计算过程。算例计算以及与普通潮流对比分析表明,最优潮流可在热源参数上下限范围内优化选择热网运行控制参数,并优化发电机出力,故热电联合系统最优潮流运行时,具有更好的经济性。