电动汽车参与主动配电网电压调控的策略研究

未来,电动汽车将成为城市交通中的主导。为了降低大量电动汽车接入配电网的运行风险,提出一种利用电动汽车在充电过程中提供无功补偿的策略。该策略充分考虑车主的充电需求、分布式电源出力、电动汽车充电机的无功补偿潜力,并配合传统电容器组的投切,对主动配电网电压进行优化调控。建立以各时刻接入充电机的电动汽车向电网提供无功功率的绝对值作为优化变量,以减小节点电压偏差和充电时间内电动汽车尽可能地补充更多的电能为优化目标的电压调控模型,并采用淘汰与纵横交叉混合机制的改进粒子群算法求解该模型。通过清远10 kV配电线路验证了所提模型对缓解节点电压偏差、无功不足等问题的有效性。

基于双层混合整数优化的有源主动配电网电压调控设计方法

针对具有高渗透率、间歇性的分布式发电装置接入主动配电网易造成电压波动,从而造成电能质量恶化的问题,本文提出了一种基于双层混合整数优化的电压协同控制策略。该方法采用双层混合整数优化对调节器参数进行优化,实现对具有可控源主动配电网系统性的电压调控。通过最小化相对收益矩阵,在模型外层选择出有益于控制性能的相关变量。模型内层利用最小化平方偏差总和及净负荷评价指数,对干扰及变量间信息互动进行了优化。通过在含有6个光伏发电的IEEE 33配电网络模型上进行的实验结果表明,所提出的方法能够基于定量信息完成主动配电网的控制设计过程,对不同的控制结构准确地识别和评价。

基于旋转潮流控制器的用户侧电压调控方法

针对高比例光伏并网引起的用户侧电压越限问题,可采用由旋转移相变压器(RPST)构成的旋转潮流控制器(RPFC)进行电压调控。首先,分析了RPST与RPFC的工作原理;然后,对比研究了两者的调压方式,指出RPFC具有更好的应用前景,并进一步提出了RPFC的电压调控方法,即根据用户侧电压实际值与额定值的偏差得到RPFC输出电压幅值的设定值,再通过调节旋转角的大小控制输出电压幅值,并利用旋转角之间的偏差对RPFC伺服电动机的占空比进行量化计算,从而对两个旋转角的转速进行闭环协调控制,保证用户侧的电压水平;最后,从稳态与暂态控制特性方面分别对RPST和RPFC的调压能力进行对比实验,验证了RPFC实现用户侧电压调控的可行性和有效性。

基于电动汽车无功补偿的配电网电压调控策略

大规模电动汽车充电负荷将加重局部配电网节点电压偏离标称电压程度,且在时间和地点上具有随机性,传统无功补偿方式虽能解决上述问题但经济性较差。因此,提出了一种基于电动汽车无功补偿的电压调控策略,该策略通过有效调节充电机的运行功率因数,对节点进行无功补偿的同时改变充电有功功率,从而在保证节点电压安全稳定的同时又不降低配电网经济性。通过分析符合国内一二线城市特征的工作区域的出行行为特性和充电机变功率因数运行特性,计算了充电机运行功率因数的可调控范围,进而提出了以接入某节点的所有电动汽车充电机运行功率因数为优化变量,以减小节点电压与额定值差距、减小电压波动、电动汽车单位时间段内充入电量尽可能多为优化目标的节点电压调控模型,并采用免疫优化算法对该模型进行求解。最后以实际局部配电网为例,通过仿真验证了该策略的有效性。

广东电网电压调控安全评估系统的开发和在线应用

介绍了广东电网电压调控安全评估系统的开发及在线应用情况。该系统是以Linux Redhat作为操作系统,以Oracle作为数据库管理系统,以PSAT(power system analysis toolbox)作为全过程动态仿真工具,采用Java Eclipse平台开发的多平台、多任务系统。该系统在线读取广东电网电力调度控制中心EMS系统传送的实时运行方式断面数据,在线评估全网自动电压控制(automatic voltage control,AVC)系统的调控对广东电网电压质量、网损、静态电压稳定性、暂态电压稳定和长期电压稳定的影响,并给出提高电网各种运行指标的改进控制策略,且评估结果通过WEB发布。建立了电压调控效果评估的指标体系,介绍了评估系统的主要功能模块及其实现技术。实际运行分析表明,评估系统的各分析计算模块均具有很好的运行鲁棒性,能够对连续变化的电网实时运行方式数据进行在线电压调控安全评估。

电力系统无功优化和电压调控方案的研究

本文对电力系统无功功率的合理配置进行优化，然后着重对电力系统发生故障后系统电压的变化机理及电压的稳定性和电压调节控制对策作了较深入详细的理论分析，确定了事故后无功功率的最小补偿容量及电压水平，并用曲线明确表示。

省地电压调控失配机理与三维分析方法

大电网发展的耦合化、容性化,使得电力系统无功电压调控的难度越来越大,具体表现为省地电网间的调控失配问题。考虑分级调度机制的影响,对调控失配问题进行机理分析,得到调控目标、调控需求与调控能力之间的配合特性,提出三维分析方法,从空间、时间与目标3个维度上剖析省地调控配合的关系,得到调控失配问题的解决思路与方向。结合AVC/VQC控制的特点,在就地校正控制中引入变压器高压侧电压判据,兼顾上下层调控的需求,优化调控效果。实例分析验证了解决思路与解决策略的合理性与有效性。

大电网省地电压调控的博弈收益函数建模

提出了省地两级电网电压调控博弈的收益函数模型,由表征博弈双方所关注的调控效用和成本构成,以权重系数反映博弈方对效用或成本指标的关心程度,是博弈机制、主体对相关指标的关注程度及策略组合的函数。研究了博弈机制对收益函数的计算方法以及对策略组合的纳什均衡的影响,揭示了省地两级电压调控失配的博弈机理。通过对某区域电网的实际运行状态进行仿真计算,对比分析三种不同的博弈机制的纳什均衡。纳什均衡分析表明,解决省地电网电压调控失配问题的关键在于要改变对电压调控的考核指标及对其关注程度的认知,建立合理的合作机制,使得各主体的占优策略能够符合全网的趋优控制。

大电网多级电压调控失配问题分析及其博弈建模

大电网发展的容性化、耦合化和复杂化使得其电压调控的难度越来越大,表现在工程上产生了多级调度之间的电压调控失配问题。归纳了大电网多级电压调控失配的主要表现形式、产生原因及其危害,进而分析了大电网多级电压调控失配的博弈本质和机理,提出了大电网多级电压调控的博弈模型。通过算例的纳什均衡求解和合作博弈分析,证明了采用博弈论来解释电压调控失配的机理和解决失配问题是完全可行的。

PAC-4000A发电厂自动电压调控系统动态模拟试验

介绍了PAC-4000A发电厂自动电压调控系统的动态模拟试验方案及其试验结果。发电厂自动电压调控系统是电网自动电压调控系统的有机组成部分,以往受技术发展和试验条件的限制,设备投运前对发电厂自动电压调控系统的原理、控制效果缺乏有效的检测方法。在介绍了PAC-4000A发电厂自动电压调控系统及其电压等级为500kV的动模试验模型的基础上,对试验设备进行了系统阻抗自动识别、等裕度调节算法试验、自动电压跟踪试验等实验内容,达到了满意的控制效果。本试验提出的测试技术、方法也可为电力系统分布式控制系统的动模试验提供借鉴。

边缘导向型云边协同的电网状态感知及电压调控辅助决策

电网量测信息数据增长为电网精确状态感知及调控辅助决策提供新的技术手段。为有效利用电网调控数据,减少网络数据传输,以及提升网络抗攻击能力,本文提出边缘导向式云边协同的电网状态感知和调控辅助决策方法。首先,利用调控云统一模型数据提供电网运行基础信息,将边缘计算与同步相量测量装置相融合进行拓扑精确辨识及基于控制区内可控资源调控的边缘计算。最后,通过算例验证本文提出方法可有效利用同步相量测量装置高频量测数据,提升电网状态感知计算速度,实现云-边运行资源优化整合。

考虑低压台区电压特性的中压母线电压调控与评价方法

随着负荷结构及用电规律的日趋多变,低压台区的电压偏高、偏低和电压波动问题日益复杂。为充分利用电网侧调控资源,实现精细化管理,本文提出一种考虑低压台区电压特性的中压母线电压调控与评价方法。首先从台区节点整体电压情况、节点电压是否越限、线损情况三个维度设计了台区电压特性评估指标体系,从不同侧面评价台区的综合电压状况,为中压母线的调控提供技术参考;通过功效系数法将指标统一为功效系数值;运用融合了专家意见的序关系法为各指标赋权重,将所有指标的功效系数值和权重加权求和,计算台区电压质量评估值。此评估值可将中压母线电压值的调整对台区电压质量的改善情况形成量化依据,指导电网侧调控资源的有效运行。最后通过算例验证了本文所提方法的有效性:可在不增加任何治理设备的前提下,利用电网侧资源有效改善台区电压质量。

电化学提取法的新型仪器──DY－1型电压调控仪

本文介绍了ＤＹ－１型电压调控仪的设计思想和仪器的电路结构、特点及功能，文中着重讨论了调压方法和保护电路的功能。该仪器在电化学提取时既可做到８路等电压提取，也可以使各路等电流提取，是科研和野外生产中所需要的设备之一。

基于温度和电压调控的传感器阵列研究

考虑到电化学传感器可以通过改变其工作温度和偏执电压提高其对特定目标气体的响应选择性,构建了一种单一敏感电极电化学传感器,通过调控其工作温度和偏置电压,得到该传感器对待测有害气体C 3H 6,CO和NO 2的响应模式。结果表明:通过改变传感器的工作温度和偏置电压可以明显地改变其对待测有害气体的电催化行为,从而得到不同的响应模式,并结合主成份分析(PCA)算法,对这些待测有害气体实现有效识别。

山区电网电压调控的问题与对策

随着电网的迅速发展，特别是500kV电网的不断加强，电缆线路在城市电网中的大量使用，地区小水电等分布式电源的接入，负荷峰谷差的日益加大，部分线路潮流较轻，感性无功补偿不足，在部分时段电网会出现电压偏高的现象。电压质量的好坏主要取决于电力系统无功潮流分布是否合理。而有效地实现合理无功潮流分布的前提条件是电力系统应有充足的无功电源容量：

富含小水电的山区配电网电压调控策略研究

由于农村配电网网架薄弱,小水电开发近乎无序,加上无功电压调控策略的不适应,山区电网的电压调控面临着很大的困难;特别是在丰水季节,配电网电压普遍偏高,严重威胁着电网及用户的安全。就山区电网电压调控困难的原因进行机理分析,提出几种解决思路和对策,并探讨各种对策的可行性。

电压调控Pt/Fe_(3)O_(4)异质结构磁性能研究

电压调控磁电功能器件具有微型化、低功耗以及超快响应的突出优势,受到学术界与工业界的广泛关注。然而,对于在外加电压作用下离子液体(IL)双电层效应诱导界面电场对磁性能调控的研究却鲜有报道。系统研究了双(三氟甲基磺酰基)二酰亚胺二乙基甲基(2-甲氧基乙基)铵(DEME-TFSI)对Pt/Fe_(3)O_(4)异质结构磁性能的调控机制,通过测量不同电压范围内Pt/Fe_(3)O_(4)异质结构的铁磁共振(FMR)谱线,研究了共振场磁场强度随外加电压的变化规律。实验结果表明,当外加电压达到5 V时,可实现对面外共振场磁场强度达377 Oe(1 A/m=4π×10^(-3)Oe)的调控,并且表现出优异的循环往复性能,这对磁性器件长期稳定使用具有重要意义。其原因是Pt层可以阻止电压调控过程中IL与Fe_(3)O_(4)薄膜之间的不可逆电化学反应的发生。该研究可为基于电压调控磁电耦合器件的开发提供理论参考。

基于工艺偏差的电压调控磁各向异性磁隧道结电学模型及其在读写电路中的应用

电压调控磁各向异性磁隧道结(voltage controlled magnetic anisotropy magnetic tunnel junction, VCMA-MTJ)作为磁随机存储器(magnetic random access memory, MRAM)的核心器件,具有读写速度快、功耗低、与CMOS工艺相兼容等优点,现已得到国内外学者的广泛关注.然而随着VCMA-MTJ尺寸不断缩小、MRAM存储容量不断增大,工艺偏差对MTJ性能的影响变得越来越显著,甚至会引起VCMA-MTJ电路的读写错误.本文在充分考虑磁控溅射薄膜生长工艺中自由层厚度偏差(γtf)、氧化势垒层厚度偏差(γtox)以及离子束刻蚀工艺中由侧壁再沉积层引入的刻蚀工艺稳定因子(α)偏差影响的情况下,给出了基于工艺偏差的VCMA-MTJ电学模型,并将该模型应用到VCMA-MTJ读写电路中,研究了工艺偏差对上述电路读写错误率的影响.结果表明:当γtf≥13%, γtox≥11%时, VCMA-MTJ将无法实现磁化状态的有效切换;当α≤0.7时, VCMA-MTJ磁化方向的进动过程变得不稳定.进一步地, VCMA-MTJ电路的读错误率和写错误率也将随着工艺偏差的增大而增大.研究表明,通过增大外加电压(Vb)和减小外加电压脉冲宽度(tpw)可有效降低VCMA-MTJ电路的写错误率,增大电路的读驱动电压(Vdd)可有效降低VCMA-MTJ电路的读错误率.

含大规模光伏并网的配电网电压调控策略研究

光伏发电的快速发展及其在配电网的大规模并网给配电网的运行带来了重大的影响。为保证大规模光伏并网后的配电网电压在规定的范围内,在分析光伏有功出力和无功调节特性的基础上,本文提出了一种配电网电压主动调控策略,根据系统负荷预测和光伏出力预测获取下一时段所需的无功功率调整量,以常规无功补偿装置为优先、光伏逆变器无功调整为辅,各光伏无功调整量的分配采取经济性最优的方式。建立含光伏并网的配电网电压仿真计算实例,通过与其他电压调控策略的对比分析验证了本文策略的有效性和优越性。

计及分布式电源和电动汽车的配电网电压调控方法研究

分布式电源和电动汽车在配电网越来越高的渗透率给配电网带来了电压越限加重的问题,基于分布式电源和电动汽车的功率特性分析,该文研究了分布式电源和电动汽车接入对配电网电压的影响,以配电网电压调控成本最小为优化目标,建立了计及分布式电源和电动汽车的配电网电压调控模型,通过改进的IEEE-33节点配电网系统在不同电压调控方案下的计算对比分析,验证了提出的分布式电源和电动汽车共同参与的配电网电压调控方法的有效性和优越性。该文研究成果可为含分布式电源和电动汽车并网的配电网电压调控提供理论参考和技术指导。