基于负荷-光伏等效负荷曲线动态分段的配电线路联络开关优化配置

传统的开关配置方法不能完全适用于光伏电源并网的情况,因此基于负荷-光伏等效负荷曲线动态分段对含光伏电源的配电线路的联络开关进行优化配置。将负荷曲线和光伏出力曲线进行叠加获得各季节等效负荷曲线。考虑负荷短时激增和曲线首尾负荷相差不大的情况,以日负荷-光伏等效负荷曲线上各单调区间的积分中值作为分段点对曲线进行分段,并根据实际开关动作次数对分段进行动态修正。以损耗电量减少量和停电损失费用减少量为目标函数,以节点电压、功率平衡、可靠性、网络拓扑、开关操作次数限制和开关设备的投资为约束条件建立了联络开关优化配置数学模型,将生成树和蚁群算法相结合对模型进行求解。对IEEE 33节点系统进行算例分析,分析结果证明所提方法是可行、有效的。

基于分布式光伏典型日曲线的负荷预测方法研究

分布式光伏电源大规模接入电网后,在实际运行的过程中很大程度上增强了电网系统的电源支撑,但也在一定程度上增加了电网负荷预测的难度。在电网实际运行的过程中,负荷预测是保障电力系统安全稳定经济运行极为重要的一项内容,因此需不断改进负荷预测工作,提升电网调度运行水平。分布式光伏在实际运行过程中,电力资源数据的采集具有一定的难度,因此需对分布式光伏典型日曲线的负荷预测方法进行探究分析,以此提升整体负荷预测的有效性及精准度。

DoS攻击下火电-光伏电力系统模型预测负荷频率控制技术

随着新能源及数字化技术在电力系统中的广泛应用,系统的随机性、波动性、分散性明显增强,给电网频率安全稳定带来巨大挑战。针对DoS攻击对光伏发电及火力发电混合电力系统带来的负荷频率失稳影响,首先,设计网络化电力负荷频率控制系统模型,并提出了一种带有缓存的模型预测控制方法;其次,考虑DoS攻击方能量受限情况,设计具有约束的DoS攻击模型;再次,通过设计的最优目标成本函数,构造增广矩阵,利用基于DoS攻击模态的分类讨论方法对火电-光伏电力系统进行渐进稳定性分析;最后,仿真结果表明,相较于之前负荷频率控制方法,所提出的模型预测控制可以有效减少DoS攻击对系统负荷频率异常波动的影响。

面向综合负荷的并网光伏发电系统等效建模

基于MATLAB/Simulink和光伏电池自身的物理机理搭建了并网光伏发电的仿真系统,研究了其对配电网综合负荷特性的影响因素,分析比较了已有光伏发电系统等效模型的优劣。在此基础上构建了光伏发电系统传递函数等效模型,该模型具有结构简单、参数少、能有效描述光伏发电系统的出力极限等优点,同时易于在电力系统仿真软件中实现。采用所提出的等效模型与传统综合负荷模型并联,构建广义综合负荷模型,对含光伏发电系统的综合负荷进行建模,仿真实践表明此广义综合负荷模型具有良好的泛化能力,辨识参数稳定,能够满足工程仿真的需要。

面向广义负荷的光伏发电系统等效建模研究

随着配网侧光伏发电规模持续增大,光伏发电系统的动态行为对配网侧综合负荷特性产生影响,建立面向负荷的光伏发电系统等效模型十分重要。基于Matlab/Simulink搭建了光伏发电系统并网仿真平台,通过将光伏发电系统看作一种广义负荷,并对其在暂态过程中的动态运行特性进行分析,提出一种面向负荷的光伏发电系统二阶等效模型,该等效模型由电阻、电感及电容组成的串联电路并联恒功率源构成。通过不同扰动强度下的仿真分析,检验了所提出的等效模型的有效性、泛化能力和参数稳定性。

分布式光伏接入电网净负荷不确定性潮流计算研究

在分布式光伏接入电网的情况下,由于数据量波动较大以及电网净负荷存在不确定性,可能会导致潮流计算中电压幅值、相角、有功、无功潮流期望值和标准差的平均相对误差较大。为此,提出分布式光伏接入电网净负荷不确定性潮流计算方法。计算分布式光伏接入电网后的潮流参数后,建立光伏和净负荷不确定性概率模型。引入Beta分布,以近似描述光照强度变化情况。采用中值拉丁超立方采样法采集样本,将串行计算替换为并行计算。通过改进的牛顿-拉夫逊法,执行多次潮流计算,并绘制相关指标概率密度曲线,以实现分布式光伏接入电网净负荷不确定性潮流计算。试验结果表明,所提方法电压幅值、相角、有功、无功潮流期望值和标准差平均相对误差较小,计算所用时间较短。该方法能够快速、高效地进行收敛,具有较强的鲁棒性。

基于分布式光伏典型日曲线的统调负荷预测方法

电力负荷预测是电力系统的一项重要工作,分布式光伏电源大规模接入电网后极大地增加了电网负荷预测的难度。在分布式光伏电源出力数据采集汇总困难的情况下,采用选取2个特定日的统调负荷曲线相减得到差值曲线并对其进行修正的方法,近似模拟出分布式光伏电源典型日曲线。实践证明,利用分布式光伏电源典型日曲线辅助电网统调负荷预测,能够有效提高统调负荷预测的准确率。

光伏接入对电网负荷曲线的影响分析

随着我国社会经济的飞速发展,我国的电力系统也在不断进步。现阶段电网中,利用光伏发电系统和电网进行良好衔接,对我国的电力系统具有非常有利的积极影响。本文首先对光伏并网的数学模型进行了概述;而后,利用实际的案例分析了光伏电站介入系统的方案;最后,光伏接入电网对电网负荷曲线造成的影响进行了分析。

天津地区光伏与电采暖负荷接入对电网日负荷曲线影响分析

在分析了天津地区光伏出力特性与电采暖负荷需求特性的基础上,研究了天津地区光伏与电采暖负荷接入对电网日负荷曲线的影响。研究表明天津地区光伏出力特性与商业负荷特性的耦合程度最好,商业负荷集中的地区最能够消纳光伏出力;而工业负荷特性与电采暖负荷需求特性较匹配,电采暖负荷接入工业集中地区可降低地区电网峰谷差。研究结果为天津地区供电企业预测电网负荷需求,指导电网规划建设提供技术支撑。

主动负荷参与的含高比例分布式光伏台区经济自治运行

计及高比例分布式光伏出力和海量柔性负荷双重高不确定性的“源-网-荷”协调运行是发展新型电力系统亟需解决的难点问题。为此,首先考虑主动负荷的灵活可调节性和需求响应特性,以最小化运行成本为目标建立台区经济自治运行确定性优化模型;在此基础上,构造表征源侧和荷侧波动特征的鲁棒多面体不确定集合,构建计及源荷侧双重不确定性的台区经济自治运行不确定性优化模型;随后通过鲁棒对等将其转换为可解耦迭代求解的鲁棒优化模型,采用交替方向乘子算法(alternating direction method of multipliers,ADMM)实现了模型的分布式迭代求解。通过仿真对比实验,得出计及源荷侧双重高不确定性的台区经济运行的分布式优化方法在求解效率上优于集中式优化方法,且其能降低用户用电成本的同时促进分布式光伏消纳。

基于分布式光伏和ZIP负荷协同的系统频率控制方法

为挖掘未来高比例可再生能源电力系统中的各种频率调节资源,利用降压节能技术,提出了一种基于分布式光伏和ZIP负荷的“源-荷”协调的频率控制方法。通过ZIP负荷近区光伏的频率-无功下垂控制,实现了并网节点电压调整,间接控制了ZIP负荷的有功消耗,具备本地快速响应特性和灵活调节能力。改进的IEEE 14节点系统仿真算例结果验证了所提方法的有效性和优越性,为提升高比例可再生能源电力系统的频率调控能力提供了一种快速有效方法。

高渗透率光伏接入电网暂态电压失配风险及切负荷方法

高渗透率光伏接入电网后严重影响了故障后的电压恢复,使得传统以断面功率作为稳控门槛值的切负荷方法存在失配风险。针对此问题,提出了计及光伏接入效果的切负荷方法。该方法首先分析了光伏对外等效导纳动态变化特性,指出光伏恶化系统暂态电压稳定的机理。然后,根据故障后光伏汇集站吸收无功功率的变化,形成电压失稳主导因素判别方法。当失稳主导因素为光伏时,利用光伏等效导纳变化指导切负荷量。而当失稳主导因素为断面时,切负荷量表达为断面功率的近似线性关系。最后,在实际系统中进行仿真验证。结果表明,所提方法能够对不同失稳主导因素进行精准负荷控制,从而验证了该方法的有效性。

考虑光伏时空分布的配电网负荷备用容量计算

大量的光伏发电接入配电网系统,其出力不确定性为电力系统运行的安全性提出更高要求。为了尽可能减少弃光现象的发生,在提高光伏消纳的基础上需要对光伏接入的配电网系统负荷备用容量计算方法进行研究。首先分析了光伏出力的时空分布规律,进而分析了基于时空分布规律的光伏出力预测误差以及提出采用高斯混合模型的出力预测误差计算方法;然后在此基础上提出一种考虑光伏发电时空分布规律的接入配电网系统负荷备用容量的计算方法。研究结果表明该方法能够较为准确地确定接入光伏的配电网系统负荷备用容量,通过山东省某地区电网实际数据验证了该方法的可行性。

一种针对农村家用光伏系统的负荷研究

近年来,随着农村居民用电需求量的持续增加,与新农村发展建设的矛盾愈发明显,因此,在农村供电系统中大力推广光伏技术刻不容缓。针对农村家用光伏系统,从光照强度、季节等方面对其负荷进行研究,获取了家庭用电负荷曲线。以此为基础,对光伏发电系统的输出功率和蓄电池的供给量进行了深入分析。该研究可以为农村家用光伏系统的优化设计提供数据支撑,对光伏系统的推广应用具有重要的参考价值。

光伏发电系统的运行特性及其等效描述

在阐述光伏电池工作原理及其模型的基础上,构建了含直流-直流、蓄电池、直流-交流、电力逆变器及其双环控制模块的光伏发电(photovoltaic,PV)系统的仿真数学模型。通过对其稳定和暂态特性进行分析,进一步提出适合表述其微分方程的动态等效模型。以4节点系统为仿真对象,对该等效描述模型的有效性、泛化能力和参数的稳定性进行验证。验证结果表明,所提等效描述模型对数据样本的逼近效果较好,内插及外推特性良好,参数稳定性较好。

分布式光伏-储能系统的经济性评估及发展建议

基于目前中国分布式光伏政策及储能发展现状,对分布式光伏系统和分布式光伏-储能系统2类系统在中国发展的经济性进行了评估,并基于评估结果,为促进其发展提出了建议。给定分布式光伏-储能系统结构和运行方式,建立了经济模型;以天津市光照条件为例给出光伏系统年出力曲线,区分分布式光伏系统和分布式光伏-储能系统这2类系统,在单一电价模式下以及分布式光伏系统分时电价模式下,对2类负荷特性不同的用户的经济性进行评估和比较,发现光伏系统和储能成本、电价模式及负荷特性均是影响用户安装光伏-储能系统的经济性的重要因素,不同用户适合安装的系统类型不同;建议从降低系统成本、实施分时电价和对用户分类等3个角度,推广和发展分布式光伏-储能系统。

分散决策下分布式光伏储能系统外部性价值量化评估

近年来,随着分布式光伏补贴的逐渐下降和储能技术的日益成熟,分布式光伏储能系统已逐渐成为能源结构转型的关键性环节之一。然而,不同于传统集中式优化规划框架,大规模分布式光伏储能用户分散决策模式下其自利性行为对整体系统运行效率的影响及其外部性价值评估方法仍有待进一步研究。为此,构建了计及分布式光伏储能投资决策的双层模型来模拟需求侧市场成员分散决策行为与系统整体运行的交互关系,以量化分析分布式光伏储能系统的外部性价值。进而,从个体层和系统层两维度设计了市场运营评估指标体系。最后,基于实际系统数据验证了所提模型的有效性。

运用功率曲线研判台区光伏接入容量

随着分布式光伏电站建设越来越多,光伏并网需求突增,高效研判台区是否需要增容(布点),可以有效避免台区变压器重、过载运行,减少设备安全事故的发生。笔者现从台区负荷功率曲线与光伏总接入容量的关系着手,介绍如何判断台区是否需要增容。

计及系统动态可靠性评估的光伏电站储能经济配置

随着光伏渗透率的增加,光伏间歇性对系统运行的影响不可忽视,有必要配置储能系统降低光照强度变化对系统频率影响,使系统获得更大的经济收益。建立动态可靠性评估模型,根据动态可靠性指标分析储能接入的成本与收益,确定光伏电站配置的储能系统。首先,将一次调频控制、二次调频控制与可靠性评估相结合,建立电池储能与发电机协调频率控制的动态可靠性评估模型和动态可靠性评估指标。再次,根据动态可靠性指标评估不同容量及功率的储能装置接入系统的成本与收益,以最大经济效益为目标配置储能系统。最后,利用所提储能系统经济配置方法,分析山西大同100MW光伏电站需要接入的储能容量及充放电功率。

计及电压稳定裕度的配电网光伏发电选址与定容

本文针对光伏出力的随机性和负荷的波动性,考虑光伏出力及负荷在不同状态下发生的概率,提出了一种多场景光伏发电-负荷混合概率模型。采用电压灵敏度分析法寻找电压支撑点,作为光伏发电接入的候选节点集,提高光伏选址的效率。以改进VPII指标为目标函数,将多场景光伏发电-负荷混合概率模型加入功率潮流平衡方程,建立光伏发电的选址和定容模型。最后,以IEEE14辐射型配电网系统为算例,验证了本文所提模型的合理性和有效性。仿真结果表明,合理选择光伏的接入位置和容量,能够有效提高配电网的电压稳定裕度,提升其稳定性并降低网损。