基于麻雀搜索算法的区域微电网多目标协同优化调度

当前的区域微电网多目标协同优化调度矩阵一般为单向的处理形式,虽然能够实现简单的调度优化目标,但是对于调度范围存在一定的限制,导致交互功率降低,为此提出对基于麻雀搜索算法的区域微电网多目标协同优化调度方法的设计与验证分析。根据实际优化调度需求及标准的变化,先进行约束条件的设置,同时测算出对应的目标函数。采用多阶的模式,扩大实际的调度范围,并设计多阶并网协同运行调度矩阵,以此为基础,构建麻雀搜索算法下微电网协同优化调度模型,并采用横纵交叉的处理方式实现优化调度。经过6:00、12:00、18:00以及24:004个时刻的调度研究,在麻雀搜索算法的辅助下,优化完成之后,微电网的交互功率逐渐保持平稳,并未出现较为明显的波动,交互功率基本控制在70 kW以下,说明此种调度优化方式的针对性较强,调度的效率较高,可以确保微电网在运行的过程中保持平稳,具有实际的应用价值。

基于网格化负荷预测的智能电力控制技术研究

针对配电网负荷预测准确性偏低、负荷与新能源协同度不足的问题,文中提出了改进初始聚类中心的选取方法,通过引入相关的权重系数来缩小不同网格之间的负荷差异,以提高预测的准确性。同时还构建了配电网多目标电力控制模型,该模型综合考虑了运行成本和弃风弃光量最小、负荷与新能源匹配度最大的优化目标,并采用NSGA-II算法来进行求解。仿真结果表明,所提算法能够有效提高负荷预测的准确度,相比于传统算法,其平均预测误差由6.01%降低为2.99%。而所设计的多目标电力控制模型不仅能够提升配电网运行的经济性,还可以保障新能源消纳,且优化控制后配电网的运行成本及弃风弃光量分别下降了7.6%和8.9%,负荷与新能源匹配度则提升了3.8%。

基于电网分区的多目标分布式并行无功优化研究

针对集中式并行无功优化的瓶颈问题,建立了基于电网分区的多目标分解协调模型,并采用辅助问题原理(APP)进行分布式并行计算,将全网的多目标无功优化问题分解为多个子网的多目标并行优化问题;基于地域的系统分解与协调符合电网市场化发展的方向。仿真结果表明,本算法具有较强的收敛性和快速性。

不对称电压跌落下逆变电源的多目标控制策略

当电网发生不对称电压跌落时,需要对分布式逆变电源进行故障下的穿越控制,保证其能够继续向电网输送功率而不退出运行。提出一种新型的适用于分布式逆变电源接口逆变器的多目标控制策略,旨在满足多样化的故障穿越需求。首先,提出并推导一种新型的统一电流参考计算表达式,通过引入参数k_1和k_2来实现对多个目标的控制。然后,推导一种最优波动功率幅值的搜索路径用来实现对参数k_1和k_2的优化选择。通过简化最优搜索路径,得到了另一种线性的搜索路径,该路径可以近似代替优化路径并削减控制的复杂度。接着,根据控制目标在搜索路径上的单调性,设计了一种定功率波动幅值以及自适应的电流不平衡度限制的控制策略。最后,通过仿真算例验证了所提控制策略的有效性和灵活性。

微电网用飞轮储能支承系统多目标控制

提出一种基于Youla参数和依赖独立李雅普诺夫函数为每个目标的多目标控制算法,并将其用于微电网用飞轮储能支承系统中。在假设悬浮转子系统性能的柔性与刚性相互独立的基础上,建立了柔性转子的结点状态空间模型和刚度模型,并结合了闭环控制回路中的其它环节,建立了微电网用飞轮储能的磁悬浮支承控制系统模型。在详细介绍了形成线形矩阵不等式的矩阵控制和一般的算法的基础上,对所设计的控制器作了分析和与传统控制器作了比较,实验结果表明所提出的多目标控制算法精确有效。

基于PCS功率越限判据的独立型微电网紧急控制策略

紧急控制作为微电网系统的最后一道防线,在系统受到大扰动以后,能够维持频率稳定,对微电网的稳定运行具有重要意义。文中分析了频率紧急控制策略以及轮次减载策略在微电网中存在的定值整定难、无法精准减载的问题,提出了一种基于储能变流器(PCS)输出功率越限判据的独立型微电网紧急控制策略:在外部扰动导致PCS输出功率越限时,通过计及电池荷电状态(SOC)的均衡控制策略计算PCS的越限功率,采用负荷精准减载方案精确切除负荷,并针对工程实施采用面向通用对象的变电站事件(GOOSE)通信技术、提出小步长趋势变化采样算法和防一点大数算法,提高了控制系统的响应速度,提升了大容量独立微电网运行的稳定性。通过新疆某独立型微电网项目工程案例验证了本方案的可行性和有效性。

电网电压不对称故障时双馈风电机组多目标优化控制

文章首先对电网不对称故障对双馈风电机组造成的影响进行分析,采用转子侧和网侧变换器的比例积分谐振控制器(PIR)来简化传统低压穿越控制结构;通过引入两个可调参数,从而对前馈量进行调节来得到不对称故障期间双馈电机的多目标优化控制策略;在仔细研究模型的基础上,通过对电网电压不对称故障时双馈风电机组的多目标优化控制的PSCAD模型进行仿真试验,仿真结果表明,该方案对于电网电压不对称故障时的LVRT有一定的可行性。

基于电网分区省地协调的自动电压控制系统优化控制策略

基于电网分区域计算原则,建立了省地协调的自动电压控制系统优化控制策略,并通过多线程方式实现各分区并行运算;采用辅助问题原理并按照电力系统的实际地理分布,在某些联络线处将整个电网分解为多个相对独立的子网络,相邻子网络间通过边界节点产生的约束条件进行协调,形成一个迭代形式的优化计算框架;每次迭代中通过不断交换边界节点信息,将互联外网信息反映到各分区的计算中,从而将地区电网省地协调优化问题转化为多个规模相对较小的子系统并行协调优化问题,降低了问题的求解难度。将所提出的并行优化策略应用于实际的地区电网AVC系统,运行结果表明:该算法可以降低系统网损,提高电网的经济效益,有利于提高电力系统的安全经济性,具有较强的实用性。

城市电网目标网架构网模式研究

合理科学的城市电网远景目标电网结构,可以确保电网的安全运行与长期稳定。根据电网供电、网络接线、电源分布等特点,对国内外目标网架的构网模式进行梳理分析,详细阐述了内外双环网构网模式和组团化构网模式,提出各类型构网模式的优劣。同时分析了北京、上海等国内典型大型城市先进电网,并对其电网的网架结构、运行经验和设计原则进行研究,尤其是500 k V终端变电站的供电模式及运行方式,为其他城市电网发展提供参考借鉴。

基于改进型重复控制算法的多功能并网逆变器设计

为使多功能并网逆变器能够在传输有功功率的同时实现电能质量治理的功能,提出一种基于改进型重复控制算法的内环控制器设计方法。为提高内环控制系统的动态响应能力,改进型重复控制器采用比例控制器与传统重复控制器并联的形式。通过对内环传递函数的分析,提出等效被控对象的概念,将并联的比例控制器等效成系统被控对象的一部分,由此分析了内环系统的稳定性、稳态误差以及动态性能,并在此基础上对重复控制器的参数进行设计。最后,通过仿真和实验验证了所设计的内环控制器能够实现对参考电流的快速精确跟踪,基于改进型重复控制算法的多功能并网逆变器具有优良的电能质量治理能力。

三电平并网变换器的模型预测控制

传统FCS-MPC策略在实际应用中存在在线计算量大的问题,并且计算量会随着拓扑结构以及被控目标的增加而增长。为此,本文研究了两种用于三电平并网变换器的简化有限控制集模型预测电流/功率控制策略。该方法结合了电压空间矢量等效变换的原理,引入了矢量扇区判断方法,求出三电平并网变换器的参考输出电压矢量,从其所处相关扇区的开关状态子集中选取以目标函数最优的开关状态,并直接作用于并网变换器。最后,仿真结果表明该方法在实际工程应用中具有一定的借鉴性。

规模化储能分区聚合有功调度控制技术研究

随着规模化储能电站的集中建设和投运,储能以其快速、精准的功率控制特性,可有效改善系统的动态调节性能。针对规模化储能电站所接入的电网分区,文中从电力和电量两个维度,分析储能电站集群的聚合充放电能力并提出了聚合分析算法,为调度主站端的储能电站集群的快速功率控制、短时削峰或填谷、负荷趋势跟踪提供辅助决策依据。首先,根据当前电网分区在发用电平衡和输变电潮流控制中的调度控制需求,总结和归纳了储能分区聚合的控制目标;其次,提出了储能电站参与电网分区控制的分配策略,即通过状态转换、考虑荷电状态均衡的功率调整依次计算调用容量,实现满足分区控制目标的闭环滚动跟踪;最后,通过算例验证该策略能充分发挥储能资源的规模聚合特性,支撑调度机构解决电网分区运行控制难题。

电网安全稳定系统的研究

通过对上海超高压电网安全稳定控制系统的研究,介绍安稳系统工作原理,以及实际运行中发现的不足,同时,提出相应的对策,以供今后进一步完善上海超高压电网的安全稳定控制系统。

河源电网电压优化控制应用探讨

针对河源电网夏丰方式下的电压越限问题,分别以网损最小、电压偏移最小和二者结合为目标,采用原-对偶内点法及Matpower潮流优化程序,通过调节主变压器抽头、并联无功补偿装置容量以及电源出力,在考虑负荷裕度的指标下,实现对电网电压及网损的优化控制。该优化方法在河源电网应用后,极大地改善了该区域的电压质量、降低了网损,表明其实用、可行。

不平衡电网下Vienna整流器无差拍预测控制

无差拍预测直接功率控制(DBP-DPC)具有控制简单、动态响应快等优点,但由于Vienna整流器在电网不平衡时其运行范围会受到限制,所以传统DBP-DPC并不适用于电网不平衡的场合。这里主要针对Vienna整流器在不平衡电网下的DBP-DPC展开研究。首先根据电网的不平衡程度将电网分为两类,并分别采用两种不同的控制目标,在此基础上提出一种多目标补偿DBP-DPC方法,针对不同的控制目标采取不同的功率补偿,从而拓宽了Vienna整流器在不平衡电网下的稳定工作范围,最后通过实验验证了所提控制方法的有效性。

基于大数据分析技术的电网智能调控分析方法

传统的电力调度监控系统的调控效率不高,无法满足当前智能电网的需求,本研究设计出电网智能调控分析系统,应用大数据技术提高系统的存储容量和计算效率,建立统一的数据标准并实现各工作站的数据共享。基于FPGA设计出数据集中器连接了数据层和网络层,通过数据通信协议DTC与系统进行数据交换,时钟网络产生时钟信号与其他模块完成同步。调度工作站确定电网中各电力设备的最佳出力调度方案,使用多目标调度优化模型,并对分时电价机制下的用户响应进行建模分析。搭建实验环境进行测试,电网调度实验结果显示本研究系统电负荷需求响应结果中峰谷差降低了365.2kW,各单元的出力情况不断变化,保证电网运行成本最低。

新疆主电网分区与分压损耗电量关系的推导分析

新疆主电网分区网损损耗电量以及主电网分压网损损耗电量,是从空间角度以及电压等级角度对主电网网损损耗电量的划分,因此两者在数学上存在严格的相等关系。以新疆主电网(220kV及以上)为例,对新疆主电网分区网损损耗电量和分压网损损耗电量进行了严格的公式推导,证明了二者的相等关系。通过数学证明,可以帮助线损管理人员加强线损“四分”管理的逻辑理解,从而更好地开展线损“四分”管理工作。

电网工程大件运输质量管控关键点分析

结合近几年电网工程中大件运输的典型质量问题(事故),对电网工程中大件运输质量管控关键点进行分析,为后续工程中大件运输方案设计、临时措施、以及运输的高质量实施提供参考。

面向电网网络的对象化建模及应用研究

近年来,日常电网调度以及电网数据监视对实时化和自动化水平提出了更高的要求,当前电网模型难以满足日益增长的计算需求。通过分析现有电网调控数据采集与监控处理系统(supervisory control and data acquisition,SCADA)模型的功能局限性,以具体区域、供电区和厂站实例为对象,设计面向电网网络的模型。通过对使用模板公式计算前后的计算时间进行统计对比分析,证实了基于面向网络对象的模型开发的计算功能能够自动感知电网结构的变化,并实时动态调整计算模型,为实现由面向设备对象的监视转变为面向电网网络对象监视奠定了基础。

AEMS与混成自动控制技术及其在上海电网的应用

AEMS与混成自动控制系统是基于混成自动控制技术,实现电力系统多重目标优化控制的自动化系统,采用先进的调控技术与手段,将AVC和AGC控制集成在一个统一的平台之上,以提高电网的安全稳定水平,防止大规模停电事故的发生。文章介绍了AEMS与混成自动控制技术,分析了上海电网应用该技术的必要性;阐述了上海电网AEMS与混成自动控制系统的设计原则、结构、总体框架和1期工程的实施,提出了应用展望和建议。