IPS电力系统的教学平台建设可行性研究

目前,绝大多数电力系统教学设备已不适应电力行业最新科技发展趋势,为了满足电力系统教学领域要求,江西工业工程职业技术学院拟建设一套基于IPS互联电力系统的教学实验应用平台。该平台由无穷大系统、电力系统自动化实验台、线路保护实验台、变电站自动化实验台、工厂供电系统实验台、变压器保护实验台、负载、计算机组成的硬件部分,以及一套互联电力系统教学平台上位机监控管理软件和嵌入式软件组成的软件部分构成。此平台预计可为高校、职业学院以及企业培训机构的电力系统教学带来全新理念。

电热综合能源系统稳态与区间潮流计算快速解耦新方法

综合能源系统稳态潮流计算是后续规划、运行等研究的基础。目前常采用的牛顿-拉夫逊法存在数值稳定性问题,且随着综合能源系统不确定因素增加,研究系统的区间潮流以实现综合能源系统的安全分析和评估变得越来越重要。首先,基于泰勒函数一阶展开和二阶展开,推导出热负荷流量和节点温度的解析表达式,该表达式实现了流量与温度的独立求解,无须解方程组即可得到系统稳态潮流。然后,分析流量和温度表达式的函数单调性,结合各热负荷值,确定了热负荷流量和热负荷节点温度的区间潮流解,所提方法在保证计算精度的同时,计算速度快且不存在数值稳定性问题。最后,通过算例分析验证了所提方法的有效性。

不同阶段的背靠背直流输电系统异步互联调度优化方法

异步互联调度优化可以保证背靠背直流输电系统的稳定运行,但不同调度时段会影响调度优化的均衡性和稳定性,由此,提出不同阶段的背靠背直流输电系统异步互联调度优化方法。在分析背靠背直流输电系统等值电路的基础上,根据整流器等值电路计算整流器输出的电压值,构建背靠背直流输电系统的出力模型;在发电阶段和电能输送阶段,设定异步互联调度的约束条件,设计直流输电系统异步互联调度优化算法,实现直流输电系统异步互联调度优化。实验结果表明,直流输电系统输出的功率始终稳定在20~42 kW,可以稳定提高均衡性和稳定性。

高压直流输电系统可靠性评估的容量模型研究

根据子系统停运对直流系统输送容量的影响,直流系统的容量模型可由各子系统容量模型串并联组合而成,这些子系统的容量模型又是元件容量模型的串并联组合,而建立元件容量模型不存在维数灾难问题,因此直流系统容量模型的建立也不存在维数灾难问题。根据累计概率和累计频率的思想建立了直流系统可靠性评估的多状态容量模型,推导了容量模型的串并联组合公式。通过这些公式可将直流系统可靠性指标的计算公式化,研究结果可用于计算直流系统可靠性指标。

2010年云南电网的稳定运行与控制问题

针对2010年云南电网将形成的大规模云电东送交直流混联输电断面,分析了云南电网及其大型互联输电断面的稳定运行与控制将面临的几个关键问题,指出急需开展云南电网及其交直流混联输电断面动态行为的特征与机理研究和基于广域信息的统一协调控制理论、方法及相关技术的研究,并探讨了具体的研究方向和研究内容。

三峡电力系统调峰问题的研究

建立了三峡电力系统短期优化调度模型,采用全局优化的方法,研究了三峡电力系统的调峰问题,分析了电力市场环境下采用竞价模式对于三峡电力系统调峰问题的影响。2005年的模拟计算结果证明了该模型和算法对研究特大型系统的调峰问题的有效性。

用于计算风电机组并网运行引起全电网电压波动的电流源等效法

风电机组并网运行时将使其接入电网的节点电压发生波动,进而引起闪变问题。为了估计闪变的严重程度,应当对全电网的节点电压波动进行测量或仿真。文章在分析风电机组输出电流特性的基础上,提出了简单的用于计算全电网电压波动的风电场电流源等效方法。仿真计算结果表明,该方法与其他电流源等效法的计算结果一致,可用于计算包含风电场的电网的节点电压波动。

东北电网频率与联络线潮流的关系

介绍了东北电网的频率与联络线潮流控制方式,结合东北电网 2002 年几起大机组跳闸后频率及区域联络线潮流实时记录数据,分析了各区域联络线潮流的变化情况,计算了辽宁、黑龙江电网的自然频率特性系数,结果表明电网运行中自然频率特性系数随运行方式变化而不断变化。还分析了频率波动及区域电网频率特性系数对东北电网内各区域间联络线潮流的影响,证明了区域频率特性系数的设定应稍大于自然频率特性系数以利于调整频率及联络线功率偏差。

三峡电力市场优化调度系统及算法

介绍了用于三峡电力市场优化调度的数学模型、算法和部分应用结果。三峡—葛洲坝大型梯级水电站与三大区、八省 (市 )的电力系统相连 ,模型考虑了各种水力和电力约束 (水头变化、回水影响、航运约束等要求 ) ,采用了新的可加速收敛的夹逼可行方向法和可以从不可行初始解处开始计算的广义 out- of- kilter算法 ,并利用了大型线性规划问题可分的特性 ,使该超大型的复杂非线性规划问题变得容易求解。文中用此模型和算法研究了三峡电力市场面临的多种决策问题 。

基于场景分析的风电场与电转气厂站协同选址规划

电转气技术的出现为消纳风电等可再生能源的富余发电出力提供了新的途径。目前电转气厂站的投资和运行成本较高,因而单独投资建设电转气厂站的经济性就较差。在此背景下,以可再生能源(风力)发电公司为投资主体,探索风电场和电转气厂站的协同投资建设模式,建立风电场和电转气厂站的协同选址规划模型。首先,考虑电转气技术的特征,建立电转气厂站的数学模型。然后,以最大化投资净收益为优化目标,建立基于场景分析的协同选址规划数学模型,计及了电力系统和天然气系统的相关约束。在场景优化中,以历史风速时间序列为原始场景,引入一种密度聚类算法对众多历史数据进行聚类分析,以提高求解效率,从而缩减风电场出力场景。最后,采用AMPL/BONMIN求解器对所构建的风电场和电转气厂站的协同选址规划优化模型进行求解,并以修改的IEEE 39节点电力系统和比利时20节点天然气系统所构成的电力和天然气互联系统为例,说明了所提方法的可行性和有效性。

我国发展特高压输电中一些重要问题的讨论

针对我国电网的发展趋势,指出发展特高压交流输电是缓解我国电力供应紧张状况的有效途径,也是改善电网结构、促进全国联网的需要。作者对目前我国特高压输电领域存在争议的一些问题进行了论述,包括:空气间隙绝缘饱和特性的认识、特高压输电电压等级的选取、特高压输电线路异常雷击跳闸率的有效防治、合成绝缘子在特高压输电线路防污闪中的应用、特高压输电线路和变电站对生态环境危害的控制、特高压输电的经济优越性以及与直流输电的相互关系等。我国建设特高压输电可在借鉴前苏联、日本、美国等国的研究成果的基础上,结合本国具体工程,进一步加强技术科研和相关设备的研制。

特高压交直流电网数模混合实时仿真系统

国家电网仿真中心数模混合仿真实验室建立了特高压交直流电网数模混合实时仿真系统,模拟特高压交直流跨区大电网。实时仿真系统选用Linux操作系统,采用Hypersim全数字实时仿真软件,通过信号接口和功率接口实现了全数字仿真程序与一次直流物理仿真装置和二次控制保护装置的互联,基于SGI超级计算机实现了大规模交直流电网的数模混合实时仿真,并将其应用于多个实际工程。实践表明,数模混合实时仿真系统能够为特高压交直流大电网的研究提供强有力的技术支持。

基于电力调度工作流构建运行管理的互联互通框架

在智能电网调度控制系统整体框架下,以电力调度工作流作为流程描述规范,E语言文件作为数据交互载体,消息邮件作为数据交互工具,以调控运行管理需求为导向,设计研发运行管理系统的横纵向多级立体式互联互通框架。应用所述框架,实现调控机构纵向业务流程贯通和跨安全区的横向业务融合,从而实现业务流程完整的、闭环的一体化运作,并且实现与大检修管理系统的横向数据共享。

微网——未来能源互联网系统中的“有机细胞”

从微网与能源互联网系统在内涵上互相渗透、联系的视角,梳理了二者发展现状和典型特征。进一步从位置本地性、源荷多元性、结构多样性、运行灵活性、整体可控性、电网交互性等六方面分析了微网在未来能源互联网系统中的"有机细胞"作用,包括改善电能质量,提高电网可靠性与弹性,增加不同区域之间能量的协调调度,增加负荷的主动调控能力,承载信息双向流动,提高能源总体利用效率等;总结了微网互联构成能源互联网系统可能的几种典型形式。最后对未来支撑能源互联网系统发展的微网关键技术与设备进行了评述和展望。

微电网和分布式电源系列标准IEEE 1547述评

IEEE 1547系列标准是微电网和分布式电源并网的主要技术标准。对比、分析了该系列标准与国外其他相关标准的主要技术特性,介绍了IEEE 1547每一项标准的基本内涵和当前进展情况,说明了微电网和分布式电源并网的技术规格和要求,阐述了此标准系列所涉及的微电网结构形式、设计规范和运行模式,为国内微电网标准制定以及微电网工程规划和设计等提供了有益参考。

福建电力系统失步和失步解列研究

建立了福建电力系统及其与华东电网互联的模型 ,通过 EEAC直接法研究了系统主网架线三相短路极限切除时间 ,通过仿真算法研究了联网前后系统失步的类型和暂态、动态过程 ,并分析了失步保护和失步解列装置的行为 ,提出了设置防止灾变的安全自动化系统方案建议。

基于等效电量函数法的互联电力系统随机生产模拟

本文把等效电量函数法推广到互联电力系统的随机生产模拟中，严格地处理了发电机组支援容量和联络线输送容量的随机性质，更精确地反映了互联系统之间的电能交换过程。数字算例表明，该方法具有很高的精确度和较高的模拟速度。

2000年国际大电网会议系列报道——电网互联的现状和前景

各国和各大区间电网的互联是全球电力系统的总趋势之一。文中介绍了 2 0 0 0年国际大电网会议关于电网互联的讨论 ,包括其现状和前景 ,也分析了互联系统中影响运行安全性和经济性的一些现象。

电力系统功率连接装置接口稳定性问题及其改进措施

对于功率接口的安全性和可靠性而言,闭环稳定性是首先必须解决的问题。实际应用中,功率接口延时和接口中的直流偏移问题是影响仿真稳定性的2个重要因素。通过采取延时补偿解决延时带来的稳定性问题,针对接口中的直流偏移问题提出了一种直流控制环。现场实验证明,延时补偿方案有效消除了接口误差,直流控制环较好地抑制了功率接口中的直流分量,改进的混合接口方案具有较高的接口稳定性以及良好的动态性能。

电源规划概率评估软件的设计与应用

将概率方法应用于电源规划的评价,把随机生产模拟与可靠性分析结合起来,设计了一套多区域互联系统可靠性与经济性分析软件。该软件可用于电网的电源规划工作,为规划人员提供定量的可靠性与经济性分析工具。