计及机组启停与线路投切显式短路电流约束的电力系统日前优化调度

随着电网的不断发展和新能源的接入,电力系统短路电流超标问题愈发显著,相对于其他限流方式,线路投切方式拥有更好的灵活性和经济性。针对线路投切限流方式中线路切断过多导致电网安全性降低的问题,提出一种考虑机组启停和线路投切的短路电流抑制方法。根据节点导纳矩阵和节点阻抗矩阵的物理关系以及节点自阻抗的物理意义,推导出投切线路和启停机组与短路电流之间的关系,避免导纳矩阵求逆环节中的非线性项近似误差,得到更为准确的短路电流显式表达方法;进而以综合考虑发电成本、机组启停和线路投切成本为目标,提出计及显式短路电流约束的电力系统日前优化调度混合整数线性规划模型。最后,使用IEEE30节点和118节点系统验证所提模型的有效性和通用性,而后与导纳矩阵求逆法对比证明短路电流显式表达模型的精确性,并给出考虑机组启停和线路投切的日前调度运行方案。

系统持续扰动下的电力系统戴维南等值参数在线识别

提出一种适用于系统侧持续扰动的电力系统戴维南等值参数在线识别方法。该方法将节点电压、电流变化量分解为负荷侧和系统侧的叠加,建立新的考虑系统侧变量的数学模型,并利用系统侧、负荷侧电流变量的相互独立性对模型进行求解。传统最小二乘辨识模型假设戴维南等值电势不变,而该方法没有这一假设,所以更能适用于系统侧持续扰动的情况。仿真及实际工程算例表明:与传统最小二乘辨识模型相比,在系统侧持续扰动较小时该方法能更好地识别出戴维南等值参数,而随着系统侧持续扰动的增大,最小二乘辨识模型逐步失效,所提方法依然能较好地识别出戴维南等值参数。

特高压交直流混合电网协调电压控制策略及仿真研究

特高压交直流混合电网的电压运行特性对AVC系统的建设提出了新的需求。首先分析了AVC系统需应对的当交直流系统分别发生不同时间常数扰动后的四种工况,提出了增加直流换流站母线协调电压约束、自适应地调整AVC系统中母线电压限值、调节优化计算的时刻以及控制目标等手段的协调控制策略。基于AVC仿真平台和IEEE39节点标准算例系统的连续仿真,通过比较当交流和直流系统分别发生方式变更时,采用协调策略前后的系统响应,验证了协调策略可以减少无功补偿设备不合理的投切。提出的协调策略将在四川电网得以实际应用。

计及温度累积效应的智能电网负荷预测算法

针对温度累积效应对负荷变化造成的影响,提出了一种计及温度累积效应的智能电网负荷预测算法。将持续高温对电网负荷的影响计入预测模型中,并利用模块化神经网络保证了对温度累积效应学习的独立性和准确性。由三个子网络构成多模块神经网络的第一层,以温度、时间及负荷特征为输入参数,所得负荷预测的准确度可达98.13%,且误差较修正前降低了28.63%。结果表明,所提算法具有更高的预测准确性和运行效率。

基于改进模拟退火遗传算法的配电网动态故障恢复策略

计及分布式电源出力波动性对故障恢复效果带来的不利影响,提出1种利用光伏出力预测的配电网动态故障恢复方案。故障发生后,首先对动态变化的光伏系统输出功率进行预测,并研究了负荷动态特性;其次,以配电网恢复重要负荷总量最大、故障恢复成本最小和故障停电损失最少为目标函数,构建基于动态树背包模型的最优故障恢复模型,该模型可快速适应配电网拓扑变化情况。采用改进模拟退火遗传算法求解最优故障恢复方案,提高了算法的收敛速度与稳定性。最后,在IEEE69节点系统进行仿真,结果表明所提算法可适应复杂配电网的故障恢复,提高配电网供电可靠性,并降低配电网故障带来的恢复成本与停电损失。

自适应重合闸在电力系统中的应用实践

介绍了目前国内用于实际电力系统的按相顺序自适应重合闸方案。方案综合考虑了两回线的实时运行信息,基于按相顺序重合闸逻辑,采用了严重永久故障识别判据及相间永久故障识别判据,综合判断重合相别和重合顺序,实施有序重合。结合现场一起复杂跨线接地多相故障实例,详细分析了按相顺序自适应重合闸动作过程。按相顺序重合闸提高了重合闸成功率,避免了重合于永久性故障对系统的严重冲击。

基于二层规划的电力系统无功优化混合算法研究

结合电力系统电压无功综合调控特点,建立无功优化的二层规划模型。上、下层分别选取系统网损最小和各节点电压偏移最小为目标函数,根据上、下层解空间的不同,上层采用原-对偶内点法,下层采用森林算法。搭建基于电力系统全数字实时仿真装置(ADPSS)的无功优化闭环检测平台,综合对比分析文中提出的二层规划程序和OPEN3000中的嵌入式AVC系统的优化策略,结果表明:该算法可以显著将低电力系统的网损,提高电压合格率。

基于双闭环控制策略的AVC控制效果互动评估开发与应用

自动电压控制(AVC)系统通过对有载调压变压器分接头和电容器组进行调节,实现了电力系统的广域电压控制。本文提出一种基于双闭环控制策略的AVC控制效果互动评估构架,采用ADPSS电力系统综合仿真程序模拟实际地区电网运行,与被检测AVC系统实现仿真模式下的闭环运行;引入极限最优潮流的结果作为评估的标准,建立了完整的AVC控制效果评价指标体系,搭建了基于实时运行的评估平台,能够实现对AVC系统控制策略的闭环评估。此外,建立了基于系统实际运行工况的案例检测库,能够实现各种运行方式下的控制策略评估。测试结果显示,该评估构架对不同模式的AVC系统展示出良好的操作鲁棒性。

基于混合高斯模型的无相位线路阻抗参数估计方法

输电线路阻抗参数的准确估计是配电网可靠分析的基础。已有方法估计线路阻抗需要利用测量电压电流的相位信息,但当实测数据相位角缺失时,已有方法将失效。对此,提出了一种基于混合高斯模型的无相位线路阻抗参数估计方法,该方法仅需要线路两端的电压幅值、有功功率和无功功率的实测数据。首先由电力线路的潮流关系建立含误差的线路阻抗估计模型,然后考虑到测量环境存在噪声干扰,通过引入双隐变量,将含误差的线路阻抗估计模型转化为混合高斯模型,得到线路阻抗的概率分布,并利用最大后验估计得到线路阻抗参数估计值,最后通过仿真验证所提方法能有效估计线路阻抗的大小,为相位缺失场景下的线路阻抗估计提供一个新策略。

特高压交直流混合电网无功电压特性与电压控制协调系统设计

特高压直流通道将承担金沙江流域水电大规模输送任务,形成了四川特有的特高压直流多送端局面.自动电压控制技术(AVC)已在电网调度控制中得到广泛应用,而当前AVC系统并未考虑特高压直流系统接入后带来的影响.分析四川特高压直流系统投运后近区电网电压的新特点,讨论建设协调电压控制系统的必要性,提出四川电网特高压交、直流混合电网协调电压控制系统设计方案.该方案正在四川电网D5000平台上实施,并预计可获得良好的技术经济性能.

如何强化电力工程技术管理浅析

文章围绕电力工程技术管理工作,首先介绍了电力工程施工技术交底工作,其次分析了当前电力工程技术管理现状,最后从优化技术管理制度与体系、优化技术管理流程、做好施工人员的管理工作、发挥信息化管理技术的优势、做好安全管理工作五个方面,阐述了加强电力工程技术管理的举措,目的在于推动电力行业发展。

电力自动化装置的通用组态技术设计与实现

受社会发展影响,我国在电力生产方面已经获得非常显著的成就,生产规模、电网规模也不断加大,这就相应的提高了电力生产、监控系统方面的要求,使得当前以计算机为载体的电力自动化成为电力行业最为主要的发展趋势。文章以推动电力行业发展为前提,针对电力自动化装置的通用组态技术,对电力自动化系统以及设计、实现展开分析,以期能够加快实现电子自动化。

输电线路故障测距实用算法研究

针对输电线路双端故障测距算法需要进行双曲函数复杂的计算、牛顿-拉夫逊迭代和二分搜索计算量大、需要精确线路参数等问题,提出了一种新的适合于输电线路差动保护装置的精确故障测距算法。算法原理简单,经过简单的复数运算就可以计算出输电线路的精确参数、两侧非同步采样系数和故障距离。采用正序故障分量来计算故障距离,能适应各种故障类型,计算结果收敛快,不受过渡电阻影响。

输电线路断线故障保护逻辑分析及附加判别方法

目前架空输电线路继电保护装置针对断线故障缺乏快速、准确的识别方法,导致断线故障判决、处理不及时,容易引起关联设备损坏及重大安全事故。针对断线故障后主保护和后备保护动作逻辑进行分析,阐释距离保护和零序电流保护拒动机理,并进一步提出输电线路断线故障的快速判别方法。该方法利用输电线路断线后线路两侧故障相的电压、电流变化特征构建附加断线保护判据,实现了对简单断线故障和断线再接地故障的快速识别和保护。最后,通过PSCAD输电网仿真分析和四川省某水电外送线路实例测试,验证了断线故障附加判别和保护方法的可行性和有效性。

基于无功辅助服务补偿的发电厂AVC系统机组无功出力分配策略

运行机组间无功出力分配是发电厂AVC系统的重要技术环节,分配策略的优劣影响着AVC控制的安全性及发电厂运行的经济性。从提高发电厂收益角度,提出了基于无功辅助服务补偿的发电厂AVC系统机组无功出力分配策略,建立了优化模型。该优化模型考虑了发电厂参与无功辅助服务后机组及变压器损耗增加的成本,在满足调度机构AVC系统下发的控制目标及机组安全运行等约束条件的前提下,以电厂收益最大为优化目标,求取参与AVC控制机组的无功出力控制量并下发相应机组执行。算例仿真验证了基于无功辅助服务补偿后发电厂运行机组间无功出力分配的有效性,能在满足调压要求的同时明显地提高电厂的经济效益。

双馈风电机组多机并联运行的短路电流特征及其机理

双馈感应发电机(DFIG)输出短路电流在组成、大小和衰减时间上与同步发电机区别较大,使得目前DFIG的故障暂态分析已成为风电并网研究的热点。然而,现有研究多以DFIG的单机并网系统为对象,由于风电场、风电机群集电系统的网络化特征,单个DFIG的暂态特性并不足以表征大量机组共同作用的整体性特征。对多个DFIG并联运行时短路电流较单机并网运行时的区别及其产生机理进行研究。基于三相电路空间矢量的基尔霍夫定律和元件特性方程的分析,通过推导DFIG的短路暂态过程,构建了DFIG单机和多机并联运行时工频、直流和转速频率分量的矢量等效电路,进而推导了DFIG短路电流及其相关性的解析式,分析了DFIG多机并联运行下短路电流的变异规律,并通过仿真验证了理论分析的正确性。

和应涌流对内桥接线变压器差动保护的影响

分析变压器并联和应涌流的产生机理,通过仿真得出变压器和应涌流波形;对变电站内桥接线,电流互感器二次接线进行介绍,简要分析励磁涌流对差动保护的影响,考虑电流互感器的饱和特性、差动保护原理和变压器负载,详细研究和应涌流对内桥接线变压器差动保护的影响;结合分析结果提出一些应对措施.

光伏电站机电暂态实用化等值建模方法

为兼顾光伏电站实际运行特性及大电网全域仿真压力,同时考虑场站级建模实际成本及工程推广,提出了一种光伏电站机电暂态实用化等值建模方法。首先基于光伏电站有功功率控制及逆变器低电压穿越试验实测数据,利用最小二乘估计法辨识得到符合实际特性的光伏发电单元关键参数,并在此基础上考虑集电线路等对光伏电站暂态特性的影响,依据光伏电站整场实际运行情况搭建完成场站级详细机电暂态模型;然后基于综合距离指标实现扰动情况下对各光伏方阵的分群聚类,并根据分群结果利用等值前后并网点输出功率不变原则求取集电线路等值参数,由此完成场站级等值模型搭建。最后仿真对比某实际光伏电站等值模型及详细模型运行特性。结果表明所提机电暂态等值建模方法具有较好的准确性和工程实用性。

双馈风力发电机Crowbar电阻优化设计研究

应用Crowbar保护电路是实现双馈风力发电机组低电压穿越广泛应用的手段,而Crowbar电阻的选取对穿越过程有着决定性的作用。目前,针对Crowbar电阻的设计虽已有很多研究,但大都是得到Crowbar电阻的大概选择范围,然后在这范围内用试凑法进行Crowbar电阻选取,从而难以到达最优设计效果且效率不高。本文提出一种基于模糊隶属函数的Crowbar电阻设计方法来提高Crowbar电路的设计效率并获得更高满意度的低电压穿越过程,首先分析电网发生三相短路时双馈风力发电机的故障特性,然后分析了Crowbar保护电路中阻值选取的约束条件,采用隶属度函数方法建立了Crowbar阻值选取目标函数,在Matlab仿真软件平台上对所选方法进行了仿真验证,仿真结果证明了基于模糊隶属函数的Crowbar电阻设计方法可以提高设计效率并获得更好的低电压穿越过程。

地区电网AVC策略的评价体系研究

针对地区电网不同运行工况的AVC控制策略,提出了一种地区电网AVC策略的评价体系,通过分析地区电网AVC策略的各项运行指标,掌握电网运行的运行状况。综合利用层次分析法建立综合评价体系框架,通过对经济效益、控制效益两个层次上的指标分析,得出电网综合运行的状态,用于辅助电力调度部门和电力监管部门在联网运行中的决策支持,对电网公司改善运行方式具有积极的促进作用。