强馈入弱开机方式下上海电网电能绿色管理实践与研究

随着全国范围内大面积雾霾的频发,国务院制定《《大气污染防治行动计划》,"史上最严环保法"和排放标准实施,能源局制定《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020)》,能源结构转型与能源消费方式转变已上升至国家战略。国网上海电科院根据国网公司总体规划和上海市能源发展要求,从电网、电源和网源协调等三个方面开展面向大规模清洁能源消纳的"强馈入弱开机"方式下电网电能绿色管理实践研究,进一步优化本地机组运行方式,建立上海地区火电机组绿色评价体系,畅通电源至电网的能源输送通道,引领上海电网绿色转型,有力推动上海能源结构和能源消费模式新一轮"绿色"升级。

同步发电机励磁系统状态在线测辨技术研究综述

本文将励磁系统参数在线测辨分为信息实时获取、参数在线辨识和性能在线评估三个环节,分析了上述各环节的特征,探讨了励磁系统参数在线测辨技术的发展方向。结果表明,励磁系统信息实时获取环节在测量时间同步性和空间广泛性等方面均有大幅提升,以智能组件为代表的新型在线监测技术及其应用基础理论有待进一步研究;基于电网扰动的系统参数辨识具有较强的非线性环节参数辨识和噪声抑制能力,虽可满足当前系统参数在线辨识需求,若需进一步提升在线辨识的精度还需开展新的辨识算法和分类辨识策略研究;现有的励磁系统性能评估理论体系主要侧重于合格化对标,支持系统性能分级评估的应用基础理论研究有待开展。

基于输变电在线监测系统的智能工控系统安全测评方法研究

智能电网工控系统是电网业务系统的核心,与传统信息系统相比,其特点是可用性和实时性要求高,系统生命周期长,在进行安全测试和安全检查时,不能影响控制系统运行的稳定性、可靠性和安全性.本文基于输变电在线监测系统构建系统安全测评方法,并通过仿真进行验证,为电网智能工控系统信息安全防护提供参考.

减少风力机转矩波动的异步变桨控制

为了减少大型风力机的风轮转矩波动,本文根据风剪切、塔影和湍流对风轮转矩的影响规律提出了一种新型的异步变桨控制策略,即独立地对每个桨叶的桨距角进行控制,从而改变了桨叶上气动力产生的摆振力矩,减少了风轮转矩的波动和桨叶上的不平衡载荷;同时采用单神经元自适应PID控制策略设计异步变桨控制器。仿真结果不仅验证了基于单神经元自适应PID的异步变桨控制策略的正确性和有效性,而且证明采用该异步变桨控制系统不但减少了风轮转矩被动,还减少了桨叶上挥舞力矩的波动、偏航力矩波动和俯仰力矩波动,有效降低了风力发电机组各部件的疲劳载荷,对今后实际风场中异步变桨控制系统的实现具有一定的指导意义。

考虑主动管理模式的多目标分布式电源规划

在考虑主动管理模式条件下,建立了多目标双层分布式电源规划模型.其中,上层规划以分布式电源年投资运行成本和网损最小为目标,下层规划以分布式电源出力切除量最小为目标,考虑风电光伏等间歇式能源出力的随机性及负荷的不确定性,利用基于拉丁超立方抽样的蒙特卡洛模拟方法对风速、光照强度和负荷进行抽样,利用非支配排序遗传算法对上层规划模型进行求解,采用原对偶内点法对下层规划模型进行求解,以得到问题的Pareto最优解集,从而避免了传统加权求解方法中权重确定的主观性.同时,通过对33节点配电网算例的仿真和分析,验证了所建模型的合理性和算法的有效性.

几种高阶收敛的Levenberg-Marquardt方法在潮流计算中的应用

针对现代电力系统日益复杂的运行工况使得常规潮流算法面临不收敛的问题,在已有三阶和四阶收敛的改进Levenberg-Marquardt(LM)算法的基础上,通过不断引入LM近似迭代步,提出了2种高阶收敛的LM算法(五阶收敛的LM算法(LM5)、六阶收敛的LM算法(LM6))用于电力系统潮流计算。根据所提方法得到的最小二乘解,分析系统薄弱节点的相关信息,为电力运行部门潮流调整以及潮流收敛性的改善,提供有价值的参考信息。为了体现所提算法的收敛性和鲁棒性,将所提算法、牛顿法、二阶收敛LM法(LM2)、三阶收敛LM法(LM3)、四阶收敛LM法(LM4)分别在"良态"、"不同初始点位置"、"重负荷"、"小阻抗支路"、"线路或发电机故障"等工况下进行测试。算例表明:"良态"情况下,所提的高阶收敛LM算法具有迭代次数少、雅可比矩阵计算次数少的特点;"病态"情况下,在一定程度范围内,引入近似LM迭代步能够改善潮流收敛性,但超出该程度范围,不断引入近似LM迭代步对潮流收敛性的改善作用不明显。

基于改进层次分析法和PSS/E的电磁环网解环方案评估

随着特高压线路的接入和电网规模不断扩大,电网结构日益复杂,甚至会出现1 000 kV/500 kV/220 kV等3级电磁环网。因此有必要综合分析各种解环方案,选择最优的电网架构。传统方法一般基于BPA或PSASP进行潮流和稳定分析,分析效率较低且无法综合比较备选方案的优劣。本文研究了基于改进层次分析法和PSS/E的电磁环网解环方案评估方法。首先,研究了改进层次分析法理论,相比于层次分析法,改进层次分析法在获得判断矩阵时使用三标度法取代九标度法,降低了主观性对评价结果的影响,并利用最优传递矩阵构造判断矩阵,省略了一致性检验步骤。其次,本文综合考虑电网运行的经济性、安全性、稳定性和可靠性因素,建立了电磁环网解环方案的评价指标体系,并基于PSS/E和Python实现了电磁环网解环方案评价方法。最后,本文采用华东电网进行算例分析,验证了所提方法的有效性和解环方案的可行性。

基于特征值灵敏度的电力系统稳定器配置及参数整定

提出基于特征值对PSS传递函数的灵敏度以及阻尼比对PSS放大倍数的灵敏度分析方法,分别进行PSS的配置以及放大倍数的整定,并通过四机两区域典型系统验证文中所提方法的有效性。

液氮环境下电老化对聚丙烯层压纸交流击穿及陷阱分布特性的影响

为了研究高温超导电缆绝缘材料聚丙烯层压纸(PPLP)在实际服役过程中的老化规律及机理,对PPLP绝缘材料进行了不同程度的电老化,通过交流击穿及等温表面电位衰减研究了电老化对PPLP绝缘材料击穿特性及陷阱分布特性的影响,并结合红外光谱、显微形貌观测和热重实验分析其老化机理。实验结果表明:随着电老化程度的增大,PPLP绝缘材料的交流击穿场强由113.3 kV/mm降低至92.3 kV/mm,浅陷阱密度逐渐增大,深陷阱密度逐渐减小;PPLP外层绝缘纸结构趋于松散,部分纤维素断裂,表面出现大量孔隙,绝缘纸内部氢键及糖苷键对应的红外吸收峰强度降低;同时,绝缘纸的最快热失重温度降低,而中层聚丙烯的热失重过程未发生明显变化,说明在老化过程中PPLP绝缘性能下降的主要原因在于外层绝缘纸的劣化。分析认为:纤维素分子主链上的糖苷键以及分子间的氢键在高能电子的撞击下发生断裂,分子间作用力减弱,结构致密性降低;绝缘纸内部自由体积增大,纤维素分子链段对电荷的束缚能力减弱,电荷更容易在分子链间进行迁移,进而导致PPLP绝缘深陷阱密度和交流击穿场强降低。

元素分析仪测定绝缘纸中的氮含量

变压器是电网能量传输的核心设备,其中的绝缘纸是变压器绝缘结构中重要的组成部分,变压器的寿命由绝缘纸决定[1]。绝缘纸的主要成分是天然纤维素,其是由β-D-吡喃葡萄糖基(C6H10O5)彼此以(1-4)-β-苷键连接而成的线性高分子聚合物[2]。绝缘纸在变压器运行过程中,受到电、热、力等因素的影响而发生热降解、氧化降解、水解等老化反应,导致聚合度下降,严重者使变压器的绝缘水平降低,影响变压器的安全运行[3-5]。

基于循环神经网络的一种在线辅助CVT电压误差测量方法

电容式电压互感器(capacitor voltage transformer, CVT)的测量稳定性受周围环境的影响,会在实际电压测量过程中产生误差。为了避免该电压测量误差,提出一种基于循环神经网络(recurrent neural network, RNN)的在线辅助CVT电压测量方法。根据电力系统过去的电压历史数据,利用RNN预测未来某个时间段的电压值,并通过比较预测值与CVT实际测出的真实值来判断CVT的测量稳定性。仿真试验验证了学习率和神经元个数对RNN算法性能的影响,并且与传统的ARIMA(autoregressive integrated moving average)算法进行了比较,结果表明RNN方法的均方误差降低了83%。

输出干扰对基于逆模型的迭代学习控制的影响（英文）

针对具有输出干扰的线性时不变单输入单输出系统,首次运用基于逆模型的迭代学习控制理论分析其轨迹跟踪控制问题.通过严格的数学分析,提出了无干扰输出误差的数学期望计算公式(欧几里得范数)并证明了其收敛性.进而给出了其频域分析公式,证明了系统参数、噪声光谱和基于逆模型的迭代学习控制参数对收敛性的影响.系统仿真实验结果验证了以上的理论发现.

海上双馈电机开路故障容错性能评估

海上风电机组面临故障率高、停运损失大等问题,迫切需要及早发现运行故障、及时提供容错机制。构建基于西蒙决策理论的双馈风力发电机开路故障容错设计方案,选取电能质量和风力发电机组可靠性作为典型评估指标。结合双馈风力发电机组机侧变流器单相开路故障容错案例,给出量化的容错性能指标。结果表明及时有效的故障容错机制能够提高海上风电场的可用率,避免故障恶化,降低故障带来的经济损失。