考虑系统一次频率响应特性的新型电力系统源网荷储协调鲁棒规划

新能源在电力系统中占比逐步提升,且新能源的不确定性给系统安全稳定运行带来挑战,并且构建源网荷储协调发展的灵活电力平衡体系是新型电力系统的重要内核。为此,提出考虑系统一次频率响应特性的新型电力系统源网荷储协调鲁棒规划模型。首先,提出以最小化设备投建成本、运行成本和电量不平衡惩罚成本的和为目标函数;其次,考虑需求响应和储能来缓解风光电站的出力波动,建立需求响应和储能装置的运行约束,形成电力系统源网荷储协调规划模型;进一步采用鲁棒优化方法处理风光出力的不确定性,并对系统一次频率响应特性进行建模,结合频率变化率和频率最低点等频率稳定相关约束,来初步保证不确定场景下系统运行的频率稳定,将模型转化为混合整数线性规划问题,并通过列约束生成法(column-and-constraint generation method,CCG)进行求解;最后,通过算例分析验证所提鲁棒规划方法的有效性。

考虑配电网拓扑变化的广义电源规划

针对主动配电网中广义电源配置问题,提出考虑网络拓扑变化的广义电源双层规划方法。首先,计及风力和光伏发电的时序性和随机性,建立其出力的时序性多场景模型。然后,上层规划确定广义电源的位置和容量,以年投资费用、燃料费用、向上级电网购电费用和环境污染折算费用最小为目标函数;下层规划考虑网络结构变化,选取网损、节点电压偏差和负荷均衡为评估指标。通过网络重构求解拓扑解集,并评估配置方案对不同拓扑的适应性,以减少拓扑变化对结果的影响。上、下层分别采用入侵杂草算法和NSGA-Ⅱ算法求解。最后,选取IEEE 33节点算例进行仿真,结果表明,考虑网络拓扑变化的广义电源配置的综合效益更好,与粒子群算法相比,入侵杂草算法求解更有效。

柔性配电网中考虑SOP优化的分布式电源双层规划

在分布式电源DG(distributed generation)广泛并网的背景下,配电网柔性互联技术成为解决源端强波动性与不确定性的重要发展趋势。以风电为研究对象,首次提出了含智能软开关SOP(soft open point)的柔性配电网中考虑网侧运行调节的DG双层协调规划方法。首先,分析了柔性配电网中SOP的组网模型及控制模式;其次,建立了源侧DG规划与网侧SOP运行联合优化、交替迭代的双层模型,上层以DG运营商收益最大为目标确定DG规划方案,下层以网络运行性能最优为目标实现网络的调节优化;提出改进帝国主义竞争算法及锥规划混合算法进行求解;最后,基于改进的33节点柔性网络,证明了所提双层模型及求解方法的有效性。

LLC谐振变流器幂指数降频启动方法

为解决LLC谐振变流器带载启动冲击电流大和启动速度慢的问题,从LLC谐振变流器的阻抗特性出发,分析了LLC谐振变流器在启动过程中的阻抗特性和电流冲击特性,提出适用于LLC谐振变流器的幂指数降频启动方法。该方法降低LLC谐振变流器的启动冲击电流,同时提高了LLC谐振变流器的启动速度。2 kW LLC谐振变流器样机的实验结果表明,在启动频率为500 kHz时,相比于传统启动方法,幂指数启动法可将启动时间从80 ms缩短到14 ms,还可将启动冲击电流从7.0 A降低到6.8 A,有助于减小开关器件的电流应力和开关损耗。

双级式光伏发电虚拟惯量控制策略

大规模光伏发电并网挤占了具有转动惯量的同步发电机组空间,导致惯量减小与调频能力不足的问题,迫切需要光伏发电主动参与电网频率调节。以双级式光伏发电为研究对象,在研究基于锁相环动态的常规虚拟惯量控制的同时,提出基于低压直流电容动态的虚拟惯量控制和基于高压直流电容动态的虚拟惯量控制,并分析控制参数对虚拟惯量控制的影响。研究结果表明:①对于常规虚拟惯量控制,锁相环控制带宽越小,频率跌落过程中光伏发电可提供支撑的功率越多;②对于低压直流电容动态的虚拟惯量控制,由于电压环中引入电网频率—低压侧直流电压(f-U_(PV))补偿环节,低压直流电压的改变不仅影响频率的暂态过程,还影响频率的稳态偏差;③对于高压直流电容动态的虚拟惯量控制,减小Boost变换器的电压环积分系数,减缓直流电压的动态过程,频率跌落过程中光伏发电可提供支撑的功率越多。