基于场景集的含风电电力系统旋转备用优化

大规模风电并网对电力系统调度运行和旋转备用的决策带来了难题。将电量不足期望和弃风电量期望通过惩罚系数引入机组组合目标函数中,权衡系统经济性和可靠性,协调决策旋转备用。通过拉丁超立方采样建立基于机组强迫停运、风电出力预测误差和负荷预测误差离散化的场景集,基于所建立的场景集推导出电量不足期望和弃风电量期望跟旋转备用的关系式并作为机组组合模型的约束,进行含风电电力系统发电和旋转备用计划协调决策。仿真结果表明建立的模型能根据可靠性要求灵活安排机组出力和旋转备用计划。

锁相环型变换器并网系统暂态主导失稳特征分析

基于锁相控制的并网变换器由于系统由控制主导、强非线性、强耦合的特性,在大扰动后,系统失稳特征难以辨识。为此,该文对电磁时间尺度下锁相环型并网变换器单机无穷大系统暂态主导失稳变量及特征进行研究。首先,根据所建模型,基于各状态变量等效时间常数的值以确定主导失稳状态变量为锁相环相角θ_(pll);并将所建模型与同步机五阶模型比较,机理化地揭示并网变换器快慢时间尺度分离的暂态特性;然后,针对并网变换器在故障过程中存在多摆失稳的现象进行机理性解释,得到该现象由端电压控制环路引入的负阻尼所引起,其与同步机多机系统多摆失稳存在明显的差异。最后,通过Matlab/Simulink仿真软件验证所提理论分析的正确性。

考虑光储联合系统参与频率响应的储能容量优化配置方法

随着能源危机和环境污染问题的加剧,光伏发电作为可持续的清洁能源受到越来越多的关注,储能在含光伏电力系统中的应用也日益广泛。然而,储能的大规模应用却面临成本高难以推广、收益衡量困难等瓶颈。基于此,考虑光伏-储能联合系统参与系统频率响应后的经济效益,研究光伏电站配置储能的经济性。对储能系统的潜在收益和其应用于电力市场辅助服务的可能性进行讨论,提出一种储能容量优化配置的方法。结果表明,配置储能并参与系统频率响应调整辅助服务能调高光伏电站的总收益。另外,对储能容量优化配置过程中敏感因素的影响进行了分析,发现天气类型、调频辅助服务电价等均会导致配置结果的差异。

柔性直流电网直流线路故障主动限流控制

针对架空线柔性直流电网线路故障,提出了基于混合型MMC的主动限流控制方法,从而降低对直流断路器开断速度、开断容量以及吸收能量的要求,减少直流电网建设成本、提高直流电网可利用率。该文首先研究了换流器的交/直流电压解耦可控性,给出了主动限流控制器的控制架构。为了解决直流故障穿越期间,桥臂电容电压可能会短时越限的问题,提出了在内环直流电流控制器附加直流电流指令动态限幅控制器的方案。提出了主动限流控制策略的一种优化手段—电流目标预设控制,分析了不同控制器延时对主动限流控制的影响。计及主动限流控制,研究了单换流器系统和直流电网故障前后直流故障电流演变机理。最后,分别在单换流器系统和直流电网系统中仿真验证了前文理论分析的正确性的有效性。

考虑直接负荷控制与风电不确定性的输电网扩展规划

需求响应项目的推广以及风电并网后电源侧出力的不确定性,给电力系统的输电网规划带来了新的机遇和挑战。为利用需求响应减少建线投资,建立了考虑直接负荷控制参与N?1预想故障潮流调整的输电网规划模型。采用基于历史数据凸包顶点的极限场景法处理风电不确定性,保证所建立的输电网规划模型为易于求解的混合整数规划问题。结合实际工程参数,基于改进的IEEE24节点系统进行仿真。仿真结果体现了直接负荷控制在缓解潮流越限、减少建线成本方面的作用,说明需求响应措施在保证系统运行安全性的前提下能够提高规划经济性,通过调整凸包范围能够有效调节所提模型的经济性与鲁棒性。

基于模糊逻辑算法的直流微电网复合储能系统功率自适应分配策略

由于运行效率高、可靠性强等特点,直流微电网受到了广泛关注。为了保障直流微电网内部的功率平衡,配置复合储能系统是一种重要技术手段,可以发挥不同类型储能的互补优势,平抑新能源出力引起的功率波动。然而,传统的下垂控制只能实现不平衡功率按照下垂系数恒定比例分配,难以将不平衡功率按照频率特性分配给不同类型的储能系统。阻容下垂控制能够实现不平衡功率按照频率特性分配,然而其分配特性受系统线路阻抗影响较大。该文在阻容下垂控制的基础上,采用模糊逻辑算法构建了自适应下垂控制器,以消除线路电阻带来的不良影响,实现直流微电网中不平衡功率在复合储能中的合理分配。PSCAD/EMTDC平台仿真结果表明,所提的自适应阻容下垂控制能在多种工况下实现不平衡功率的分配,且具有良好的适应性和可扩展性。

2021年得州大停电事故分析及其对电网规划管理的启示

2021年2月中旬,极端冰雪、寒冷天气袭击了美国得克萨斯州(简称“得州”),导致了得州电网大停电事故,近500万用户停电,严重威胁了社会生产和生活。介绍了得州电力系统基本情况和大停电事故演化过程,并从技术、管理和体制方面分析了事故发生的原因。结合电网规划发展需求,提出了防止大停电事故发生的相关建议,从加强电网安全管控、紧急事故应对、电网差异化规划、应急物质储备等方面提出了多项措施。这些建议可为电网规划运营及管理人员提供参考。