基于运行成本约束的含碳捕集设备电力系统低碳调度模型

发展低碳电力系统是应对全球变暖挑战的基础,如何充分发挥碳捕集设备的作用,且有效地解决含碳捕集设备电力系统的调度问题变得至关重要。针对含碳捕集设备场景下的低碳调度问题,首先建立风电、储能、火电机组的联合调度模型,根据此模型以系统运行成本为优化目标,可以得到不含碳捕集设备场景下的系统最优成本。在此基础上,建立风电、储能、碳捕集以及火电机组的低碳优化调度模型,将无碳捕集设备场景下的系统最优成本作为约束条件之一,以二氧化碳排放量减少为调度优化目标。由于该场景下的低碳调度问题可以视为一个马尔可夫决策过程,最后基于深度强化学习模型对问题进行求解。实验结果表明,所提出的含碳捕集设备场景下的低碳调度模型,不但可以有效地控制系统总运行成本,同时可以进一步降低二氧化碳的排放量。

抽水蓄能机组调频控制优化策略研究

随着越来越多的新能源并网接入,研究交流励磁抽水蓄能机组的调频控制策略,充分发挥其快速功率调节能力,有利于维持电网的安全稳定运行。为此,针对传统综合惯性控制中下垂环和惯性环增益参数,对交流励磁抽水蓄能机组参与电力系统频率调节特性的影响进行分析,提出了变增益系数惯性环和下垂环分时参与调节的综合调频控制优化策略,并对其控制参数进行整定;建立了三机电力系统的仿真模型,将所提出综合调频控制优化策略与传统综合惯性控制策略进行仿真对比分析,充分验证了所提策略的有效性。

基于调控云平台的变电站二次系统故障主动预警技术

为避免因变压器实际功率过大而造成电力系统瘫痪问题,针对基于调控云平台的变电站二次系统故障主动预警技术展开研究。按照调控云平台部署情况,搭建IaaS诊断网络,根据云变电系数的实际取值,推导出完整的故障数据集合,实现对变电故障特征的提取。利用风险向量指标,完善故障数据关联规则,再借助已获取的变电故障特征参量,求解预警建模条件,完成基于调控云平台的变电站二次系统故障主动预警方法的设计。实验结果表明,当变压器实际功率达到其额定功率的95%时,应用调控云平台的变电主机就会发出预警,可以有效解决因功率过载而导致的电力系统瘫痪问题。

基于故障后果经验分析的电网相继开断扰动样本设置方法

针对近年来相继开断严重故障逐步取代简单单一故障,成为威胁电网安全的主要扰动形式这一情况,概述了现有严重故障扰动设置方法及其实际应用现状。从大停电防控角度分析角度,基于大量严重故障仿真经验的分析和总结,提出了适用于电网严重故障扰动设置目标和相应的设置原则;构建了应对电网重大运行要素变化的严重故障的相继开断扰动设置具体流程。将所提扰动设置方法应用于福建核电并网的全过程仿真,其计算结果表明:该方法能将原有省级电网按全部元件遍历组合得到的严重故障数目缩减到数十至数百个,同时能有针对性的寻找到与电网重大运行要素变化相关的可能导致大停电的潜在问题。

抵御直流连续换相失败的同步调相机配置研究

直流连续换相失败是制约其发展的重要原因,在换流站加装同步调相机能提高换流站的暂态电压支撑能力,有效抵御连续换相失败。从调相机的暂态模型出发,分析了同步调相机的暂态电压支撑能力与稳态出力之间的关系,利用模拟算例验证了配置高起始响应的励磁系统的调相机在电网故障下对暂态电压支撑有明显效果,验证了电网运行中的静态无功和动态无功的合理配比对抵御连续换相失败有着重要的影响;最后通过仿真求出实际算例中各同步调相机的最佳稳态出力,使得系统在故障下电压恢复最佳,有效防止了直流闭锁发生。

基于广义回归神经网络的NWP风功率超短期预测方法的研究

随着风电装机规模的不断扩大,对电网安全稳定经济运行的影响日益显现,因此风电的功率预测越来越重要。利用实际风电场风速数据,将广义回归神经网络(GRNN)建模理论及方法与数值天气预报(NWP)相结合,同时采用4 h滚动预测方法,建立了基于GRNN的NWP超短期预测模型,并将此模型应用到实际风电场风功率预测系统中。

电气二次反事故数字仿真系统的研究

提出了一种基于电磁暂态仿真软件(EMTP)应用于电气二次反事故研究的新方案。利用发电机和电网一次系统设备参数建立准确的仿真模型,模拟电力系统在各种工况下由于电气二次系统的异常运行状态引发电网安全事故的情形。根据仿真结果结合运行实际制定专项反事故措施,克服了以往依靠电力系统的现场实测方法和电网安全事故总结进行反事故措施拟定的局限性。基于EMTP的电气二次反事故数字仿真系统的应用结果表明,其挖掘出了电网实际运行二次设备中潜在的安全风险和隐患,以二次设备健康运行状态在电网安全稳定运行,为电气二次反事故研究提供重要的理论基础和技术支撑。

水口水情测报系统通讯组网改造探讨

本文根据水口目前水情测报系统运行和改造的情况，结合流域地理条件及电站的特点，为满足新时期水库调度对水文信息的需求，对水口水情测报系统通讯组网改造方案进行多方面的比较分析，最终推荐移动GPRS网络方案。

混合储能系统在风电网应用的经济性模型与评价分析

介绍了超导储能系统和电化学储能成本的技术经济分析模型,研究了混合储能系统在电网中的应用方法。针对福建某风电场应用环境,引进10MJ/37MW高温超导磁储能系统和20MWh/5MW磷酸铁锂电池储能系统,分析弃风与风电收入。通过计算风电弃风损失、新建输电线路投资和混合储能系统的投资成本,比较新输电线路与混合储能系统的收益。评估结果将为混合储能系统在可再生能源电网应用的经济性分析提供重要参考。

抽水蓄能机组泵工况分阶段启动及经济运行

在仙游抽蓄电站机组调相转抽水的过程中,由于导叶开启过快,使得电机功率改变量较大,导致电网频率波动较大。对此,本文提出了在泵工况采用导叶分阶段线性启动的解决方法。基于高扬程水泵水轮机模型转轮特性数据,研究了不同导叶开度时机组运行的稳定性;分析了水泵流量、轴功率、效率与扬程和导叶开度的关系,提出了确定泵工况高效经济运行最大导叶开度的方法。通过对水泵和水轮机工况区压力脉动的比较分析,得出水轮机工况的压力脉动比水泵工况相同位置的大得多,所以水泵工况也可以采用导叶开度分阶段开启方式的重要结论。对水泵零流量工况的分析表明,当水泵启动时,采用缓慢开启导叶的方式有利于避免发生较大的零流量压力脉动现象。同时,选择较小的导叶开启目标开度有利于减小零流量压力脉动强度。最后,水力过渡过程计算示例表明,在水泵启动过程每个阶段导叶保持不变的过程中,水压和轴功率波动幅度较小且很快衰减,机组能够稳定运行,发生超过水轮机工况压力脉动的风险微小。由于高水头或高扬程水泵水轮机转轮单位流量和力矩特性及压力脉动具有类似特点,上述结论也可供其它抽蓄电站参考。