考虑网损的电力系统节点边际碳势理论研究与建模

用于电力系统碳排放计算的宏观核算法和碳流分析法未考虑网损、阻塞因素对电网边际碳排放的影响。为实现电网碳排放指标的精细化分析,建立考虑网损的电力系统节点边际碳势分析模型。考虑火电机组煤耗特性建立了机组的边际碳势模型;基于交流潮流模型,建立电网网损灵敏度模型;进而提出电力系统节点边际碳势的计算方法,并考虑网络阻塞因素进一步改进了该方法。采用IEEE 14节点系统和某500 kV实际系统算例验证了所建模型的合理性和适用性,分别分析了低碳和非低碳调度模式下节点碳势的变化规律;发现考虑网损后节点的正、负向边际碳势存在一定差异;网损因素也使得电网各节点边际碳势各异,考虑网损的模型可提供更为准确的节点边际碳势信息,可用于开展较为精准的实时碳排放分析。

基于气象及风压数据的辽宁电力系统风区分级研究

通过收集辽宁地区风力数据并进行统计计算,利用极值I型模型计算了56个气象观测站点的统计风速值,结合建筑设计风压载荷规范中规定的地区风压值,实现了辽宁电网的风区划分等级,绘制了多个重现期的风区分布图,对基于气象和风压数据的风区分级方法进行了研究和探讨。

辽宁电力系统冰区分级研究

将辽宁省近30年全部观冰站的覆冰厚度观测数据折算到标准状态下覆冰厚度进行高度和线径修正,利用克里格插值技术计算得到覆盖全省地理范围的覆冰厚度数据,对全省不同地区的覆冰数据利用极值模型进行重现期覆冰厚度计算,首次利用覆冰数据法得到不同重现期覆冰厚度分布图,并对基于不同气象参数的回归法覆冰分级进行了探讨。

辽宁电网特高压电力调峰研究

"十三五"期间,随着规划核电和风电机组的陆续投产,辽宁电网调峰电源比重进一步下降,不参与调峰或具有反调峰特性电源比重进一步增大,电网调峰问题变得日趋严峻。如果特高压电力不参与电网的调峰,到2020年辽宁电网调峰的形势将会十分严峻。在研究分析辽宁省内负荷特性、电源特性的基础上,以调峰补充裕度为评价指标,从电网规划角度分析了特高压参与调峰的必要性,并提出了特高压电力调峰建议。

考虑风荷协同参与调频的电力系统低频减载策略仿真研究

随着新能源机组的大规模并网,传统的低频减载策略由于未充分考虑风电参与调频的优势,且采用负荷被动切除的策略,很难满足电力系统运行的安全性与经济性要求。为了探究风电机组与柔性可调负荷共同参与调频对电力系统低频减载策略的影响,分析了风电机组及柔性负荷参与电网频率响应的模型,阐述了电力系统低频减载实施方案的配置原则,在仿真软件中搭建风荷共同参与调频模型并依照区域大电网实际运行情况进行低频减载仿真计算。计算结果表明,考虑虚拟惯性控制的风电机组与柔性可调负荷共同调频下的低频减载切除负荷量相比于传统低频减载策略明显减少,风荷协同参与调频对增强电力系统频率稳定防线及优化减载量等方面都具有重要的研究意义。

含高比例新能源的电力系统低频振荡分析与抑制综述

随着碳达峰、碳中和目标的持续推进,由火力发电主导的传统电力系统逐步转变为以新能源为主体的新型电力系统.然而,高比例新能源的接入不仅会改造传统机组的低频振荡特征,亦会引入"类机电振荡".为深入综述该问题,从电力系统潮流、惯量和动态交互的角度,分析了新能源并网对低频振荡的本质影响因素.针对不同的低频振荡类型,系统梳理了对应的产生机理及分析方法.进一步地,在新型电力系统"源-网-荷-储"架构下,对比分析了各类低频振荡抑制方法及其作用效果.最后,针对低频振荡影响因素、振荡机理及其分析与抑制方法的最新研究成果进行总结与展望.

考虑大规模风电并网的电力系统区间非线性经济调度研究

风电的大规模集中并网给电网调度带来了明显的不确定性,基于区间规划模型的调度结果可以为电网运行人员提供明确客观的上下界信息。该文针对计及阀点效应等非线性因素的含风电电力系统经济调度问题,提出了一种区间经济调度非线性对偶优化方法,将风电有功功率描述为区间数,建立乐观及悲观双层非线性经济调度优化模型,结合非线性对偶理论及原对偶内点法求解双层非线性悲观解模型。根据非线性对偶理论,将内层模型转换为对偶模型,合并内外层模型进行求解,从而得到发电成本的区间估计及其相应的发电机出力,为发电决策提供依据。通过含风电场的10机组算例验证了该文方法的合理性。

辽宁省某典型500kV变电站电磁污染分布特性研究

为了了解500 kV变电站电磁污染分布特性,利用EFA-300电磁场强分析仪对变电站内500 kV配电区、220 kV配电区、变电站主要设备及变电站周边不同类型环境的工频电场强度与磁感应强度进行检测,从中找出其工频电磁场污染分布特性。共检测92个测点,结果显示电场强度、磁感应强度均在允许范围内。但是,变电站的个别设备附近电场强度接近职业标准限值,做防护措施时需重点关注。

典型电力用户用电负荷特性分类技术的研究

由于分布式发电的特性及影响,在电力系统控制当中能否对负荷特性做出准确的预测讲变的十分关键.通过对电力系统负荷特性常用的聚类的方法如K-means、凝聚型层次聚类等深入的研究,针对这几种算法,利用国际IRIS、曲线聚类审定通用指标、实际的特性曲线聚类结果 3个算法进行了验证,从而总结出含有分布式电源的系统电力负荷曲线高兴率聚类算法.

含高渗透新能源电力系统中考虑变时段控制的火/储/荷日前优化调度

新能源高渗透电力系统中以风电、光伏为代表的新能源具有的不确定性,使得火电机组难以满足调度计划的精度需求。为提高火电机组调度计划的准确性,提出考虑变时段控制的新能源高渗透电力系统中火/储/荷日前优化调度策略:首先使用高斯混合模型将净负荷按时序特性聚类成3种时段类型,然后按各时段特点设计火-储-荷的变时段控制规则以优化日前调度,利用需求响应优化抽水蓄能电站利用率;其次以系统总成本最小为目标,综合考虑所提策略形成的各类型机组约束建立火-储-荷调度模型,形成火-储-荷的日前调度计划;最后通过算例分析验证所提策略的有效性。

高海拔环境下大容量直流空气断路器灭弧性能研究

高原轨道交通和电工产业转型对起关键保护作用的大容量直流空气断路器(LC-DCCB)提出了更高要求,但现有产品在高海拔地区的开断仍存在一定问题。该文以轨道交通用LC-DCCB为研究对象,首先基于磁流体动力学(MHD)理论,考虑湍流效应的影响,对其在高海拔环境下开断18 kA短路电流进行仿真;然后对电弧形态及灭弧室内温度场、电磁场、气流场进行分析,得出高海拔地区空气电弧开断困难的主要原因;最后根据仿真与理论分析,考虑采用合理数量和布局的间插式U型栅片改善电弧开断特性。结果表明:随着海拔的升高,电弧前期运动速度加快,但断路器的灭弧性能降低;在高海拔环境下电弧存在严重的弧根粘滞和弧根拖尾现象,弧根拖尾畸变空间电场,不利于熄弧;同时,在不同海拔环境下,电弧会产生不同程度的反向运动现象,易导致弧后重燃。该研究深入揭示了高海拔环境下LC-DCCB电弧演变过程及复杂开断现象背后的物理本质,可为该类产品研发提供理论指导。

基于套餐隐式评分与用户画像的电力套餐推荐方法

面向售电公司提供差异化售电服务、提高用户黏性的市场需求,提出基于套餐隐式评分与用户画像的电力套餐推荐方法。首先,提取电力套餐属性标签,以用户的套餐历史购买行为作为其对电力套餐的隐式评分,构建计及偏好衰减的用户-套餐标签画像模型。然后,以皮尔逊相关系数和欧氏距离分别表征用户的分时负荷与总负荷水平的相似性,提出基于双尺度负荷聚类和轮廓系数的套餐标签赋权方法。在此基础上,构建基于加权欧氏距离的用户画像相似度评估模型,提出电力套餐协同过滤推荐方法,为目标用户筛选并推荐最经济的电力套餐。对不同负荷水平和用电习惯的用户进行电力套餐推荐仿真,结果表明,所提套餐推荐方法可根据用户的套餐历史购买信息发掘其消费偏好,提高售电公司的电力套餐推荐准确率。

面向数字孪生应用的变压器温度场有限元降阶建模方法研究

针对油浸式变压器瞬态流固耦合温度场求解存在模型自由度高导致耗时长达小时级的缺陷,构建了变压器数字孪生降阶模型,基于该模型可快速求解瞬态温度场。首先建立基于物联网(internet of things,IoT)的变压器数字孪生实现架构,搭建瞬态流固耦合温度场伽辽金有限元全阶模型。其次,提出将本征正交分解(properorthogonal decomposition,POD)与有限元结合建立瞬态温度场降阶模型,并结合实测数据给出数字孪生建模与降阶计算流程。最后,开展实际变压器温升试验确保全阶模型准确性,并应用不同阶数降阶模型快速计算温度场分布,比较各阶模型的计算误差与时间。结果表明:计算值与实测值的温升误差绝对值满足在1.5℃以内;3阶模型计算结果与全阶模型结果符合POD误差规范要求;降阶模型与全阶模型相比其计算时间由小时级降至秒级。研究结果验证了降阶模型的准确性与时效性,可以在保证数字孪生模型求解精度的同时最大限度提高求解效率。

电力系统外网动态等值方法研究

面向大型互联电网暂态稳定计算,提高外网动态等值的准确性,建立了一种基于轨迹灵敏度方法在常规EPRI E'等值边界注入修正功率的混合等值模型。分析过程中根据已知同调发电机群划分的外网进行EPRI E'等值,以等值模型边界节点电压与原型系统实测值误差最小为控制目标,采用电压轨迹灵敏度方法求取边界功率补偿量,得到在EPRI E'等值边界实时注入修正功率,实现等值与实测间的误差最小化。PSCAD/EMTDC仿真下,基于新英格兰测试系统建立了混合外网等值模型,并在内网节点设置三相短路故障,仿真结果表明,使用改进的EPRI E'混合等值模型,内网发电机功角与电压波动响应曲线精确度都有明显提高。

基于小波与栈式稀疏自编码器的电力电缆早期故障定位方法研究

随着电力电缆的应用日益广泛,电力电缆早期故障的发生日趋频繁,对早期故障定位精度以及速度的要求日益提高。为实现电力电缆早期故障的定位,结合早期故障特征,提出了一种基于小波变换方法结合栈式稀疏自编码器(SAE)的电力电缆早期故障定位方法。该方法利用小波变换对故障信号进行特征提取,并将提取到的特征作为SAE的输入,依靠SAE网络强大的学习和预测能力,实现故障特征信号到故障距离的一一对应,解决电力电缆早期故障定位问题。仿真结果表明,利用小波变换提取到的故障特征训练后的神经网络可以快速准确的实现对电力电缆早期故障的定位。

基于电力巡检的四旋翼无人机控制系统研究

为了有效地进行电力巡检,选择四旋翼无人机搭载传感器,对电力系统进行巡检,有效地提高了巡检的工作效率,同时也保证了工作人员的安全,减小了巡检给城市供电带来的影响.为了实现对四旋翼的控制,根据四旋翼无人机系统典型的欠驱动非线性特性,设计了一种基于滑模控制器的四旋翼无人机系统,构造相应的Lyapunov函数,通过Lyapunov定理验证系统的稳定性.运用STM32与MPU6050进行控制系统的硬件平台与相应软件设计.并运用Matlab的Simlink仿真模块进行算法的在线仿真,仿真结果表明该算法拥有良好的跟踪性能.

基于区块链的电网安稳控制通信报文记录与审计系统研究

随着电网安全稳定控制系统向广域化、复杂化方向发展,安稳控制通信报文数量多,通信链条长,易被篡改。当通信报文异变或损坏导致安控系统发生误动或拒动时,难以准确判断事故原因。针对该问题,提出一个基于区块链的电网安稳控制通信报文记录与审计系统。基于安控系统架构与管理需求设计半中心化系统模型,并针对安控系统架构与业务特点设计交叉多链结构。实验结果表明,该方案能够提高安稳控制通信报文记录与审计的真实性、完整性和安全性,同时具有较好的性能。

城市地铁对电力变压器直流偏磁的影响与分析

城市地铁轨道交通中供电牵引网采用直流供电方式,部分牵引电流经钢轨泄漏到地下形成杂散电流,引起周边电力变压器产生直流偏磁现象。以一起地铁杂散电流引起的220 kV电力变压器直流偏磁为例,通过对入侵原理、入侵源头、现场数据分析处理,确定了地铁对变压器直流偏磁的影响,提出城市电网对地铁造成直流偏磁影响防御方案,为地铁轨道交通对电力变压器不利影响的分析和防治提供有效依据和建议。

电缆隧道工程泥水平衡盾构分体始发与端头加固技术研究

依托某电缆隧道工程,提出适用于该工程的泥水平衡盾构分体始发技术。采用数值模拟对始发端头土体加固进行分析。研究结果表明,在不采取任何加固措施时,洞门前方土体发生全局失稳破坏,整体向洞门处滑移,上方土体呈沙漏形向下垮塌;当加固强度超过10GPa后,认为土体处于稳定状态。考虑工程实际,建议采用C20及以上强度等级混凝土旋喷桩加固方案。

电力营销服务的创新管理及政策研究

随着市场经济的不断发展,电力企业的改革也不断深入,电力企业要想适应新的经济形势的需要、立足市场,就必须从企业内部经营机制和思想观念入手,进行改革创新、开展策略研究,制定出相应的战略发展计划,来加强营销管理。