基于广义Benders分解的分布式光伏接入容量规划方法

针对目前分布式光伏电源大规模接入配电网中带来的问题,提出了基于广义Benders分解的分布式光伏接入容量规划方法。采用数据驱动顺序选择方法确定C-Vine Copula模型中变量的最优顺序,结合拉丁超立方采样方法和场景评估指标,构建典型负荷-资源相关性场景。在生成的典型场景的基础上,建立了基于广义Benders分解的光伏接入规划模型。该模型分为光伏规划主问题与配电网运行子问题,采用线性规划与最优潮流的方法进行求解。在IEEE 33节点系统网架开展算例分析,结果表明,提出的典型场景生成方法比传统方法的资源误差与负荷误差减少50%以上;规划模型求解所需的计算量减小为原来的11%,计算时间缩短为原来的9%。

含新能源发电的电动汽车充电站充电功率在线优化策略研究

针对含新能源发电系统的电动汽车充电站充电功率优化问题,提出了一种充电功率在线实时优化策略,依据新能源发电出力及电动汽车当前状态信息动态调整未来24 h内充电站各充电桩充电功率,该在线优化策略依据电动汽车充电负荷特点,在初始化阶段利用基于状态依赖的决策向量分类方法,降低了每次优化待优化矩阵维度;在优化过程中利用微分演化算法,分别对有效决策向量组合以及决策向量进行优化,旨在快速、准确地对充电站中各充电桩未来24 h内的充电计划进行实时优化。该优化策略对降低充电站运行成本、改善因电动车充电引起的负荷波动具有一定的参考价值。

基于流聚类的PMU异常数据辨识算法

为保证同步相量测量装置(phasor measurement unit,PMU)采集数据的准确应用,须排除其量测值中的异常数据。现有PMU异常数据辨识算法存在算法复杂度高、难以在线更新、多源数据难以校准、依赖多源数据应用难度大等不足。为此,文中从PMU事件数据和异常数据模型及PMU异常数据判别信息熵定义出发,提出基于该信息熵的异常数据辨识框架。在此框架基础上,基于利用层次方法的平衡迭代规约和聚类(balanced iterative reducing and clustering using hierarchies,BIRCH)算法提出PMU异常数据辨识算法;然后,对所提出的算法进行原型实现,并针对某变电站的PMU采集数据集进行算法实验验证。实验结果表明,与一类支持向量机(one-class support vector machine,OCSVM)算法与间隙统计算法相比,文中算法的准确度及实时性均具有较强的优势。

基于合约博弈的企业自主部署光伏激励机制

针对企业自主光伏发电和购电单位之间的信息不对称特点,提出了一种基于信息不对称的企业光伏发电并网激励机制,以鼓励企业主动部署光伏发电设备并将电能并网.将不同配置光伏发电企业的电能贡献分成有限类型,并对电网和企业之间的电能购买合约进行建模,分析了合约存在的约束条件,并总结出企业光伏发电并网激励最优合约获取算法.数值模拟表明,文中方法可以激励企业部署光伏发电设备并诚实告知其发电量,从而使全县的电力购置效率接近信息对称情况.

低压配电台区柔性互联关键技术与发展模式

本文以国家科技支撑计划项目“基于信息物理系统(CPS)的配电自动化及互动服务平台”为依托,针对目前国内外配电网存在的问题,以及未来配电网的发展趋势进行分析,结合实际工程案例总结出适用于不同地区的配电台区柔性互联发展模式。

基于对偶上升法的配电网分布式无功优化

针对高渗透率配电网中由可再生能源出力间歇性导致的电压波动、电压越限问题,利用分布式机组的快速无功支撑能力,提出一种基于对偶上升法的配电网分布式无功优化算法。考虑到分布式机组的隐私保护、系统线损的不可分离特性以及系统节点电压的全局耦合特性,先引入辅助变量将原问题转化为可分离优化问题;然后基于分布式机组的快速无功支撑能力和对偶上升法设计分布式无功优化算法,在电压分布允许偏差内协调配电网运营商及分布式机组实现系统线损最小化。最后利用数值仿真验证了所提算法在电压调节及线损优化方面的有效性。

基于狼群优化算法的DG与分布式储能的调度策略

为了缓解分布式电源对电网的影响,构建了一种基于狼群优化算法的DG与分布式储能联合调度模型。首先,对DG与分布式储能的运行特性进行分析,构建了以SOC、电压偏差和功率波动等指标为目标函数的调度模型;其次,考虑到分布式电源和分布式储能的出力随机性,提出了一种狼群优化算法;最后,利用狼群优化算法求解调度模型,并在IEEE30节点系统进行仿真。结果表明,与传统的优化调度算法相比,文章提出的狼群优化算法在保证系统安全稳定运行的同时可有效减少分布式电源的出力波动和调度成本。

新时期双碳经济理念在新型电力系统经济领域的贯彻落实研究

在全球范围内,应对气候变化和能源安全等挑战已成为当务之急。为此,各国纷纷倡导实现碳减排和清洁能源的发展,其中双碳经济理念成为了引领未来可持续发展的重要观念之一。双碳经济理念强调通过减少碳排放和加大碳汇的力度,实现经济发展与环境保护的良性循环。在新型电力系统经济领域,贯彻落实新时期双碳经济理念具有重要意义。电力系统作为能源转换和分配的核心,既能够直接影响二氧化碳排放量,又能够为其他领域提供清洁能源支持。因此,探索如何在电力系统经济领域中贯彻双碳经济理念,具有重要的理论和实践价值。

图形化编程的继电保护软件平台设计

为了简化继电保护装置的开发过程、提高开发质量,提出了一种新型的继电保护软件开发通用平台。该平台基于嵌入式实时多任务操作系统μC/OS-II进行开发,采用模块化、元件化,以及硬件平台无关性的设计理念,以可视化的逻辑框图代替传统的编程语言。重点介绍了本平台的软件架构和设计方案。该平台的应用提高了继电保护装置的可靠性、可复用性以及可移植性,并大大缩短了开发周期和降低了开发成本。基于本平台已开发出了多种型号的继电保护装置并推向市场。

小电阻接地系统中接地变压器零序电流保护改进

配网中性点经小电阻接地方式下发生单相接地故障时,传统的主变低压侧接地变压器的零序电流保护方案在保护动作时可能会不必要地跳开变压器低压侧2个分支断路器,导致事故停电范围扩大。现提出一种改进方案:利用故障发生时变压器低压侧两分支中流过的零序故障电流分布特征识别变压器低压侧故障分支,优先切除故障分支,避免停电范围扩大,当无法确定故障分支时,同时切除2个分支,避免故障发展。该方案可在仅对现场设备进行软件改造的基础上实现,且不需要在传统方案基础上增加额外整定值。该保护方案已经在iPACS-5941变压器成套保护装置上成功应用。

新型电源快速切换装置在工业企业变电站的应用

传统电源快速切换装置主要应用于火电厂厂用电系统。为了更好地应用于工业企业变电站,新型电源快速切换装置做了如下方面改进和创新:其一,装置可由定值整定区分单母和单母分段接线,而对于不同运行方式,装置依靠自身采集的开关位置等信息自适应,无需人工设置,减少了设计和操作的复杂性;其二,提出了无流启动、逆功率启动、频率及电压变化量启动等快速启动方式,有效地解决了变电站所特有的故障情况下的快速启动问题;其三,考虑使用工况的复杂性,装置设计了完善的闭锁逻辑,并引入方向过流闭锁功能。通过在工业企业的成功应用,充分验证了新型电源快速切换装置在该领域的先进性和适用性。

现阶段的数字化变电站网络架构设计

数字化变电站是常规变电站的发展方向,网络架构作为数字化变电站的核心内容应对其进行深入研究。文中分别从功能结构和物理结构两方面对数字化变电站的基本网络进行分析,指出可行方案。以实际建设的数字化变电站为对象,分析了网络流量并提出了合适的网络带宽;结合常规保护装置的配置原则,提出了一种较为合适的网络冗余方案,并给出了实际典型间隔的网络架构图。最后提出了简单可行的虚拟局域网划分方法。为现阶段提供了一种实用的网络架构方案,为数字化变电站的大规模应用打下了坚实基础。

含分布式电源的配电网动态孤岛划分博弈模型

以负荷恢复最大化和配电网电压稳定为基础,提出含DG的配电网动态孤岛划分博弈方法。首先将主动孤岛时间内各个时间段的配电网视为不同博弈者,定义了博弈者的策略集合。其次,设计了负荷恢复量、电网网损和开关动作次数评价指标,建立了博弈者在非合作和合作博弈下的收益函数。然后,提出了动态孤岛划分的博弈求解算法,实现了量子粒子群算法在博弈迭代中的优化流程。最后通过基于IEEE33节点系统两种算例的仿真计算,得出不同主动孤岛时间下的孤岛划分策略。案例分析表明了不同的计划孤岛时间对配电网孤岛划分策略的影响,验证了所提博弈模型在孤岛划分策略优化中的可行性。

工业企业电源快速切换装置在低压母线的应用

工业企业电源快速切换装置应用于低压380V母线,可有效提高低压负荷的用电安全。为解决接触器因其控制电源电压幅值低于设定值而释放的问题,针对不同的现场情况进行不同的方案设计:其一配合使用防晃电交流接触器,使欠压释放具有可整定的延时;其二是将UPS电源作为接触器的控制电源,在低压母线因故障失电后短时间内保证接触器不脱扣。通过完整的方案设计,就可充分发挥电源快速切换装置的作用,实现低压负荷在非计划停电情况下的电源快速切换,企业生产不中断。

基于LC振荡频率变化量的电容器组早期故障在线智能预警方法及其实现

电容器组是电网中的重要设备,常有内部轻微故障的发生,若无法及时发现,将逐步发展为严重故障,导致电容器组的损坏。为解决此问题,根据电容器组早期单个元件损坏的理论特征分析,提出了针对电容器组早期内部元件故障的一个全新的预警方法:LC振荡频率变化量法。该方法通过采集放电PT电压和母线电压,计算出串联电抗器与电容器形成的LC回路的振荡频率,记录该频率初始值。再通过电容器运行过程中该频率的变化量进行预警判断。该方法的优点是判别精度高,且能判断出故障相别,可以躲过系统电压的波动。根据预警方法的需求,设计了专用的电容器组的在线监测和预警装置,并将这些方法实现了工程应用。通过现场运行的各种数据也验证了所提新的预警方法。该装置方便了电容器组的运行管理,并为其早期故障的及时发现提供了新的途径。

数字化变电站的电压互感器配置和电压切换

简要介绍了常规变电站中电压互感器的配置及电压切换。提出了在开发电子式电压电流互感器后,在数字化变电站中如何配置电子式电压互感器,以及如何进行电压切换等问题。还提出了几种电压互感器的配置方案,并对方案进行了比较,提出了数字化变电站中电压切换的方案。

数字化变电站中保护装置与电子式互感器的接口方式

简要介绍了常规变电站中电磁式互感器绕组排列、常规微机保护的可靠性设计等。提出了在数字化变电站保护装置中的独立启动元件如何考虑电子式互感器内部故障、保护装置与电子式互感器的接口等问题,以及几种保护装置与电子式互感器之间的接口方案,并对方案进行了比较。

高压变频器电动机保护配置

随着国家能源政策的推行,发电厂用电越来越多地使用高压变频器拖动电动机。文中重点介绍了某科技股份有限公司开发出的全新变频器电动机差动保护装置,采用采样值差动原理实现变频器电动机的差动保护;采用变压器、电动机保护功能集成于一台装置中,通过旁路开关切换的硬压板进行投退,实现后备保护的功能。

新一代自主可控保护装置软硬件平台技术

为满足智能变电站不断提升的海量高速数据处理要求,采用多核SoC+FPGA硬件方案,基于SylixOS嵌入式实时操作系统,研究分布式、多板卡结构的保护装置平台技术。提出FPGA高速前置数据处理设计,讨论多板卡互联的LVDS高速总线和CAN实时通信技术,并给出多板卡精确时钟同步和采样同步方案。基于异构多处理软件模型,研究了多核多任务并行处理架构,提出利用多板卡数据相互校核进一步提高装置可靠性的技术方案。最后基于软硬件平台技术,采用全国产化器件,完成了一系列继电保护装置的研制和测试。通过现场试运行检验,验证了该自主可控技术方案的可靠性和先进性。

含微电网中压系统的PQ-同伦全局潮流计算方法

以实现含微电网的中压系统的在线潮流计算为目标,提出了含微电网的中压系统的PQ-同伦全局潮流计算方法。将含微电网的中压系统分为中压系统以及由若干个微电网系统和子边界系统构成的系统,建立了含微电网的中压系统的潮流计算模型,并对子边界系统中的节点进行分类。提出自适应步长同伦算法对多个微电网系统进行并行潮流分析,按照Newton校正环节所使用的迭代次数自动调整同伦参数的步长,并在校正迭代不收敛情况下加入斜率补偿措施,减小算法对迭代初值和初始步长的依赖。给出了PQ-同伦全局潮流计算的实现框图。设计了1个由IEEE 14节点和IEEE 4节点系统构成的含微电网的中压系统,并通过MATLAB编程对所提算法的有效性进行了验证。