电网技术研究
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ISSN: 3078-9672

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  • 大容量直流换相失败后功率恢复速率对送端系统暂态稳定的影响分析 下载：70 浏览：502
  • 王增平1 胡加伟1 王彤1 时伯年2 《电网技术研究》 2018年12期
  • 摘要:
    电网换相换流器型直流输电(LCC-HVDC)换相失败无法避免。伴随大容量高压直流线路的相继投运,直流换相失败对系统暂态稳定性的影响愈发严重。针对交直流异步互联系统,从理论上推导直流换相失败后功率恢复速率对送端系统暂态稳定性的影响。首先,利用ramp函数建立直流换相失败后功率恢复模型,表征功率恢复速率的大小,进而理论推导了直流功率恢复速率对送端系统暂态稳定性的影响;其次,分析了低压限流(VDCOL)控制参数和换相失败预测(CFPREV)控制参数对功率恢复速率的影响,在此基础上,进一步分析了其对送端系统暂态稳定的影响。最后在改进的IEEE-39节点系统及实际电力系统中进行测试,通过仿真验证了以上理论分析的正确性。
  • HVDC馈入及其换相失败对交流电网选相元件的影响分析 下载：85 浏览：505
  • 李永丽 杨子荷 宋金钊 陈晓龙 《电网技术研究》 2018年12期
  • 摘要:
    在交直流互联电网中,交、直流系统之间的相互作用以及直流换相失败将导致逆变侧交流电流呈现新的故障特征,进而对交流电网保护造成不利影响。从开关函数调制理论的角度出发,研究了交流系统故障时刻对于发生换相失败的换流阀组所属相别的影响,计算了故障暂态及稳态阶段逆变器三相开关函数工频量,进而分析了注入逆变侧交流系统等值工频电流的暂态及稳态故障特征。基于上述内容,分析指出当现有突变量选相元件以及稳态序分量选相元件应用于交直流互联电网时,由于交流系统故障时刻以及直流系统换相失败程度的影响,选相元件将出现误判故障类型甚至误选相的情况。通过PSCAD/EMTDC仿真验证了理论分析的正确性。
  • 基于多尺度思想的模块化多电平变流器可靠性分析综述 下载：79 浏览：462
  • 谢阳腾 丘东元 谢帆 《电网技术研究》 2018年12期
  • 摘要:
    对于大容量电力电子系统,其可靠性分析既要考虑器件的微观物理机理,又要结合系统的宏观工作特性,宏观与微观的结合无疑会带来计算量与精确度的矛盾,从而影响了可靠性预测的准确性。针对这个问题,文中尝试基于多尺度的思想,以模块化多电平变流器(modular multilevel converter,MMC)为研究对象,将现有的MMC可靠性研究从微观到宏观划分为器件级、电路级和系统级等3个尺度,系统梳理了各尺度的可靠性分析方法,并分析了不同尺度之间的相互影响。接着,总结了大容量电力电子系统多尺度可靠性分析方法,并以文中总结的内容为基础提出了不同尺度可靠性模型互联的思路。最后展望了MMC多尺度可靠性分析在未来的主要挑战。
  • 混合式高压直流断路器内部组件电气状态仿真与分析 下载：70 浏览：452
  • 杜林1 严涵1 吴学光2 谭亚雄1 常莎1 欧阳文敏2 《电网技术研究》 2020年12期
  • 摘要:
    混合式高压直流断路器融合了机械开关、半导体器件、避雷器等多种组件,组件状态与断路器的开断可靠性密切相关。通过分析混合式高压直流断路器的暂态参量时序及故障电气特性,建立了级联全桥型混合式高压直流断路器的开断仿真模型,分析了断路器内部控制信号异常、避雷器劣化及绝缘栅双极型晶体管（insulated gate bipolar transistor,IGBT）衰老退化等3种类型组件故障状态与暂态电气参量的关系,提取了各模块及支路间的电压比值Ku、Ku0、电流比值Ki、K_t、避雷器吸能比KQ及电流延迟时长σi、电压延迟时长σu等作为反映不同故障或缺陷的电气特征参量,并总结了不同故障状态对于断路器内部均压、均流、吸能特性的影响情况。结果表明,对于不同类型的组件故障,故障特征参量有较大的差异,可以体现内部组件及支路的均压、均流特征,反映不同组件故障状态特性。
  • 考虑调峰权交易提高风电二次消纳能力的热电联合经济调度 下载：92 浏览：515
  • 杨丽君 梁旭日 王心蕊 韩旗 李慧翔 《电网技术研究》 2020年12期
  • 摘要:
    "三北"地区冬季供暖期,热电机组因"以热定电"约束导致系统调峰能力不足,是造成大量弃风的主要原因之一。调峰权交易可以激励热电机组参与调峰的积极性,为风电提供上网空间。因此,首先建立了风电与热电机组调峰权交易方式,制定蓄热式电锅炉启停控制策略和风电二次消纳方式;其次,推导风电和热电机组参与调峰的可行性系数,分析可行性系数值确定单位发电权价格;然后,建立了以调度周期内收益与成本之差最大的热电联合经济调度模型;最后,采用改进粒子群对所提模型进行求解。仿真结果表明文中构建的热电联合经济调度模型能够激励风电和热电机组参与调峰的积极性、减少弃风功率和提高系统整体经济效益。
  • 考虑山东近海不同风能天气特征的风电功率区间预测模型 下载：81 浏览：465
  • 余沣1，2 董存3 王铮2 蒋建东1 王勃2 《电网技术研究》 2020年12期
  • 摘要:
    风电功率区间预测是应对大规模风电机组并网运行的有效手段之一。针对山东风电并网运行建立了一种考虑山东半岛不同风能特征的风电功率区间预测模型。对比了不同风能条件下半岛内风电场出力特征和风电功率历史预测误差分布特点,发现风电场出力分布范围随风速增加呈"先增后减"趋势,在出力分布范围较大的风速区间内,预测误差也相对较大。以风速、风向和预测功率为特征变量,在利用层次聚类法对样本数据进行聚类分析基础上,采用非参量核密度估计方法,建立了各类样本在不同风向条件下风速-风电功率预测误差的联合概率密度分布模型。将该模型与NARX(nonlinear auto regressive models with exogenous inputs)网络确定性风电功率预测结果相结合,得到一定置信水平的风电功率区间预测结果,最后通过实际算例验证了模型的有效性。
  • 客户侧分布式储能消纳新能源的互动套餐和多元化商业模式研究 下载：75 浏览：448
  • 薛金花1 叶季蕾1 许庆强2 崔红芬1 姬联涛1 《电网技术研究》 2020年12期
  • 摘要:
    为积极探索客户侧分布式储能消纳新能源的有效途径,基于现阶段市场和政策环境,构建了面向电力需求响应、电储能调峰和跨省跨区新能源现货交易等互动套餐,从准入申请、交易模式、价格机制和计费结算等维度建立了互动机制,开展了不同互动套餐的风险对比分析。然后,通过算例研究了江苏地区客户侧分布式储能选择不同互动套餐的增值可行性,提出了两类典型客户侧分布式储能提高盈利水平的运营策略。最后,基于共享储能理念,提出了客户侧分布式储能的多元化商业模式,实现了客户侧分布式储能不同利益主体的协同共赢。
  • 绿色电力证书交易影响下计及输电阻塞影响的综合型能源发售电商竞价策略研究 下载：89 浏览：502
  • 周晓洁 彭谦 杨睿 韩志勇 王淼 《电网技术研究》 2020年12期
  • 摘要:
    近年来,我国在分布式能源的开发与利用上发展迅猛,但与此同时带来的政府补贴资金短缺和"弃风弃光"问题也日趋严重。随着电力市场改革的逐步深入,考虑可再生能源配额制和绿色电力证书交易政策的驱使作用,含火电和风电机组的综合型能源发售电商如何制定竞价策略使得其既符合政策要求又满足利益最大化显得尤为重要。首先,在对配额制和绿证政策分析的基础上,提出通过"绿证交易市场"处理风电机组的出力偏差,其价格则由绿证用户投标竞价决定;其次,建立发售电商参与竞价的日前市场与绿证交易市场联合优化模型,针对风电实际出力不足和过剩2种情况,发售电商在绿证交易市场中进行购电竞价和售电竞价,并采用随机森林回归算法和多场景缩减技术将风电出力预测结果与误差场景相结合,模拟实际风电出力多场景;然后考虑网络中输电阻塞对发售电商报价的影响,构造了基于节点电价法的输电阻塞成本最小化模型,并采用利用蒙特卡洛模拟和遗传算法进行求解;最后通过算例分析验证文中模型和方法的准确性和合理性。
  • 基于奇异谱分析与神经网络的中期负荷预测 下载：94 浏览：457
  • 陈浩文 刘文霞 李月乔 《电网技术研究》 2020年11期
  • 摘要:
    针对非平稳、非线性中期负荷序列分解预测的精度问题,提出了基于奇异谱分析与神经网络的中期负荷分解预测方法。考虑中期负荷长期趋势性与季节性周期波动性特点,在中期负荷序列趋势提取的基础上,利用频谱分析确定序列主要周期成分并引入奇异谱分析方法对序列主要周期成分进行滤波分解,对分解所得的各子序列构建神经网络模型进行预测,各子序列预测结果叠加作为最终的电量预测值。结合某地历史数据,将所提算法与经验模态分解/神经网络方法、传统滤波/神经网络方法预测结果进行对比,结果表明该方法在进行中期电量预测时能够获得更为平稳的、精度较高的预测结果。
  • 基于时间卷积网络分位数回归的短期负荷概率密度预测方法 下载：83 浏览：424
  • 庞昊1 高金峰1 杜耀恒2 《电网技术研究》 2020年11期
  • 摘要:
    为了获得电力系统短期负荷的概率性信息,将分位数回归理论与深度学习算法相结合,提出了一种基于时间卷积网络分位数回归的概率密度预测方法。首先利用距离相关系数衡量不同天气因素与短期负荷的相关性强弱,以此确定输入数据集合;其次通过融合注意力机制的时间卷积网络分位数回归算法预测不同分位数条件下的负荷值;最后利用核密度估计得到待测负荷的概率密度分布。采用中国华东某地的历史负荷数据验证分析,结果表明该方法可以细致刻画待测负荷的概率密度分布,其众数和中位数对预测负荷实际值具有参考意义。
  • 面向风电消纳的电–热调峰资源协同运行研究 下载：74 浏览：487
  • 章艳1 吕泉1 张娜2 王海霞1 刘娆1 孙辉1 《电网技术研究》 2020年11期
  • 摘要:
    从电热综合能源系统角度,电力系统消纳风电所带来的下调峰需求,既可在电力系统侧用电储能满足,亦可耦合给供热系统,由储热、电锅炉、低压缸切除进行供热调峰满足。首先,从热电厂"以电定热"运行方式下选择调峰热源的角度,对比分析了低压缸切除、储热、电锅炉3种调峰方案的调峰成本、节煤效果和适用场景的差异性;进而,建立了含电储能方案和低压缸切除、储热、电锅炉方案的电热综合能源系统协调优化调度模型;最后,通过理论分析和算例计算研究了上述4种不同调峰方案的单一运行和协同运行规律。
  • 电网电压对称骤升下双馈风力发电系统的改进控制策略研究 下载：69 浏览：471
  • 邹乐1 吴学光2 寇龙泽2 李威1 《电网技术研究》 2020年11期
  • 摘要:
    该文基于双馈风电机组(doubly-fed induction generator,DFIG),在电网电压对称骤升下,对电网电压与转子电流之间的暂态过程进行详细的理论推导,提出一种有效抑制转子过电流的控制策略,并针对网侧变换器传统控制方法作出相应的改进。在不增加任何硬件设备的情况下,转子侧和网侧分别附加转子电流抑制(rotor current suppression,RCS)和外环电网电压控制(grid voltage suppression,GVS)措施,并给出详细的控制框图。该控制方法不仅可以减少Crowbar装置频繁动作致使转子侧变换器快速短接的问题,而且充分发挥风电机组自身的动态无功支撑能力,保证风电机组在电网电压故障骤升期间不脱网运行,有效提高双馈风力发电机的高电压穿越(high voltage ride through,HVRT)能力及风电机组运行的可靠性。最后,在PSCAD/EMTDC中对所提出的控制策略进行仿真建模分析,验证了该控制方案的有效性和可行性。
  • 区域多风电场功率的分位数回归概率预测方法 下载：89 浏览：505
  • 王钊 王勃 冯双磊 王伟胜 《电网技术研究》 2020年11期
  • 摘要:
    对区域多风电场功率的概率预测有利于应对大规模风电并网现状下风电功率的随机性和波动性。通过建立基于径向基神经网络的分位数回归模型,实现了气象预报变量和风电功率间的非线性映射,得到了分位数形式的短期概率预测结果。针对区域风电数据维度高的问题,提出用交替方向乘子算法进行模型参数优化,从而提高了高维度模型的计算效率。提出了基于区域风向聚类的机制转换模型,对不同风向特征的样本进行独立建模,进一步提高了预测效果。以华东28处风电场为例,通过对可靠度、锐度和Pinball分数3个评价指标进行对比分析,标明所提预测方法相比传统预测方法取得了更好的概率预测效果。
  • 考虑空间相关性和天气类型划分的多光伏电站时间序列建模方法 下载：77 浏览：487
  • 王晶1 黄越辉1 李驰1 项康利2 林毅2 《电网技术研究》 2020年10期
  • 摘要:
    提出了一种考虑多光伏电站在地理位置及天气类型上的相关性、适用于电力系统中长期规划及电网运行方式安排的光伏发电时间序列建模方法。首先分析了光伏发电时间序列相关性的影响因素及表达方式,根据地位位置与天气类型两方面影响因素将光伏出力分为净空出力与相对出力两部分,其中净空出力能够准确表达光伏电站间的空间相关性,相对出力的聚类识别及分解能够有效体现各电站天气类型大概率相同前提下波动出力的随机性。在此基础之上,提出了基于空间相关性及天气类型划分的光伏发电时间序列建模方法,建模生成的光伏发电时间序列不仅继承了原始序列的单电站均值、方差、概率分布及波动等出力特性,而且保留了多个场站在不同时间维度上的出力相关性。最后基于某省光伏电站的实测出力数据进行模拟仿真,分析验证了文中建模方法的有效性。
  • 面向抽水蓄能电站区域负荷频率的分数阶PID控制研究 下载：71 浏览：463
  • 单华1 和婧2 范立新1 高从闯3 梅睿1 骆钊2 《电网技术研究》 2020年10期
  • 摘要:
    由于可再生能源发电系统固有的不确定性以及日益扩大的电网规模和区域内电站结构的复杂度对电力系统稳定运行造成影响。抽水蓄能电站作为一种调频资源,已成为区域电网负荷频率控制(load frequency control,LFC)的重要手段之一。由此,开展了抽水蓄能电站的区域LFC研究,搭建了考虑死区和发电速度约束等非线性因素下的两区域再热式汽轮机组LFC模型,设计了一个分数阶PID(fractional order PID,FOPID)控制器,利用改进Oustaloup算法实现分数阶微分算子的近似并与传统的PID控制器进行比较。仿真结果表明,文中提出的FOPID策略在控制含有非线性环节的系统时能达到更好的控制效果,表现出较强的鲁棒稳定性。对于抽水蓄能电站参与的负荷频率控制,能够缩短频率恢复时间,使二次调频的动态性能得到很大提升。
  • 考虑多周期协调的新能源电力系统全景运行模拟方法与评估指标体系 下载：86 浏览：492
  • 元一平1 王建学1 张耀1 周磊1 王学斌2 卢国强2 《电网技术研究》 2020年10期
  • 摘要:
    为实现复杂环境下电力系统运行计划的技术经济性量化与评估分析,提出考虑多周期协调的全景运行模拟方法与评估指标体系。首先,结合我国调度实际,论述基于多周期协调思路开展电力系统运行模拟的必要性;在此基础上,提出了考虑多周期协调的新能源电力系统全景运行模拟技术理论框架;其次,结合多周期条件下电力运行的核心任务,给出长期/中期/短期的具体模拟方案与数学模型;所提全景运行模拟方案借助长期/中期/短期运行计划的时序嵌套与滚动修正,可以有效实现电力系统多周期、多时间尺度的协调优化与精细化时序运行模拟。最后,对现有规划方案评估的技术经济性指标集进行提炼,给出更为完整的经济性指标评价体系与计算方法。最后通过实际算例论证了全景运行模拟方案的有效性与先进性。
  • 考虑系统频率二次跌落的风电机组辅助调频参数确定方法 下载：81 浏览：452
  • 乔颖1 郭晓茜1 鲁宗相1 孙荣富2 《电网技术研究》 2020年10期
  • 摘要:
    随着以变流器接口并网的新能源比例不断提高,电力系统一次调频能力降低,频率稳定受到威胁。风电机组通过在并网变流器附加综合惯性控制实现辅助调频。然而,风电机组提供频率响应后,转子转速恢复可能给电力系统带来频率二次跌落危害。现有辅助调频参数设置多从风力机组自身调节能力出发,缺少考虑与系统的耦合作用。首先研究风电机组调频控制参数对系统一次调频的影响机理,分析参数整定的制约因素,然后根据一次调频综合评价指标来确定参数的取值范围。最后,设置了不同风电出力占比的仿真场景,探究参数在不同风电出力占比下的取值规律。
  • 考虑储能动态效率的风储微网三阶段协调优化 下载：97 浏览：510
  • 徐青山 吕亚娟 丁逸行 《电网技术研究》 2020年10期
  • 摘要:
    风储微电网的协调优化对于风电消纳、微网收益最大化以及配电网的安全稳定运行意义重大。采用基于希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huangtransform,HHT)的分频预测法预测风电功率,基于三阶段现货市场交易,以风储微网经济效益最大为目标,并考虑储能的动态工作效率特性,进行风储微网的协调优化。算例研究表明,储能系统能有效提高风电收益,而考虑储能的动态效率特性比储能静态效率模型更有利于微网的经济收益;且储能系统初始荷电状态的设定对微网的经济效益有较大影响;而包含日内市场的三阶段结算市场则能有效降低微网所需的平衡电费,并减少弃风量。
  • 基于虚拟额定电流的直流微电网分布式储能单元精确电流分配研究 下载：84 浏览：448
  • 米阳 陈鑫 季亮 喻思 何星瑭 田书欣 《电网技术研究》 2020年9期
  • 摘要:
    为了孤岛直流微电网的稳定运行,通常需要配备储能系统。为了防止储能系统中部分分布式储能单元过充或过放,储能单元的荷电状态需要达到均衡状态。但不匹配线阻会不可避免地存在于实际直流微网中,并影响荷电状态均衡的效果。针对该问题,提出一种基于虚拟额定电流的策略,该策略基于常见的PI控制器就可消除线阻对荷电状态均衡的影响。基于上述策略,储能单元在充放电时可根据其荷电状态或放电深度自适应地调整虚拟阻抗,使荷电状态快速达到均衡。同时,采用电压恢复策略使直流母线电压恢复至电压参考值。此外,为了减轻对通信总线的压力,采用基于自律分散系统的分布式通信结构。此外,稳定性分析为所提控制策略提供了理论上的支撑。最后,基于RTDS平台的对比案例验证了所提控制策略的有效性。
  • 基于稀疏电压幅值量测的配电网故障测距 下载：92 浏览：453
  • 贾科 董雄鹰 李论 冯涛 毕天姝 《电网技术研究》 2020年9期
  • 摘要:
    目前的配网故障测距算法大多依靠短路迭代计算或模拟大量故障选取最匹配的故障点来实现测距功能,该类方法计算繁琐,且容易得到伪故障点,为此提出了一种基于稀疏电压幅值量测的配网故障测距方法:将故障点的正序注入电流等效为故障区域两端节点的虚拟注入电流;利用支路追加法推导了节点阻抗矩阵所含特性,证明了将节点电压方程元素取幅值的可行性,以及测点分布需要满足的条件;利用压缩感知理论求解欠定的节点电压方程,定位故障区域;求取故障区域两端节点电压和等效阻抗,实现故障测距。文中方法对测量数据无严格同步要求,所需采样频率为4 k Hz,所需故障后数据时间窗长较短(故障后25 ms)。基于33节点的多电源配电系统的仿真数据表明,文中方法仅需7个测点,即可有效定位故障区域并实现故障测距,且受故障类型、过渡电阻、负荷变化影响较小,具有一定的抗噪声能力。
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电网技术研究  期刊指标
出版年份 2018-2025
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