文章-世纪中文出版社

吴方劼1 申笑林1 徐闻婕2 吴泳聪2 《电气学报》 2018年1期

摘要:

为了有效地制定直流偏磁抑制措施,有必要对直流偏磁电流的影响因素进行全面的研究。基于场路直接耦合法,采用CDEGS软件建立了简化的交流网络模型,计算了不同变电站参数、线路参数和接地极形状下的变压器直流偏磁电流值。研究结果表明,接地电阻小、出线回数多、并联接地变压器台数少及含有较大地理跨度输电线路的站点具有较高的直流偏磁风险,而直流接地极的形状对交流电网的直流电流分布影响不大。研究结果可为直流接地极的选址和直流偏磁的治理提供参考。

海底电缆敷设三维交互式仿真培训平台设计与实现下载：97 浏览：509

卢志飞1,2 汪洋1,2 孙璐1 袁新星3 张秋实4 林晓波1 《电气学报》 2018年1期

摘要:

针对海底电缆敷设施工业务培训的迫切需求,提出了一种海底电缆敷设三维交互式仿真培训系统方案,充分利用Unity3D引擎优势,搭建了海缆敷设三维动态仿真平台,建立了海缆敷设仿真培训所需的工具模型库、人物模型库及三维场景库,实现了仿真教学、操作训练与考核评价等培训功能。基于HTC虚拟现实设备,开发实现了设备仿真操作、漫游行走等人机交互功能,增强了用户体验。应用结果表明,该系统不仅能规范海底电缆敷设施工流程,还有效指导海缆敷设施工现场标准化作业,为海缆线路管理及运维人员全维度掌握海底电缆运维技术提供理论与作业培训平台。

计及风电与光伏并网的电力系统运行风险评估下载：69 浏览：444

商皓钰刘天琪卜涛何川印月丁理杰《电力研究》 2020年10期

摘要:

为了对新能源并网系统进行更合理的规划建设,提高其运行安全性,提出计及风电与光伏并网的电力系统运行风险评估模型。在包含风光出力不确定性、负荷波动、线路和发电机实时状态的基础上,考虑风光联合出力及天气对线路停运率的影响,以便更准确地进行风险评估。在计及电压越限、电压崩溃、线路有功功率越限、系统失负荷的传统风险指标体系基础上,增加了弃风弃光和稳态频率越限风险指标,更全面地考量风险来源。引入涵盖上述指标的综合风险指标,结合层次分析法与熵权法计算各个指标权重,所得结果更客观。采用非序贯蒙特卡洛法抽取系统状态进行风险评估,以IEEE-14节点系统为例,定性分析了新能源接入位置和风光联合出力对系统运行风险的影响,验证所提出模型和方法,为今后以风、光为代表的新能源并网系统运行风险评估提供参考。

基于下垂特性的柔性直流配电系统控制策略下载：86 浏览：500

李盈含高亮《电力研究》 2020年10期

摘要:

柔性直流配电系统运行方式多样且源荷功率波动具有高频随机性。为解决传统下垂控制下电能质量较低、功率分配不合理和电压动态调节不理想等问题,提出一种将自适应控制、预测控制与下垂控制相结合的控制策略。首先设计直流电压偏差补偿器实时追踪系统的稳定工作电压,并对传统下垂系数设置动态影响因子,自适应调整下垂系数,按各换流站功率裕度合理分配出力;然后在内环电流控制中引入模型预测控制方法,避免因PI参数整定不当弱化控制效果,进一步提高系统的动态响应能力。在PSCAD上搭建双端柔性直流配电系统仿真模型,对不同运行工况进行仿真,验证了该策略的有效性。

基于虚拟同步发电机的MMC受端换流器控制策略下载：72 浏览：474

陈继开曾强李林贾肖华辛业春李国庆《电力研究》 2020年9期

摘要:

模块化多电平换流器(modular multi-level converter,MMC)的电力电子拓扑结构决定了其零惯性的特性,对系统惯性无支撑作用,系统发生直流传输功率波动和交流系统发生短时功率失衡都可能导致与火电机组相连的交流电网频率产生较大偏差。针对上述问题,提出了一种基于虚拟同步发电机(virtualsynchronousgenerator, VSG)的MMC受端换流器控制策略。该控制策略在MMC功率外环控制中加入一阶惯性环节,为系统提供惯性参数和阻尼参数,使换流器在运行外特性上与同步发电机相类似。通过建立VSG数学模型,对惯性参数和阻尼参数的动态响应进行分析。基于Opal-RT实时仿真,搭建五端MMC-MTDC系统验证所提出的控制策略的正确性与有效性。仿真结果充分表明,当交直流系统功率发生波动时,该控制策略能够在不依靠复杂通信系统的条件下,有效地抑制交流电网频率波动,VSG控制策略能有效为系统提供惯性和阻尼,提高交流系统频率稳定。

考虑不确定性价格型需求响应的多源微网运行优化下载：89 浏览：498

高佳1 肖迎群2 马蕊1 张金钱1 《电力研究》 2020年9期

摘要:

为提高微网供需两侧的经济运行水平,分析价格弹性系数不确定性给微网需求侧和供应侧带来的成本影响,在微网需求侧,建立了考虑价格弹性系数不确定性的需求响应成本效益模型;然后在微网供应侧,以经济运行成本和环境成本为优化目标,结合微网实际运行约束,建立了考虑不确定性价格需求响应的微网经济运行优化模型,提出一种新的差分粒子群混合算法作为优化模型的求解方法。采用基准函数作优化对比测试,验证了改进算法的有效性和可靠性。通过仿真实验结果得出:考虑价格弹性不确定性因素,会增加微网需求响应成本,同时,加入不确定性因素后微网供应侧运行效益有所降低。

考虑市场环境的多微网分散协同调度方法下载：80 浏览：495

丁筱郭创新《电力研究》 2020年8期

摘要:

多微网系统接入配电网后,会对配网运行造成较大影响,该文结合市场环境下双边交易模式,提出含多微网主动配电系统的双层优化模型。下层优化模型为多微网分散协同调度,采用原对偶内点法求解微网公共连接点的节点电价,同时设计了一种分散式的协同调度策略以确定微网间的交换功率,从而实现多微网系统的经济运行;上层优化模型为配网运行优化,针对多微网接入后带来的配电网运行问题,建立了一种以配电网网损最低为目标函数的配电网重构模型,并采用二进制粒子群算法求解该模型,得到了配网运行的最优方案。通过两层优化实现了含互联微网配电系统的安全经济运行。最后,以3个互联微网系统接入IEEE 33节点配电系统为例,验证了所提调度方法的有效性和合理性。

基于非凸矩阵分解的电网欺骗性数据注入攻击检测方法下载：81 浏览：476

陈雄欣1 罗萍萍1 苑开波2 《电力研究》 2020年8期

摘要:

电力系统状态估计中的量测数据容易受到欺骗性数据注入攻击的恶意篡改,使状态估计的稳定性受到影响。根据量测数据在连续时间段内的低维特性以及欺骗性数据攻击的稀疏特性,提出了一种基于非凸矩阵分解的电网欺骗性数据注入攻击检测方法。首先,将欺骗性数据注入攻击的检测问题视为稀疏低秩矩阵分解问题,并将分解问题转化为非凸优化问题,通过改进的交替方向乘子法求解此非凸问题,将受攻击的数据矩阵分解为正常量测矩阵和攻击矩阵;其次,利用分解出的攻击矩阵检测出欺骗性数据注入攻击的数值和位置,并以分解出的正常量测矩阵作为参考量测量,进行状态估计获得正确的状态变量;最后,通过IEEE-14节点系统分析了不同攻击幅值下的检测结果,验证了所提方法的准确性。

电力市场背景下基于主从博弈的新能源消纳模型下载：79 浏览：462

薛佳诚1 唐忠1 盛锐1 赵铃光2 谢琳宇1 《电力研究》 2020年8期

摘要:

如何解决电网购电成本最小化目标与发电商收益最大化目标相矛盾的问题,是新能源消纳研究的重要课题。针对寻求矛盾的均衡解问题,提出了一种在电力市场背景下基于主从博弈的新能源消纳模型。首先根据一主多从博弈理论,将电网作为博弈主体,并引入新能源消纳惩罚成本,以购电总成本最低、解决弃风弃光问题为目标;然后将各发电商作为博弈从体,以售电收益最高为目标,构建一主多从电力市场博弈模型;最后通过改进型自适应遗传算法与粒子群算法相结合的算法解出该模型的Stackelberg-Nash均衡解。仿真结果表明,所提出的模型能使博弈各方获得利益的最优分配,并能有效解决弃风弃光问题。

基于直流电压信号的光储系统协调控制策略下载：89 浏览：495

范亚楠1 刘天羽1 张新松2 《电力研究》 2020年7期

摘要:

在以光伏系统、储能装置、并网逆变器、交直流负荷构成的光储系统基础上,分别对离网和并网两种运行方式的控制策略展开研究。考虑到光伏装置的随机性、储能装置的充放电属性和负载多变的现象提出直流侧电压分层控制方式。以直流电压幅值为依据,协调储能装置自适应下垂控制,同时网侧双向变流器采用虚拟同步发电技术,能较好地稳定直流侧电压,降低系统内部功率冲突,保证内部功率交换的稳定。最后通过MATLAB/Simulink在离/并网模式下,分别仿真验证系统协调控制策略的有效性。仿真结果表明:在离网模式下,与下垂控制进行对比,虚拟同步技术的引入使得系统具有较强的鲁棒性;协调控制策略保证了系统稳定并实现储能装置的有效利用。

基于改进Line-Pack模型的综合能源系统优化调度下载：93 浏览：502

于娜1 操晨润2 黄大为1 黄征3 陈厚合1 张鹏宇4 《电力研究》 2020年7期

摘要:

针对Line-Pack模型无法考察天然气系统内部不同规模管道的动态特性问题,在分析输气管道压力与质量流动态平衡过程差异性的基础上,将输气管道分解为有限多个小规模等长管元,在每个管元上计及压力与质量流平衡时间差,将天然气在输气管道内的复杂运动过程近似等效为有限个管元的气体稳定运动,构建了计及气网多规模长输气管道的改进Line-Pack模型以融入优化调度模型,并给出了线性化处理方案以便于适应大规模问题求解。基于修改的比利时20节点天然气系统和IEEE 39节点电力系统构建了算例系统,采用Pipeline Studio商业油气仿真软件对所提模型计算得到的调度方案进行分析,验证了所提改进模型的合理性和有效性。

计及N-1安全和网络重构的配网可开放容量评估下载：81 浏览：468

胡伟1 杨梓俊1 荆江平1 吴奕1 韩锋1 汪超群2 《电力研究》 2020年6期

摘要:

可开放容量评估是配电网规划与运行的主要工具之一,对于提升配网可靠性、制定升级和改造策略具有重要参考价值。针对传统可开放容量评估过度简化、无法有效处理多联络馈线的缺陷,该文建立了考虑N-1安全和网络重构的配电网可开放容量评估模型。该模型同时考虑了正常运行状态的潮流约束和故障状态下的开关操作约束,具有解的质量高、计算结果可行等优点。为求解该模型,提出基于广义Benders分解-二分逼近的双层混合算法。该算法利用上层逼近、下层检验、双层互动的思想,通过交替迭代的方式不断收缩解空间,直至获得最优解。22节点和70节点系统的测试结果验证了该模型和算法的正确性和有效性。

基于多频段电力系统稳定器的电力系统暂态稳定性优化策略下载：79 浏览：492

闫群民李玉娇《电力研究》 2020年5期

摘要:

针对风电场接入互联系统后产生的暂态稳定性问题,分析了低频振荡产生的原因,提出将多频段电力系统稳定器(multi-band power system stabilizer,MB-PSS)与静止无功补偿器(static var compensator,SVC)联合运行的控制策略,并对二者设置目标函数进行优化,从而提高系统运行的稳定性。将风电场接入IEEE两区域四机互联系统,在MATALB仿真平台对4种工况进行了仿真验证,结果表明所提策略在抑制区间低频振荡和稳定系统电压方面性能优越,能有效提高电力系统的暂态稳定性和电能质量。

计及多能源分频互补的新能源并网调度优化下载：72 浏览：427

包广清1 周家武1 马明2，3 汪宁渤2，3 《电力研究》 2020年5期

摘要:

风电、光伏发电等新能源电力的强波动性、弱支撑性给电力系统稳定性带来不利影响。为此,在研究风电、光伏出力随机波动特性的基础上,通过离散傅里叶变换(DFT)分析补偿风、光电联合出力的电力曲线功率频谱密度,提出利用火电、水电、储能等多能源分频补偿控制模式以应对高比例新能源并网波动问题。首先利用两次小波包分解将波动补偿量分解为低频、中频与高频分量;然后以年运行成本最小化为目标在引入波动量罚系数的基础上根据不同能源机组出力特性优化不同补偿机组容量。通过对西部某地区风电场群及光伏电站数据进行分析,验证了所提调度优化方法的正确性和可行性。

城市居民区的综合能源利用综述下载：76 浏览：463

姚钢1 李琳1 周荔丹2 周翔3 《电力研究》 2020年5期

摘要:

随着经济发展和城市化水平的提高,家庭能耗在国民总能耗中的占比不断增加,成为能源消费新的增长点,引起越来越多的关注。针对城市家庭能源需求及供应,结合国内外学者的相关研究,从技术角度对居民区综合能源系统的构成与框架进行分析,提出了面向城市居民区的用户-社区两级能源体系。介绍了支撑系统运行的信息交互技术,并结合综合能源交易模式对系统的优化运行和调度算法进行归纳和总结。最后,从居民区综合能源系统向能源互联网发展,以及用户用能预测、能源供应及能量流动、需求侧响应、系统搭建与推广和能源交易等方面进行了展望。

太阳能光伏-光热联合发电的优化运行模型下载：88 浏览：487

肖白王涛《电力研究》 2020年5期

摘要:

光伏发电发展迅速,其间歇性与波动性使传统机组频繁处于深度调峰状况,借助光热电站可有效缓解。从光伏光热发电特性出发,建立了光伏光热联合发电模型,并对其接入后的电力系统进行优化。以光伏光热联合系统的收益最大以及跟随负荷能力最大为目标,并采用权重法对目标函数进行处理,可知优化模型满足光伏光热电站的主要运行约束与传统安全约束。IEEE 30节点的算例结果证明了该模型的有效性与可行性。

基于可控负荷提升风电接纳能力的优化调度下载：83 浏览：468

刘刚1 郭春雨1 蔡文彬2 刘淼1 张钊3 初壮2 《电力研究》 2020年4期

摘要:

针对我国"三北"地区冬季供暖期的高热负荷、低电负荷问题,在构建多区域热电厂侧配置蓄热式电锅炉作为可控负荷的热电联合调度模型的基础上,利用改进的粒子群优化算法迭代寻优,对弃风电量供热、风电就地接纳、风电并网水平等问题进行探究。建立计及弃风因素与可控负荷影响的电网优化调度的双层优化模型:上层优化是可控负荷的负荷优化问题,通过优化调度可控负荷的方式,以可控负荷购电成本最小化为目标;下层优化是电网的发电优化问题,通过电网调度的方式,以全网发电成本最小化为目标,为上层优化提供电网实时电价。对所建模型进行算例仿真,通过KKT条件将双层优化模型转换为具有均衡约束的单层优化模型后使用MATLAB软件优化求解。结果表明:在负荷低谷的弃风时段蓄热及区域间协调送电供热能够高效利用蓄热罐的蓄放热能力,提升风电接纳与优化机组成本。

基于机会约束的多能源枢纽电气互联综合能源系统日前经济调度下载：76 浏览：491

周晟锐1 刘继春1 张浩禹1 文杰1 张林1 冯麒铭2 《电力研究》 2020年4期

摘要:

集生产、转化、储存和消费于一身的能源枢纽使电网和天然气系统的协同规划与运行成为可能,同时多种不确定性是电气互联系统调度面临的最大问题。为此构建了一种含多个能源枢纽的电气互联综合能源系统机会约束规划。首先,充分挖掘气管网的储能特性,在分别对能源枢纽、电力系统和天然气系统精细建模的基础上,考虑风电和负荷不确定性,建立了含机会约束的日前调度模型。然后,将气网潮流线性化,采用Bernstein近似将此模型转化为确定性整数混合线性凸优化问题,可利用商业软件有效求解。最后,在一个含3个能源枢纽的IEEE RST24电力系统和比利时20节点天然气系统的耦合系统中进行仿真,结果表明,气网动态特性能为综合能源系统调度提供缓冲,同时此种确定性转化方法能有效体现机会约束规划的鲁棒性。

基于库存理论考虑局部不确定性的互联微电网分布式鲁棒调度下载：81 浏览：476

魏大钧1 孙树敏1 程艳1 管荑2 郝然3 艾芊3 《电力研究》 2020年3期

摘要:

为实现广域分布式能源系统的高度自治性和鲁棒性,提出了一种用于互联微电网(interconnected microgrids,IMG)的分布式鲁棒经济调度(distributed robust economic dispatch, DRED)。首先,应用多智能体理论搭建IMG的分层分布式调度框架;其次,为了解决分布式鲁棒优化问题,将原问题分解为多层问题,在上两层进行可行性测试和联络线功率优化。在此研究结果的基础上,运用库存理论对可再生能源和负荷的不确定性进行了研究;最后,以一个实际的IMG系统为例,通过对分散和集中式鲁棒方案的比较,验证了该策略的收敛性和可行性。该模型在计算复杂度上也优于传统的DRED模型,利用概率信息实现了某一置信水平下的最优调度。

计及需求侧响应的电-气耦合配网协同规划下载：76 浏览：488

李达1 叶圣永1 韩宇奇1 刘洁颖1 陈博1 王惠如2 郭创新2 《电力研究》 2020年1期

摘要:

随着燃气轮机和电转气技术的发展,电-气配网耦合日益加深。另一方面,需求侧响应能削峰填谷,提升系统性能。因此,针对计及需求侧响应的电-气配网协同规划展开研究。首先,在对需求侧响应进行数学分析与建模基础上,以投资成本、维护成本、交易成本和补偿成本之和最小为优化目标,建立配电线路、配气管道、耦合设备规划的混合整数非线性模型。然后,通过分段增量线性化和辅助变量法,将模型化为混合整数线性问题并利用CPLEX求解。最后,将所提方法应用于12节点配电网与10节点配气网的两阶段协同规划,结果表明需求侧响应可降低设备容量需求,减少购能费用,提升规划方案的经济性。

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