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文献检索:
  • 基于k最短路径算法的负荷停电风险在线评估
  • 传统负荷评估方法结果的准确性取决于故障假设的规模,并且相应负荷转供的计算量大,难以满足在线评估的快速性要求。针对传统方法的问题,首先对在线停电风险评估的相关概念进行详细阐述和定义。在此基础上,提出一种改进的k最短路径算法求取不含环路的所有负荷供电路径,再进行安全校验,进一步得出负荷的可行供电路径用以计算负荷停电概率和停电风险值。算例表明,所提方法准确、全面和高效,可以有效反映负荷的停电风险。
  • 大功率并网风电机组状态监测与故障诊断研究综述
  • 状态监测与故障诊断技术是降低大功率并网风电机组的故障率和其运维费用的有效手段之一。对风电机组状态评估和故障预测进行综述。首先,在分析国内外风电机组故障统计情况的基础上,提出状态监测需要关注的风电机组关键部件;其次,综述风电机组整机综合状态评估和故障预测研究现状;然后,重点评述和分析风电机组关键部件的状态监测与故障诊断方法;最后,提出大功率并网风电机组状态监测与故障诊断的研究要点及趋势。
  • 大规模光伏发电并网系统电压稳定分岔研究
  • 运用数值分岔软件MATCONT对一个接入大规模光伏电站的经典3节点系统进行分岔分析。单参数分岔分析结果显示,系统存在着危害负荷电压稳定性的亚临界Hopf分岔。双参数分岔分析结果显示,当光伏电站以滞后功率因数运行时,系统具有最大电压稳定域光伏有功出力值,可作为光伏电站最大安装容量;而以超前功率因数运行时则会使系统的电压稳定域缩小。当光伏电站以滞后功率因数运行时,光照强度大幅度突降会对负荷电压稳定性造成不利影响,光伏电站有功出力越大,该影响越严重。对系统中的等值发电机角速度施加线性反馈控制后可延迟甚至完全消除亚临界Hopf分岔,从而可使系统以鞍结分岔点作为系统的电压稳定临界点,大幅扩大了电压稳定域;采用线性反馈控制措施还可使光照强度发生大幅度突降时负荷电压能够快速恢复。
  • 光伏并网附加控制抑制交流串补引起的次同步谐振
  • 高压交流串补有引发次同步谐振的风险,严重影响发电机组乃至整个电网的稳定运行。在光伏发电的基础上,研究通过光伏并网附加控制抑制交流串补引起的次同步谐振问题的可行性。基于复转矩系数思想设计一种次同步阻尼控制器加在光伏电站主控制器上,在保证光伏电站稳定并网的同时,抑制了交流串补引起的次同步谐振问题,很大程度提高了电网的稳定性与新能源并网效率。基于PSCAD/EMTDC仿真软件,以次同步IEEE第一标准模型作为仿真算例进行仿真验证,结果表明,相比STATCOM,通过在光伏电站并网附加阻尼控制器抑制次同步谐振的效果更好。
  • 基于过渡电阻倾斜角的光伏并网自适应距离保护
  • 针对光伏并网距离保护测量阻抗受过渡电阻的影响的问题,提出一种基于过渡电阻倾斜角估计的自适应距离保护。对故障分量的分析结果表明过渡电阻倾斜角θ完全由光伏电站的等效阻抗XN决定,而XN随着光伏电站发电量P的变化而变化。采用最小二乘法估算出P与XN间的关系,从而确定θ。采用相量图获得线路短路阻抗并给出距离保护判据。仿真分析结果显示,所提方法的最大误差为2.4%,低于传统方法的最大误差14%,极大地减小了过渡电阻对光伏并网距离保护测量阻抗的影响。
  • 风电功率爬坡事件作用下考虑时序特性的系统风险评估
  • 与常规的风电功率随机波动相比,风电功率爬坡事件具有明显的时序特性。为准确评估其对系统运行风险的影响,分析风电功率爬坡事件的特点及发生过程,并基于非序贯蒙特卡罗模拟法推导与之相适应的常规机组停运模型。通过对常规机组可能停运时刻和对应的运行状态分别进行抽样,考虑爬坡事件与常规机组停运之间的时序关系对评估结果的影响。在计及低频减载及AGC调节作用的基础上,采用频率越限次数和失负荷期望对系统运行风险进行评估。以IEEE RTS 24节点系统为例,对多种场景下系统运行风险进行评估及对比分析,验证了所提模型的有效性。
  • 风电有效投资规模及其敏感性分析
  • 科学评价在一定系统条件下的风电有效投资规模,对风电的可持续发展具有重要意义。考虑风电的波动性和随机性特征,在长期市场均衡模型的基础上,构建风电有效投资容量的分析模型。在此基础上,根据美国PJM市场的数据,在IEEE 30节点系统中对风电有效投资规模进行模拟计算,对风电的主要影响因素进行敏感性分析,结果表明,风电容量成本、市场需求水平、快速调峰能力和电网输送容量等是风电发展的关键因素。结合我国风电发展的实际,提出风电优化规划的政策建议和意见。
  • 基于PCA聚类方法的±800kV直流输电线路全线速动保护
  • 提出一种基于主成分分析(PCA)聚类的直流线路全线速动保护,其结合保护安装处测点所获取的极线电流,基于PCA聚类来判断短路故障发生的方向,如果是正向故障,则继续采用PCA聚类来甄别是正向区内还是正向区外故障。仿真结果和实测数据表明,所提保护适应于不同的高压直流输电系统,具有抗雷击干扰和抗谐波干扰的能力。
  • 面向风火打捆的特高压直流输电工程弱送端强直弱交耦合特性研究
  • 哈郑特高压直流是我国首个大容量风火打捆直流外送工程,送端电网存在多种安全稳定问题。分析了直流运行特性,提出了过渡期联网运行和孤岛运行的条件。研究了弱送端电网不平衡功率分配特性,为故障后保障重要交流通道安全稳定控制策略的制定奠定了基础。研究了特高压直流输电系统与750 k V交流电网耦合特性,指出配套火电的投运将使吐哈断面稳定问题由动态稳定转变为暂态稳定,二通道同时存在电压大幅波动和暂态稳定问题,给出了故障约束下特高压直流与二通道输电能力。分析了直流对青藏直流及藏中电网频率稳定的影响规律,研究了风火不同比例下直流故障引起的电压波动问题,为西北电网的运行控制提供了参考依据。
  • 基于形态学的特高压直流输电线路单端电流方向暂态保护
  • 提出一种基于形态学的特高压直流输电线路单端电流方向暂态保护方法,根据故障电流行波方向判定故障发生在本侧区外,或者本侧区内/对侧区外,根据边界及线路对高频信号的衰减特性判定故障发生在本侧区内还是对侧区外。利用整流侧保护安装处获取的故障暂态电流信号结合多分辨形态梯度(MMG)变换,提取电流信号在突变点的极性,提出电流方向元件原理及判据。对整流侧保护安装处检测到的暂态信号进行形态谱运算,并将形态谱归一化后的值转换到频域,通过比较在频域内的形态谱判断故障在对侧区外还是本侧区内。仿真结果表明所提方法能准确区分本侧区外、本侧区内和对侧区外故障,实现特高压直流输电线路全线保护。
  • 基于条件相关运行风险的发电调度优化模型
  • 综合考虑实时运行条件对元件和电网运行可靠性的影响,构建基于条件相关运行风险的发电调度优化模型。将条件相关的运行风险评估与发电调度优化相结合,采用统一的货币形式量化发电机调度成本和风险代价,以期望总成本最小为目标函数,在满足正常和故障状态对应安全约束条件下寻求最优调度方案。同时,计及旋转备用响应特性以及可控串联补偿器(TCSC)对电网运行风险的影响,将机组输出功率再调整允许范围和TCSC补偿范围增至约束集中。该模型综合考虑了负荷水平、实时调度运行方式、潮流分布和运行风险的相互影响,实现了电网运行风险和发电成本均衡协调的最优调度决策。采用禁忌遗传优化算法对所建优化模型进行求解。RBTS测试系统的计算分析验证了所提模型和算法的有效性。
  • 一种新型电网拓扑错误辨识方法
  • 提出一种基于道路-回路方程的拓扑错误辨识方法。利用网络拓扑约束与基尔霍夫定律,并借助相量测量单元(PMU)提供的同步电气量信息,建立道路-回路方程,计算支路电流。在此基础上,考虑各种拓扑错误及不良数据并存的情况,根据计算值与量测值间的差值,对拓扑信息及支路电流量测值进行校验。IEEE 9与IEEE 39节点系统仿真结果表明所提方法具有较好的适应性、可靠性及容错能力。
  • 基于NExT-ERA与SSI-DATA环境激励下的低频振荡辨识方法比较
  • 随着广域测量系统的应用,采用环境激励下相量测量单元量测得到的类噪声信号进行低频振荡在线模态辨识具有很好的应用前景。针对NEx T-ERA以及SSI-DATA 2种环境激励下的低频振荡辨识方法进行性能评估。简要回顾2种算法的基本原理;基于算法中关键参数以及仿真条件设置不同的评估标准,通过仿真算例的模态参数辨识对2种算法的性能进行分析比较;对2种算法各自的优点和适用性进行评估与总结。
  • 电力系统运行协同的区间有功优化潮流
  • 提出一种应对不确定运行环境的电力系统运行协同的区间有功优化潮流模型,该模型充分发挥频率调节效应的作用以在决策层面上挖掘系统消纳不确定性的运行协同能力,并有效考虑机组备用响应过程,从而明确备用为谁而备,实现调度与控制的友好衔接;模型中不确定量和状态变量均以服从区间分布的随机变量来表示,且以仿射算术形式表达。为简化问题求解规模,给出约束缩减方法,基于强对偶理论采用互补形式表达以提取主导约束,将该模型转化为确定性的非线性规划问题,并基于GAMS平台进行求解。算例分析验证了所提方法消纳不确定性的有效性以及适应大规模系统求解的计算效率。
  • 多馈入直流输电系统谐波交互影响分析
  • 多馈入直流输电系统中各换流站交流侧谐波存在交互影响现象。分别给出了多馈入直流输电系统中交流侧谐波吸收、谐波放大的定义,描述了其发生现象,提出了基于谐波阻抗分析方法的双馈入直流输电系统谐波交互影响分析模型,揭示了谐波交互影响的机理。以华东电网为例,利用EMTDC电磁暂态仿真软件,建立多馈入直流输电系统模型。通过各条直流输电工程交流滤波器组合投切、交流侧故障的仿真以及实际录波数据分析,验证了谐波交互影响现象和其发生机理,并分析比较了非特征谐波、特征谐波放大倍数的差异。对各换流站交流侧谐波自阻抗进行了扫描分析,结果表明两换流站交流侧等效谐波自阻抗幅值差值较大或相位差值较大是发生明显谐波吸收、放大现象的必要条件。
  • 计及DG与STATCOM的配电网重构优化策略
  • 采用一种改进遗传算法(GA)实现配电网重构,其考虑了配电网近期的发展变化,将分布式发电(DG)与静止无功补偿器(STATCOM)引入配电网模型中,探讨它们对配电网重构和提高电能质量的影响。采用十进制与二进制混合编码方式和特殊的交叉与变异操作避免GA不可行解的产生,采用云算法改进交叉率与变异率以提高GA的收敛性。对IEEE 33节点配电网进行仿真,结果表明所提出的改进GA可有效地实现网络重构,DG与STATCOM的引入能有效提高配电网的供电质量和可靠性。
  • 基于Spark和IPPSO_LSSVM的短期分布式电力负荷预测算法
  • 为了提高电力负荷预测的精度,应对单机运算资源不足的挑战,提出一种改进并行化粒子群算法优化的最小二乘支持向量机短期负荷预测模型。通过引入Spark on YARN内存计算平台,将改进并行粒子群优化(IPPSO)算法部署在平台上,对最小二乘支持向量机(LSSVM)的不确定参数进行算法优化,利用优化后的参数进行负荷预测。通过引入并行化和分布式的思想,提高算法预测准确率和处理海量高维数据的能力。采用EUNITE提供的真实负荷数据,在8节点的云计算集群上进行实验和分析,结果表明所提分布式电力负荷预测算法精度优于传统的泛化神经网络算法,在执行效率上优于基于Map Reduce的分布式在线序列优化学习机算法,且提出的算法具有较好的并行能力。
  • 低压配网台区电压改善潜力评估方法
  • 针对目前低压配网台区的电压评估指标不完善和评估过程粗略的问题,提出了考虑沿线电压特性的电压评估指标及相应的电压改善潜力定量评估方法。简要分析现有的电压改善措施并提出电压指标改善率的概念,通过潮流计算获取指标改善率的数值。利用改进序关系算法确定各电压指标改善率权重,进而通过加权计算得到整个台区电压改善率用于评估台区电压改善潜力。算例分析结果表明,所提方法能有效地预先评估台区电压改善潜力。
  • 规模化并网逆变器网侧谐振电流信息的小波包提取方法
  • 规模化并网逆变器在电网公共端并联易引起复杂的谐振现象,为了有效抑制该谐振,介绍了一种基于"检测-反馈-补偿"思路的系统控制结构。为了实现上述目标,首先需要实时准确地提取该谐振电流信息来为抑制措施提供基准。研究了基于小波包变换的最大谐振电流成分实时提取技术,提出一种基于db4小波包的小波树优化分解与重构算法,在每一层分解后采用阈值判据判定小波频段、保持频段和置零频段,下一层分解时仅对小波段进行分解。相比小波包完全分解算法,该优化算法可降低分解重构过程的运算量且不损失最大谐振电流信息量。基于DSP+FPGA控制平台在含不同谐振电流信息情况下对小波树优化算法的有效性进行了验证,并给出了基于"检测-反馈-补偿"思路的谐振电流抑制结果,实验表明优化算法可有效提取出最大谐振成分,并可用于电力电子变换器的实时控制。
  • 复合功能并网逆变器的线性最优控制
  • 针对具有工频隔离变压器和LC滤波环节的三相复合功能并网逆变器,将其等效变换为带有LCL滤波器的逆变器结构。利用LCL滤波环节的状态方程建立小信号模型,提出了一种基于线性二次型理论的最优控制策略,在消除了LCL滤波器固有的谐振现象的同时,实现了对并网点PCC处谐波、无功和不平衡电流的补偿,提高了并网点处的电能质量。为了提高系统稳定性,给出了与线性最优控制相适应的前馈控制算法,并采用了无锁相环补偿电流和功率跟踪电流生成算法。利用电磁暂态综合分析程序PSCAD/EMTDC的仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性。
  • 高压直流输电送端孤岛运行附加频率控制器设计
  • 高压直流输电系统在孤岛运行方式下,由于缺少负荷的频率调节效应,交、直流系统的扰动极易造成送端系统频率的不稳定。采用TLS-ESPRIT算法辨识出某实际电网系统的传递函数,并根据根轨迹校正原则设计了一种直流系统附加频率控制器,利用直流输电系统功率的快速可控性,来稳定送端系统频率。同时,设计了传统比例积分控制器与所提控制器进行比较。在PSCAD/EMTDC中仿真结果表明,所设计的频率附加控制器可以有效地提高孤岛系统的频率稳定性。
  • 直流接地极极址勘测的研究
  • 直流工程建设初期,直流接地极的选址合理性会影响交流电网的直流偏磁状况。针对典型土壤,从直流电流透深以及直流偏磁计算的角度,研究了直流接地极极址勘测时的测量范围以及测量深度。在运用大地电磁(MT)法进行直流接地极勘测时,推荐测量范围为待选极址周围70 km;测量深度推荐值为70 km,测量深度必须穿过高阻层,直到电阻率下降到临界电阻率以下,否则会给直流接地极评估带来显著误差。同时给出了MT法的测量点布置方法。
  • 测试点偏移时的接地网腐蚀故障诊断方法
  • 为减小测试点偏移对接地网腐蚀故障诊断结果造成的影响,利用PSCAD模拟偏移状况,对2种偏移程度下的完全可测支路故障诊断结果进行对比分析,基于分析结果提出一种测试点在不同偏移程度下的归算处理方法。根据该方法对原有非线性故障诊断数学模型及混合粒子群优化算法进行改进,仿真结果表明改进的接地网腐蚀诊断算法在测试点偏移情况下仍然准确有效。
  • 基于概率行为树的保护系统建模与可靠性定量评估
  • 依据数字继电保护系统的功能和特点,提出一种保护系统的行为树模型及其可靠性定量评估方法。给出硬件部件、软件行为、顺序和选择关系的可靠度模型。对现有行为树模型进行概率扩展后完成对保护系统的建模,给出行为可靠度计算公式以进行保护系统可靠性定量评估。算例仿真计算结果表明,所提方法可正确评估保护系统可靠性,进行薄弱环节识别。
  • 基于联锁的110kV区域电网线路保护原理及其应用
  • 针对110kV电网的特点,分析了阶段式距离保护在多级线路结构的电网中逐级配合困难的问题,提出了基于联锁的区域电网线路保护原理。该保护原理结合了本线路距离保护和线路对侧变电站的母线电流差动保护、线路距离保护的故障判别结果,从而实现全线范围的快速动作后备保护功能。该保护原理集成于区域保护与控制系统中,通过站域保护设备之间的动作信息发布/订阅,实现了基于联锁的区域电网线路保护功能。基于该原理的区域保护与控制系统已通过仿真测试并投入试运行,其原理的正确性得到了验证。
  • [中国电力教育太学院(校)长联席会学术论文专栏]
    基于k最短路径算法的负荷停电风险在线评估(王增平;姚玉海;张首魁;郭昆亚)
    [综述]
    大功率并网风电机组状态监测与故障诊断研究综述(李辉;胡姚刚;李洋;杨东;梁媛媛;欧阳海黎;兰涌森)
    [清洁能源]
    大规模光伏发电并网系统电压稳定分岔研究(李升[1,2];卫志农;孙国强;高鹏;肖佳)
    光伏并网附加控制抑制交流串补引起的次同步谐振(陈实;李兴源;李宽)
    基于过渡电阻倾斜角的光伏并网自适应距离保护(张尧[1,2];晁勤;李育强;王一波)
    风电功率爬坡事件作用下考虑时序特性的系统风险评估(何成明;王洪涛;王春义;韦仲康)
    风电有效投资规模及其敏感性分析(黄辉)
    [特高压技术论坛]
    基于PCA聚类方法的±800kV直流输电线路全线速动保护(束洪春;田鑫萃)
    面向风火打捆的特高压直流输电工程弱送端强直弱交耦合特性研究(吴萍;徐式蕴;赵兵;陈昊)
    基于形态学的特高压直流输电线路单端电流方向暂态保护(陈仕龙;曹蕊蕊;毕贵红;荣俊香;李兴旺)
    [分析与研究]
    基于条件相关运行风险的发电调度优化模型(赵渊;邱玉良;熊燕娇;叶梦姣;吴林)
    一种新型电网拓扑错误辨识方法(马静;张俣妤;马伟;王增平)
    基于NExT-ERA与SSI-DATA环境激励下的低频振荡辨识方法比较(高洁;李群湛;汪佳;王燕;周阳)
    电力系统运行协同的区间有功优化潮流(孙东磊;韩学山;张波)
    多馈入直流输电系统谐波交互影响分析(杨光亮[1,2];邰能灵[1,3];郑晓冬;于仲安)
    计及DG与STATCOM的配电网重构优化策略(吴忠强;赵立儒;贾文静;吴昌韩)
    基于Spark和IPPSO_LSSVM的短期分布式电力负荷预测算法(王保义;王冬阳;张少敏)
    低压配网台区电压改善潜力评估方法(欧阳森;耿红杰;杨家豪)
    规模化并网逆变器网侧谐振电流信息的小波包提取方法(肖华锋;刘隰蒲;过亮;王彤)
    复合功能并网逆变器的线性最优控制(程冲;曾正;汤胜清;杨欢;赵荣祥)
    高压直流输电送端孤岛运行附加频率控制器设计(魏亮;王渝红;李兴源;黎东祥;刘霄涵;汤华)
    直流接地极极址勘测的研究(徐碧川;鲁海亮;潘卓洪;文习山;蓝磊;李伟)
    测试点偏移时的接地网腐蚀故障诊断方法(吕超;刘利强;胡凯旋;王姣;孙骞)
    [探讨与应用]
    基于概率行为树的保护系统建模与可靠性定量评估(熊海军;朱永利;张琦;王德文)
    基于联锁的110kV区域电网线路保护原理及其应用(华煌圣;刘育权[1,2];王莉;朱晓彤;李园园;刘金生;李力)
    《电力自动化设备》封面
      2010年
    • 01

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    主办单位:南京电力自动化研究所 国家电力公司南京电力自动化设备总厂

    主  编:吴济安

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