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基于多Agent的能量管理系统支持平台

将多Agent技术应用于构建高效、可靠、灵活的新一代能量管理系统(N-EMS)支持平台.提出了适用于N-EMS的二维联盟多智能体架构,从增强并发和负载均衡这2个方面讨论了提高系统实时性的方法,利用黑板模型实现了Agent之间的通信、协调,将不同功能的Agent组织成完整的电力系统应用.根据该方法构建的N-EMS已经在2个省级电网投入使用,现场运行情况证明了该方法的有效性.
节能发电调度旋转备用计划优化

节能发电调度不仅改变了现行计划电量调度模式下制定发电计划的目标函数,还可能改变现行的等备用原则.文中首先探讨节能发电调度方式下制定旋转备用计划可能采取的原则--等备用原则和能耗最小原则,建立相应的旋转备用优化决策模型;然后研究旋转备用计划优化的实现方式,分别选用旋转备用计划和发电出力计划的独立建模分步优化、统一建模联合优化2种思路,构建不同的节能发电调度模型,并基于启发式动态规划方法,针对同一算例进行优化计算.算例分析验证了所提出的旋转备用优化决策模型及其实现方式的正确性和有效性.
非有效接地电网单相电弧接地故障的建模及仿真

单相电弧接地故障是中压配电网中的主要故障形式,建立准确的接地电弧模型对于故障分析是十分必要的.文中比较了现有的几种电弧模型的优缺点,在基于弧隙能量平衡理论的动态电孤模型的基础上建立了接地电弧模型,在PSCAD平台上构建了10 kV配电网模型及接地电孤模型.通过与实际实验波形的比较,表明接地电弧模型能有效地反映接地电孤的性质.然后将此模型用于仿真2种不同的间歇性电弧接地故障,其过电压倍数符合实际情况,从而间接证明了接地电孤模型的正确性.
巨磁电阻直流电子式电流互感器智能化方法

巨磁电阻电流互感器作为一种新型有源电子式电流互感器,在实用化过程中所面临的关键问题是长期稳定与可靠运行水平的提高.文中提出了一种智能化巨磁电阻直流电流互感器的实现方法,首先在高压侧电路中嵌入自校准模块,实现巨磁电阻传感器输入输出特性的在线校准;针对输入输出特性中表现出的非线性问题,提出了自校正算法;最后提出了高压侧电路的自诊断方法,通过备用单片机的嵌入改善了高压侧电路的可靠运行水平.测试结果表明,自校准、自校正及自诊断等智能化方法的性能达到了设计要求,有助于改善巨磁电阻直流电流互感器的长期可靠运行水平.
改进的相分量法求解同杆双回线故障新算法

采用矩阵相似变换对传统相分量法进行改进,将端口网络理论与改进的相分量系统模型相结合,得出故障端口相网络方程,并且根据端口阻抗的物理意义,推导出故障端口阻抗矩阵元素与端口节点阻抗的关系式.考虑故障的一般形式,给出了同杆双回线短路故障与断相故障统一的故障边界条件方程,将其与故障端口相网络方程联立,提出了一种适用于求解同杆双回线各种简单故障的新算法.该算法的优点在于:①将同杆双回线单回线短路故障、跨线短路故障和断相故障统一计算,可适用于具有不对称故障阻抗的任意同杆双回线故障计算;②对电力系统参数是否平衡无限制;③对同杆双回线两侧是否存在公共母线无特殊要求;④计算量较传统相分量法明显减小,简单实用,便于计算机编程实现.对比该算法计算结果与EMTPE仿真结果,表明该算法准确有效.
基于约束最小二乘法的变压器三相漏感辨识算法

对于变压器保护,当前提出的功率差动原理、磁通特性识别法、等值电路参数鉴别法及基于变压器的回路方程法等都要求预知原副边各相的绕组电阻和漏感参数.文中提出一种三相漏感的辨识方法,不需改变三角形侧的电流互感器配置,只通过测量空载合闸瞬时的线电压和线电流,利用约束最小二乘法进行2次辨识后,就能够快速、准确地辨识出原副边绕组漏感.通过EMTP仿真和变压器动模试验,表明该算法能够正确辨识各相漏感,误差很小,具有较好的应用价值.
电力系统大停电事故仿真的故障序列选择

对可能出现的故障序列进行选择,从而优化统筹各阶段的对策,对预防大停电事故具有重要的研究价值.文中通过对典型大停电事故发展的过程进行分析,在总结故障特征的基础上,提出一种可以有效考虑影响故障传播的系统负荷状况、天气条件、继电器隐藏故障等因素的方法,并快速选择出可能发生的故障序列,帮助系统规划、设计和运行人员找到容易引发大停电的线路.最后利用IEEE-RTS算例系统对该方法进行了计算验证.
基于轨迹灵敏度的负荷参数辨识范围调整方法

实践表明,参数辨识范围的选取对参数的辩识效果影响很大.在分析负荷模型参数对所吸收功率的轨迹灵敏度的基础上,提出了负荷模型参数辨识范围的调整方法.首先根据动态过程中轨迹灵敏度的大小选择要调整的参数对象,然后进一步依据动态轨迹灵敏度的变化特点调整参数的辨识范围,从而达到提高负荷辨识精度的目的.实际例子充分表明了这种方法的有效性.
基于IEC 61850标准的500kV三层结构数字化变电站建设

在华东500 kV电网建设基于IEC 61850标准的3层数字化变电站具有重大意义,其技术难度超过现有的数字化变电站.以兰溪变为例,其3层结构除互感器仍采用硬接线外,断路器采用就地布置智能操作箱,实现断路器的智能化,保护之间的联系、保护和测控与开关之间的联系、保护和测控装置与监控后台和故障信息系统的联系、测控装置之间的联闭锁都采用基于IEC 61850标准的网络.探讨了数字化变电站建设中的建设方案、工程应用模式、组网方式和保护配置等问题.
基于恶劣气候条件的停运率建模及电网充裕度评估

基于载荷在恶劣气候条件下对输电元件停运率的影响,考虑到气候条件和电力系统运行工况的不确定性,首先将停运率与载荷之间的确定性模型模糊化;然后将风力载荷、冰力载荷和线路潮流水平作为输入变量,构建3个输入变量的停运率模糊if-then规则和模糊推理系统;最后对模糊推理结果进行解模糊化,得到特定运行工况下停运率的确切值,以便于分析与气候条件相依的输电线路停运率对互联系统可靠性的影响.根据上述步骤可分析极端气候条件引起线路停运率变化对互联电力系统可靠性的影响.对于RTS-79系统,假设气候条件影响5条区域间的联络线,在3种气候条件下分别计算线路停运率,并求解分析气候条件对互联系统可靠性的影响.
基于煤耗和排放的日发电曲线编制模型

介绍了以煤耗而不是以机组排序为核心要素的日发电曲线编制模型.以系统内最低的机组煤耗为基值,形成煤耗差异标幺值;根据煤耗差异标幺值数值特征,建立机组负荷率与煤耗最低的机组负荷率之间的数学关系,考虑排放达标情况,修正这-负荷率;根据功率平衡求解出煤耗最低的机组负荷率,考虑机组速率、安全约束等因素计算各机组的分配负荷,形成机组24 h的96点(或288点)日发电计划负荷曲线.
基于节能减排的发电权交易理论及应用(一)发电权交易理论

结合中国实施的节能减排政策,以电网安全稳定运行及连续可靠供电为约束,以社会效用最优、成交电量最大、能耗最小、污染物排放最少、网损最小化、综合效益最大化为目标,并考虑机组的节点位置等因素,从提高能源总体利用效率以及节能减排总体效果的角度,提出了基于节能减排的发电权交易理论;给出并分析了发电权交易的基本内涵、节能减排效果(潜力)及经济效益,提出了发电权交易的双边协商交易与集中撮合交易的协调方法,设计了10种发电权交易的数学模型及算法,并对每种模型的特点进行了分析和比较.
故障驱动切负荷和轨迹驱动切负荷的协调优化

切负荷(LS)控制既可由故障驱动(即紧急LS),也可由轨迹驱动(即校正LS),大量不确定因素突出了它们之间协调的重要性.按照解耦优化-聚合协调的框架,用稳定性量化软件FASTEST分析不确定因素下的稳定性,分别优化故障驱动的LS及轨迹驱动的LS,在优化其中之一时,将另一个最新迭代结果作为仿真的外部场景,迭代到预想故障集的风险总代价不再明显减小为止.考虑某实际系统的预想故障、负荷模型和负荷水平等不确定因素,仿真证实该协调优化方法在保证系统稳定性的前提下,显著减少了控制的风险.
大型风电场的风能损失计算

大型风电场由于风机数量众多,各台运转的风机之间的相互干扰作用会影响风机的有功输出,从而造成风电场的风能损失.风能损失将直接影响风电场投入运行后的年度发电能力、发电计划安排以及风电场的运行控制.文中提出了一种新的迭代回归计算方法,可有效分离风机的正常输出和非正常输出,从而正确估算风机的理想输出曲线,并定量计算风电场的风能损失,可服务于已并网的大型风电场.最后,结合实际数据对某风电场的风能损失进行了计算和分析.
电网故障时永磁直驱风电机组的低电压穿越控制策略

为提高永磁直驱风电机组所并电网的运行稳定性,研究电网故障下永磁直驱风电机组的运行特性以及提高其低电压穿越运行能力,文中提出一种适用于采用双脉宽调制变换器并网的永磁直驱风电机组的低电压穿越运行控制方案.通过在电网故障时限制发电机的电磁功率来限制输入至直流侧电容和电网侧变换器的功率,通过在电网故障时采用考虑发电机功率信息的网侧变换器电流闭环控制来实现直流链电压稳定控制,从而有效实现发电系统的低电压穿越运行.系统仿真结果表明,所提出的控制方案无需增加硬件保护装置,在电网对称及非对称故障下均可有效实现永磁直驱风电机组的低电压穿越运行.
非全相运行输电线路负序方向纵联保护方法

负序方向纵联保护具有能够保护故障全过程、不受线路分布电容和系统振荡影响等优点,特别适用于大容量、远距离超特高压输电线路,但无法应用于非全相运行方式,影响了其普及应用.针对该问题,文中利用系统正常运行、非全相运行和非全相运行再故障后3种状态下的相电压和电流相量,虚拟构造母线侧负序电压;并在计算过程中抵消非全相运行时系统中存在的负序电流分量,实现了一种适用于非全相运行方式下的输电线路负序方向纵联保护方法;使得负序方向纵联保护可以适用于输电线路全部运行状态,降低了负序方向纵联微机保护的复杂性,具有较高的实用价值.
含分布式电源配电网的馈线保护新方案

分布式电源(DG)接入配电网后,改变了原有网络的短路电流流向,会导致原有馈线保护出现灵敏度降低、拒动、误动等问题.提出了2种含DG配电网的馈线保护新方案:一种方案是在现有方向电流保护的基础上,将DG上游每条馈线保护的Ⅰ段与其下一级馈线保护的I段构成一个通信单元,依据新的整定原则及两级保护动作结果的综合判断将故障快速地隔离在最小范围内;另一种方案是利用广域网将每条线路末端方向元件检测到的功率方向信息和DG上游第1条出线上装设的电流保护的区段判别结果结合起来,精确地区分故障区段,保证上游保护的选择性和快速性.PSCAD/EMTDC仿真结果验证了所提出的方案的有效性.
基于阻尼转矩分析法的储能系统抑制系统低频振荡

对储能系统提高系统低频振荡稳定的机理进行研究.将阻尼转矩分析(DTA)方法扩展至包含储能元件的复杂多机系统,研究了储能元件阻尼转矩的产生、传递、分配及影响模态阻尼的机理,在此基础上提出了基于DTA的储能系统安装定位、附加稳定控制通道选择及稳定器参数配置的整定方法.计算结果和仿真表明,通过DTA方法能正确揭示储能系统抑制低频振荡的机理,同时也验证了储能系统整定方法的可行性.最后给出了该方法在实际大规模电网中应用的实例.
海上风电场内部电气系统布局经济性对比

海上风电场内部电气系统布局方案是近年来研究的热点,不同的布局方案直接影响风电场的投资成本和输出电能的可靠性等风电场经济运行指标.在已有4种布局基础上提出了多边环形布局,并在综合考虑投资成本和故障机会成本(由于海底电缆故障所损失的应得发电收益)这2个因素后对5种布局方案的总成本进行了评估,对影响总成本的几个重要参数进行了灵敏度分析.
多端电压源型直流输电系统的控制策略

以提高多端电压源型直流输电系统的运行可靠性为目的,提出了基于直流电压-有功功率调节特性的多端直流输电系统控制策略.在系统负荷发生突变或任一换流站故障退出后,所有具备功率调节能力的换流站根据给定的调制方式在一定程度上分担系统功率的缺额,这样既维持了系统内的功率平衡,又避免了单个换流站承担功率过大的情况.最后通过数字仿真验证了所提出的控制策略设计的正确性和可行性.
变速恒频双馈风电机组频率控制策略

传统的变速双馈风电机组解耦控制策略对于系统频率支撑作用微乎其微.文中在分析变速双馈风电机组参与系统频率控制特性的基础上,在传统变速双馈风电机组解耦控制中附加风电机组频率控制单元.控制系统包含频率控制、转速延时恢复、转速保护系统和与常规机组配合等4个功能模块.仿真结果表明,该控制策略不仅对暂态频率偏差具有快速的响应能力,而且能够使转子转速以更快的速度恢复到最佳运行状态,证明了基于变速双馈机组的风电场能够在一定程度上参与系统的频率控制.
基于可信性理论的输电网规划

建立了基于可信性理论的输电网规划模型,得到模糊不确定负荷下的电网规划方案.将可信度的概念引入模型中,作为评价模糊不确定负荷下电网规划方案优劣的指标,该指标具有明确的物理意义和严格的数学理论基础.利用最小切负荷问题的负荷边界特性,证明了给定可信度指标下输电网规划模型的求解可等价于区间负荷下输电网规划模型的求解.使用结合区间至多切负荷量理论的贪婪随机自适应搜索算法求解该模型,可求得给定可信度指标下的输电网规划方案.新模型的求解不受模糊负荷下实际数学模型的限制,具有较好的适用性和明确的物理意义.46节点系统算例的计算结果验证了该模型和算法的有效性.
关于紧急控制与校正控制优化和协调的评述

闭环离散控制是电力系统在大扰动后保持运行可靠性的主要手段,包括以故障驱动的紧急控制及由受扰轨迹驱动的校正控制.比较这2种方式的控制准则、动作时机、控制精度及代价,以及切机、切负荷和解列措施.若用紧急控制来应对小概率高风险的不确定因素,则在大多情况下将发生过控;若用校正控制来应对概率大的不确定因素,则机会成本很高.强调基于风险概念来协调这2种在物理和经济特性上都互补的控制方式,并提出解耦优化-聚合协调的求解方法.
基于子图同构算法的实时数字仿真系统模块划分

实时数字仿真(RTDS)是目前电力系统分析和研究的重要手段和前沿技术,目前面临的建模难题是大规模电网的模块划分和RTDS系统硬件单元Rack分配问题,合理的模块划分能提高实时仿真效率.文中提出基于子图同构算法的南方电网实时仿真系统的模块划分方法,将模块划分和Rack分配问题转化为在Rack的关联结构中寻找模块电气联络的子图同构问题.采用子图同构算法搜索可行的Rack分配方案,获得Rack的最优分配方案.计算结果表明了该算法获得的Rack分配方案的可行性.
应用Silverlight 2.0和WCF技术构建电网主接线图形编辑系统

为实现电网企业在电网经济运行中对电网设备进行图形化编辑、数据准备与显示等功能,利用最新软件技术构建了面向服务的浏览器/服务器(B/S)模式电网主接线图形编辑系统.采用Silverlight 2.0技术实现了电网设备矢量图形元件的绘制和图形在客户端浏览器中的编辑功能,服务器端采用分层架构并在后台数据库中存储设备图形业务数据.客户端通过调用服务器端的Window通信基础(WCF)服务数据访问接口,实现了设备图形数据在Silverlight程序与服务器端之间的远程数据通信.系统在满足电网企业业务需求的同时,解决了图形多用户环境下的数据共享问题,面向服务的系统架构降低了系统的耦合性,改善了传统的基于客户/服务器(C/S)模式架构的图形编辑系统在安装、部署和维护升级等方面的不足,提高了电网企业的工作效率.
基于PMU的机组一次调频特性参数在线监测

提出了一种基于同步相量测量装置(PMU)采集的动态测量数据,在广域测量系统(WAMS)中在线监测机组一次调频特性参数的方法.首先通过实时监视电网频率识别扰动发生,并利用多判据区分频率的大扰动和小扰动,然后采用不同的方法计算机组的一次调频特性参数,包括调速器的调差系数、一次调频死区和延迟时间,评估发电机的一次调频性能,为一次调频的考核及评价提供依据.最后,结合网省调WAMS实际工程实施,介绍了机组一次调频特性参数实测的工程应用情况,对文中所提出的方法进行了验证.
直流馈入下的工频变化量方向纵联保护动作特性分析(三)非故障线路的方向保护

基于各种换相失败情况下的直流系统等值工频变化量阻抗特性,对非故障线路的工频变化量方向元件动作特性进行了理论研究,分析了直流换相失败暂态过程造成非故障线路方向元件所感受到的暂态功率方向突变的问题;在此基础上结合方向纵联保护不同的动作逻辑,对直流换相失败暂态过程引起非故障线路方向纵联保护误动情况进行了分析;基于PSCAD/EMTDC的仿真验证了理论分析的正确性.
基于复杂网络社团结构的恢复子系统划分算法

并行恢复对加快大停电后系统的恢复具有十分重要的意义,而恢复子系统的合理划分是并行恢复的基础,但到目前为止在理论上还没有成熟的方法来指导恢复子系统的划分.在此背景下,提出了一种新的基于复杂网络社团结构理论的恢复子系统划分算法.该算法根据黑启动机组在电网中的分布情况以及电网自身特点来划分子系统,利用模块度指标来衡量划分结果的合理性,并根据各个子系统分裂出来的先后次序来确定子系统之间同步并列的先后次序.克服了传统方法无法衡量划分结果合理性、不能适当确定同步并联规则或策略的缺点.最后,以新英格兰10机39节点系统为例说明了所述方法的基本特征.
高压直流输电控制与保护对线路故障的动态响应特性分析

直流输电线路保护中,以电压变化率为动作判据的线路行波保护和低电压保护难以检测出线路高阻接地故障,线路差动保护需要通过闭锁躲避区外故障而使动作延时较长,从而难以起到后备作用.同时,直流控制系统环节对线路保护的动作特性也有很大的影响,小负荷水平下将导致线路电流波动而导致差动保护拒动.结合某一直流线路实际参数,基于真实的直流控制保护模型与参数的EMTDC仿真平台,采用实际故障录波分析和仿真分析相结合的手段,系统分析了线路保护不正确动作的机理以及直流系统控制环节对线路保护的影响,并提出了解决方案.
电网限流措施的优化配置

提出一种电力系统限流措施的自动优化配置方法,即采用0-1变量模拟各种限流措施的投运与否,采用普通整数变量模拟限流电抗器、故障限流器(FCL)以及高阻抗变压器的容量,形成一个混合整数规划问题,并用分支定界法等求解.用IEEE 9节点系统和中国西部某地区电网19节点系统进行了仿真计算,验证了所提出的方法的可行性.
基于PMU及多时间断面的输电网参数估计

输电网的参数错误会制约各种能量管理系统(EMS)在线或离线计算软件的应用.基于当前输电网的实际情况,推导了线路电容和电抗各自的估计方程.引入了图论中的树枝、连枝以及圈基的有关概念,分别对常规监控与数据采集(SCADA)量测下的单断面参数估计、多断面参数估计以及结合相量测量单元(PMU)的圈基组支路参数估计进行了推导.分析了量测数量及种类不断增加情况下的参数可观测性的变化.所述算法对PMU测点的配置要求较低.在New England 39节点系统上进行了测试,在4条母线上配置了PMU,圈基组内的各支路估计结果较为理想.
电厂SIS与仿真机连接及其数据的仿真应用

介绍了电厂监控信息系统(SIS)与仿真机的连接及SIS数据的仿真应用.SIS和电站仿真相结合对电厂的安全、经济运行有着重要的意义.在应用中设计了SIS与电站仿真系统之间的连接方式,开发了相应的接口软件,并把SIS数据与仿真机应用相结合.经过多个电厂的实际应用,证明SIS环境下仿真系统不仅能够更快、更逼真地实现仿真机的开发,同时也为培训人员进行现场事故分析和故障重演等提供了很好的应用手段.
直流融冰装置的研制与应用

输电线路的持续覆冰会导致输电线路严重受损,造成电网部分或全网停运.为了防止这种情况的再次出现,进行输电线路的融冰是一种很好的方法,直流融冰技术的研究与应用对于电网抗击冰灾具有重大意义.通过对南方电网各电压等级架空线路直流融冰参数进行仔细分析和计算,提出了适用于南方电网的交流输电线路的直流融冰技术方案,介绍了南方电网直流融冰装置样机的研制及其应用.特别介绍了60 MW,25 MW和500 kW直流融冰装置的样机设计、工厂测试、现场试验和现场实际融冰效果.
适用于风力发电矩阵式变换器的改进双电压控制策略

矩阵式变换器是风力发电系统中的一种新型电力变换器.在研究矩阵式变换器的双电压控制策略的基础上,以方便、可靠地实现控制策略为目标,提出了双电压控制策略的改进方法.改进的双电压控制策略简化了开关组合,并推导出统一的占空比计算公式,从而减少了系统计算量.方便了编程实现,提高了程序的效率和实时性.在MATLAB/Simulink仿真研究的基础上,研制了矩阵式变换器样机进行实验研究,仿真及实验结果验证了改进后控制策略的可行性和优越性.
基于同步电压相量的故障定位新方法

提出一种利用同步电压相量进行输电网络故障定位的新方法.该方法首先运用对称分量法和线性叠加原理建立故障后的附加正序网络并且定义了故障点的匹配指标,进而基于该指标运用遍历搜索方法寻找故障点位置.该算法仅利用电压相量进行计算,因而能避免因电流互感器饱和导致的误差影响,且仅需少量的同步相量测量单元配置.基于PSCAD的仿真实验表明该方法能够有效地定位任意电网结构的短路故障,并且不受故障类型、过渡电阻等因素的影响.
电力系统小扰动概率稳定性的蒙特卡罗仿真

计及发电方式、负荷水平及网络拓扑的不确定性,基于蒙特卡罗状态抽样方法,通过分析系统特征值、特征向量及参与因子等特征参数的概率特性和失稳概率研究电力系统小扰动概率稳定问题.分析中分别用离散分布随机变量和正态分布随机变量描述发输电元件状态及负荷水平的概率特性,并重点讨论了网络拓扑的不确定性对失稳概率指标的影响.一个两区域算例表明所提出的方法能够从概率统计意义上为小扰动稳定性分析及电力系统稳定器(PSS)的合理配置等提供更为丰富、全面的信息.
低频低压切负荷布点及轮次的优化与协调

低频切负荷和低压切负荷的协调优化是离散变量(地点和轮次)和连续变量(各轮的控制量)的混合优化问题.它具有高维时变非线性微分代数方程组的稳定性约束,包括功角有界稳定性和振荡阻尼及代数变量的偏离量,并考虑多工况、多场景、多控制点、多轮次.将其解耦为4个子问题:按控制点的贡献度动态排序优化布点;从有效控制母线数最少和故障严重程度最小的故障开始,逐个故障确定切负荷,最和切负荷量,并将已有整定结果作为场景,对余下母线的贡献度动态排序,迭代优化首轮初值;以多工况下各故障的欠切风险和过切风险代价之和最小为目标,按替代前一轮的机会性价比将各控制母线动态排序,确定后续轮的控制量;按解耦优化-迭代协调方式协调低频切负荷和低压切负荷.通过实际系统的算例验证了算法的有效性.
并联双PWM变流器在低速永磁直驱风力发电系统中的应用

基于大功率低速永磁直驱风力发电系统高可靠性要求,以背靠背载波移相并联双脉宽调制(PWM)变流器作为永磁直驱风力发电功率变换单元,对变流器冗余性、并联特性、输出开关纹波特性进行了分析设计.重点针对载波移相并联单元间存在的环流问题进行了分析,提出了一种低频环流抑制方案.另外,采用基于现场可编程门阵列(FPGA)作为辅助处理器的控制器方案实现载波移相并联控制.经过实验验证了所述变流器在可靠性、环流抑制性能、谐波特性,以及硬件实现等方面均能较好地满足系统要求,可适用于低速永磁直驱发电系统.
基于外逼近方法的中期机组组合问题

利用外逼近方法(OAM)提出一种求解机组组合(UC)问题新的确定性方法.OAM是一种分解方法.它把UC问题分解为一系列的混合整数线性规划(MILP)主问题和非线性规划(NLP)子问题.应用分支割平面方法求解MILP,应用新的零空间内点法求解NLP.54机组168时段等多个系统的数值仿真表明,OAM具有快速的收敛速度,能有效处理爬坡约束,为大规模安全约束机组组合问题的有效求解提供了一条新途径.
直流馈入下的工频变化量方向纵联保护动作特性分析(二)故障线路的方向保护

基于不同换相失败情况下的直流系统等值工频变化量阻抗特性,结合工频变化量方向保护原理,分析了不同输电线路故障时,直流换相失败对故障线路工频变化量方向元件产生影响的机理,并对各种情况下导致故障线路工频变化量方向纵联保护拒动的条件进行了深入分析.基于PSCAD/EMTDC的仿真验证了理论分析的正确性.
基于交易空间的可用传输容量计算方法

区域间可用传输容量是保障系统安全的指标之一.结合安全经济调度和连续潮流方法,建立了电力市场环境下区域间可用传输容量计算的新方法.在连续潮流计算过程中,每步迭代以购电费用最低为优化目标,以断面(线路)有功潮流最大为迭代方向.该方法不仅具有常规连续潮流方法的优点,而且增加的优化环节能够实现有功优化,同时又具有较好的收敛性和计算速度,计算结果更贴近系统运行的实际情况,帮助引导电力交易.最后以算例验证了该计算方法的可行性和优越性.
新型直流输电系统典型谐波分布特性分析

研究直流输电系统的谐波特性有助于分析谐波在电气设备、系统中的分布特点和谐波对电气设备的作用程度.介绍了一种基于新型换流变压器的直流输电系统及其采用的感应滤波技术,建立了采用新型换流变压器及其感应滤波系统和采用传统换流变压器及其交流无源滤波系统时表征直流输电系统谐波特性的数学模型,并从理论上对比分析了2种滤波技术对直流输电系统谐波特性的影响,表明感应滤波技术能在阀侧绕组有效实现谐波屏蔽,从而避免传统滤波方式在网侧实施谐波抑制给换流变压器带来的不利影响.通过动模试验验证了理论分析的正确性.
含高渗透率DG的配电系统区域纵联保护方案

近年来分布式发电技术得到了快速发展,配电系统中分布式电源(DG)的渗透率水平不断提高.多个DG的并入将会使配电系统短路电流的大小、流向和分布发生较大变化,将会导致传统的阶段式过电流保护无法正常工作.为了满足含高渗透率DG的配电系统对继电保护的要求,解决现有保护技术存在的问题,提出了一种以纵联比较保护原理为基础、以通信为支撑、以包含DG的配电变电站及其馈线为保护对象的主从式区域纵联保护方案.讨论了保护系统工作的方式,研究了故障检测与定位的基本方法.
计及可靠性的电力市场分时定价方法

发电上网分时电价与当时的发电燃料边际成本及供电风险密切相关,随机生产模拟计算可以给出系统的最优发电方式、燃料费用、边际发电成本及系统可靠性指标.在随机生产模拟计算的基础上,提出了3种既考虑电能成本又考虑风险成本(可靠性成本)的分时电价制定方案,并以某实际系统为例计算出典型日运行方式下每种方案的分时电价,同时统计出该运行方式下的峰、腰、谷分时电价比,为电网实现分时电价提供了参考和依据.
节能发电调度模式下有偿调峰补偿新机制

目前调峰补偿的基本思路是将调峰分成无偿的基本调峰和按一定规则进行补偿的有偿调峰.节能发电调度原则实施后,能耗低的机组和能耗高的机组所承担的调峰容量差异较大,按照目前的思想方法,机组只要运行在基本调峰范围内,就得不到任何补偿,显然有失公正.为此,文中引入了调峰容量责任制的新思维,提出了用等效可用负荷率概念建立调峰容量补偿机制的新方法.实际算例分析表明,这种思想方法更公平合理,可操作性强.
VSC-HVDC主电路拓扑及其调制策略分析与比较

立足电压源换流器(VSC)-高压直流(HVDC)电工程实际,旨在解决选用何种VSC拓扑方能使VSC-HVDC输电达到最佳性能,即找出相对最优的VSC拓扑及其调制策略.结合相应衡量指标,首先比较研究了两电平VSC采用不同调制策略时的特性,此比较研究较好平衡了两电平VSC谐波特性与开关频率这一对矛盾体;接着,对此比较研究中得出的相对最优拓扑与两电平12脉动、三电平二极管钳位及模块化多电平VSC问的特性进行分析;最后,得出结论:基于特定次谐波消除脉宽调制的两电平VSC与模块化多电平VSC为切实可行的2种换流器拓扑,其具有各自不同的应用场合特征.另外,结合实际VSC-HVDC输电工程建设的要求,给出了选型的基本方法和经验,并通过仿真加以了验证.
基于隐马尔科夫误差校正的日前电价预测

电价预测误差是一个双随机过程,一方面是模型本身预测能力的状态序列,体现了模型对某点理想数据(剔除了随机波动的电价)的预测状态(偏高、偏低或者正常);另一方面,则表现为在不同状态下模型对真实电价(包含随机波动)预测的误差.通过采用隐马尔科夫模型,对电价预测建模的误差进行分析,找出模型预测状态的转移规律以及模型在不同状态下的误差分布;并由此分析下一步的模型预测状态和误差概率分布,在此基础上对未来的模型预测误差进行预测校正.对美国电力市场的研究表明,该方法有效提高了模型的预测精度.
基于电力电子技术有载调压变压器的无冲击调压方法

提出以电力电子器件为分接开关的有栽调压变压器无冲击调压方法.该方法考虑了调压绕组的改变引起的变比变化和漏电阻、漏电感大小的变化.为考虑铁磁特性,变压器铁芯用非线性电阻和电感来等效.由变压器的空载实验数据,得到描述两者非线性特性的分段线性表达式.通过对变压器等值模型的分析,得出无冲击有载调压时刻的求解方法.在这一时刻进行分接开关通断控制,可以使调压过程按系统运行的需要而改变,并保证负载电流连续、平滑、无冲击.阐述了传统的以负载阻抗角确定调压时刻是本方法的特例.通过仿真及实验验证了这一方法能够实现快速、无冲击、可靠调压过程.
基于Pareto 最优的电力系统有功-无功综合优化

针对纯粹依据能耗或成本指标进行发电调度的不合理性,以系统总发电成本最小和电网有功损耗最小为目标函数,建立了电力系统综合节能降耗的有功-无功协调优化模型.借助λ乘子把多目标优化问题转化为单目标优化问题,通过对Pareto最优前沿集上综合效益最优解的定义,求解λ乘子的最优值,同时还提出了λ的近似求解方法以及有网损率约束情况下λ值的求解方法,可以为协调系统总发电成本与电网有功损耗之间的矛盾、省级电力调度部门从传统发电调度模式转变为节能发电调度模式提供参考.通过IEEE 30和IEEE 57节点系统的算例分析表明了所建模型和算法的有效性.
交直流系统的动态无功优化

考虑直流输电系统对功率与电压的调节能力,建立了交直流系统的动态无功优化模型.模型的目标函数为交直流电网的全天网损最小,约束包括交直流系统的潮流约束、所有直流变量的控制约束、离散控制变量动态调节次数约束及节点电压的安全约束.模型求解是一个多时段非线性混合整数规划问题.以混合算法为基础,提出了交直流系统的动态无功优化混合智能算法.以PSASP 36节点系统为例,通过仿真计算验证了所建模型和算法的有效性,说明了动态无功优化在交直流输电网络中具有更大的降损潜力.
燃气电厂天然气短期订购优化决策

由于天然气日前市场早于电力日前市场关闭,大部分发电商需要为所属燃气电厂在未知实际发电量的情况下制定次日的燃料订购决策.这是一个市场机制下的新问题.文中提出一种用于日前市场天然气订购的分步模拟优化方法.首先通过蒙特卡罗模拟方法得到机组最优发电量和所有可行的天然气订购决策下的利润分布情况;由此构建机组利润的有效前沿,然后利用效用最大化理论得到最优的天然气订购决策.在决策过程中综合考虑了燃料市场和电力市场的双重不确定因素.最后用算例说明了该模拟优化方法的有效性.
基于RTDS的交直流混合系统实际故障再现分析

基于实时数字仿真器(RTDS),针对实际的交直流混合电网,搭建了仿真模型,并将RTDS与实际直流输电控制保护装置连接,建立了一个交直流混合系统实时仿真实验平台.介绍了仿真建模中的关键问题,提出了RTDS元件模型的选择原则.在此基础上,对南方电网中实际发生的2种典型故障进行了仿真研究,通过仿真实验成功再现了实际故障过程,并分析得出了故障发生的真实原因,提出了合理的改进建议.通过仿真结果与实际录波的对比,证明所建电网模型是准确、可信的,能够比较真实地反映实际系统的动态特性.
微型燃气轮机微网技术方案

详细介绍了微型燃气轮机微网系统设计方案.首先介绍了示范工程的冷/电系统结构;然后围绕燃机分组、网架结构、运行方式、保护配合与整定、系统自动化配置等技术问题进行研究,从技术先进性、可行性、经济性、可靠性对比分析了各种可能存在的技术方案;最后针对推荐方案详细说明了系统保护配置与整定的实施建议,以及系统在不同运行工况下的运行方式.研究表明,推荐方案能够满足微网的设计要求,有效提高了系统的供电可靠性,且具备可实施性.
低频低压切负荷的控制负效应及其机理

在有关文献研究功角稳定控制负效应的基础上,分别发现切负荷对暂态频率及电压安全的控制负效应现象.利用扩展等面积准则及暂态频率和电压安全量化理论揭示其机理,探索电力系统稳定问题的复杂性,提高了切负荷控制优化的强壮性.给出一个简单的3机9节点算例可用于重现该现象,并通过大系统中的仿真实例说明问题的现实性.
短期负荷预测中考虑夏季气温累积效应的方法

由于气象因素对负荷的影响较大,在短期负荷预测中需合理考虑气象因素的影响.气温累积效应是夏季气象因素影响负荷的重要现象,是指待预测日之前若干日的气温对待预测日的负荷具有比较明显的影响,持续高温情况下影响尤其明显.对大量气象数据的分析表明,在不同条件下,累积效应的强度不同,对负荷的影响程度也不同.据此,提出了用离散的累积系数和温度修正公式来反映累积效应强度的方法,考虑了各种影响累积效应强度的因素,如待预测日的气温、高温持续天数等.实例表明,所提出的方法比较准确地反映了累积效应对负荷的影响.
直流馈入下的工频变化量方向纵联保护动作特性分析(一)直流系统等值工频变化量阻抗模型

直流馈入将造成交流电网工频变化量方向保护动作特性发生变化.结合交直流互联电网相互作用机理,针对工频变化量方向保护原理的分析特点,建立了适用于工频变化量方向保护动作特性分析的直流系统等值工频变化量阻抗模型,并在不同短路容量及故障条件下,对其特性进行了理论分析.基于PSCAD/EMTDC对各种直流换相失败进行仿真,验证了所建模型的有效性和准确性.该模型为进一步分析直流馈入下的工频变化量方向保护动作特性提供了依据.
基于模式综合分析法的联络线功率振荡抑制措施

目前,通过合理地配置电力系统稳定器(PSS)来抑制联络线功率振荡仍然是最经济可行的方法,这需要确定与联络线振荡模式强相关的机组并对相应PSS的参数进行优化,为此,提出了模式综合分析法.该方法通过时域仿真将Ptony分析法与特征值法相结合,不但能够分析联络线功率振荡的主导振荡模式及其基本信息,还能给出该振荡模式的模态信息,从而为PSS安装地点的选择提供了依据;同时,引入两点拟合法优化PSS的参数,使其在较宽频带范围内提供超前相位,从而能够抑制多个振荡模式.对某实际电网的仿真结果验证了该方法的有效性.
基于超级电容储能的风电场功率调节系统建模与控制

随着风电装机容量的不断提高,风电输出功率的波动性给电网带来的不利影响越来越得到重视.文中介绍一种基于超级电容储能的风电场功率调节系统,利用超级电容器组作为储能元件,平抑风电场有功、无功功率波动,维持风电场输出端电压,降低风电场对电网电能质量的影响.基于功率调节系统的结构特点和工作原理,提出了一种网级控制、超级电容能量管理和变流器控制相结合的控制策略,并建立了变流器的动态小信号模型,进行了环路控制器设计.利用仿真软件PSCAD/EMTDC对系统的控制策略进行了仿真分析,仿真结果验证了该装置具有良好的运行性能.
基于频谱分析的间谐波闪变效应计算

在分析IEC闪变仪测量原理的基础上,提出一种基于频谱分析的电压闪变计算方法,先利用快速傅里叶变换(FFT)进行频谱分析,得到各频率分量的参数,然后利用这些参数计算电压闪变.新算法不仅能计算调制波和间谐波引起的总瞬时闪变视感度,还能计算出每个间谐波或间谐波对引起的瞬时闪变视感度占总瞬时闪变视感度的比例,即对闪变的贡献.它表明调制波是间谐波的特例,并且,当输入电压中含有间谐波对时,间谐波对引起的瞬时闪变视感度中的共同作用部分与基波和间谐波的初相角有关,而在以往的研究中一般未考虑相角的影响,或将相角默认为0°.仿真算例将频谱法和IEC算法进行了对比分析,验证了频谱法的有效性和准确性.
基于IEC 61850 GOOSE技术的继电保护工程应用

从继电保护可靠性、速动性以及运行检修、工程设计的要求出发,通过分析IEC 61850提供的通用面向对象的变电站事件(GOOSE)快速报文机制和保护装置硬件结构、软件逻辑,对GOOSE技术应用于继电保护的关键技术,如保护装置GOOSE网口设置、智能操作箱的应用、GOOSE报文的数据处理、运行检修"隔离"措施以及GOOSE配置和工程设计等进行了研究分析,给出了数字化变电站GOOSE技术继电保护应用方案,并已在实际工程中得到了应用.
基于源流链的多源点配电网拓扑新算法

针对配电网主接线的远动实时监控提出了一种网络拓扑新算法.对多电源点配电网中源流线路进行了描述,然后根据应用对象,即配电网络拓扑图,定义了源流链及其属性,并进行了分类,采用单向追踪、双向同步追踪和多向同时追踪逐步深入的策略,对源流链追踪算法进行原理剖析.在源流链的方向性和运动性的基础上,构造出链式数据及其属性域模型.在算法实现上,综合运用分段式追踪和检查点等方法,在铁路电力远动系统中进行了工程应用.
基于调度数据网的定值单管理系统

提出了基于调度数据网的继电保护定值单管理系统.该系统采用基于可扩展置标语言(XML)的定值单跨区传输技术,通过网络安全隔离装置将定值单从位于安全区Ⅲ的调度中心下发到位于安全区Ⅱ的变电站,解决了长期以来存在的下发难题.同时,系统通过引入不可逆加密、数字签名等技术,提高了系统的安全性与可靠性.整个系统完成了电力系统定值单的自动网络流转,能较好地满足实际应用的需要.
构建中国智能电网技术思考

以当前智能电网研究现状为背景,通过对智能电网与传统电网、国内外智能电网建设背景的差异分析,阐述了对构建中国智能电网技术的几点思考,并着重分析了构建中国智能电网需要关注的几个研究方向.
一种振膜式电流传感器

介绍了一种全新思路的电流传感器--振膜式电流传感器(FVCT).FVCT的工作原理是基于永磁体的磁场力对电流的作用.实现方法是用一片置入电流线圈的薄膜,电流线圈分流了主导线电流,永磁体磁场力对电流的作用使薄膜振动(交流)或进动(直流),其幅值是电流的线性函数.从低电位经光纤向高电位发射普通光束,经薄膜反射后再传回低电位,反射光的强度随薄膜的振动或进动发生变化,通过测量光强的变化得到需要测量的电流.同时,传输光纤实现了高电位与低电位之间的电气隔离.FVCT高电位无源,既可以用于交流电流的测量,也可以用于直流电流的测量,不受电压等级的限制,能真实地反映谐波和故障暂态非周期分量.原理样机初步实现了0.5级测量准确度.
基于WAMS的继电保护静态特性监视及其隐藏故障诊断

继电保护系统的隐藏故障对电网的运行威胁很大,而隐藏故障的在线诊断十分困难.文中提出利用广域测量系统(WAMS)的测量计算值与继电保护装置的测量计算结果二者的差异,对继电保护装置静态特性进行实时监测,从而发现其隐藏故障,并建立了相应的判据.以输电线路光纤纵差保护为例,分析了隐藏故障判据门槛值的整定计算方法.
应用相平面和分层聚类的配电网单相接地故障特征分类

对单相接地故障数据进行处理和分类有助于提高配电网故障状况和故障原因的诊断能力.文中采用相平面轨迹法分析单相接地故障波形数据,通过对相平面离散点按区域进行划分并统计各区域点数百分比建立了分类特征向量;采用按类间均值距离量度的分层聚类法实现了单相接地故障数据的分类.对某变电站大量实测样本进行了分类,表明所述方法分类结果合理准确.
黑启动决策中指标值和指标权重的灵敏度分析

黑启动决策的优化对电力系统在大停电后的快速恢复具有重要作用.为了适当选择决策指标中的指标值和权重,有必要分析决策结果对这些参数的灵敏度,迄今未见有关的研究报道.文中在介绍简单加权法决策模型的基础上,提出了一种灵敏度分析方法,研究了指标值和指标权重的变化对黑启动优选方案排序的影响,得到导致排序结果变化的灵敏度临界值.该灵敏度分析结果有助于调度人员选择黑启动方案,并按照实际恢复过程中相关因素的变化,采取有效应对措施.通过算例验证了该方法.
电力系统智能装置自动化测试系统的设计

微机保护、测控等智能装置是电力系统的重要组成部分.介绍了自动化测试及仿真测试环境的概念和基于此基础上的智能装置通用自动化测试系统.该系统采用分布式体系结构,模拟装置运行环境;采用脚本技术,可实现自动化的回归测试;采用开放式结构,方便系统扩展.实际应用表明,该系统可提高电力系统智能装置的测试质量及效率.
变电站五防闭锁规则库生成法的实现

《电力系统自动化》杂志2008年第20期《根据变电站一次接线图导出闭锁公式的方法》一文从理论上推导出了一种生成变电站五防闭锁规则库的方法.在该文的基础上,文中对该方法做了进一步的完善和改进,并着重探讨了生成五防闭锁规则库的具体实现方案,编写了应用软件并完成调试运行,验证了该方法的可行性.由于五防闭锁规则库是在离线情况下生成的,因此,必须以布尔型变量代替实际运行时断路器和刀闸的状态量.将断路器和刀闸的状态与布尔型变量进行映射并对含有布尔型变量矩阵的运算及化简是文中最大的难点和技术关键点.文中找到了一种新的计算可达矩阵的算法,大大简化了化简步骤,提高了运算速度,将理论算法变成了实用软件工具.
基于可信度区间的静态电压稳定性评价

在电网负荷注入水平和增长方式都不确定的情况下,给出了一种新的以区间形式表示的电压稳定评价模型.该模型不仅能处理变量的区间特性,还可以计及其概率分布,为不确定方式下的电压稳定性分析提供了一种新思路.然后采用线性规划法对模型进行求解,解决了双端不固定条件下的最短路径问题.最后在IEEE 30节点系统中验证了所提出的算法的快速有效性.
数字化变电站中双网控制策略

IEC制定的变电站内通信网络和系统标准体系(IEC 61850)中没有涉及双网通信、装置与操作箱控制通信等内容,显然其不能满足大部分数字化变电站可靠运行的要求.通用面向对象的变电站事件(GOOSE)直接基于ISO/IEC 8802-3以太网协议进行数据传输,有着较高的传输效率,是数字化变电站的主要特点之一.文中描述的数字化变电站中双网控制策略是基于GOOSE协议的双网控制策略,该策略不但使系统控制具有快速性和冗余性,也提高了系统控制的安全性和可靠性,满足了数字化变电站各种控制应用需求.数字化变电站中双网控制策略可作为IEC 61850的补充.
带最优乘子牛顿法在交直流系统潮流计算中的应用

交直流系统潮流计算的统一迭代法的收敛性较交替迭代法更优,但对一些病态运行条件和潮流无解的情况,统一迭代法将发散,得不到有用信息.文中将交流系统中广泛应用的最优乘子潮流方法推广到交直流系统的潮流计算中.根据直流系统稳态方程的特点引入辅助变量,使得直流系统潮流方程全部转换为二次或线性方程.给出了直角坐标系和极坐标系下交直流系统带最优乘子牛顿法潮流的实现方法.通过算例验证了所述方法的有效性,并对2种坐标系下的结果进行了比较和分析.
基于GIS和图论分析的电网协调规划方法

主配电网协调规划的重点是110 kV变电站选址和供电范围的联合优化问题.提出了基于地理信息系统(GIS)和图论分析的主配电网协调规划方法.首先基于GIS和图论分析了变电站的基本属性;其次,提出变电站供电范围相邻关系环的概念;然后,利用变电站相邻关系环分析变电站最佳选址区域,使变电站选址充分考虑配电网发展需要,方便新建站后调整已有站的供电范围,并将变电站确定供电范围和确定具体地址通过迭代优化,实现主配电网的协调规划.
基于虚拟同步发电机思想的微电网逆变电源控制策略

提出了一种基于同步发电机机电暂态模型的新型微电网逆变电源(称为虚拟同步发电机).功率控制器和电压频率控制器使该逆变电源具有功率控制和调频调压双重功能,而且在微电网发生故障时仍能作为不间断电源向重要负荷供电,预并列单元则使得该逆变电源能够可靠并联到微电网上;当微电网连接大电网运行时,系统频率由大电网决定,各虚拟同步发电机可采用功率控制策略使其按照功率调度指令输出功率.当微电网孤岛运行时,必须有逆变单元采用电压频率控制策略,提供微电网的电压参考;微电网中,同等容量的逆变电源还可以任意替换,易于模块化、标准化生产,增加了微电网控制的灵活性,提高了系统的可靠性.所提出的控制策略已在MATLAB/Simulink上得到验证.
准市场化的节能发电调度模式

计划性节能发电调度以降低电力系统能耗为主要目标,但由于没有考虑电煤运输过程的能耗等因素,不能达到经济学意义上的帕累托效率.文中以短期边际成本定价理论为基础,借鉴韩国日前成本型电力库思想,设计了一种准市场化的节能发电调度模式.该模式基于两部制上网电价机制,以政府核定的机组电量电价排序确定日前交易计划,形成符合节能发电调度思想的调度排序机制;通过设计分类市场,在体现电能不同时段的价值的同时,还有助于促进市场价格稳定.实际算例分析验证了所提出的准市场化节能发电调度模式的优越性.
一种用于分布式发电系统的有功功率补偿模型

针对高穿透率的分布式发电系统将给电网带来的电能质量等一系列问题,提出一种用于并网分布式发电系统的有功功率补偿模型.该模型利用兼具多种储能技术优点的混合储能系统来补偿分布式电源产生的功率波动,具有补偿功率高、储能容量大的性能优势.模型中提出了基于能量预测的动态能量优化算法以提高储能设备的利用效率,利用模糊控制得出储能设备的补偿功率给定值.仿真分析验证了该模型的有效性,在提高补偿性能的同时可观地降低了储能设备的容量需求,从而节约了成本,具有实际应用价值,可用于改进现有储能系统.
基于S变换模时频矩阵局部相似度的短时电能质量扰动分类

采用基于S变换下的模时频矩阵局部相似度对短时电能质量扰动进行分类.首先,由时频尺度缩放将各类持续时间不同的扰动特征标准化,按照各扰动特征选取其模时频矩阵特定部分,以此建立矩阵大小不一且特征明显的各类扰动标准化模板;然后计算未知扰动各局部模时频矩阵与各类扰动标准化模板之间的相似度,按照相似度最大原则将扰动进行分类.由于各类扰动在不同的时频区域高度聚合了自身特征,采用局部时频区域相似度原理大大提高了同类扰动的相似度,建立的各类扰动标准化模板之间差异明显,不使用辅助性分类器而直接实现扰动分类,且分类过程简单明确,可用于不同时间长度的扰动分类.该方法有效利用局部区域明确的时频相关性,抗干扰能力比采用全局相似度强.仿真结果表明了很好的短时电能质量扰动分类效果.
一种计及静态安全约束机组组合的有效算法

以直流潮流模型为基础,将计及电网静态安全约束的机组组合问题分解为无安全约束的机组组合问题和计及电网静态安全约束的优化潮流问题2个子优化问题.通过在后者中引入虚拟变量来反映机组组合对输电元件传输限制的牵制及影响,并借用虚拟变量和发电转移因子,构建前者与后者间关联的补充约束条件,从而形成前者随后者变化的影响机制及优化方向的修正手段,由此提出了2个子优化问题间交替求解的算法.该算法充分兼容现有成型方法,符合电力系统实际,对解决电网静态安全对机组组合制约现象,以及对机组组合方案评价,有良好的适应性.
考虑风电接入后二次备用需求的优化潮流算法

随着大量的风电场接入电网,风电对电力系统运行备用的影响成为一个关键问题.文中讨论了考虑风电接入后电力系统备用需求的解决方法,采用概率方法来估计由风电接入导致的系统备用需求,并在路径跟踪内点算法的基础上提出了一种考虑风电接入后二次备用需求的优化潮流算法.通过对IEEE 39节点测试系统的算例进行分析,表明所提出的优化潮流算法可以有效解决风电接入对系统备用需求带来的影响,具有较大的实用价值.
2008年国际大电网会议系列报道——电力市场和监管专业委员会的主要议题和研究方向

回顾了CIGRE的电力市场和监管(C5)专业委员会成立以来的主要工作和历次会议主要议题,重点围绕2008年国际大电网会议中关于电力市场方向3个主题的论文和大会讨论,介绍了国际电力市场研究的工作重点、现状和未来发展方向.
基于电网状态与结构的综合脆弱评估模型

系统规模的不断扩大及元件的日益复杂,使得电网安全问题成为关注焦点.在已有脆弱性研究基础上,给出了状态脆弱性及结构脆弱性的准确定义及新评估模型;提出了结合两脆弱因子的评估思想,即在考虑元件运行状态的同时,兼顾其网络结构特性,由此建立了可基于不同运行状态变量以荻取不同脆弱评估目的与结果的评估模型通式.算例结果表明所提出的模型可基于不同状态变量对电网进行脆弱性评估,且对电网中的薄弱环节有较好的辨识能力及较高的辨识精度,可为电网脆弱性评估及电网运行维护提供参考,验证了模型的合理性及有效性.
量测数据时差补偿状态估计方法

在互联电网中,控制中心的量测数据来源很多,这些量测数据存在采集时差,当时差超过一定范围时,量测数据不能体现一个完整电网状态,采用常规状态估计方法进行状态估计会产生较大误差,结果无法使用.文中提出一种量测数据时差补偿状态估计方法,对于延时很小的量测数据,使用最新的量测数据参加状态估计,其量测时间作为电网断面时间;对于其他延时的量测数据,根据延时的不同,引入相应的时差补偿因子,利用连续2个数据断面的量测数据变化量和时差补偿因子修正延时量测数据误差,获得完整一致的电网状态估计结果.对IEEE 7节点系统的测试表明,该方法可有效减少计算结果误差,获得更为准确的电网状态估计结果.
HVDC换流器采样-数据模型的改进

在研究高压直流(HVDC)系统的次同步振荡时通常采用换流器的准稳态模型,但其适用性尚存在争议.HVDC换流器的采样一数据模型能够反映开关电路的动态特性,但现有采样一数据模型中尚未对触发控制系统和触发小扰动延迟进行详细建模,为此文中建立了12脉冲换流器的改进采样一数据模型.基于等间隔触发方式和锁相环触发相位控制,给出了HVDC系统模型的具体形式.在小扰动分析时,触发控制系统输出的小扰动变化不能立刻作用于换流桥,而存在一定的延时,文中对此进行了详细分析,并由此改进了采样一数据模型.基于EPRI直流系统,分别采用特征值分析法和复转矩系数法将HVDC换流器的准稳态模型、采样-数据模型与PSCAD时域仿真进行了对比验证.结果表明,改进后的采样一数据模型更为准确,其计算结果与PSCAD仿真结果非常接近,适用于HVDC系统的次同步振荡研究.
基于液压传动的海流能蓄能稳压发电系统仿真

在海洋能发电装置中采用基于液压传动的蓄能稳压方式可以较好地实现能量的最大捕获和输出功率稳定.实现这一功能的系统主要由能量输入系统、液压系统、发电系统和自动控制系统等组成.文中首先对系统进行数学建模及计算机仿真,然后在半物理仿真试验台基础上,对各种工况进行了仿真研究.计算机和半物理仿真试验台的仿真结果表明,该系统可以实现海流能发电装置的变速恒频控制,从而实现能量的最大捕获和输出功率稳定.
配电网混合线路单端行波测距法

提出利用线路故障产生的暂态行波实现配电架空线与电缆混合线路单端测距的方法.该方法分2步确定故障点:首先根据故障行波的传播特性,提出新的判据以确定故障区段,此判据根据特征波的逻辑运算结果确定故障区段;然后在定段的基础上再实现准确定位.
程序化操作变电站扩建问题探讨

程序化操作变电站在扩建后新增操作票往往会涉及已经运行的间隔,由于扩建变电站不具备对这些操作票进行实际传动的条件,因而程序化操作过程的正确性得不到保证.从程序化操作方案角度出发,以间隔测控装置作为程序化操作服务器,操作票以间隔为单位进行分解,间隔测控装置负责本间隔操作票的存放及执行,跨间隔的操作由相关间隔的操作票组合管理和执行,可将变电站扩建后对程序化操作的影响降低到最小.
基于空区推论的空间负荷预测分类分区实用法

目前对无历史数据的新老城区空间负荷预测,一般采用分类分区法,所有同类小区基于统一的分类负荷平均密度预测其负荷.针对这一不足,基于空区推论的思想对分类分区法进行了改进,提出现有面积(不含新城区)上的分类总负荷减去有历史负荷数据的老城区的负荷即得到无历史负荷数据的同类老城区的总负荷;同理,规划面积(含新城区)上的分类总负荷减去现有面积上的分类总负荷即得到同类新城区总负荷,再结合面积算得无历史数据的新老城区的平均负荷密度,进而预测其负荷分布.这样使得有、无历史数据的老城区和新城区采用不同的负荷预测思路以提高其预测精度.该方法几乎不增加收集原始数据的工作量或附加的数据较易获得.最后通过实例说明了该方法的实用性和有效性.
电池储能系统的非线性控制器

电池储能系统具有快速、独立地输出有功/无功的潜在能力,在负荷平定、不间断电源、电能质量治理等方面具有很高的应用价值.文中以NaS(钠硫)电池为例,根据其在充/放电周期中端电压变化较大的特点,设计了包括DC-DC斩波调压电路和DC-AC整流/逆变电路在内的电网接入系统,建立了包括电池在内的装置数学模型并提出适用于该装置的控制策略.充分考虑了控制对象的非线性特点,采用反馈精确线性化的方法进行分析和控制器设计.仿真结果证明该控制策略具有良好的稳定性和动态响应,在电池参数存在差异的情况下能保持各组电池电流均衡.
电力系统电磁暂态仿真算法研究进展

回顾了基于节点分析的电磁暂态仿真算法的理论基础,在此基础上分析了算法在应用中遇到的问题和挑战,并分别从模型的扩展、计算精度的改进、速度的提高等几个方面介绍了电磁暂态仿真算法所取得的研究进展.
基于并行计算的馈线自动化仿真测试环境

馈线自动化的动作逻辑正确与否是保证馈线自动化动作可靠性的关键,由于馈线自动化实施的复杂性,在现场对其动作逻辑进行测试验证非常困难.文中研究并建立了馈线自动化仿真测试环境,试图在现场投运之前对馈线自动化的动作逻辑进行正确性验证,在并行计算环境下实现对配电系统的仿真和馈线终端单元通信的仿真,而且可以仿真不同类型馈线自动化在不同故障下的运行过程.最后,以某地区的馈线自动化系统的实际工程为例进行了仿真测试,实现了对于故障区域定位、隔离、恢复供电过程的分析和测试.
改善接入系统同步稳定性的变速风电机组控制

为了改善风电接入系统的同步稳定性,采用基于能量守恒的方法构造舍有风电机组的电力系统能量存储函数,以此为基础设计提高风电接入系统动态特性的双馈风力发电机控制策略,并分析了机组运行约束对控制效果的影响.控制方案利用变速风电机组特性,通过改变风机转速消除系统故障期间的不平衡能量,有效抑制系统同步机振荡.针对双馈感应型风场接入系统,在DIgSILENT/Power Factory中进行了仿真研究,仿真结果表明,不同系统运行方式下控制方案在有效改善风电接入系统同步稳定性的同时不会恶化系统电压稳定特性.
特高压直流输电线路融冰方案

针对输电线路覆冰严重影响特高压直流输电可靠性的问题,研究了特高压直流输电线路融冰的2种方案:预防性融冰方案和紧急融冰方案.预防性融冰方案是使特高压直流工程的2个极功率方向相反,可以在直流双极总功率很小的情况下实现较大的线路电流,防止线路覆冰形成;紧急融冰方案是将特高压直流换流器从串联接线方式转换为每站2个换流器并联运行,产生很大的融冰电流,可迅速融化已经形成的覆冰.文中提出了特高压直流工程紧急融冰方案的控制策略,即整流侧并联的2个换流器均处于定电流控制,逆变侧并联的2个换流器一个为定电流控制、另一个.为定电压控制,逆变侧定电流换流器的电流参考值为线路电流测量值的一半,达到平均分配电流的目的,定电压状态的换流器控制整个极的直流电压.上述融冰方案的实施将大大降低覆冰对特高压直流输电系统可靠性的影响.
基于PI数据库的供电企业实时数据中心的设计与实现

研究、设计并开发了实时数据中心系统.该系统基于PI(plant information)实时数据库开发,建立了企业级的实时数据中心平台,并实现了丰富的应用功能,有效地解决了各个信息孤岛的信息隔阂,可以高效、快速和方便地存取与应用企业级实时数据.简要分析了供电企业自动化及信息化的现状和PI数据库的特点,阐述了基于PI数据库的供电企业数据中心系统的体系结构、应用功能以及相关关键技术,最后介绍了该系统在深圳供电局的实际应用情况.
基于改进粒子群算法的附加励磁阻尼控制器设计

汽轮发电机组附加励磁阻尼控制器(SEDC)是为固定串补输电系统次同步谐振(SSR)提供有效阻尼的一种措施.文中采用的SEDC模型,在实现分离模态控制的同时,可使移相补偿和比例放大2个环节相互独立、互不影响.采用并行处理能力强、具有学习机制的粒子群优化(PSO)算法对SEDC参数进行寻优.同时,为防止算法陷入局部最优,引入变异机制以提高全局搜索能力.通过对一个有实际背景的研究算例的特征值分析和时域仿真分析,验证了文中基于改进PSO算法设计的SEDC鲁棒性强,能够为多模态SSR提供有效的阻尼.
交直流并联系统的换流母线电压稳定性分析

随着中国交直流互联电网的发展,迫切需要研究换流母线的电压稳定问题.文中首先给出了交直流并联系统的简单模型,在此基础上介绍了并联交流系统强度指标以及负荷裕度曲线和电压稳定临界曲线.然后以两区域四机交直流混合系统为例,根据负荷导纳模型算法准确求取节点的功率裕度,采用上述2种曲线分析方法详细讨论并联交流系统强度和受端系统等值阻抗对逆变站换流母线电压稳定性的影响.最后对比分析了不同直流系统稳态控制方式下换流母线的负荷裕度,研究结果表明受端为弱交流系统时,采用整流侧定电流一逆变侧定电压的控制方式将有利于提高系统稳定性.
风力机参数的可辨识分析

风力机是风电机组吸收和转化风能的关键设备,准确的模型和参数是机组优化运行和控制的基础.文中基于风力机常用的高精度数学模型,运用计及实际运行工况的风力机的可测量量,进行参数的可辨识性理论分析,结果表明风力机的参数可辨识.
基于灵敏度计算的电力系统参数可辨识性分析

对于简单电力系统建模中参数可辨识性问题,以往采用解析方法可以进行分析.但对于大规模电力系统,解析方法难以进行.文中发现了电力系统参数的可辨识性与灵敏度之间的关系.提出先根据灵敏度的相位来判断参数能否唯一辨识,再根据灵敏度的大小来选择可辨识的重点参数,最后采用蚁群算法优化重点参数.通过算例分析,证明了上述方法的可行性.
基于模糊集理论和层次分析法的电力市场综合评价

与建立电力市场评价体系有关的一个重要问题是如何确定综合评价指标.提出了基于模糊集理论和层次分析法的电力市场综合评价方法.采用模糊集方法确定各个指标对不同评价结果的隶属度,而层次分析法则用于计算各级指标的权重集.该方法将电力市场指标隶属度的客观性与专家定性分析的主观性有机结合,在原理上具有通用性.最后,用算例说明了所述方法的基本特征.