- 肖峻;莫少雄;秋泽楷;
为刻画柔性直流配电网正常运行时的最大允许范围,本文提出了柔性直流配电网的静态运行域模型与求解方法。首先,讨论柔性直流配电网的典型接线模式与稳态运行特性。然后,分析交流配电网运行域模型不适用于柔性直流配电网的原因,建立柔性直流配电网的静态运行域模型,给出求解方法。最后,通过算例验证模型与求解方法的有效性,计算柔性直流配电网在主从控制、电压裕度控制、下垂控制策略下的静态运行域,并分析计算误差。经可视化比较,初步得到不同控制策略下的静态运行域大小的规律,为柔性直流配电网的调度和运行提供参考。
2021年07期 v.33;No.210 1-10+40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1107K] [下载次数：274 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：0 ] - 张勤进;陈龙;刘彦呈;庄绪州;郑祥鲁;
针对传统下垂控制在母线电压稳定和输出电流精确分配上存在矛盾的问题,提出了一种基于交流小信号注入的直流微电网自适应虚拟阻抗控制策略。首先,在变换器输出直流电压上叠加低频交流小信号,使注入信号频率与输出电流产生下垂特性,并利用交流有功功率自适应调节虚拟阻抗。然后,设计了切换环节,稳态时切换为下垂控制,利用控制频率得到的稳态虚拟阻抗作为下垂系数,在维持电流精确分配的情况下,消除了交流信号对电能质量的影响,提高了系统的可靠性和可扩展性。最后,通过仿真验证了该方法的有效性。
2021年07期 v.33;No.210 11-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 1509K] [下载次数：290 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ] - 宁楠;杜林;刘兴艳;姚璐;刘友波;
为解决最优潮流运行的负荷随机需求与风电的间歇性出力等不确定性,进行了配电网的鲁棒最优潮流研究。首先,构建考虑网损成本及主网购电成本的鲁棒最优潮流模型。然后,采用非精确迪利克雷模型挖掘历史数据构造盒式不确定集,描述风电-负荷不确定性。其次,对非凸非线性模型进行二阶锥松弛,采用对偶理论、大M法进行单层线性化推导,得到可行域为二阶锥空间的单层锥优化模型,通过商用求解器求解得出最优潮流方案。最后,在IEEE 33节点系统中验证了模型与方法的有效性。
2021年07期 v.33;No.210 20-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 1141K] [下载次数：298 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 李滨;陈嘉程;严康;陈碧云;
为解决电动汽车充电站选点规划中存在城市针对性不强和综合评价体系中面向服务对象不清等问题,提出了一种新的电动汽车充电站选点方法。首先,针对三四线城市电动汽车发展的结构特点和城市发展政策,构建面向社会服务类车辆的电动汽车充电站选点评价体系。然后,建立一种结合修正层次分析法的判断矩阵和前景理论来确定充电站指标的最优权重模型,运用前景理论把人的心理因素通过数学表达式量化成决策值,从而对充电站候选点建站适宜程度进行决策。其次,运用K-means聚类对候选点决策值进行梯队分级和分析。最后,使用该方法对某市13个候选站点进行综合评价,验证了该方法能达到指导充电站建设规划的目的。
2021年07期 v.33;No.210 29-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1299K] [下载次数：455 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：0 ] - 孟庆东;张嵩;李本新;李雪;李国庆;
为提高大型区域互联系统连续潮流的计算效率,提出一种改进的基于快速解耦电力系统连续潮流并行计算方法。通过在校正阶段采用快速解耦法求解潮流方程,根据系统的阻抗参数和功率增长方向构造修正方程组的系数矩阵,对潮流方程修正方程组进行预处理,并采用基于CPU-GPU混合架构加速的稳定双共轭梯度法进行求解。基于IEEE-118节点系统、Case13802等多个不同规模测试系统的算例分析表明,该改进算法有效提高了连续潮流的计算速度。
2021年07期 v.33;No.210 41-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 963K] [下载次数：576 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：0 ] - 董慧芬;金晨阳;史志波;
为评估和改善多电飞机270 V直流电力系统的可靠性,针对飞机直流电能质量指标的关联性和不确定性较强的问题,提出一种基于直觉模糊-网络层次分析法组合赋权的灰聚类电能质量评估方法。首先,根据现行飞机供电特性标准建立270 V直流电能质量评估指标体系,应用直觉模糊数改进经典网络层次分析法的标度法计算主观权重,结合熵权法以主、客观加权属性一致将两种权重组合。然后,采用端点混合可能度函数的灰聚类方法处理等级的不确定性和模糊性,结合指标组合权重计算综合聚类系数得出电能质量评估结果。最后,在Saber软件上搭建飞机270 V直流电力系统仿真模型,并利用仿真数据进行电能质量评估,结果表明,该方法能够得到合理的电能质量评估等级,正确地反映飞机270 V直流电力系统的运行状态,验证了所用方法的有效性。
2021年07期 v.33;No.210 49-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 818K] [下载次数：551 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：18 ] |[阅读次数：0 ] - 李振华;蒋伟辉;成俊杰;李振兴;张宇杰;
为研究变压器内部故障在线检测方法的有效性及抗干扰性,搭建实际变压器的非线性三维有限元模型。对变压器常见几种类型的内部故障进行详细的结构仿真,通过"场-路耦合法"构建各类型故障的ΔV-I_1轨迹。同时,通过对正常绕组的测量信号设置一定的误差,构建了考虑测量误差时的误差轨迹。在此基础上,将正常时的标准轨迹、误差轨迹和各种类型的故障轨迹进行对比分析,通过对ΔV-I_1轨迹特征差异的定性分析与定量计算,验证该方法在实际应用中的有效性,总结判断各类型故障的规则,同时针对测量误差所造成的干扰提出了建议。
2021年07期 v.33;No.210 56-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 2090K] [下载次数：521 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：0 ] - 党萌;张巧杰;
针对潮流流速时变性导致潮流发电输出功率波动的问题,提出基于自适应转矩辨识的永磁同步发电机无源控制策略,来实现潮流发电系统输出功率的优化。首先,借助流体力学软件建立直驱式水轮机网格模型,分析叶轮效率特性得到叶轮最佳转速跟踪目标。其次,借助自适应算法实时辨识叶轮获得转矩波动,与转速误差共同构建误差状态矩阵,以叶轮最佳转速为控制目标得到无源控制律,以期达到获取输出功率最大。最后,建立MATLB/SIMULINK仿真模型并进行了控制算法研究。仿真结果表明,所提出的无源控制策略可以有效提高潮流发电系统输出功率。
2021年07期 v.33;No.210 66-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 1404K] [下载次数：170 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 杨继鑫;王久和;王勉;唐芬;王振业;
为提高变换器的动态性能并分析级联系统的稳定性,本文首先对级联Buck变换器系统进行混合无源控制器的设计,使电流内环为无源控制,电压外环为PI控制。然后,引入混合势函数理论对混合无源控制下的级联变换器系统进行稳定性分析,得到该系统的大信号稳定性判据。仿真结果表明,本文所得判据易于判断和分析系统的稳定性,相比传统的双PI闭环控制策略,采用混合无源控制策略的变换器可获得更加良好的动态性能。
2021年07期 v.33;No.210 73-79+87页 [查看摘要][在线阅读][下载 1254K] [下载次数：485 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：0 ] - 王立舒;宋鹤;李天舒;李忠连;常城铭;
在高压直流输电系统控制环节中,低压限流控制器的静态恢复特性和获取补偿电压的方法会导致连续换相失败。为减小连续换相失败发生的概率,本文在引入直流电流变化率改变低压限流控制器获取补偿电压的基础上,通过改变低压限流控制器的数学模型,提出了基于直流电流变化率控制的变斜率低压限流控制器控制策略。最后使用电磁暂态仿真软件中的国际大电网会议高压直流标准模型进行仿真,仿真结果表明,本文提出的控制策略在发生接地故障时能有效地抑制连续换相失败,从而优化了故障恢复特性。
2021年07期 v.33;No.210 80-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 1411K] [下载次数：389 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：15 ] |[阅读次数：0 ] - 王培汀;王丹;贾宏杰;原凯;宋毅;张梁;
精准地把握风、光等可再生能源以及电、热等负荷的不确定性因素,可使规划后的分布式能源站更加经济、稳定地运行。针对这一问题,首先,提出了综合考虑时序自相关性和互相关性的随机场景生成及优选方法,得到一定数量具有代表性的随机场景;然后,建立了随机场景下分布式能源站的选型定容规划模型;其次,通过算例,分别将在不同随机场景生成方法下的分布式能源站规划结果与在传统的确定性场景下规划结果进行对比,验证了本文所提考虑随机场景生成及优选技术的分布式能源站选型定容规划方法的合理性和可行性,最后,分析了基于综合考虑时序自相关性和互相关性的随机场景生成及优选方法所规划的能源站运行特性。
2021年07期 v.33;No.210 88-100+134页 [查看摘要][在线阅读][下载 1959K] [下载次数：718 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：13 ] |[阅读次数：0 ] - 刘万福;楚天舒;赵树野;康赫然;徐栎;
针对当前特高压接入下电网网架结构规划方法中存在安全性差和经济效益低的问题,提出特高压接入下电网网架结构的多目标规划方法。综合考虑安全性、可靠性及经济性指标,并将指标对应的客观权重和主观权重作为样本点,将主客观权重和集成权重偏差最小作为优化模型。在矩估计理论的基础上构建电网网架结构的多目标规划模型,提高了特高压接入下电网网架结构的多目标规划方法的安全性和经济效益。实现了特高压接入下电网网架结构的多目标规划。
2021年07期 v.33;No.210 101-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 892K] [下载次数：424 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] - 刘国明;于晖;康凯;张静;
针对在光储充电站容量规划中未充分考虑电动汽车充电需求的时间转移特性而导致电动汽车对光伏直接利用率较低的问题,提出了一种考虑需求响应与碳排放的光储设备容量配置方法。首先,基于充电补贴价格与响应时长两方面因素,建立了电动汽车需求响应模型。然后,结合光伏出力特性,提出了以光储充电站新能源消纳为目标的电动汽车充电补贴及储能充、放电联合运行策略。其次,以光储充电站年投资运行成本和碳排放量最小为目标,建立了考虑需求响应运行策略的光储充电站容量配置优化模型,提出了基于遗传算法的光储容量配置求解方法。最后,通过算例仿真,验证了所提模型和方法的有效性与实用性。
2021年07期 v.33;No.210 106-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 1169K] [下载次数：949 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：31 ] |[阅读次数：0 ] - 黄凯;翟广心;韩璟琳;赵子珩;檀晓林;孙鹏飞;
为解决配电网中变压器的负载率存在较大差异导致的配电网网损增大的问题,提出了一种在1个优化周期内而不是1个时间断面上开展运行优化的负载时空均衡优化方法。以开关设备的开闭状态为优化变量,以变压器群集的有功损耗最小为目标函数,确定配电网在优化周期内的重构方案。在网络拓扑给定的条件下,通过灵活调整分布式电源的无功出力和变压器分接头优化配变群集的节点电压进行仿真,仿真结果表明本文所提方法可以有效降低配变群集的网损,提高节点电压质量。
2021年07期 v.33;No.210 113-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 1509K] [下载次数：218 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 王子驰;雷炳银;杨灵艺;苏雨晴;孙炜哲;
由于区域综合能源系统的多种能源之间存在耦合与互补,电热联合需求响应为区域综合能源系统的优化调度提供了新的手段。本文首先建立能源用户的电力需求响应和热力需求响应模型,提出考虑电热联合需求响应的区域综合能源系统日前多目标优化调度模型。然后,为解决分布式电源与负荷不确定性引起的日前调度偏差,构建了基于模型预测控制的日内滚动优化调度模型。最后,本文对带精英策略的非支配排序遗传算法进行改进,提高了调度模型的求解效率。算例表明,本文提出的模型可有效解决区域综合能源系统的多目标双层优化调度问题,电热联合需求响应可以有效提升区域综合能源系统的经济性和能效水平。
2021年07期 v.33;No.210 120-127页 [查看摘要][在线阅读][下载 1406K] [下载次数：1703 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：43 ] |[阅读次数：0 ] - 汤华奇;
为消除空调与电动汽车等高比例柔性负荷接入配电网形成新的供电瓶颈,提高供电能力,本文提出了考虑高比例空调负荷与电动汽车负荷接入下的配电网供电能力两阶段动态评估模型。第1阶段,在空调代理商和电动汽车有序充电模型的基础上,以统一代理商经济效益最大为目标,进行空调负荷和电动汽车负荷协同优化运行。第2阶段在明确代理商负荷接入前提下,配合网络重构提出配电网供电能力的动态评估模型。采用bigM、二阶锥法等技术将多目标、非线性两阶段评估模型转化为混合整数二阶锥规划模型,并利用CPLEX进行求解。最后,通过IEEE 33节点算例系统验证了所提模型的合理性与实用性。
2021年07期 v.33;No.210 128-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 1191K] [下载次数：379 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 邹波;孙可;胡成鹏;戴攀;朱小军;叶承晋;
为了降低极端故障给配电系统带来的经济损失,本文提出了一种针对台风天气的配电系统韧性提升策略。采用线路加固以及在潜在故障点安装分布式电源的方式,以最小化停电损失、投资成本为目标,建立了3阶段鲁棒优化模型。第1阶段确定加固线路、加固类型以及对分布式电源进行选址定容,第2阶段以台风对配电系统造成损失最大化来确定故障线路的位置,第3阶段是在这一"最坏情况"下,将切负荷量和投资成本最小化。通过对偶理论使第2、第3阶段的鲁棒模型转换为单层模型,进而设计迭代算法求解整体模型。算例表明,该方法可以有效提升配电系统韧性以应对台风天气灾害。
2021年07期 v.33;No.210 135-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 1313K] [下载次数：532 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：14 ] |[阅读次数：0 ] - 郭明星;霍启迪;赵鹏飞;唐晓骏;黄阮明;吕思卓;
目前,柔性直流输电技术已在国内外具有日趋广泛的工程应用,但对于近区交流故障时,柔性直流贡献短路电流的关键影响因素及计算方法的研究尚不深入。针对这一问题,本文通过电磁暂态仿真,研究了交流侧短路时柔性直流贡献短路电流的暂态特性及短路电流各分量间的矢量关系,分析了柔性直流容量、限流方式、控制方式/定值等因素对短路电流幅值、相位的影响过程和机理。最后以国内某柔性直流系统为例,对比分析了几种工程常用短路电流算法在柔性直流不同运行、控制方式下的计算结果及误差来源,得出正确处理短路电流各分量间的相角差异是提高计算精度的关键。
2021年07期 v.33;No.210 143-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 1197K] [下载次数：406 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：0 ]