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1. 基于区块链的分布式能源交易方案设计综述
李彬, 覃秋悦, 祁兵, 孙毅, 李德智, 石坤, 杨斌, 奚培锋
电网技术    2019, 43 (3): 961-972.   DOI: 10.13335/j.1000-3673.pst.2018.1158
摘要116)      PDF(pc) (990KB)(196)       收藏
以绿色新能源为主体的分布式能源成为能源交易市场中的重要组成部分,为了提高能源利用率、多渠道扩展分布式能源本地消纳,分布式能源获得合法就近售电资质,其能源生产和消费结构呈无中心、多节点状。现有能源运营模式由于具有集中式管理的特点,难以简单套用于分布式能源。区块链技术具有可追溯性、交易公开、数据透明的优势,其分散化特性与分布式能源无中心特点相符合,故提出一种基于区块链的分布式能源交易方案。分析现有分布式能源交易的方式及其弊端,研究区块链技术对于分布式能源P2P交易的适用性,在连续双边拍卖(continuous double auction,CDA)、竞争均衡价格(competitive equilibrium price,CEP)、节点信誉值等基础上确立支撑分布式能源P2P交易的分布式能源结算机制,制定符合中国政策的分布式能源区块链支付模式,提出包括系统架构、交易流程在内的基于区块链技术的分布式能源交易方案,对比传统电力交易系统和基于区块链的分布式能源交易系统的性能,思考如何改进目前区块链的不足之处并展望能源市场未来,实现传统电力交易市场向分布式能源交易的延伸性发展。最后,针对区块链技术在实体应用过程中的挑战分析目前电力市场与区块链技术结合所存在的冲突及问题,并提出相应的建议方案。
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2. 考虑虚拟电厂参与的售电公司双层优化调度模型
张涛, 王成, 王凌云, 张东方, 章佳莹
电网技术    2019, 43 (3): 952-960.   DOI: 10.13335/j.1000-3673.pst.2018.1439
摘要85)      PDF(pc) (601KB)(122)       收藏
虚拟电厂(virtual power plant,VPP)技术的发展,使得售电公司规模化利用分布式电源和可控负荷参与市场交易成为可能。针对VPP参与的售电公司运营体系的特点,建立了配网-VPP双层优化调度模型。配网层制定VPP调度计划,优化售电公司运营收益;VPP层采用两阶段优化方法,协调内部各种资源的最优分配,使综合效益最大化,并通过将机会约束转化为确定性二阶锥形式描述光伏及可控负荷用户违约的不确定性。2层优化之间通过参数传递更新运行状态并交替求解,最终得出整体最优方案。分别采用NSGA-II算法和yalmip/Gurobi对2层优化问题进行求解。基于改进的IEEE33节点配电系统算例表明,所提售电公司双层优化模型通过对VPP的合理调度,能够在保证VPP综合效益和所辖配网安全运行的情况下,实现售电公司利润最大化。
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3. 一种配电网高精度快响应同步相量算法及其实现
王印峰, 陆超, 李依泽, 熊春晖, 方陈, 凌平
电网技术    2019, 43 (3): 753-760.   DOI: 10.13335/j.1000-3673.pst.2018.2965
摘要83)      PDF(pc) (1410KB)(132)       收藏
随着分布式电源、电动汽车等大规模接入,配电网亟需新的动态量测手段。然而,输电网同步相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)技术因其精度不足、动态性能欠佳难以直接用于配电网。目前国内外开展的配电网PMU研究工作也尚处于起步阶段,难以满足应用需求。面向配电网同步相量量测需求,提出了一种基于频率在线分析和自适应滤波器的高精度、快响应的多通道综合同步相量算法。基于考虑多带外干扰的稳态和动态信号模型,设计了2种不同阶的自适应FIR滤波器,并分析了它们在不同场景下的适应性边界。提出多通道在线协调算法框架,以实现算法整体协调优化。基于片上系统硬件平台进行算法实现,并在搭建的高精度同步相量测试系统中开展多场景性能验证,为测量装置在实际系统示范应用奠定了基础。
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4. 主动配电系统和分布式能源技术发展——CIGRE SC6 2018专题报道及思考
马钊, 丛伟, 苏剑, 孙梦晨
电网技术    2019, 43 (3): 982-988.   DOI: 10.13335/j.1000-3673.pst.2018.2866
摘要72)      PDF(pc) (311KB)(122)       收藏
介绍了2018年国际大电网委员会(international council on large electric systems,CIGRE)配电系统和分布式发电技术专委会(SC6)关于主动配电系统和分布式能源技术的工作进展、主要专题和重要技术。根据会议录用论文归纳出3个优先专题,在专题内对该领域的研究现状与研究重点进行剖析。结合相关论文对研究思路进行分享,并且探讨了主动配电系统与分布式能源技术的未来发展趋势以及下一步研究计划等问题。
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5. 高压直流输电系统功率速升特性分析与提升能力计算方法研究
索之闻, 李晖, 于钊, 刘明松, 李俊霖, 盖振宇, 谢珍建
电网技术    2018, 12 (12): 3833-3841.   DOI: 10.13335/j.1000-3673.pst.2018.1372
摘要62)      PDF(pc) (944KB)(188)       收藏
直流功率调制常用于改善交直流互联电力系统的运行稳定性。针对未来多直流区域可能存在直流功率快速提升的技术需求,分析了直流功率速升后的交直流系统特性,对比了不同直流送受端交流系统强度对直流功率提升能力的影响,指出了直流功率速升的限制因素。然后从交直流系统的稳态模型出发,推导了各主要变量的关系,并在此基础上,考虑直流实际控制系统,提出了一种高压直流输电系统快速功率提升能力计算方法。最后,在MATLAB仿真平台编写了程序代码,同时在PSCAD/EMTDC仿真平台中搭建了相应电磁暂态仿真模型,通过比对程序计算和仿真,结果表明所提算法能够在保证运算精度的前提下,提高直流快速功率提升能力计算的求解速度,可以为实际电网的调度运行提供参考。
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6. 配电网相量数据接入方式比较及技术分析
陶维青, 窦开明, 方陈, 柳劲松, 丁明
电网技术    2019, 43 (3): 784-792.   DOI: 10.13335/j.1000-3673.pst.2018.2812
摘要60)      PDF(pc) (640KB)(75)       收藏
大量分布式电源接入配电网,对配电网的安全经济运行和电能质量形成挑战,广域同步相量测量技术是有效解决相关问题的主要手段之一。针对广域测量系统融入配电网的实时数据通信问题,讨论了不同类型通信接入方式的通信性能、特点,给出了配电网WAMS应用时延要求,对比了光纤以太网、无源光网络(Ethernet passive optical network,EPON)和4G长期演进(long term evolution,LTE)230 MHz电力无线专网等接入方式的通信优缺点和技术指标,给出了针对不同配电网含WAMS应用情况下接入方式选择需考虑的相关要素,并分析了配电网WAMS通信的适应性以及不同接入方式的经济性。最后展望了5G移动通信技术在配电网通信的应用前景,所得结论可供配电网通信规划和设计参考。
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7. 基于自适应移频分析法的Voltage-Behind-Reactance异步电机多时间尺度暂态建模与仿真
夏越, 陈颖, 宋炎侃, 秦艳辉
电网技术    2018, 12 (12): 3872-3879.   DOI: 10.13335/j.1000-3673.pst.2018.1725
摘要56)      PDF(pc) (1028KB)(78)       收藏
为满足对电力系统多时间尺度暂态过程准确、快速仿真的需要,提出了一种基于自适应移频分析法的voltage-behind-reactance (VBR)异步电机多时间尺度模型。首先,基于希尔伯特变换,将传统电气信号转换为相应的解析信号;进一步,引入灵活的移频变换,利用解析信号构建异步电机暂态仿真模型。这样,移动频率成为可调节的模型参数。所提出的电机模型通过设置不同的移动频率,能够同时实现准确的高频暂态过程仿真和高效的低频暂态过程仿真。当移动频率等于零时,该模型与传统电磁暂态电机模型等价,可刻画高频暂态过程。当移动频率等于系统基波频率时,该模型适用于大步长仿真,获得低频暂态包络曲线。仿真结果表明,所提出的模型可实现准确和高效的异步电机多时间尺度暂态仿真。
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8. 基于实值深度置信网络的用户侧窃电行为检测
张承智, 肖先勇, 郑子萱
电网技术    2019, 43 (3): 1083-1091.   DOI: 10.13335/j.1000-3673.pst.2018.1045
摘要55)      PDF(pc) (629KB)(79)       收藏
用户侧窃电行为造成的非技术性损失对电网企业危害重大,不仅会影响电力系统的供电质量,还会增加电网的运营成本。为了辅助电网公司提高用电稽查效率、管理用户规范化用电,提出了基于实值深度置信网络的用户侧窃电行为检测模型。实值深度置信网络具有提取抽象特征的功能,并通过前馈神经网络微调后可实现较高分类精度。为了优化实值深度置信网络因随机初始化产生的局部最优化问题,该模型通过萤火虫算法对网络参数全局寻优。针对用户窃电行为检测,该模型利用因子分析进行数据降维,利用随机欠采样和套索算法应对数据不平衡问题,并利用ROC(receiver operating characteristic curve)曲线选取该模型的检测阈值。最后仿真实验验证了所提出模型的有效性和精确性。
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9. 直流功率转移对川渝弱交流电网安全稳定影响分析
陈汉雄
电网技术    2018, 12 (12): 4145-4152.   DOI: 10.13335/j.1000-3673.pst.2018.0578
摘要54)      PDF(pc) (852KB)(85)       收藏
为满足四川更多富余清洁能源外送,“十三五”中期四川电网维持4直(其中3回为特高压直流)6交的交直流联合外送电。作为川电东输的送端川渝电网呈现强直弱交的电网运行状况;根据2018年川渝电网强直弱交系统特点,研究分析国网川西3回特高压直流之一发生单极闭锁故障方式下,大直流功率转移对川渝交流电网外送通道断面的冲击以及对电网安全稳定影响,提出表征电网强直弱交特性的直流功率转移影响因子(FDCPTIF)概念,通过FDCPTIF计算,有效数值反映大容量直流功率转移对弱交流川渝电网所带来的全网暂稳与交流线路热稳安全的风险;并对适度改善川渝电网运行稳定水平的3种电力举措亦利用直流功率转移影响因子FDCPTIF做了相应的计算分析;所提直流功率转移影响因子(FDCPTIF)的计算分析可作为一研究川渝强直弱交系统的电网安全稳定性的技术参考。
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10. 长时间尺度下的电动汽车有序充放电调度
段小宇, 胡泽春, 崔岩, 郭子榛, 曹曦, 丁宁, 张杨
电网技术    2018, 12 (12): 4037-4044.   DOI: 10.13335/j.1000-3673.pst.2018.1682
摘要52)      PDF(pc) (789KB)(89)       收藏
电动汽车作为灵活性负荷与电网协同调控,为提供电网支撑、降低运行成本提供了新的途径。设计了一种电动汽车全过程行为边界模型,采用集合参数表征单体或集群电动汽车充电及行驶行为特性。在提出长时间尺度下电动汽车有序充放电分层调度架构的基础上,基于边界模型提出了分别以最小总成本及最小偏差惩罚为目标的上下两层调度优化混合整数二次规划模型,可在较短时间内完成优化求解。算例结果表明,长时间尺度下的电动汽车有序充放电可更好地挖掘电动汽车负荷灵活性及参与调节的潜力。
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11. 基于长短期记忆的实时电价条件下智能电网短期负荷预测
李鹏, 何帅, 韩鹏飞, 郑苗苗, 黄敏, 孙健
电网技术    2018, 12 (12): 4045-4052.   DOI: 10.13335/j.1000-3673.pst.2018.0433
摘要51)      PDF(pc) (535KB)(91)       收藏
在电力市场改革与智能电网建设的大背景下,电力将逐渐回归商品属性,电价也将实时波动,并对负荷产生影响。通过分析得出电价与负荷具有相关性,因此在预测模型中考虑了实时电价的影响,并对考虑实时电价的负荷预测模型与价格型需求侧响应之间的关系进行了讨论。针对前馈型神经网络不能处理序列间关联信息与传统循环神经网络无法记忆久远关键信息的缺陷,提出了基于长短期记忆循环神经网络的负荷预测模型,使用自适应矩估计算法进行深度学习。最后通过美国某地区的实际负荷和电价数据,验证了所提模型具有更高的预测精度。
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12. 主动转移型熄弧装置长馈线重载应用问题分析
刘健, 田晓卓, 李云阁, 张志华, 权立
电网技术    2019, 43 (3): 1105-1110.   DOI: 10.13335/j.1000-3673.pst.2018.1946
摘要50)      PDF(pc) (670KB)(41)       收藏
为分析明确主动转移型熄弧装置在长馈线重载运行时是否存在熄弧困难的问题,建立了单相接地故障时变电站内故障相接地后的等效电路,理论推导了流过故障点的电流表达式。基于ATP-EMTP,对变电站内故障相接地后流过实际接地点的电流进行了数字仿真,得出了流过实际接地点的电流与单相接地过渡电阻的关系。通过实际测量、国外实验结果和行业标准要求等途径得出了实际当中单相接地过渡电阻的范围。根据上述研究结果,搭建实验电路,在实际中可能遇到的最不利熄弧条件下,对主动转移型熄弧装置的熄弧性能进行了测试。实验结果表明:当单相接地故障点的电弧长度超过1.5 mm时主动转移型熄弧装置就能熄灭电弧。综合上述分析结果表明主动转移型熄弧装置在长馈线重负载的情况下不存在熄弧障碍。
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13. 新电改背景下售电公司的购售电策略及风险评估
罗舒瀚, 蒋传文, 王旭, 杨萌, 王江波, 尹硕
电网技术    2019, 43 (3): 944-951.   DOI: 10.13335/j.1000-3673.pst.2018.1132
摘要50)      PDF(pc) (594KB)(111)       收藏
随着我国电力体制改革的深入和能源利用技术的发展,售电公司日渐成为多能量市场的主体。开展多时间尺度购电、合理配置各类能源购电比例及提供差异化售电合同是提高售电公司经营效益和降低风险的核心策略。综合考虑中长期市场及现货市场、可再生能源、分布式电源及储能设备等因素建立多时间尺度的多能量市场购电模型,并基于差异化合同建立售电模型;采用概率场景描述可再生能源出力及负荷预测的随机性,并以条件风险价值作为购售电风险评估指标;通过最大化收益及最小化风险损失最终确定购售电策略。算例分析结果表明,最大程度采购分布式电源电量、科学安排储能设备充放电及提高可再生能源出力预测精度,均能增加售电公司收益,同时减低购售电风险。
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14. 基于双层Stackelberg博弈的微能源网能量管理优化
林凯骏, 吴俊勇, 刘迪, 李德智, 龚桃荣
电网技术    2019, 43 (3): 973-981.   DOI: 10.13335/j.1000-3673.pst.2018.1379
摘要49)      PDF(pc) (859KB)(106)       收藏
提出了基于双层Stackelberg博弈的“供电公司-微能源网-用户”能源交易模型与求解算法。通过分析供电公司、微能源网和用户的博弈目标与策略,从理论上证明了该博弈存在唯一的Stackelberg均衡解,并求解了其均衡策略。在上层博弈中,供电公司作为领导者通过调整售电价格来刺激微能源网购电,微能源网作为跟随者,以最小化产能成本为目标,根据电价来决定购电量;在下层博弈中,作为领导者,微能源网根据用户的实际用能需求来制定售能价格,而用户作为跟随者,则调整用能策略以平衡购能支出和用能体验。经算例验证,所提的双层博弈方法可有效求解各参与者的均衡策略,并具有良好的收敛性和经济性。
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15. 考虑带外干扰的电力系统频率测量算法
白莎, 潘晨玥, 熊思宇, 符玲
电网技术    2019, 43 (3): 761-768.   DOI: 10.13335/j.1000-3673.pst.2018.2766
摘要48)      PDF(pc) (1558KB)(72)       收藏
带外干扰和基波频率偏移同时存在并且相互影响使得频率测量算法精度急剧下降,提出考虑带外干扰的电力系统频率测量算法对该问题进行处理。算法首先分析基波频率偏移和带外干扰同时存在的泄漏关系,通过离散傅里叶变换(discrete Fourier transform,DFT)来获得粗略的带外相量值;其次利用带外相量值计算带外粗估频率,并将其反馈给拓展后的泰勒模型作为基准频率参与运算;最后利用模型中的泰勒高阶导数获得精确的频率测量值。仿真结果表明,提出的算法在频率偏移和噪声工况下能够分别给出精度较高的基波频率值和带外频率值;录波数据测试表明,算法能够准确给出实时信号的频率测量值且该值具有较小的波动性,证明了算法的综合性能。
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16. 基于频率特性的交直流系统次同步振荡分析
邓俊, 苏懿, 刘坤雄, 彭书涛, 袁丽丽, 阳育德
电网技术    2018, 12 (12): 3857-3863.   DOI: 10.13335/j.1000-3673.pst.2018.1907
摘要48)      PDF(pc) (482KB)(99)       收藏
针对交直流系统拓扑结构变化频繁造成的次同步振荡模态变化不易确定的问题,提出了一种基于频率特性的交直流次同步振荡仿真分析方法。首先通过戴维南等值原理得到待研究系统的等值系统,搭建相应的仿真模型,然后结合分割等值阻抗与谐波阻抗测量的方法得到系统阻抗的频率特性曲线,最后根据振荡原理对系统进行次同步振荡分析。该方法简单有效,计算过程直接、明确,能准确地对系统进行次同步振荡分析。并在IEEE次同步振荡第一标准模型和单机HVDC系统进行了仿真分析,验证了所提出方法的有效性与精确性,最后通过西北某直流输电系统实例来呈现该方法用于复杂交直流系统的潜力。
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17. 电力现货市场下不平衡费用构成及分摊机制研究
龙苏岩, 冯凯, 徐骏, 杨争林, 冯树海
电网技术    2019, 43 (8): 2649-2657.   DOI: 10.13335/j.1000-3673.pst.2019.0541
摘要48)      PDF(pc) (446KB)(124)       收藏
电力现货市场结算规则设计的难点在于如何通过平衡市场参与者的权益,保障市场的竞争活力与电网的安全稳定,这其中的关键问题是不平衡费用的处理,包括不平衡费用如何构成与如何分摊。基于此,重点研究了国内外电力现货市场不平衡费用的处理方法,立足于我国电力市场特点,分析了各类不平衡费用的产生机理,并梳理形成了适应我国目前发展现状的不平衡费用的构成及分摊机制,可为电力现货市场结算规则及市场机制设计提供参考。
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18. 基于μPMU相量信息的配电网络故障测距方法
王小君, 任欣玉, 和敬涵, 王振吉, 张永杰, 时志雄, 陈东
电网技术    2019, 43 (3): 810-817.   DOI: 10.13335/j.1000-3673.pst.2018.2963
摘要47)      PDF(pc) (903KB)(80)       收藏
配电网参数不准确是影响配电网故障测距精度的主要原因之一,同时实际中配电线路不对称较为严重,也在一定程度上影响了故障测距精度。传统配电网阻抗法故障测距多采用电压电流序分量幅值信息,其精度受到互感器及现场条件制约,难以有本质提高。随着微型同步相量测量单元(micro phasor measurement unit,μPMU)在配电网中的应用,可以获取高精度的相位信息,为基于在线参数辨识的配电网故障测距提供了条件。提出了一种基于μPMU相量信息的配电线路故障测距方法。首先,量化分析了实际配电线路参数误差对故障测距结果的影响,采用考虑线路耦合与线路三相不平衡的集中参数模型。其次,结合μPMU高精度测量的线路正常运行数据与故障数据,以线路参数与故障距离同时作为未知参数,挖掘线路首、末端信息得到的故障点电压相量特性,以电压相量差模值最小作为目标函数,以相角相等作为约束条件,利用内点法优化同时求取实时线路参数与故障距离。最后,在PSCAD中搭建了仿真模型进行验证,仿真结果表明文中提出的算法可以根据故障前后的信息辨识线路参数,并具有较高的故障测距精度。
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19. MMC-HVDC换流站电流波动抑制策略研究与仿真分析
陈继开, 张程, 王振浩, 李国庆, 辛业春, 董飞飞
电网技术    2018, 12 (12): 3842-3849.   DOI: 10.13335/j.1000-3673.pst.2018.0997
摘要47)      PDF(pc) (1062KB)(137)       收藏
在交流系统不对称的情况下,模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)阀侧交流电流会出现基频负序分量,可能导致过流使系统闭锁或停运,同时MMC内部电流会出现2倍频零序分量,导致直流系统电流的2倍频波动。为了抑制交流三相不对称引发的MMC交、直流侧的电流波动,通过分析交流不对称条件下的MMC数学模型,提出一种基于通用控制器(universal controller,UC)的换流站电流波动抑制策略。通过对所提出的通用控制器与二阶谐振控制器(second-order resonant controller,SORC)控制效果的对比分析,理论证明采用UC作为电流控制器的MMC闭环系统具有控制精度高、稳定性好且结构简单的优势。利用RT-LAB仿真平台,建立双端31电平MMC-HVDC输电系统模型,对所提控制策略进行有效性验证。仿真结果表明,在交流系统不对称条件下,该文所提控制策略能够有效抑制MMC交、直流侧的电流波动,保证阀侧交流电流的对称性与直流系统的稳定性,提高MMC系统的运行能力。
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20. 基于序分量移频变换的三相交流系统宽频域电磁暂态仿真
宋炎侃, 陈颖, 黄少伟, 于智同, 夏越, 魏巍
电网技术    2018, 12 (12): 3864-3871.   DOI: 10.13335/j.1000-3673.pst.2018.1811
摘要47)      PDF(pc) (818KB)(63)       收藏
随着电网暂态过程复杂度逐步提升,传统交流系统机电暂态仿真和电磁暂态仿真程序逐渐无法满足仿真精度和效率需求。该文在移频分析基础上,提出一种面向三相对称交流电网的序分量移频仿真方法。且特别提出了在节点分析框架下的CP-SCSFA模型,结合相/序分量移频分析模型,实现了三相对称交流系统的序分量移频分析仿真。通过IEEE 39节点算例测试表明,所提模型和算法支持具备较宽的仿真步长选择范围,较传统电磁暂态仿真、传统移频仿真和机电暂态仿真具备显著的仿真精度和效率优势。
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21. 考虑核电参与的多类型电源联合调峰优化方法
周刚
电网技术    2019, 43 (3): 928-934.   DOI: 10.13335/j.1000-3673.pst.2018.2834
摘要47)      PDF(pc) (534KB)(56)       收藏
大规模间歇性风电和大容量核电基地并网给电力系统调峰带来了新的挑战,分析了新一代核电机组参与调峰运行的特性,提出了考虑核电机组参与的多类型电源系统联合调峰优化模型,通过求解模型获取不同类型电源间的日调峰优化策略;针对模型中的非线性函数和递归约束条件,提出了线性化处理方法,将原模型转化为混合整数线性规划模型进行求解。通过修改的IEEE-24节点系统进行测试计算,验证了方法的有效性。
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22. 电力市场中基于Attention-LSTM的短期负荷预测模型
彭文, 王金睿, 尹山青
电网技术    2019, 43 (5): 1745-1751.   DOI: 10.13335/j.1000-3673.pst.2018.1554
摘要46)      PDF(pc) (1149KB)(51)       收藏
电力市场环境下,精准的短期负荷预测可以保障电网安全稳定运行,但电价的实时波动增加了负荷变化的复杂性,加大了预测难度。针对这一问题,采用最大信息系数法分析电价及历史负荷与当前时刻负荷的相关性,为预测模型输入特征的确定提供依据。在此基础上,提出了基于Attention-LSTM (attention long short-term memory,Attention- LSTM)网络的短期负荷预测模型。该模型充分利用负荷的时序特性,并采用Attention机制突出对负荷预测起到关键作用的输入特征。以澳大利亚某地区真实数据为算例,分别应用Attention-LSTM模型与其他模型进行仿真实验。结果表明,所提方法在预测精度和算法鲁棒性方面均优于其他模型。
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23. 特高压直流配套稳控系统的典型试验方法与应用
付磊, 李卫良
电网技术    2018, 12 (12): 3850-3856.   DOI: 10.13335/j.1000-3673.pst.2018.1539
摘要45)      PDF(pc) (2100KB)(98)       收藏
特高压直流输电安全稳定控制系统(简称稳控系统)的试验研究,主要是针对稳控系统与直流控制保护系统(简称直流控保)的信息交互、直流故障判据及损失量计算、系统发生直流故障或联络线路N-2故障等大功率扰动后包括切机、直流调制等稳控策略的协调配合等方面进行功能验证。介绍了目前稳控系统试验研究现状,提出了模块化建模方法,该建模方法将交直流混合网络的外部系统简化成REI节点,并对送端发电机群进行同调判别和等值聚合处理,以模块化设计降低仿真计算的粒度,提高并行计算的加速比和处理器的使用效率,以适应涵盖直流协控与精准切机等稳控措施在内的系统保护技术的大型在环试验需求。基于该方法对直流控制保护系统功能进行仿真建模,实现RTDS与被试稳控系统的接口,搭建特高压直流配套稳控系统的RTDS仿真试验平台,利用该平台对鲁固特高压直流工程开展稳控策略研究和系统功能验证,仿真试验结果验证了该典型方案的有效性。
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24. 市场机制下考虑风险的售电公司日前电价决策方法
孔祥玉, 张禹森, 杨世海, 李志新, 王继东
电网技术    2019, 43 (3): 935-943.   DOI: 10.13335/j.1000-3673.pst.2018.0834
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售电公司在进行电力零售业务电价决策时需要考虑各种不确定因素引起的收益风险。基于“电网公司-售电公司-用户”三层市场构架,提出了一种基于多代理服务构架的售电公司日前小时电价风险决策方法。该方法在保证用户隐私性的情况下,应用负荷电量电价弹性矩阵对用户侧进行建模,并采用条件风险价值度量售电公司决策风险,构建计及售电收益与潜在收益的售电公司日前小时电价决策模型,通过混沌粒子群算法进行求解。最后通过算例分析验证了所提风险决策方法对协调售电公司利润与风险的效果。
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25. 考虑分布式电源影响的分层分区精细化切负荷方法
张宇超, 吴文传, 李正烁, 袁宇波, 王黎明
电网技术    2019, 43 (3): 998-1005.   DOI: 10.13335/j.1000-3673.pst.2018.1228
摘要45)      PDF(pc) (711KB)(76)       收藏
直流输电故障或失去大电源时,需要快速切除部分负荷以保持受端系统稳定。传统紧急切负荷策略比较粗放,同时受端系统可能存在大量分布式电源,不恰当的切负荷控制会引起配电网过电压导致分布式电源脱网,从而引起更大停电风险。提出了一种分层分区的紧急切负荷系统架构,将待切负荷配电网划分成若干个分区。针对每个分区,通过本地测量辨识外网等值的模型参数,并建立考虑外网等值的切负荷优化模型。利用二阶锥松弛技术将该模型转化为可被有效求解的二阶锥规划模型。
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26. 模块化多电平换流器时间尺度变换建模和仿真
姚蜀军, 黄闻而达, 韩民晓, 李昊
电网技术    2018, 12 (12): 3880-3887.   DOI: 10.13335/j.1000-3673.pst.2018.2448
摘要45)      PDF(pc) (1155KB)(85)       收藏
模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的高电平数限制了电磁暂态仿真的速度,提出一种基于时间尺度变换的MMC快速电磁暂态模型。时间尺度变换的主要特点是利用单相实数信号构造解析信号,然后利用解析信号的旋转特性,进行二维坐标系旋转变换,降低原信号频率实现大步长仿真。时间尺度变换按相进行,避免了Park变换三相不对称时的倍频问题。结合时间尺度变换原理和MMC开关函数,分别建立了时间尺度变换后二维旋转坐标系下MMC单个子模块和桥臂戴维南等值的大步长仿真模型,编程开发了相应模型并与PSCAD/EMTDC中搭建的MMC详细模型进行了对比分析,验证了文中方法的有效性和模型的高效性。
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27. 不平衡负载工况下三相变流器有源功率解耦控制
许泽富, 唐芬, 周家宇, 辛振, PohChiangLoh
电网技术    2019, 43 (3): 1056-1065.   DOI: 10.13335/j.1000-3673.pst.2018.1713
摘要44)      PDF(pc) (1766KB)(50)       收藏
三相电压源型变流器(VSC)对于微电网的稳定运行有着重要的作用。然而,孤岛工况下带三相不平衡负载运行时,交流侧产生的二次脉动功率耦合至直流侧,导致系统的工作性能降低并影响系统的寿命。针对该问题,在二次功率脉动分析的基础上,提出了一种基于虚拟三相瞬时功率的解耦控制策略,通过控制虚拟三相瞬时功率脉动分量为0,在不增加开关器件的情况下,利用LCL 滤波器中电容提供负载所需二次脉动功率,实现交直流侧二次脉动功率解耦。在此基础上进一步分析了该拓扑结构直流侧所需的最低电压以及电流应力影响因素。最后仿真和实验结果均表明所提控制策略可以较好地实现功率解耦控制,直流侧源电流二次脉动分量大大减小,有利于提高系统控制性能和实现直流侧电容轻量化。
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28. 提高弱电网下并网逆变器电流质量的自适应控制方法
马兴, 徐瑞林, 陈民铀, 付昂, 杨爽
电网技术    2019, 43 (8): 2892-2900.   DOI: 10.13335/j.1000-3673.pst.2018.2376
摘要43)      PDF(pc) (549KB)(44)       收藏
配电网特别是其末端电网弱电网特性明显,具有较大的线路阻抗并且电网电压畸变较为严重。当电网阻抗大范围变化时,为了提高并网逆变器的鲁棒稳定性,往往会牺牲对电网电压畸变的抑制能力,导致并网电流质量下降。针对这一问题,首先建立了弱电网下并网逆变器的鲁棒模型,分析了电网阻抗及电网电压畸变对并网逆变器稳定性及并网电流质量的影响机理。在此基础上,提出了一种自适应鲁棒H控制方案,该方案无需对电网阻抗进行在线测量,控制参数不随电网阻抗的变化而变化,实现了系统在电网阻抗大范围变化时的鲁棒稳定性,并且对电网电压畸变具有最优的抑制作用,提高了并网电流质量。然后介绍了各参考量的计算方法,以及控制参数的设计方法。最后通过实验验证了理论分析和所提控制方法的正确性和有效性。
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29. 基于虚拟阻抗相角补偿的并联逆变器谐振抑制方法
黎立丰, 郑天文, 郭岩, 陈来军, 梅生伟
电网技术    2018, 12 (12): 4069-4075.   DOI: 10.13335/j.1000-3673.pst.2018.0393
摘要43)      PDF(pc) (733KB)(67)       收藏
逆变器是新能源发电系统中的重要接口装置。虚拟阻抗控制是并联逆变器谐振抑制主要方法。针对控制延时导致虚拟阻抗策略失效的问题,首先建立了考虑控制延时的并联逆变器等效电路和传递函数模型。在此基础上,定量分析了控制延时对传统虚拟阻抗相角特性的影响,揭示了虚拟阻抗在高频段呈现负阻尼而导致谐振抑制策略失效的机理。提出了基于虚拟阻抗相角补偿的并联逆变器谐振抑制方法,通过恢复虚拟阻抗在谐振频率附近的正阻尼特性,实现了并联逆变器系统的谐振抑制。进一步,采用根轨迹方法得到了保障系统稳定性的虚拟阻抗取值范围。最后,利用Matlab/ Simulink软件分别对不同虚拟阻抗、电网电压暂降以及参考电流变化等多种工况进行了仿真,验证了所提控制方法的正确性和有效性。
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30. 风电基地连锁脱网风险评估方法及送出能力研究
毕平平, 许晓艳, 梅文明, 张凌康, 李美成, 白保华
电网技术    2019, 43 (3): 903-909.   DOI: 10.13335/j.1000-3673.pst.2018.2627
摘要43)      PDF(pc) (582KB)(68)       收藏
风电机组连锁脱网是限制大型风电基地安全送出的一个重要因素,提出了一种考虑风电预测误差分布和线路故障概率的风电机组连锁脱网风险评估方法及风电基地送出能力确定方法。采用t-location scale(TLS)分布描述风电功率预测误差分布,采用暂态仿真方法评估短路故障发生后电网运行状态,统计分析了风电机组脱网容量、母线电压越限、线路潮流越限和系统频率越限等风险指标。引入风险阈值计算方法,直观地确定了考虑风电机组连锁脱网风险的风电基地安全送出能力。最后,以国内某大型风电基地为例,验证所提的风险评估方法及送出能力确定方法,与静态电压稳定、N-1等方法确定的送出能力相比更符合实际,分析了无功补偿配置和风电接入方案对风电机组连锁脱网风险的影响,验证了所提方法的有效性和实用性。
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