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电网技术
2009年 33卷 9期
刊出日期 2009-05-05
新能源与分布式发电
电力系统
电网建设
国家重点基础研究项目
电力市场
专家论坛
 
专家论坛
1 傅书逷
2008电网控制中心新技术综述

综述了2008年IEEE PES General Meeting 和2008年CIGRE大电网会议主要内容。内容包括：CIGRE关于新一代能量管理系统/市场管理系统(energy management system/market management system，EMS/MMS)结构设计；EMS的公用数据接口标准化规范的信息结构；高性能计算(并行计算)在控制中心的应用。这些内容可能代表了当代电力系统控制中心新技术的发展方向，可为我国从事EMS/MMS研究和实际工作的人员提供参考。
2009 Vol. 33 (9): 1-7 [摘要] ( 832 ) [HTML 1KB] [PDF 579KB] ( 540 )
论文
8 丁明 严流进 茆美琴 杨为
分布式发电中燃料电池的建模与控制

合适的燃料电池(fuel cell，FC)动态模型对分布式发电技术的研究起着很重要的作用。提出了非线性质子交换膜燃料电池和固体氧化物燃料电池的动态模型，该模型考虑了燃料利用率的影响和各种反应物随时间变化的压力。并在该模型的基础上，应用电池效率和发电经济性分析得出了燃料利用率一般控制在0.7~0.9范围内比较好。详细阐述了FC在并网运行时的控制策略，以及在含FC发电系统的潮流计算中，将FC的并网节点当作PV节点来处理。
2009 Vol. 33 (9): 8-13 [摘要] ( 949 ) [HTML 1KB] [PDF 384KB] ( 609 )
国家重点基础研究项目
14 黄伟 孙昶辉 吴子平 张建华
含分布式发电系统的微网技术研究综述

分布式发电系统的大规模应用将对电网运行、控制和电力市场等带来新的机遇和挑战，整合分布式发电系统、储能元件和负载的微网技术将是解决大规模分布式发电系统并网问题的有效途径之一。文章详细介绍了微网技术的相关概念、研究现状和进展情况，全面阐述了微网在运行、控制、保护、经济性等方面的特点和优势，并结合微网技术的可行性和经济性，深入探讨了微网的发展前景和研究方向，指出孤网运行下的微网可以为重要负荷用户提供高可靠性的电能。
2009 Vol. 33 (9): 14-18 [摘要] ( 1002 ) [HTML 1KB] [PDF 294KB] ( 709 )
19 龚立秋 段斌 颜娜 龙林德
基于小脑模型神经网络-比例积分微分控制的异步风力发电机组软并网控制系统建模与仿真

分析了利用晶闸管进行软并网的原理；采用改进的小脑模型神经网络与比例积分微分并行控制方法对风力发电的异步发电机并网过渡过程进行了研究；利用Matlab/ Simulink平台建立了仿真控制模型。不同风速下风电机切入电网的仿真结果验证了文中所提出控制方案的正确性：采用该控制方案可将并网冲击电流控制在额定电流的2倍以内，且该软并网系统具有较好的稳定性、实时性。
2009 Vol. 33 (9): 19-23 [摘要] ( 808 ) [HTML 1KB] [PDF 460KB] ( 556 )
24 吴正骅 程浩忠 厉达 姚白沙 董震威
基于负荷密度比较法的中心城区典型功能区中压配电网接线方式研究

配电网接线方式在中压配电网的评估、改造和规划中十分重要。从可靠性、经济性、运行特性和电压质量等方面对中心城区中压配电网常用的接线方式进行了定性、定量分析和比较，根据不同的用户功能特性，使用不同的负荷密度区间数表达式，基于负荷密度比较方法对中压配电网常用的7种配电网接线方式进行了可靠性和技术经济性评价，给出了负荷密度不同时选择最佳接线方式的方法。上海市中心城区的算例结果验证了文中方法的正确性和合理性。
2009 Vol. 33 (9): 24-28 [摘要] ( 855 ) [HTML 1KB] [PDF 356KB] ( 500 )
电力系统
29 金雪芬 戴朝波 武守远 荆平
根据线路电流斜率快速识别故障信号的方法

介绍了华东电网故障电流限制器示范工程的主电路结构、限流电抗器快速接入及串联电容器过电压控制保护措施和策略。用PSCAD仿真软件建立了华东500 kV电网故障电流限制器的等值系统。在该等值系统上对基于线路电流斜率的故障信号快速识别方法进行了研究，详细讨论了线路电流斜率和线路电流瞬时值在时间上的各种配合方式，给出了最佳的配合方式和相应的时间整定值。
2009 Vol. 33 (9): 29-34 [摘要] ( 613 ) [HTML 1KB] [PDF 578KB] ( 502 )
35 梁海峰 王松 李庚银 赵成勇
VSC-HVDC系统H￥控制器设计

通过对dq0坐标系下电压源换流器模型的分析，得到了电压源换流器增广被控对象的状态空间方程。利用H￥控制理论，设计了基于电压源换流器的高压直流输电系统的定直流电压、定直流功率、定无功功率控制器。根据MATLAB建立的仿真模型，对上述控制器进行了仿真实验。仿真结果表明，所设计的H￥控制器具有良好的控制性能，达到了设计要求。
2009 Vol. 33 (9): 35-39 [摘要] ( 779 ) [HTML 1KB] [PDF 394KB] ( 2481 )
40 蔺红 晁勤
新疆电网电力系统稳定器设计与仿真

采用传统频域方法进行电力系统稳定器(power system stabilizer，PSS)参数设计时只考虑本机组的运行，忽视了电网的整体运行情况。为此，文章基于降阶选择模式分析法对PSS参数进行优化，形成了系统的降阶状态方程。通过计算状态方程特征根与状态变量的相关性及灵敏度，确定了PSS的配置点。文中的方法不必计算系统全部特征根，所需的计算时间较少。针对新疆实际电网，文章还进行了PSS参数设计，确定了PSS的安装地点及安装机组，仿真结果表明文中的PSS抑制振荡的效果良好，验证了文中方法的正确性和有效性。
2009 Vol. 33 (9): 40-43 [摘要] ( 872 ) [HTML 1KB] [PDF 644KB] ( 444 )
44 陈文广 刘明波 林声宏 林声宏 林声宏
长期电压稳定准稳态仿真算法比较

详细论述了准稳态(quasi steady state，QSS)仿真和基于参数连续化技术的准稳态(continuation based quasi steady state，CQSS)仿真方法的基本思想。以3机10节点和新英格兰10机39节点系统为例，根据长期动态过程仿真结果对2种方法进行了比较分析，论证了在QSS仿真中引入负荷参数连续化思想的可行性，避免了求解描述动态负荷恢复过程的微分方程，缩短了计算时间；同时通过先预测后修正的方法提高了QSS仿真的收敛速度，即使系统运行点接近奇异诱导分歧点，通过选择适当的连续化参数仍能保持良好的收敛性。此外CQSS的仿真精度受发电机过励磁和电枢电流限制的影响。
2009 Vol. 33 (9): 44-51 [摘要] ( 745 ) [HTML 1KB] [PDF 447KB] ( 459 )
52 苗峰显 白雪峰 郭志忠
考虑平衡节点无功约束的潮流算法

从交流功率网络性质和电力系统网络参数结构2方面分析了常规潮流算法中需要选择基准节点和平衡节点的原因。根据连续潮流计算中发电机无功约束出现的节点类型转换现象，提出了通过转换平衡节点类型来解决平衡机无功约束的潮流算法。通过对负荷节点功率变动态导纳处理，解决了电力系统天网性质造成的节点导纳矩阵病态问题，弥补了常规潮流算法的不足，反映了节点电压是由所有节点注入功率共同维持的客观事实。IEEE多个算例验证了所提算法的正确性和合理性。
2009 Vol. 33 (9): 52-56 [摘要] ( 714 ) [HTML 1KB] [PDF 454KB] ( 431 )
57 张江滨 李华1 谢辉平
水电机组并网运行频率调节系统的稳定性

在刚性联结电网模型基础上，分析了水电机组并网运行频率调节系统稳定性。随着一次调频机组及容量增加，产生了电网频率稳定性下降的问题。如果电网中存在多个小容量机组的调节系统，稳定性较差，将会引起整个电网频率调节系统稳定性下降或不稳定情况发生。因此必须重视小容量机组并入大电网运行时忽视系统稳定性的现象，足够的单机调节系统稳定性可以保证多机调节系统的稳定。当各机组调节系统主导时间常数相同时，各执行机构动作趋于同步，电网频率调节系统才会获得良好的动态品质。
2009 Vol. 33 (9): 57-62 [摘要] ( 668 ) [HTML 1KB] [PDF 454KB] ( 451 )
63 史京楠 韩红丽 徐涛1
全寿命周期成本分析在变电工程规划设计中的应用

结合泰和变的优化设计，在分析变电工程特点的基础上，提出在变电工程规划决策中采用全寿命周期成本(life cycle costs，LCC)最小的分析思路来选择主变台数、主变容量、建设时序等，追求在全寿命周期内整体系统成本最低；指出应根据地方经济、负荷特点、电网结构合理选择变电工程的全寿命期，并应加强各级电网长期规划研究(至少应达到20 a)，并不断滚动修正，为采用LCC方法进行变电工程规划决策的分析研究提供基础数据。
2009 Vol. 33 (9): 63-66 [摘要] ( 713 ) [HTML 1KB] [PDF 308KB] ( 531 )
新能源与分布式发电
67 罗海洋 刘天琪 李兴源
风电场短期风速的混沌预测方法

高精度的短期风速预测对提高含大量风电机组电网的安全稳定性及降低运行成本具有重要意义。文中在对风速时间序列进行相空间重构的基础上，使用混沌加权零阶局域预测法对风速进行预测；进而针对该方法在高嵌入维数下以欧氏距离寻找临近相点进行预测不准确的不足，提出了一种改进加权零阶局域预测法。该方法用相点间关联度来确定临近相点，并且提出了一种新的加权系数计算方法，以提高预测精度。算例分析结果验证了该方法的可行性和有效性。
2009 Vol. 33 (9): 67-71 [摘要] ( 782 ) [HTML 1KB] [PDF 593KB] ( 690 )
72 操瑞发 朱武 涂祥存 管水秀
双馈式风力发电系统低电压穿越技术分析

随着风电穿透功率的急剧增加，风力发电对地区电网稳定性的影响不容忽视，双馈式风电系统低电压穿越技术的研究成为热点问题。介绍了欧洲部分国家低电压穿越的标准，详细分析了双馈感应发电机在电网电压跌落时的暂态特性，总结和分析了双馈式风力发电系统低电压穿越功能的实现方案，并对双馈式风力发电系统低电压穿越技术的发展趋势进行了展望，指出在风电场规划设计阶段，必须慎重选择并网点，同时定制具有相应低电压穿越能力的风机。
2009 Vol. 33 (9): 72-77 [摘要] ( 947 ) [HTML 1KB] [PDF 409KB] ( 1033 )
78 胡东 施刚 蔡旭 王建丰
风电接入对海上油田平台电网稳定性的影响

孤立电网接入风电可以节约燃料，降低运行成本。受风电特性的影响，风电穿透功率使电网在节约燃料的同时，也对电网稳定性造成了很大的影响。文章建立了包括燃气轮机在内的电网模型和多极永磁同步风力发电机模型，评价了由燃气轮发电机供电的海上油田平台孤立电网接入风电时的电网稳定性，并通过仿真研究了该海上油田平台孤立电网接入风电的最大穿透功率。PSCAD/EMTDC的仿真结果和中国海洋石油总公司建造的海上风力发电站的成功并网均表明，文中的平台电网能保持电网频率和负荷电压在规定的范围内。
2009 Vol. 33 (9): 78-83 [摘要] ( 809 ) [HTML 1KB] [PDF 368KB] ( 542 )
电力市场
84 肖宏飞 李卫东
联营交易模式下的阻塞成本分摊

在开放的电力市场环境下，输电阻塞不仅关系到系统的安全运行，还影响市场的有效运转。如何快速消除阻塞并实现其成本的合理分配是市场运行的基本内容之一。文章提出了一种联营交易模式下的阻塞成本分摊方法，该方法将对交易的分摊转化为全网→线路→交易的分摊，利用Shapley值实现阻塞成本在线路间的分配。多组测试数据表明，文中的方法能够实现收支平衡，分摊结果合理，且可避免针对交易进行成本分配而产生的计算量过大的问题。
2009 Vol. 33 (9): 84-89 [摘要] ( 946 ) [HTML 1KB] [PDF 413KB] ( 545 )
90 杨光 俞集辉 张谦 杨越 何健
计及网络约束的激励性电力市场竞价机制设计

根据机制设计理论，设计了一种具有激励相容特性的电力竞价机制。该机制考虑了网络约束的影响，解决了在实际应用时难以计算的问题，并能有效地激励发电商上报真实成本，实现社会资源的合理配置。文章以IEEE-14节点网络为算例进行仿真分析，结果表明该机制可抑制发电商的市场力，节约购电成本，稳定电价，有利于实现社会资源的优化配置。
2009 Vol. 33 (9): 90-96 [摘要] ( 630 ) [HTML 1KB] [PDF 487KB] ( 401 )
97 李承城 王雁凌 葛炬
改进的供电电价上限监管模型

提出一种能有效激励供电公司提高生产运营效率的改进价格上限监管模型。该模型克服了基期价格难以确定的不足，将零售价格指数改良为输变电工程价格指数，真实反映了供电公司实际投入的价格变化；综合运用数据包络分析理论和层次分析法，合理确定效率因子。电网投资因子和供电质量指标的引入则进一步发挥了价格上限模型应有的激励作用。实例分析表明，该模型可用于监管成长期电网的供电电价，而且与传统模型相比，其可操作性更强，也更易于被供电公司接受。
2009 Vol. 33 (9): 97-102 [摘要] ( 718 ) [HTML 1KB] [PDF 408KB] ( 456 )
103 孙广强 姚建刚 谢宇翔 卜虎正
基于新鲜度函数和预测有效度的模糊自适应变权重中长期电力负荷组合预测

针对传统电力负荷组合预测模型中出现的负权重、没有区别对待不同历史时段的误差对权重的影响以及变权重计算方法较为复杂等问题，文中提出一种基于新鲜度函数和预测有效度的模糊自适应变权重组合预测模型，并应用到中长期电力负荷组合预测中。利用预测有效度进行模型筛选，利用新鲜度函数体现预测中的“近大远小”原则，利用滚动时间域窗口的方法实现变权。算例表明，文中提出的组合预测模型预测精度较高，实用性强。
2009 Vol. 33 (9): 103-107 [摘要] ( 722 ) [HTML 1KB] [PDF 362KB] ( 455 )
电网建设
108 彭向阳 周华敏 潘春平
2008年广东电网输电线路冰灾受损情况及关键影响因素分析

介绍了2008年初广东电网线路设施冰灾受损、抢修复电情况，具体分析了输电线路杆塔受损、导(地)线断线、金具绝缘子掉串及通信光缆受损的形式和原因，研究了不同设计冰区、地形、海拔高程、塔型、杆塔受损类型、导(地)线受损类型、纵向荷载及垂直荷载等关键影响因素。提出输电线路防冰应采取差异化设计和重点加固原则，线路各组成部件强度应合理匹配，以最大限度地降低输电线路冰灾损失。
2009 Vol. 33 (9): 108-112 [摘要] ( 946 ) [HTML 1KB] [PDF 359KB] ( 521 )
 
 
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