留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

2014年  第31卷  第1期

电力经济调度
考虑小水电季节特性的微网经济运行
黄伟, 崔屹平, 黄婷, 张小珍, 马丽
2014, 31(1): 1-6.
摘要:
针对小水电集中地区微源运行和小水电、风电的互补特性,考虑小水电发电的季节差异,基于分时电价,以计及微网运行、网际交易、折旧等要素的总成本最低为优化目标,并运用AHP层次分析法建立微网的调度和经济运行模型。通过所建模型优化微源出力,灵活调度蓄水库运行,合理配置主网与微网之间的电能交易。选取典型微网为案例,并根据不同季节的典型负荷曲线进行仿真,结果表明季节特性对于小水电集中地区微网有较大的影响,针对丰水期和枯水期分别制定不同的调度策略是相当必要的;同时也证明了风水互补运行对于提高微网经济性和可靠性都具有重要意义。
中长期发用电一体化调度
葛晓琳, 张粒子, 刘国平
2014, 31(1): 7-12.
摘要:
在电力电量供应形势紧张的情况下,现有紧急中断负荷的调度方式,不仅给电网公司带来严重的经济损失,还对电网的安全稳定运行构成威胁。为此,将用电资源纳入电网的统筹调度,以电源规划、检修计划、需求预测、一次能源供给预测以及用电特性分析为基础,以中长期电力电量平衡为约束,以效益损失最小为目标,建立中长期发用电一体化调度模型。将所建模型转换为混合整数线性规划模型后,采用CPLEX求解器进行求解。最后,结合可中断负荷以及调减外送电两种用电调度措施,以包含13个梯级水电站和18个火电站的水火电力系统为例进行仿真,算例分析表明,该模型可在保证中长期电力电量平衡的同时,实现发电与用电的统一优化,进而提高系统运行的安全性和经济性。
有效容量分布累积量法在抽水蓄能电站优化调度中的应用
赵亮, 李燕青
2014, 31(1): 13-16.
摘要:
随机生产模拟传统的等效电量函数法使用的是等效持续负荷曲线,丢失了时间信息,不利于应用在抽水蓄能电站的运行模拟。提出了有效容量分布累积量法用于抽水蓄能电站优化调度的方法,建立基于经济性与可靠性目标函数的调度模型后,利用负荷曲线分解技术对负荷曲线进行削峰填谷,再在时序负荷曲线上应用累积量法进行运算,求出各发电机组发电量和可靠性指标。特点是避免使用等效有效容量分布曲线的尾部信息,可计及负荷预测的不确定性和抽水蓄能机组的强迫停运率。算例结果证明该方法适用于抽水蓄能电站这类时间相关类、给定电量类电源的优化调度。
分布式电源规划
以低碳为目标的分布式发电选址定容方法研究
武家胜, 艾欣
2014, 31(1): 17-22.
摘要:
针对分布式电源选址定容中新能源发电容量的受限问题,提出了分布式电源的两轮规划方法,即首先对新能源发电进行选址定容,然后在此基础上优化配置其他类型的分布式电源。在考虑系统运行费用最低、电压质量最好的基础上,创新地加入了系统等效碳排放量最小这一节能目标,并将目标函数设为规划前后成本和收益之差,直观反映了配电网的经济效益。采用改进的自适应惯性权重粒子群算法,对IEEE33节点标准算例进行求解,最终给出了该网络的最优DG配置方案,分别以图、表的形式表明各种分布式电源的接入节点和接入容量,其中光伏发电占到了分布式电源总量的60%,结果分析表明网损、电压和碳排放指标均有较大改观。
基于最优引导策略的分布式电源优化配置
唐林权, 李芝荣, 李如琦, 周智成
2014, 31(1): 23-27.
摘要:
针对分布式电源(distributed generation,DG)在配电网中的优化配置问题,考虑投资综合成本衡量方案的经济性、用系统网损衡量方案的环保性、用电压偏差衡量方案的电压稳定性,建立了分布式电源多目标优化配置模型。运用改进的多目标粒子群算法对分布式电源配置模型进行求解,引入最优极值引导策略对多目标粒子群算法的全局最优值选取进行改进,将非支配排序和精英保留策略嵌入算法中,有效地提高了算法的全局寻优性能,使算法能够快速有效地收敛到Pareto最优前沿。并以IEEE33节点配电网标准测试系统为例,对分布式电源的安装位置和容量进行优化,将所得到的结果与NSGA II算法进行比较,结果表明算法具有更好的全局收敛效率和寻优能力。
电动汽车
电动公交车充电站功率需求影响因素分析及建模
张曦予, 李秋硕, 陶顺, 肖湘宁, 赵炳强
2014, 31(1): 28-33.
摘要:
电动公交车在未来的数年内将实现大规模运营,因而电动公交车的充电功率需求将对电网产生一定影响。论文首先分析了交通情况、车速、载客量等因素影响下的电动公交车起始能量状态(SOE)和进站时间。然后,依托起始能量状态和充电开始时间以及实测的电池充电功率曲线建立电动公交车充电站功率需求模型。据此模型,利用某重点示范电动公交车充电站的运行数据及起始能量状态和进站时间的计算模型,得到电动公交车充电站一天内的充电功率曲线。最后,将计算结果与实际充电站的功率曲线对比,证明了模型的有效性。
电动汽车与电网统一互动架构设计与探讨
张乐平, 张明明, 林伟斌
2014, 31(1): 34-39.
摘要:
电动汽车与电网的互动为大规模电动汽车的接入提供了支持,需要对不同充电模式、场所和管理方式下电动汽车与电网的互动方案进行设计。分析了各种充电场景下,电网对电动汽车的控制管理方式,根据电网运行需求,提出了电动汽车与电网互动的主要目标,进而提出了电动汽车与电网互动统一架构,包括5个层级用户管理层、本地能量管理层、集成管理层、配电网管理层及区域电网管理层。对电动汽车与电网的在不同场景下的通讯结构、各层级的控制策略进行了探讨。最后,在特定互动方案下,进行了案例仿真。结果表明,通过电动汽车与电网的信息互动,电动汽车充电负荷特性发生较大程度的改变。文中指出电动汽车与电网的互动存在多种解决方案,本文提出的统一架构为各种方案的设计和应用提供了参考。
混合动力汽车全寿命周期成本计算模型及分析
曾鸣, 史慧
2014, 31(1): 40-44.
摘要:
为了定量分析混合动力汽车(hybrid electric vehicle,HEV)的环境效益和全寿命周期内的综合成本,首先,从外部环境成本和直接经济成本两个方面,分析了HEV全寿命周期成本的构成;在此基础上,分别建立了混合动力汽车的外部环境成本模型和直接经济成本模型;从车型和时间两个维度,提出了基于分步叠加思想的计算方法;最后,通过算例,将混合动力汽车的环境和经济效益与传统汽车进行了对比,并就能源价格和碳排放价格对HEV的影响做了敏感性分析。结果表明,在设定条件下HEV全寿命周期成本要低于传统汽车,发展HEV符合经济性和可持续性要求。
电能质量分析
基于混合注入模型的光伏并网潮流计算研究
王立国, 刘宝柱
2014, 31(1): 45-51.
摘要:
首先提出将光伏电站计入网络参数的潮流计算策略,充分考虑光伏电站及电网的相互影响,通过一次计算同时得到光伏电站、电网两部分的潮流结果。针对光伏电站并入输电网问题,提出光伏电站网络化简策略,减少网络节点增加个数,减小雅克比矩阵增大规模。求解潮流时,提出基于电流/功率混合注入模型的牛顿拉夫逊(NR)潮流算法。该算法既继承了常规电流注入模型迭代时,雅克比矩阵PQ节点分块矩阵的非对角元素恒定不变的优点,又降低了雅克比矩阵的规模,节省存储空间。针对混合注入模型的混合坐标问题,提出坐标转换策略,将潮流方程右侧均转换到同一坐标下,使潮流方程变得整齐,程序编写方便。最后,从青海某光伏电站中选出4路光伏阵列并网线路接入IEEE30节点系统,基于其实际参数,进行并网潮流计算,验证了本文算法的可行性。
电力系统计算
考虑风电波动的电网无功设备投切策略
王志强, 李岩, 李欣, 朱翰超
2014, 31(1): 52-57.
摘要:
对于含大规模风电的电力系统,风电有功出力的易变性会引起并网点电压波动。针对传统方法为满足电压要求而导致无功补偿设备动作过于频繁的问题,应用电力系统综合分析程序(PSASP),对某省2015年含大规模风电电网进行稳态仿真计算,分析夏大负荷条件下不同风电出力断面,以网损作为评价指标,以无功补偿装置等设备的投切次数作为优化目标,提出一种能够适应风电大范围波动的无功设备投切策略。仿真算例表明,在风电出力大范围波动的情况下,该策略显著减少了无功补偿装置的投切次数。所得结论可为电力系统的运行调度及规划提供依据及参考,具有工程实用性。
多时间尺度的光伏出力波动特性研究
吴振威, 蒋小平, 马会萌, 马速良
2014, 31(1): 58-61.
摘要:
光伏出力的波动性是影响光伏发电发展的重要因素,通过对光伏电站的历史运行数据进行统计分析,研究了不同时间尺度下光伏出力的波动特性。文章简要概述了光伏并网发电的出力波动对电网的影响,定量分析了光伏出力的波动水平,通过对不同时间尺度的光伏出力波动数据进行3种分布函数的概率密度拟合并比较结果,得出不同时间尺度下光伏出力的波动性应选择不同的概率分布模型来描述的结论。
高压与电磁场
局部放电定位用聚束天线的研制
华正浩, 唐志国, 王彩雄, 李成榕
2014, 31(1): 62-67.
摘要:
为克服现有特高频局部放电检测装置测试效率低,仅有少数具有专家经验的高水平测试人员能够有效使用的问题,提出了基于强方向性天线实现局部放电特高频(UHF)快速巡检和定位的理念。天线的高增益与强方向性是该理念的核心。本文研究通过背腔改进天线的方向性,通过CST仿真优化背腔的结构参数,获得尽可能强的单方向聚束特性。之后对比分析两种天线的增益、方向图与驻波比等性能参数,并通过实验进行实测。仿真与实测结果表明,阿基米德聚束天线在较低频率的接收性能要优于柱螺旋聚束天线,其接收局部放电信号的半功率波束宽度仅为36°,且接收能力随距离的变化更加敏感,更适合作为变电站局部放电定位天线。
直流输电换流阀系统表面电场分析与均压环设计
潘晓彤, 王泽忠, 方舟, 陈珂睿, 余华兵
2014, 31(1): 68-73.
摘要:
为避免直流输电换流阀塔结构放电,对阀塔结构设计了合适的均压环,该设计应用ANSYS软件建立换流阀屏蔽系统结构模型,采用伽辽金间接边界元方法分别对未加均压环的阀体结构与施加均压环的整体结构进行表面场强分析,具体分析了均压环的高度、位置、间距对阀箱体结构表面场强的影响,文中对不同的均压环设计方案进行比较,在满足一定约束条件下根据比较结果选择了合适方案,该方案下的均压环使阀箱体得到良好屏蔽且均压环无起晕现象。比较结果说明换流阀体结构外部均压环之间距离越大,阀箱体结构所对应的棱边中点场强越大,均压环的施加使阀箱体模型对应尖角部位表面场强大幅度减小且均压环高度越大,阀箱体尖角部位表面场强越小。
局部放电UHF检测量纲标准化的探讨
王天正, 张健, 李艳鹏, 唐志国, 许鹤林
2014, 31(1): 74-78.
摘要:
特高频(UHF)局部放电检测技术取得了广泛应用,但不同产品的检测结果量纲表示方法不统一,相互之间缺乏可比性,从而难以对此类检测系统性能进行统一有效的量化评价。本文重点探讨了局部放电特高频检测的量纲问题,基于局部放电特高频信号的物理本质和局部放电UHF耦合器的特性,提出了采用“局部放电辐射信号的脉冲电场强度幅值”来表征特高频局部放电信号强度的思想。通过对当前主流局部放电特高频检测产品的量纲表示进行了深入的解析,探讨了以电场强度的量纲“uV/m”来统一局部放电特高频检测结果的技术可行性。
保护技术
基于分段相角补偿的注入式定子接地保护方法
陈佳胜, 张琦雪, 陈俊, 郭自刚
2014, 31(1): 79-82.
摘要:
以注入式定子接地保护在大型机组上的应用为背景,以准确测量发电机定子绕组对地绝缘电阻为目的,提出了基于分段相角补偿的注入式定子接地保护方法。该方法总结了近期注入式定子接地保护的现场调试及运行现状,分析了在不同工况下注入20Hz电压电流相角发生偏移的原因,并通过试验进行验证,据此提出了分段式相角补偿的方法,兼顾了各种工况下保护测量的精度,并应用于实际工程,提高了注入式定子接地保护的电阻测量精度,具有实用价值。
特高压换流变套管SF6压力低异常跳闸事故分析及预防措施
周登波, 姚自林, 余荣兴, 刘茂涛
2014, 31(1): 83-88.
摘要:
在±800kV特高压直流系统中,换流变压器套管SF6压力表计发生接点粘连时,跳闸回路将会启动换流器单元紧急停运,使换流器单元退至备用状态。为消除这一缺陷,方案一在SF6压力低跳闸回路1、跳闸回路2中分别并入继电器K205、K305,改造后的信号回路和跳闸回路可以对单一元件拒动或误动进行监视,并正确启动跳闸功能;方案二增加一对机械表计接点,采用三选二的逻辑,可以很好地解决机械表计、继电器的拒动和误动问题;方案三通过告警回路与跳闸回路串联的方式,并与现场运行实际结合,从而避免了接点粘连而引起换流器单元紧急停运的情况。比较可知,方案二具有较大优势和使用价值。
基于多方向元件的串补线路协同保护新方法
郑涛, 高超
2014, 31(1): 89-93.
摘要:
串补线路故障特征的复杂性加大了保护装置可靠动作的难度,为提高串补系统保护可靠性,提出一种多方向元件相互配合的串补线路方向保护方案。该方案利用负序电流值及故障前后的测量电流相位差判断故障类型,针对不对称短路、三相短路及负荷变动分别采用负序、工频方向及突变量电压电流相角差判断保护装置是否动作。PSCAD仿真表明,在系统发生电压反向、电流反向、经过渡电阻接地以及负荷变化等情况下该保护方案均可准确判断故障位置,从而使保护装置正确跳闸。同时,该方案不受MOV不同导通状态的影响,具有较好的保护性能。