2015年 第32卷 第5期
2015, 32(5): 1-9.
摘要:
在总结各种储能技术特点及其应用现状的基础上,分析了新能源大规模并网存在的问题,归纳阐述了储能技术在解决系统运行稳定性、功率波动、电能质量、风电低电压穿越等问题中的研究进展;针对储能系统的前期规划,综合考虑经济性能和技术性能要求,重点研究了储能系统的组成结构和优化配置方法,并对不同应用场合下储能系统的控制策略进行归纳;最后对储能技术的研究方向做出展望。
在总结各种储能技术特点及其应用现状的基础上,分析了新能源大规模并网存在的问题,归纳阐述了储能技术在解决系统运行稳定性、功率波动、电能质量、风电低电压穿越等问题中的研究进展;针对储能系统的前期规划,综合考虑经济性能和技术性能要求,重点研究了储能系统的组成结构和优化配置方法,并对不同应用场合下储能系统的控制策略进行归纳;最后对储能技术的研究方向做出展望。
2015, 32(5): 10-14.
摘要:
提出了在能源互联网形势下,针对电力行业大数据应用的发展方向,提出了一种电力大数据技术框架和关键技术体系,并定义了其适用的场景和应用模式,助力电力大数据的发展研究,提出适用于能源互联网环境的能源公共数据服务平台,作为未来能源互联网的"分析应用中枢",为整个能源网的运行提供必要的基础数据支撑和决策支持。
提出了在能源互联网形势下,针对电力行业大数据应用的发展方向,提出了一种电力大数据技术框架和关键技术体系,并定义了其适用的场景和应用模式,助力电力大数据的发展研究,提出适用于能源互联网环境的能源公共数据服务平台,作为未来能源互联网的"分析应用中枢",为整个能源网的运行提供必要的基础数据支撑和决策支持。
2015, 32(5): 15-20.
摘要:
配电网的可靠程度是决定供电可靠性的关键因素,配电网可靠性评估方法也被广泛研究。根据前提条件的不同,将现有的配电网可靠性评估进行分类,介绍了不同类别下的可靠性评估方法,并分析其优缺点与适用的网络。结合当前配电网可靠性评估中尚存在的不足与配电网的发展方向,对未来智能配电网下的可靠评估需要研究的地方进行了展望。
配电网的可靠程度是决定供电可靠性的关键因素,配电网可靠性评估方法也被广泛研究。根据前提条件的不同,将现有的配电网可靠性评估进行分类,介绍了不同类别下的可靠性评估方法,并分析其优缺点与适用的网络。结合当前配电网可靠性评估中尚存在的不足与配电网的发展方向,对未来智能配电网下的可靠评估需要研究的地方进行了展望。
2015, 32(5): 21-26.
摘要:
近年来,在美国出现了应用需求侧电力资源进行电网AGC调频的新技术。本文系统地分析了需求侧调频的概念、可用于调频的负荷类型及特性、需求侧调频对各个环节的关键技术要求和商业模式等。最后,结合中国电力辅助服务市场的发展情况,提出了需求侧调频的推广建议。
近年来,在美国出现了应用需求侧电力资源进行电网AGC调频的新技术。本文系统地分析了需求侧调频的概念、可用于调频的负荷类型及特性、需求侧调频对各个环节的关键技术要求和商业模式等。最后,结合中国电力辅助服务市场的发展情况,提出了需求侧调频的推广建议。
2015, 32(5): 27-34.
摘要:
面对传统电力系统的弊端和日益增长的电力需求,智能电网得到了广泛重视与研究。而实现电网智能化的第一步就是构建基于智能电表的高级量测体系(SM/AMI)。以SM/AMI为研究对象,分析了SM/AMI的结构以及SM/AMI在电力用户和电网公司中的作用;阐述了SM/AMI对于配电网运行和管理方式、电力用户消费行为模式的影响;研究了基于SM/AMI的需求侧资源调控策略,探讨了基于SM/AMI的高级应用,介绍了我国首个中新生态城智能电网综合示范工程, 希望能够对智能电网和配电网的研究有一定的参考价值和指导意义。
面对传统电力系统的弊端和日益增长的电力需求,智能电网得到了广泛重视与研究。而实现电网智能化的第一步就是构建基于智能电表的高级量测体系(SM/AMI)。以SM/AMI为研究对象,分析了SM/AMI的结构以及SM/AMI在电力用户和电网公司中的作用;阐述了SM/AMI对于配电网运行和管理方式、电力用户消费行为模式的影响;研究了基于SM/AMI的需求侧资源调控策略,探讨了基于SM/AMI的高级应用,介绍了我国首个中新生态城智能电网综合示范工程, 希望能够对智能电网和配电网的研究有一定的参考价值和指导意义。
2015, 32(5): 35-41.
摘要:
考虑电力用户的多样化供电需求和可再生能源DG出力随机性,提出了面向用户需求的DG与配网网架多目标联合规划方法。根据用户对供电电压质量和可靠性等多样化的需求,对负荷需求整理分类;根据可再生能源DG出力的概率模型和机会约束规划方法,处理不确定性问题;以年社会成本、电压偏移率和用户停电缺失量综合最优为目标函数,建立了DG与配网网架多目标联合规划模型。基于pareto优化理论,采用多目标混合粒子群算法和熵权修正的AHP-TOPSIS多属性决策策略相结合的方法,求解模型。最后,利用算例验证所建模型的合理性和有效性。
考虑电力用户的多样化供电需求和可再生能源DG出力随机性,提出了面向用户需求的DG与配网网架多目标联合规划方法。根据用户对供电电压质量和可靠性等多样化的需求,对负荷需求整理分类;根据可再生能源DG出力的概率模型和机会约束规划方法,处理不确定性问题;以年社会成本、电压偏移率和用户停电缺失量综合最优为目标函数,建立了DG与配网网架多目标联合规划模型。基于pareto优化理论,采用多目标混合粒子群算法和熵权修正的AHP-TOPSIS多属性决策策略相结合的方法,求解模型。最后,利用算例验证所建模型的合理性和有效性。
2015, 32(5): 42-47.
摘要:
储能技术的发展为风电的大规模并网后造成的电能质量问题提供了有效解决方法。合理的储能设备容量不仅能够提高储能设备的利用效率,也能平滑风电输出,改善电能质量。本文考虑计及储能设备减少旋转备用容量的风电场经济效益及功率波动的平衡性,采用多目标粒子群算法进行风电场储能装置的容量优化,以Pareto最优解集的形式表示储能设备带来的风电场经济性与稳定性多目标的兼顾。并通过某地的风电场典型日出力情况作为仿真实例,验证优化所得结果的有效性,可为风电场的储能装置容量选择提供实用的参考方案。
储能技术的发展为风电的大规模并网后造成的电能质量问题提供了有效解决方法。合理的储能设备容量不仅能够提高储能设备的利用效率,也能平滑风电输出,改善电能质量。本文考虑计及储能设备减少旋转备用容量的风电场经济效益及功率波动的平衡性,采用多目标粒子群算法进行风电场储能装置的容量优化,以Pareto最优解集的形式表示储能设备带来的风电场经济性与稳定性多目标的兼顾。并通过某地的风电场典型日出力情况作为仿真实例,验证优化所得结果的有效性,可为风电场的储能装置容量选择提供实用的参考方案。
2015, 32(5): 48-55.
摘要:
针对含风电的电力系统安全约束机组组合问题,利用储能的快速双向调节能力改善风电出力的波动性和不确定性,提高系统运行的经济性。机组组合模型中考虑风电、负荷预测误差对机组组合的影响,并引入基于可信理论的旋转备用机会约束条件,可避免造成备用的过度配置。另外,通过考虑合理弃风提高消纳风电能力和降低系统运行成本,分析了储能参数以及接入系统方式对机组组合模型中系统运行成本和风电弃风量的影响。最后,采用新英格兰10机系统验证了所提模型的有效性。
针对含风电的电力系统安全约束机组组合问题,利用储能的快速双向调节能力改善风电出力的波动性和不确定性,提高系统运行的经济性。机组组合模型中考虑风电、负荷预测误差对机组组合的影响,并引入基于可信理论的旋转备用机会约束条件,可避免造成备用的过度配置。另外,通过考虑合理弃风提高消纳风电能力和降低系统运行成本,分析了储能参数以及接入系统方式对机组组合模型中系统运行成本和风电弃风量的影响。最后,采用新英格兰10机系统验证了所提模型的有效性。
2015, 32(5): 56-65.
摘要:
随着风电并网容量的不断增加,传统的确定性优化调度方法已难以满足电力系统安全运行要求。本文建立了计及风险系数的含风电场电力系统多目标动态优化调度模型,模型包括风险系数、燃料成本及污染排放量最小3个目标,将风电场出力及负荷的不确定性纳入模型综合考虑。为了对模型中的随机变量进行处理,引入概率性序列理论,并对其运算空间进行扩展,然后提出了一种改进的多目标教与学优化算法对模型进行求解。含风电场的10机系统算例验证了本文模型及算法的可行性和有效性。
随着风电并网容量的不断增加,传统的确定性优化调度方法已难以满足电力系统安全运行要求。本文建立了计及风险系数的含风电场电力系统多目标动态优化调度模型,模型包括风险系数、燃料成本及污染排放量最小3个目标,将风电场出力及负荷的不确定性纳入模型综合考虑。为了对模型中的随机变量进行处理,引入概率性序列理论,并对其运算空间进行扩展,然后提出了一种改进的多目标教与学优化算法对模型进行求解。含风电场的10机系统算例验证了本文模型及算法的可行性和有效性。
2015, 32(5): 66-72.
摘要:
随着智能电网的建设,大量分布式电源引入配电网后,配电网的供电情况发生了很大的变化,对其故障自愈策略也越来越重视。本文在计及风、光伏发电和负荷功率的随机性的基础上,建立最优孤岛划分模型,找出配电网各负荷点的可靠性指标的计算方法,并使用蒙特卡洛对配电网可靠性进行求解。最后通过对IEEE-RBTS BUS 6系统进行分析,验证对含DG配电网采用最优孤岛划分的意义和其对系统可靠性评估的影响。本文从供电可靠性的角度,对含DG配电网的孤岛划分进行分析,为全面地评估含DG配电网供电可靠性和配电网故障自愈策略的制定提供了一定的理论依据。
随着智能电网的建设,大量分布式电源引入配电网后,配电网的供电情况发生了很大的变化,对其故障自愈策略也越来越重视。本文在计及风、光伏发电和负荷功率的随机性的基础上,建立最优孤岛划分模型,找出配电网各负荷点的可靠性指标的计算方法,并使用蒙特卡洛对配电网可靠性进行求解。最后通过对IEEE-RBTS BUS 6系统进行分析,验证对含DG配电网采用最优孤岛划分的意义和其对系统可靠性评估的影响。本文从供电可靠性的角度,对含DG配电网的孤岛划分进行分析,为全面地评估含DG配电网供电可靠性和配电网故障自愈策略的制定提供了一定的理论依据。
2015, 32(5): 73-78.
摘要:
研究具有储能功能的模块化多电平换流器的控制方法,将模块化多电平换流器与电池储能系统相结合,适用于离岸风电场接入电力系统等柔性直流输电应用。系统在模块化多电平换流器的基础上,在子模块直流侧加入蓄电池实现储能。换流器两侧均可等效为受控电压源,可在储能容量范围内对直流侧馈入功率起到平滑作用。运行时,换流器交流侧有功无功电流解耦控制实现交流功率控制,换流器直流侧直流电流控制实现直流功率控制,给出子模块SOC控制方法和子模块组SOC控制方法实现系统中大量蓄电池SOC的平衡控制。计算机仿真分析表明,提出的系统可实现交直流功率控制和储能功能。
研究具有储能功能的模块化多电平换流器的控制方法,将模块化多电平换流器与电池储能系统相结合,适用于离岸风电场接入电力系统等柔性直流输电应用。系统在模块化多电平换流器的基础上,在子模块直流侧加入蓄电池实现储能。换流器两侧均可等效为受控电压源,可在储能容量范围内对直流侧馈入功率起到平滑作用。运行时,换流器交流侧有功无功电流解耦控制实现交流功率控制,换流器直流侧直流电流控制实现直流功率控制,给出子模块SOC控制方法和子模块组SOC控制方法实现系统中大量蓄电池SOC的平衡控制。计算机仿真分析表明,提出的系统可实现交直流功率控制和储能功能。
2015, 32(5): 79-83.
摘要:
分布式电源(Distributed Generation,DG)并网功率的控制多采用控制并网电流的方式来实现。当电网阻抗变化时,传统比例积分(Proportional-Integral,PI)控制的并网逆变器的系统稳态误差及并网电流总谐波畸变(Total Harmonic Distortion,THD)含量都会增大。基于鲁棒控制理论,本文提出了一种改进型的控制方法,通过合理的设计加权函数,使得在一定的电网阻抗变化范围内,控制系统在基波频率处具有很高的增益,而且具有足够的高频衰减特性。本文分析了电网阻抗变化对传统PI控制的系统稳定性的影响,给出了改进型控制方法的设计原理。仿真及实验结果验证了此改进型控制器的有效性。
分布式电源(Distributed Generation,DG)并网功率的控制多采用控制并网电流的方式来实现。当电网阻抗变化时,传统比例积分(Proportional-Integral,PI)控制的并网逆变器的系统稳态误差及并网电流总谐波畸变(Total Harmonic Distortion,THD)含量都会增大。基于鲁棒控制理论,本文提出了一种改进型的控制方法,通过合理的设计加权函数,使得在一定的电网阻抗变化范围内,控制系统在基波频率处具有很高的增益,而且具有足够的高频衰减特性。本文分析了电网阻抗变化对传统PI控制的系统稳定性的影响,给出了改进型控制方法的设计原理。仿真及实验结果验证了此改进型控制器的有效性。
2015, 32(5): 84-88.
摘要:
为更好高效利用风能,无刷双馈电机须与大电网进行并网运行,为减小对并网过程中对电网的冲击,须有效控制发电机的频率、幅值和相位,本文基于对无刷双馈电机数学模型的分析与简化,提出了一种简单的并网控制策略,并在SIMULINK环境下进行建模与仿真,结果验证了本文所提策略的正确性与可行性,为无刷双馈电机并网控制的进一步研究提供参考。
为更好高效利用风能,无刷双馈电机须与大电网进行并网运行,为减小对并网过程中对电网的冲击,须有效控制发电机的频率、幅值和相位,本文基于对无刷双馈电机数学模型的分析与简化,提出了一种简单的并网控制策略,并在SIMULINK环境下进行建模与仿真,结果验证了本文所提策略的正确性与可行性,为无刷双馈电机并网控制的进一步研究提供参考。
2015, 32(5): 89-94.
摘要:
为了应对大规模风电接入电网引起的电压稳定问题,提出了一种新型的多阶段无功电压协调控制策略。该策略首先基于风功率预测数据对电容器组的投切进行提前优化;稳态运行时,通过分析双馈风力机的PQ关系曲线,优先调整风电机组无功出力以实现对风电场的无功调控;电网故障时充分发挥静止无功补偿器的调节能力,并在故障切除后限制其出力以避免电压过冲,从而整体上实现无功电压的协调控制。最后以某一风电场系统的仿真结果验证了上述策略的有效性和可行性。
为了应对大规模风电接入电网引起的电压稳定问题,提出了一种新型的多阶段无功电压协调控制策略。该策略首先基于风功率预测数据对电容器组的投切进行提前优化;稳态运行时,通过分析双馈风力机的PQ关系曲线,优先调整风电机组无功出力以实现对风电场的无功调控;电网故障时充分发挥静止无功补偿器的调节能力,并在故障切除后限制其出力以避免电压过冲,从而整体上实现无功电压的协调控制。最后以某一风电场系统的仿真结果验证了上述策略的有效性和可行性。
