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2016年  第33卷  第6期

系统分析与运行
基于机会约束规划的直接负荷控制及可中断负荷联合优化调度研究
艾 欣, 周树鹏, 赵阅群, 唐 亮
2016, 33(6): 1-6.
摘要:
为充分利用需求响应资源,可对不同需求响应资源进行整合。本文以调度成本最低为目标函数,构建了含直接负荷控制和可中断负荷的优化模型。对比了直接负荷控制及可中断负荷在受控量、受控时间、补偿价格等方面的异同,重点分析了两者在负荷反弹方面的差异。采用机会约束考虑了负荷预测的不确定性,并将机会约束转化为其确定性等价形式。采用拉格朗日松弛法对确定性模型求解,并采用蒙特卡罗模拟对机会约束置信水平进行验证。算例表明模型综合了直接负荷控制移峰和可中断负荷削峰特点,可有效降低系统高峰时段负荷,避免二次负荷高峰的产生。
计及AGC的含风电电力系统频域建模及参数分析
徐 琪, 徐 箭, 施 微, 王 豹
2016, 33(6): 14-20.
摘要:
风电功率激励下系统的频率响应特性不仅与风电接入量有关,还受风电接入位置、AGC控制单元和系统参数等因素的影响。为了研究影响频率质量的关键因素,本文建立了一种考虑发电机、调速器、调频器和负荷特性以及系统网络结构的含风电电力系统频率响应的频域分析模型,并推导了计及AGC的电力系统频率响应的传递函数。在IEEE 10机39节点系统上,利用传递函数的幅频特性曲线,分析了风电接入点、AGC控制单元和系统参数变化对动态频率响应特性的影响。最后,利用本文提出的模型,结合实测风电功率数据仿真分析了AGC对系统频率质量的影响。
考虑相关性的地区风电出力对调峰容量的影响分析
林 俐, 周 鹏, 王世谦, 田春筝
2016, 33(6): 21-26.
摘要:
在地区性的大规模风电并网背景下,电网的调峰能力是制约风电并网的一个很重要的因素。本文以某一实际地区电网一年的数据为例,计算风电出力和典型日负荷的皮尔逊相关系数,分析单风电场出力和地区风电出力的特性,在风电出力特性分析的基础上,计算分析不同风电出力场景下的调峰容量,选取用于调峰容量计算的地区风电典型出力特性。研究认为当地区电网并网风电容量较大时,考虑地区风电出力与负荷的相关性,采用逆调峰特性最明显的风电出力场景计算调峰容量是更合理的方法。
基于模糊C均值聚类的风电场多机等值方法
吴 琴, 钟 庆, 王 钢, 李海锋
2016, 33(6): 27-32.
摘要:
风电场等值是含风电场接入电网分析计算的重要技术手段。为降低风电场等值的难度,提高风电场分群的效率,本文基于风电机组实际运行中的监测状态量,采用模糊C均值(FCM)聚类算法,实现了风电场等值。首先选定各机组输出有功功率、无功功率、机端电压有效值及输出电流有效值为分群指标,并根据给定的等值机台数,将风电场分群问题转化为聚类问题;其次建立了风电机组类属隶属度函数和模糊C均值聚类算法的目标函数,通过迭代求解最优的聚类中心和模糊隶属度矩阵,得到风电场分群结果,算法具有计算简单、收敛性好的特点;然后,根据分群结果,对不同群的风电机组进行等值,实现风电场的多机等值;最后,通过仿真比较验证了本方法的有效性。本方法选取的分群指标具有可实操性,且在给定等值机台数条件下,计算更为简单、等值精度更高,适合用于风电场等值的实际工程计算。
基于RT-LAB的储能系统离网运行控制策略研究
朱观炜, 谭伟璞, 闫 涛, 渠展展, 刘志波
2016, 33(6): 33-36.
摘要:
微网离网运行时,要求电压和频率稳定。针对风电和光伏的间歇性波动以及负载的频繁投切特性,微网需要储能系统平衡有功和无功功率。本文首先基于RTLAB搭建了储能系统离网运行实验平台,然后在传统的V/f单环控制基础上,对比分析了电感电流内环和电容电流内环两种双环控制方法,改进了传统的恒压恒频控制,该控制策略有更好的抗负载电流扰动特性。最后在matlab/simulink环境下进行了仿真,并且在RTLAB平台上进行了半实物仿真验证,结果表明了提出控制策略的有效性。
用于地区电网无功配置的极限潮流方法
徐 琳, 刘俊勇, 郭焱林, 沈晓东, 许立雄
2016, 33(6): 37-45.
摘要:
指出现有的无功优化算法并不能较好地解决省地协调下的地区电网无功配置问题,提出了基于电压贡献度和无功贡献度的极限潮流方法。为满足省地协调下的电压和关口功率因数要求,该方法选择对系统电压水平和关口功率因数改善最有效的电容器进行松弛优化,并提出电压贡献度和无功贡献度的指标进行相应的量化。极限潮流方法选择合理的电容器进行松弛后,能够有效地扩大优化问题的搜索空间寻求不同负荷方式下的最优解,并根据最优解的形式给电网规划和运行部门提出相应的建议。最后在IEEE30节点系统和四川省某地区电网141节点系统中验证了该方法的灵活性与有效性。
基于RTDS/CBuilder的机电电磁暂态混合仿真接口建模研究
杨 洋, 肖湘宁, 陶 顺, 陈鹏伟, 房 钊
2016, 33(6): 51-55.
摘要:
在机电电磁暂态混合仿真中,一侧系统计算需要对对侧系统进行等值建模。本文基于RTDS/CBuilder提出了一种计及机电侧系统三序等值阻抗的适用于机电电磁暂态混合仿真的接口建模方法,详细介绍了接口模型的建模原理、实现方法和计算流程。仿真结果表明,该方法可以保证电磁侧发生非对称故障后的仿真精度,具有良好的扩展性。
规划与控制
计及需求响应的含风电场多目标低碳经济调度
宋云东, 周志强, 应 勇, 张远博, 刘 旭
2016, 33(6): 7-13.
摘要:
综合考虑发电成本、碳排放量和用户满意度,建立计及需求响应的含风电场多目标低碳经济调度模型。该模型采用随机规划理论描述风电出力的不确定性,并应用风电出力分布函数将其转化为等价的确定性模型;通过优化需求侧资源来调整次日的负荷曲线,以提高系统负荷率和风电消纳能力;引入用户满意度约束,保证调度方案使用户满意;将源荷侧资源整合统一调度来适应大规模风电并网和满足系统节能减排的要求。在人工鱼群算法搜索过程中结合禁忌搜索思想,并引入多目标搜索机制,提出了一种多目标改进鱼群算法对模型求解。采用逼近理想解排序法对帕累托前沿个体排序,辅助决策者确定最佳的调度方案。算例仿真结果验证了所提模型的合理性和算法的有效性。
考虑主网与变电站主接线影响的配电网可靠性评估
许鹏程, 陈 启, 刘宗歧, 金秋龙, 刘文霞, 曹 斌, 王 舒
2016, 33(6): 46-50.
摘要:
传统电力系统可靠性评估均基于各自电压等级单独计算,虽能够发现各级电网的薄弱点,但不能体现上下级电网间的相互影响。本文考虑了主网影响和不同变电站主接线模式,建立了一种自上而下的全电压等级的可靠性评估方法,从而实现考虑上级电网影响的配电网可靠性评估,并以实际电网为算例,分别计算传统可靠性评估和全电压等级可靠性评估的系统可靠性指标。计算结果表明,本文提出的全电压等级的可靠性评估方法所计算的指标更能真实反映用户实际供电可靠性水平。最后,通过对比不同变电站接线模式下用户可靠性指标,分析了接线优化对用户可靠性的影响。
基于光纤超声传感器的油纸绝缘局部放电超声波信号特性试验研究
张春燕, 张映月, 滕 俊, 盛 吉, 商 超, 王 伟
2016, 33(6): 56-63.
摘要:
对变压器绝缘进行有效的局部放电在线监测,可及时发现变压器的绝缘缺陷,确保整个电力系统的安全运行。本文采用光纤超声传感器对油中局部放电超声信号在油、绝缘纸板、钢板、绝缘纸钢板组合介质以及铜线圈中传播时,超声波衰减情况、传播速度和波形变化进行了试验研究,结果表明:超声波在油、绝缘纸、钢板以及组合介质中传播时信号强度会衰减,但波形不会变化;铜线圈对超声波影响最大,不仅衰减严重,速度减小,而且波形也会发生畸变。最后在实体变压器中进行了实际测量,取得较好的检测效果。
智能电网大数据分析框架及其应用演进研究
孙鸿飞, 弓丽栋, 张海涛, 武慧娟
2016, 33(6): 64-73.
摘要:
随着智能电网的快速发展,大数据技术在智能电网中的应用也得到了进一步提升,掌握大数据技术对建设智能电网具有重要意义。本文在总结国内外智能电网及大数据研究现状的基础上,阐述了智能电网大数据的特征,并且结合国内外智能电网及大数据的研究成果,提出了具有通用性的智能电网大数据分析框架,并且分别从智能电网大数据的数据分析技术、数据管理技术、数据处理技术以及数据展现技术4个方面深入探讨了其核心技术的内容。最后,本文提出了智能电网大数据的应用演进路径,并且通过三个具体应用场景,阐述了智能电网大数据的应用。
面向有源配电网的公共信息模型扩展
陶 顺, 郑嘉炜, 陈 萌, 肖湘宁
2016, 33(6): 74-80.
摘要:
IEC61970和IEC61968标准的公共信息模型(CIM)给出了电力系统设备、用户模型及其相互关系,有效促进了管理系统间数据交互,提高了调度自动化水平。但随着有源配电网中新设备的出现,现有CIM已不能对其进行完整描述。为此本文提出了一种CIM扩展方法,在EnterPrise Architect软件环境下,根据CIM扩展的导则,对有源配电网中的分布式发电、储能设备和电动汽车充电站等新兴设备的模型进行了完整的描述。此外,与交流微网相比,直流微网具有显著的优势而受到越来越多的关注,因此本文建立了直流微网CIM模型,以满足有源配电网管理系统的信息需求。
电力市场
基于随机分布与LSSVM算法的居民峰谷电价响应模型研究
赵会茹, 王玉玮, 谭忠富, 舒 艳, 张 超
2016, 33(6): 81-86.
摘要:
为克服无相关历史数据的困难,满足首次设计峰谷分时电价时挖掘居民用户行为规律的需要,提出一种模拟居民对分时电价需求响应规律的模型。在一定的响应行为随机分布假设前提下,首先通过问卷设计与抽样调查,统计目标地区居民在各种设定的电价情景下选择执行分时电价的频率及概率;其次结合问卷种类与统计结果设计模型的输入、输出属性并确定训练样本集合;最后在训练样本集的基础上运用LSSVM回归算法构造响应行为预测模型。该模型可在输入一定幅度内任意分时电价的情况下,输出对应的目标居民平均响应结果及标准差,从而实现了在无历史数据时,对居民在分时电价下的响应规律进行模拟,并为更多研究提供数据支持。算例仿真验证了该模型方法的合理性以及可行性。
考虑双边效益的可中断电价建模和应用研究
赵 菁, 刘 敏, 王宏亮, 林 成, 欧阳可凤, 康 鹏, 王玉萍, 张 勇
2016, 33(6): 87-91.
摘要:
设计合理可行的可中断电价是实施可中断负荷管理的关键核心内容,在对实施可中断负荷管理各参与方的实施成本和效益分别进行计算分析的基础上,首先分析出方案实施后各参与方对可中断电价补偿标准的接受程度以及量化出各方可接受的临界值标准,在此基础上进一步构建出考虑了实施可中断负荷管理后各参与方实施成本及效益的可中断电价优化模型,最后以贵州省安顺地区电网为算例进行模拟测算和分析,测算结果验证了该可中断电价模型的可行性及有效性。