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

2020年  第37卷  第5期

能源互联网
多区域综合能源系统的两阶段容量优化配置方法
范宏, 袁倩倩, 邓剑
2020, 37(5): 441-447. doi: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2019.1077
摘要:
综合能源系统(integrated energy system,IES)是能源体制改革的重要内容,对多区域IES进行统一规划与调度能够进一步改善IES的经济性与环保性。针对IES容量规划与运行问题,提出一种多区域IES两阶段优化方法。第一阶段优化是一个多目标规划问题,其目的是使经济成本和环境成本最小;第二阶段优化是一个运行问题,其主要作用是确定系统的最优运行方案。将多区域IES联合规划的结果与独立规划的结果进行比较,仿真结果表明,多区域综合能源系统联合规划更加经济实用。
基于物元可拓模型的特色小镇能源系统综合评价
黄伟, 杨子力, 柳思岐
2020, 37(5): 448-455. doi: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2019.0620
摘要:
为弥补可再生能源的发展短板,促进能源结构多元化、用能低碳清洁化发展,新能源特色小镇应运而生。针对旅游型特色小镇的能源系统进行深度综合评价,首先分析了小镇能源系统的结构及竞争力,构建了涵盖产业发展、投资收益、社会人文、生态环境四方面的小镇能源系统评价指标体系;接着,引入物元可拓评价方法以解决多目标、多主体决策问题,同时对传统方法做出了改进,建立了集值迭代与反熵权法赋权策略-多层次物元可拓评价模型,该方法能综合多方效益且省去了指标值归一化处理步骤;最后通过算例验证了该方法的有效性,满足小镇能源系统的综合评价需求。
具有黑启动功能的液化天然气一体化厂用电方案
陈海华, 李新成, 胡旦华, 余天保
2020, 37(5): 456-462. doi: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2019.1109
摘要:
针对液化天然气(liquefied nature gas,LNG)接收站-发电厂一体化项目,提出当其作为黑启动电源点时,厂用电系统的配置原则和具体方案。首先,对黑启动过程中的负荷变化进行数学模拟及计算,整合负荷变化参数,并以此为基础展开分析。经过理论分析及推导,得出将柴油发电机作为机组黑启动的启动电源,黑启动电源与保安电源统一配置,系统配置采用中低压相结合的原则。其次,根据理论分析结果构建2种不同接线方案,并结合黑启动负荷模型进行数学计算。最后,通过技术经济对比可知,采用全厂黑启动柴油机组统一设置的方案具有装机容量较少、可靠性较高、操作较便捷、运行维护更经济的特点。
基于非线性映射与核主成分分析的区域配电网综合评价方法
熊宁, 朱文广, 钟士元, 舒娇, 李伟伟, 王光
2020, 37(5): 463-469. doi: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2019.0087
摘要:
提出了一种基于非线性映射与核主成分分析的区域配电网综合评价方法。首先,将高维配电网评价结果经非线性映射降至二维,再利用改进的K均值聚类对二维数据进行分类;其次,用核主成分分析对存在非线性关系的配网评价指标降维,从经济性、安全性、可靠性、智能化水平4方面构建配网评价指标体系;最后,依据聚类划分和指标评价结果,分析各区域配电网的发展状况。应用所提方法对某省108个县域配电网进行综合评价,评价结果有效反映出该省108个县域配电网的发展现状并能确定其主要问题,表明了所提方法是科学有效的。
智能电网
基于相空间重构和长短期记忆算法的电力系统无功负荷预测模型
赵冬梅, 马泰屹, 王闯
2020, 37(5): 470-477. doi: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2020.0235
摘要:
为了优化无功控制策略,改善电压质量,减小网损,针对无功负荷的随机性与非线性,提出一种基于相空间重构和长短期记忆神经网络的无功负荷预测模型。利用C-C 法确定最优重构维数和延迟时间;通过计算最大Lyapunov指数说明无功负荷的混沌性;利用相空间重构技术将无功序列映射到高维空间,在高维空间利用长短期记忆神经网络进行预测;最后以海南省某地区的有功及无功负荷数据为例,通过Kolmogorov熵证实无功负荷的混沌程度大于有功负荷的混沌程度,算例验证了该方法的可行性,能提高无功负荷预测结果的准确度,有利于对电力系统无功进行更合理的调配和控制。
基于集群机组组合的区域电力系统生产模拟仿真
韩冰, 舒隽, 孙浩男
2020, 37(5): 478-483. doi: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2019.0055
摘要:
在对大规模区域电力系统开展中长期运行分析时,传统基于二进制机组组合的生产模拟仿真方法存在计算规模大和计算效率不高的问题。针对该问题,提出了一种基于集群机组组合的生产模拟仿真方法。该方法忽略区域内部电网模型,将火电机组按照类型和容量相似性在各个子区域进行分类聚合,建立了集群机组组合模型,并采用运输模型近似考虑区域间联络线约束对生产模拟仿真的影响。基于IEEE RTS-96系统的3区域测试系统算例分析,验证了所提方法能够在保证合理计算精度的同时,大幅提高生产模拟仿真的计算效率。
电动汽车关键技术
基于IGDT理论的电动汽车负荷聚合商需求侧放电投标决策模型
孙波, 李思敏, 谢敬东, 孙欣
2020, 37(5): 484-490. doi: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2019.0793
摘要:
针对现货市场电价的不确定性对电动汽车负荷聚合商的影响,首先通过蒙特卡罗模拟得到负荷聚合商管理区域内次日可参与电力市场的投标电量,再利用信息间隙决策理论量化出清电价与预测电价之间的偏差,并以电动汽车负荷聚合商利益最大化为目标构建需求侧放电投标模型。算例分析表明所提出的投标决策方法在经济性,灵活性等方面具有有效性,同时提高了电动汽车车主参与电力市场竞价的积极性。
考虑充电站需求特性的电动汽车充电站与配电网联合规划方法
李涛, 罗旭, 温力力, 雷星雨, 朱正春, 周平, 崔荣, 杨知方
2020, 37(5): 491-500. doi: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2020.0063
摘要:
提出一种考虑充电站需求特性的电动汽车充电站和配电网联合规划方法。考虑环境温度、用户行为、交通网拓扑结构等因素,建立电动汽车充电站需求模型。进一步提出考虑充电站需求特性的电动汽车充电站与配电网联合规划模型,该模型综合考虑交通网和配电网耦合关系,以充电站与配电网的投资成本、运行成本、用户充电时间损耗成本最小为优化目标,满足交通网与配电网运行安全约束,求解该模型得到电动汽车充电站位置和容量的最优配置及配电网线路改建方案。选取重庆某主城区交通网与配电网为算例,验证了所提方法的有效性。仿真结果表明联合规划策略在满足电动汽车用户充电需求的同时降低了综合成本。
基于风险价值的电动汽车充电桩效益风险评估
冯昊, 孙秋洁, 杨云露, 叶玲节, 劳咏昶, 周竹君, 张沛, 冯占凯
2020, 37(5): 501-509. doi: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2020.0171
摘要:
电动汽车市场渗透率的不断提高推动了充电桩的大规模建设。目前关于充电桩建设的研究主要集中在优化布局和经济性分析上,关注其效益风险评估的较少。首先基于全生命周期理论,建立充电桩的投资效益模型,然后针对充电量这一不确定性因素,采用蒙特卡洛法计算投资回报率(return on investment,ROI)的概率分布,再通过Cornish-Fisher展开式求取一定置信水平下ROI分布的近似分位数,得到充电桩项目的风险价值,通过风险价值量化充电桩项目的投资效益风险。最后通过选取常用的6.6 kW慢充充电桩和350 kW快充充电桩进行算例分析,结果表明:所提方法能够适用于电动汽车充电桩的效益风险评估,辅助电网公司在投资充电桩项目时做出合理决策。
计及电池寿命的电动汽车参与电网调峰策略
雷敏, 华一飞, 赵洪山, 徐波
2020, 37(5): 510-517. doi: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2020.0060
摘要:
适当利用电动汽车电池可为电网提供调峰等辅助服务,但频繁充放电会缩短电池寿命。在分析影响电动汽车电池寿命因素基础上,对电动汽车参与电网调峰的成本进行定量分析。根据分析结果设计了考虑电池寿命的电价奖惩机制,用于大规模电动汽车充电管理。该机制通过电价奖惩信号引导电动汽车电池自主调整充/放电功率,实现调峰目的。仿真程序验证了该方案在充分保障车主利益同时,可有效减少电网的负荷波动,起到削峰填谷作用。
储能
考虑储能荷电状态平抑风电功率的抛物线规则变滤波时间常数方法
冯春生, 杨秀媛, 陈小波
2020, 37(5): 518-525. doi: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2020.0133
摘要:
利用电池储能系统平滑风电功率波动提高风力发电并网的可靠性,考虑储能系统荷电状态的调节问题,提出一种抛物线规则变滤波时间常数的电池储能系统平滑风电功率控制策略。通过抛物线规则变滤波时间常数算法获得风储系统有功功率并网目标值,经过变化率限制、荷电状态功率修正、功率限幅等环节获得电池储能系统实际出力,下达给储能变流器进行对电池的充放电动作,平滑风电功率,保证SOC维持在安全范围。通过MATLAB仿真验证该策略的可行性和有效性。。
飞轮储能式电动汽车充电站的分布式协同控制策略
叶刚进, 孙可, 杨翾, 徐强, 吴梦遥, 陆海波, 张志鹏
2020, 37(5): 526-531. doi: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2020.0120
摘要:
电动汽车的大功率充放电对于电网而言是大功率脉冲式负载,突发式负载对电网危害较大。为此介绍了一种基于飞轮储能系统(Flywheel Energy Storage System, FESS)的电动汽车快速充电站,并给出了一种分布式协同控制策略。该控制策略采集了快速充电站内不同设备点处直流母线电压信息以平衡网侧变换器、电动汽车充电器以及FESS间的功率,采用两级控制方法,二级控制器基于电压观测器,利用动态一致性算法不断调整该设备点的直流母线电压。最后采用dSPACE进行实时仿真验证了该控制策略的优越性。
新能源电力系统
基于运行数据的海上风电场功率特性分析
王令闻, 黄玲玲, 张智伟
2020, 37(5): 532-538. doi: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2020.0016
摘要:
随着海上风电场并网容量的逐渐增加,海上风电功率的随机性与不确定性问题进一步对电网规划与运行提出挑战。针对缺乏实测数据导致目前海上风电出力特性研究不足的现状,该文基于海上风电场现场实测运行数据与区域电网负荷特性,围绕电网运行与调度关注的关键问题,分别从定性分析与定量分析的角度对海上风电功率波动性规律进行了分析与总结。研究结果表明,我国东南沿海海上风电功率拥有较高的容量可信度、具有昼高夜低的日内变化特征及秋高夏低的季节变化特征等。研究结果可用于中长期发电计划编制、调度决策、调峰调频容量配置等方面,为大规模海上风电合理消纳提供参考依据。
基于SCADA数据的风力发电机发电性能指标评估
焦杰, 文泽军
2020, 37(5): 539-543. doi: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2020.0128
摘要:
为评估风力发电机主流的发电性能指标量化发电效率能力,需要从中选择一种指标作为服役质量监测的主要依据。首先以某风电场的SCADA历史数据为依据,应用统计分析方法对风力发电机主流发电性能指标(可用度、发电比例、负载率)的统计特征进行了分析比较;然后,从指标信息来源的角度解释了指标之间产生差异的原因;最后,结合异常运行数据比较了性能指标对于风速、功率曲线异常波动的敏感程度。结果表明,虽然发电性能指标表现出一定的一致性,但发电比例更能代表所有发电性能指标,并且能够更好地反映风力发电机的发电性能、体现风速-功率曲线的异常波动, 在风力发电机主流发电性能指标中,发电比例更适合作为服役质量监测的主要指标。
大功率电力电子设备关键技术
基于超级电容的宽输入范围DC/DC变换器设计
雷磊, 封阿明, 陶正华, 郭巍
2020, 37(5): 544-550. doi: 10.19725/j.cnki.1007-2322.2019.1034
摘要:
针对输入电压波动导致大功率超级电容充电装置输出范围窄、控制精度不高的问题,研究了一种基于超级电容的宽输入范围DC/DC变换器。该变换器采用Buck-移相全桥变换器的两级变换,同时具备宽电压调节范围和负载移相全桥变换器软开关的特点。通过分析超级电容的等效电路模型,对直流母线电压控制提出了基于功率环的电压电流双环控制方法,可以快速跟随输入电压变化,保持母线电流平稳,并在Matlab/Simulink平台上搭建仿真模型进行分析。最后,通过在白俄罗斯明斯克公交系统300 kW充电桩上的应用,验证了该设计的可行性。