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2010, 38(21):1-5. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.001
摘要:过程层是智能变电站区别于常规变电站的亮点之一,但其实现方案饱受争议。阐述了智能变电站过程层的概念和组成及其基本要求,对过程层典型组网方案的优缺点进行了分析,同时对三网合一方案进行了实际测试,提出了一种基于IEC 62439的PRP并行冗余技术方案,它可显著提高通信网络的可用度。该研究对于推广应用智能变电站过程层技术具有一定的指导意义。
2010, 38(21):6-11,18. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.002
摘要:随着风电容量的增加,异步电机对同步电网动态特性的影响更加明显。提出在五阶异步电机模型中,计及定子电压相角变化引起的定子频率变化。将振荡模式对状态变量的参与因子按同步和异步电机类型分类,修改机电回路相关比定义以判别异步电机机电振荡模式。采用Prony算法,提取异步电机振荡曲线的特征参数。静态稳定和时域仿真得到的机电振荡模式,都证明了异步发电机比同步发电机更容易导致非失步振荡过程。
2010, 38(21):12-18. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.003
摘要:采用数学形态学和支持向量回归相结合的方法对提前1 h间隔为10 min的风速预测进行研究。用基于形态学的自适应多尺度算法将原始风速序列分解成一系列具有不同频率和波形特征的细节分量和滤波后主分量,用支持向量回归算法分别对这些分量进行预测,将各预测结果叠加得到最终预测结果。以某风电场的实测风速作为应用案例,实验结果表明,分解后的分量内部规律性更强,与分解前相比,预测精度有显著提高。所提方法为风速预测开辟了一条新的思路,所建MM-SVR模型在实际中有较大推广应用价值。
2010, 38(21):19-23. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.004
摘要:通过对坚强智能电网目标及甘肃特点的分析,探讨风电预报预测系统、需求响应等性价比高的技术手段的应用,描绘出未来接纳大规模风电的甘肃坚强智能电网的愿景。利用大规模风电集聚特性和风光互补的特性,有利于大规模风电光电的并网运行。通过加强对风能和太阳能的预测,降低系统备用容量。如果在发电侧就采用大容量储能技术,系统备用容量将进一步降低,大大节约发电成本。在极端情况下,控制出力,保证系统的安全性。用电侧采用了需求响应机制,需求可以直接响应风能和太阳能预测,进一步降低风电等对系统调峰的要求。在需求侧加入PHEV及其他大容量储能装置,由控制系统统一操作,大大增加系统的可靠性。
2010, 38(21):24-27. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.005
摘要:根据数字化变电站在国内外的发展、研究及应用现状,以数字化变电站的技术变革为前提,在数字化变电站四点关键技术的基础上,提出了智能电网体系中智能变电站应具备的“智能”特点并搭建了智能变电站功能架构,从多角度体现了智能变电站的信息化、数字化、自动化和互动化。提出了当前智能变电站研究和建设中所面临的问题,并对由此产生的研究课题进行了分析。在以上研究的基础上,确定了智能变电站在智能电网体系中的设计原则和方向以及坚强智能电网中智能变电站的发展路线。
2010, 38(21):28-32,38. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.006
摘要:智能配电网的出现使配电网的保护和控制技术面临新的机遇和挑战,提出了基于Multi-Agent的面向智能配电网的保护和控制方法。智能配电终端和控制中心分别作为一个Agent,各Agent通过通信网络组成一个Multi-Agent系统。各Agent通过信息交互,实现智能配电网的继电保护、故障定位、故障隔离、网络重构、供电恢复以及故障诊断等功能。详细分析了其中的继电保护和故障定位算法。仿真结果表明,该方法适用于智能配电网,且具有较高的灵敏度和可靠性。
2010, 38(21):33-38. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.007
摘要:以特征结构分析法(ESA)为理论基础,探讨了基于异步风力发电机组的风电场接入系统后对系统电压稳定性的影响。采用最小模特征值和参与因子作为衡量指标,给出了系统的静态稳定裕度,指出了系统中最有可能发生电压不稳定的节点和区域。通过将风电场接入标准IEEE39节点测试系统并进行计算和分析,结果表明:风电场及其附近节点具有较强的参与特性,是影响系统电压稳定的关键区域;风电场接入后系统的静态稳定裕度降低,弱稳定区域扩大,在风力发电机机端装设补偿装置可以有效地改善系统的静态稳定裕度; 风电场的接入降低了系统的负荷裕度,但是对系统达到极限负荷时的失稳区和失稳模式没有明显影响。
2010, 38(21):39-43. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.008
摘要:离散控制设备动作次数约束造成动态无功优化问题的时空强耦合性,提出了配电网动态无功优化空间-时间解耦的一种新方法。根据全天各时段静态潮流计算得到的网损值大小,确定控制设备的预动作时间表,分配各时段的动作权限,从而找出第一个具有最大动作权限的时段。然后进行时间表的逐步动态调整,确定下一动作时段,直到满足动作控制设备的动作约束条件为止。该方法数学模型清晰简单,便于实现,且时刻保证了以网损值最小为依据分配动作时间。优化结果表明能够在完全满足动态次数约束的前提下,整体优化系统的无功,达到有效降低系统在一天内的有功损耗的目的。
2010, 38(21):44-47. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.009
摘要:分析了三相光伏逆变器的工作原理,给出了一种升压型光伏逆变系统的拓扑结构。提出了一种基于矢量变换解耦控制,重复控制与电压前馈相结合的复合控制策略。矢量变换PI控制部分用于保证系统的动态性能和稳定性;重复控制在系统稳定后加入可以抑制网侧的周期性扰动,提高系统的稳态性能获得高质量的并网电流波形;电压前馈控制能够对电网电压和直流母线电压的扰动快速动作,缩短系统的动态过程,有效减小并网过程对电网的冲击。在此基础上搭建了一台3kW的三相光伏逆变器实验样机,通过实验验证了本方案的可行性,系统具有良好的动态和稳态性能。实验得到的三相电流总畸变率均在4%以下,满足并入电网的国家标准。
2010, 38(21):48-52. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.010
摘要:地区电网的故障恢复是一个多目标、多约束、复杂的优化问题,其优化的效率是其能否在线应用的关键。对地区电网故障恢复的实用化进行了研究,构建了一种用于故障恢复处理的电网分析模型,提出了一种面向在线应用的改进型最小生成树故障恢复处理算法。该算法在对复杂地区电网进行模型化的基础,根据模型中子系统当前属性和即时路径权值,动态调整最小树的搜索范围和生长方向,从而实现最优恢复路径的快速搜索。实际电网故障恢复事例已证明,本算法能够实现地区电网故障最优恢复路径的快速搜索。
2010, 38(21):53-56. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.011
摘要:旨在设计基于智能电网的智能用户端系统,主要包括智能电表、智能电器开关和户内控制系统三部分。根据不同需求,采用各异的微控制器作中央控制单元,加以高精度计量芯片作为基础平台,再配合无线通信、LCD显示等诸多外围电路实现对智能用户端的整体构建。三者相互配合,使户内用电网络形成一个有机整体,不仅能精准计量电能,还可以实现各级双向通信和远程控制,用户能够根据实时电价并结合自身用电情况调整用电,从而更加稳定、高效地利用电能。
2010, 38(21):57-62. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.012
摘要:通过对目前常用的一些融冰方法介绍分析可知,直流融冰方法是最理想、有效的方法。分析了直流融冰技术的基本理论,计算出不同类型线路的融冰电流和所需电源容量。设计出容量不同的固定式和移动式融冰装置用于不同电压等级的交流线路融冰。根据计算的南方电网典型高压直流输电系统的线路融冰保线电流,提出了不改变主回路结构采用一极功率正送,另一极功率反送的运行方式对直流线路进行保线的方法。借助实时数字仿真系统解决了高肇直流输电工程线路保线运行方式的关键技术。研究成果成功应用于高肇直流输电工程中,保障了系统在冬季覆冰时的安全可靠运行。
2010, 38(21):63-66,71. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.013
摘要:电动汽车充电站为电动汽车运行提供能量补给,是发展电动汽车所必须的重要配套基础设施。分析了电动汽车充电站整车充电、更换电池两种运营模式,探讨了具体运营过程及盈利方式。从其自身的竞争力、盈利方式及对电网运行的影响等三个方面对这两种运营模式进行了比较分析,最后得出以更换电池为主、整车充电为辅的运营模式将成为我国电动汽车充电站未来发展的主流模式。
2010, 38(21):67-71. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.014
摘要:智能电网建设要求城市电网能灵活改变运行方式,在故障发生后能及时恢复对失电负荷的供电。通过对城市电网的运行方式特点和保护动作信息进行分析,建立保护与元件的双向关联模型,以及保护与可能故障元件的关联矩阵模型,提出利用该模型计算所有可能故障元件的故障可信度,以该指标定位城市电网中的故障元件。将保护分为确定性保护和非确定性保护,通过扩大确定性保护在关联矩阵中的取值来避免故障信息在计算过程中被湮灭,以处理拒动和多重故障等复杂情况。实际城市电网的多个案例仿真分析结果表明,关联矩阵中充分包含了故障信息,提出的城市电网故障元件定位方法简单实用。
2010, 38(21):72-76,82. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.015
摘要:空间矢量控制技术可以实现双馈风力发电机的功率解耦控制,在控制过程中需要对转子位置进行检测。针对常规的基于转子电流的双馈风力发电机模型参考自适应转子位置观测器的不足,提出了一种基于转子电流的模型参考自适应模糊控制双馈风力发电机位置观测器的设计方法。该方法将参数自整定模糊PI控制技术引入转子位置观测器的设计中,以提高转子观测器的跟踪效果和动态品质。Matlab/Simlink仿真结果表明所设计的模型参考自适应模糊控制转子位置观测器能够快速准确地估测转子速度和位置角度,具有良好的动态品质。
2010, 38(21):77-82. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.016
摘要:基于风险管理思想,构建了智能电网环境下紧急需求响应参与系统备用的协调优化模型。通过对备用容量配置的风险分析,运用马尔可夫链预测未来时段的系统运行状态概率,考虑事故发生后系统安全运行所付出的费用代价,实现了以概率方式对事故状态集的货币化度量,从而将事故后的风险损失引入备用优化模型。在电力市场环境下有效优化了发电侧和需求侧备用资源的配置。IEEE30节点系统算例表明,所提模型和方法有效可行。
2010, 38(21):83-86,90. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.017
摘要:针对广大中小城镇和农村配电网的现状、存在问题和需求,研发了配电网智能监控管理远程抄表一体化系统,由配电主站、配电子站、配电终端、通信系统等组成。介绍了该系统的网络结构,并详细介绍各组成部分的功能和特点。配电主站集成了配电SCATA、配电管理、设备管理、远程抄表、故障诊断和故障报警以及配电GIS等综合功能。一体化系统实用性强、可节约用户投资、便于管理。该系统已成功地投入运行,实践证明应用该系统可提高供电企业的运行管理水平和自动化水平、提高服务质量,可取得明显的经济效益和社会效益。
2010, 38(21):87-90. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.018
摘要:针对目前电动汽车智能化充电站的建设热潮,分析了当前电动汽车充电站的研究和应用现状。在智能电网的体系中,对作为智能电网重要用电和储能单元的电动汽车智能化充电站,探讨了潮流可逆的变拓扑电动汽车智能化充电站的电路结构、直流系统和计量通信监控系统,并在此基础上对充电站快速充电能力、纯电动汽车充电能力进行了分析,提出了相应的快速充电解决方案和途径。对充电站输入功率和潮流进行分析,提出了均衡输入功率方案和灵巧潮流控制方法。
2010, 38(21):91-95. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.019
摘要:提出了一种将智能电网分为三层空间架构的设想,充分考虑了当前电网建设完成情况及各电网子公司职能分工。第一层为智能控制中心,执行电网大区智能调度的职能;第二层为智能输电网控制层,执行智能输电职能;第三层为智能配电网和智能控制终端。将各电网子公司按空间分层能够缩小不同子公司间智能电网建设中不同步带来的不利影响,避免设备功能上的重复,能够降低各电网子公司采用不同厂家设备带来的不便,加快智能电网的建设进度,使当前电网向智能电网发展的过程中避免浪费资源。
2010, 38(21):96-103,108. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.020
摘要:改革现有的发电调度执行模式和体系,建立协调安全、节能、环保及经济等众多因素的智能调度系统,满足智能电网的要求,是建设和实现坚强智能电网的核心内容之一。基于此,在分析智能电网和节能发电调度原则的基础上,利用多Agent的分散协调控制等优势,建立实现节能发电智能调度分布式系统。该系统能依据不同的运行方式协调系统运行经济性、安全性和环保性,给出不同状态下的目标函数及约束条件的限制,实现能自适应于不同运行状态及条件下的智能调度系统。最后,通过示例验证了该调度系统的适应性、智能性和快速性,为智能电网环境下节能发电调度系统的实现开辟一条新的、有效的实施途径。
2010, 38(21):104-108. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.021
摘要:在传统风光互补发电系统的基础上,建立了基于直流母线的单相微网系统模型,利用Matlab分别搭建了风力发电机、光伏阵列和蓄电池的模型,系统主电路采用Z拓扑结构延长了孤岛运行时间。微网控制策略根据运行模式分为两种:孤岛运行时,系统采用主从控制模式,其中蓄电池作为主控单元,提供电压参考;并网时尽可能地将新能源并入电网,分别进行最大功率点跟踪控制。利用该模型及控制策略对微网两种模式切换时的过渡状态以及功率流向进行了仿真研究,结果验证了该模型的可行性和有效性,为建立微网实验平台和示范工程奠定了基础。
2010, 38(21):109-112,117. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.022
摘要:为减少现有混沌优化方法在搜索空间内的盲目重复搜索,提高寻优效率,提出了一种改进的混沌优化算法,并用于电力系统经济负荷分配这类复杂、非线性问题的求解中。该算法根据当前寻得的最优解确定精搜索空间,并根据精搜索空间与原空间的比例大小确定各自的搜索概率,并分别以不同的搜索概率同时对原空间和精搜索空间进行混沌搜索。这样即可避免传统混沌优化算法中因过早缩小搜索空间而造成的遗失全局最优解的缺点,又可提高算法的寻优速度。实验结果表明,该方法收敛速度快,寻优效率高,可有效解决电力系统经济负荷分配等复杂的优化问题。
2010, 38(21):113-117. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.023
摘要:风力发电具有波动性、间歇性和随机性的特点,大容量的风力发电接入,会对电力系统的安全、稳定运行带来严峻挑战,进行短期风速预测对并网风力发电系统的运行具有重要意义。根据风速具有混沌特性,采用相空间重构理论对短期风速进行预测。由嵌入时间窗 和 、 的关系,确定了 和 的多组可行匹配,并找出一个最佳匹配进行相空间重构。在选取参考点时既考虑相点欧式距离又考虑其空间及时间上的相关性,有效克服“伪邻近点”的影响,提高了预测精度。预测模型采用了一阶局域预测模型和BP神经网络两种模型。算例分析结果验证了所提出方法的可行性和有效性。
2010, 38(21):118-121,125. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.024
摘要:智能配电网信息安全是智能电网发展需要解决的关键问题。为了阻止恶意使用的智能电子设备(Intelligent Electric Device, IED)接入到智能配电网通信系统,在智能配电网通信系统层次化结构设计的基础上,提出一种基于身份的密码体制(Identity-based Cryptosystem, IBC)的智能配电网访问控制方案。实例分析表明,该方案减轻了终端IED设备的计算和通信开销,同时实现了设备的合法性认证问题,非常适合智能配电网的应用环境。
2010, 38(21):122-125. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.025
摘要:针对遗传算法求解配电网络重构优化时,随机编码操作将产生大量不可行解的缺点,设计了基于图论的改进遗传算法进行重构优化。根据配电网络与图论中树结构的相似性,确定了配电网络重构优化实质上是在初步连接图的基础上寻找最优的生成树或某组树,并引入环路的概念,基于破圈法和环路的性质进行编码操作,在产生初始解和变异操作时生成的解均为可行解,交叉操作时满足树的基本条件,避免或大大减少了不可行解的产生,从而提高了算法的计算效率。分别对IEEE33和IEEE69节点配电系统进行了重构优化,两个优化算例说明了该方法的有效性。
2010, 38(21):126-131. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.026
摘要:为了改善粒子群算法(PSO)的全局搜索能力,通过提高平衡点多样性提出一种改进粒子群算法(MPSO)。结合H∞次优控制方法,将加权函数的选取转化成优化问题,并将该方法应用于质子交换膜燃料电池(PEMFC)混合发电系统的过氧比(OER)控制。动态仿真结果证明,在大负载电流变化、参数摄动、环境干扰和量测噪声影响下该方法能够维持系统OER在最优值附近,保证了系统的稳定运行。同时与其他控制方法比较,证明该方法具有较好的抗扰性和鲁棒稳定性。
2010, 38(21):132-135,140. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.027
摘要:对分布式发电(Distributed Generation,DG)接入配电系统后所产生的影响进行了研究和评估。通过分析DG接入对电网产生的各种影响,总结提出了反应电网损耗、电压质量、可靠性、环境影响程度等的量化指标,分析研究了针对各指标的计算方法。并基于层次分析法和主成分分析法相结合的方法实现各指标的线性加权,从而综合评估DG对电网的影响。以20节点系统为例,在接入不同DG情况下对所述计算方法和综合评估方法进行了仿真验证, 并对结果进行了分析和讨论。
2010, 38(21):136-140. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.028
摘要:孤岛检测是微电网运行的必要条件,针对主动移频法对不同特性的负载存在检验盲区,提出了一种自适应主动移频检测方法,对逆变器输出电流频率施加正反方向的偏移,同时检测频率的变化来调节频率的正反馈。通过实验分析,不同性质负载下,这种检测方法总能自动地找到较明显的频率变化方向,并在此方向累加频率变化,快速地检测出孤岛状态,不存在检测盲区。此外,对该方法在多机并网工作时相互联系进行了深入分析,为多机参与的微电网孤岛检测提供了理论指导。
2010, 38(21):141-145,151. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.029
摘要:智能电网的一个重要特征是通过高精度的用电量预测进行电能智能调配,用电量信息的精确预测是电网智能化的关键指标。在此背景下,将高斯正交化插值方法与灰色GM(1,1)预测模型相结合,构造一类新的灰色正交化预测模型——NGGM(1,1),并将此模型应用于智能电网用电量预测研究中。该模型可以有效地解决非等距序列的预测问题,较大程度提高模型的预测精度,优化数据质量,加强电网运行及调配的智能性,为智能电网的辅助决策提供更为符合实际的、可操作的科学参考。最后用所提出的方法对江苏省2008年工业用电量进行预测研究,其结果表明了所提方法的有效性。
2010, 38(21):146-151. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.030
摘要:准确的短期风速预测对电网的安全稳定性及降低运行成本具有重要意义。提出了考虑相关因素的最小二乘支持向量机风速预测方法,通过相关性分析,寻找对风速影响较大的因素,作为预测风速的信息特征参考量,并利用灰色关联分析方法,对风速数据进行预处理,筛选出某些与预测日特征相似的历史样本作为最小二乘支持向量机模型的训练样本,定量分析了预测模型的输入变量。由于训练样本与预测日风速信息的相似度极高,通过实例验证,有效提高了预测结果的可信度和精确度。
2010, 38(21):152-155,161. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.031
摘要:基于同步相量技术的广域动态测量系统,可以在时空坐标下监测电力系统动态运行特性,弥补了现有 SCADA 系统和故障滤波系统的不足,为大电网动态电压稳定监测奠定了基础。介绍了WAMS的基本原理,接着比较详细地阐述了电压稳定在线监测系统的内容及其在线应用的具体实现方法。在EPRI-36节点系统上的仿真结果验证了该监测系统的有效性。
2010, 38(21):156-161. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.032
摘要:应用人工鱼群算法对配电网扩展规划中分布式发电的选址和定容进行了优化,优化求解采用了两层人工鱼群算法的嵌套。外层对分布式发电的位置和容量进行优化,并将优化过程中生成的分布式发电个体加到线路扩展规划中,计及分布式发电对配电网潮流的影响进行内层线路扩展规划。针对人工鱼群算法后期收敛速度慢、所得解精确度不高的问题,对基本人工鱼群算法进行了改进。通过对网架优化和分布式发电优化综合规划结果进行经济性评估以衡量个体方案的优劣,具体算例验证了算法的可行性和有效性。
2010, 38(21):162-166,172. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.033
摘要:智能配电网通过网络技术和智能控制技术提高能源利用效率和能源供应安全性,提高配电网智能化水平和供电可靠性。结合智能配电网技术发展和地区电网配网自动化系统建设,研究智能配电网技术支持系统的关键技术。介绍地区电网在智能配电网部分关键技术中的研究和实施情况,对包括基于地理信息系统的配电自动化系统建设、基于实时全景信息的配网智能调度运行技术和基于实时数据库的配网数据挖掘技术等关键技术进行分析。对建设试点工作情况和存在问题进行介绍,对智能配电网的建设具有借鉴意义。
2010, 38(21):167-172. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.034
摘要:智能电网因其具有与传统电网不同的特征,复杂化了电力需求的预测过程,传统的电力需求预测方法已不再适用。考虑到智能电网下电网与用户的“友好互动”和实时电价的实施,建立了两阶段的电力需求预测模型。第一阶段是不考虑电价的变化预测典型日负荷需求;第二阶段是在第一阶段的基础上考虑每时刻电价变化所带来的负荷转移,修正第一阶段的预测结果。算例研究表明,该模型能较好地反应出实时电价下用户的需求响应及需求响应所带来的负荷转移。
2010, 38(21):173-178,183. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.035
摘要:随着风力发电在电力系统中比重的持续增加,在电力系统经济调度中需要考虑风电场的影响。提出了一种改进的粒子群优化算法,用来求解含风电场的电力系统动态经济调度问题。优化模型中引入了正、负旋转备用约束,以应对风电功率预测误差给系统调度带来的影响,并在目标函数中计及了常规机组的发电效应带来的能耗成本。以经典的10机系统为算例,通过与基本的粒子群算法和遗传算法进行比较,验证了所提算法的可行性和有效性。该方法可以节省较多的发电成本,具有较高的实用价值。
2010, 38(21):179-183. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.036
摘要:在发输电系统可靠性评估的蒙特卡洛算法过程中,根据发电机与线路的故障情况,引入系统状态的解析判断方法,针对不同的系统状态做不同的处理。针对可能需要切负荷的系统状态,运用线性规划模型进行有功功率优化调整。同时推导出有功潮流分布因子的计算式,利用分布因子,使线路故障时可快速生成导纳矩阵,简化了有功潮流的计算。编写程序进行验证,证明了蒙特卡洛改进算法计算速度快,收敛性好,适用于节点支路较多的电力系统的可靠性评估。
2010, 38(21):184-188,195. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.037
摘要:交流励磁双馈风力发电系统在实现最大风能跟踪过程中,转子侧功率变化频繁,使得双PWM变换器中的直流母线电压波动剧烈。基于无源性理论提出了一种双PWM变换器的协调控制方案,对双PWM变换器的转子侧和电网侧分别进行直接功率控制,使其具有相同的动态响应特性;在电容电压反馈控制的基础上引入功率前馈控制,使电容两侧功率流动动态平衡,以减少电容电压的波动。建立了双PWM变换器励磁的双馈风力发电系统的仿真模型,仿真结果表明该协调控制策略极大地改善了直流母线电压的动态特性,实现了最大风能跟踪,并且降低了变换器中电容容量要求,提高了风电系统的电能质量。
2010, 38(21):189-195. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.038
摘要:为分析直驱式永磁同步风电机组在电网故障时的联网运行特性,建立了风轮机、永磁同步发电机及全功率变流器的数学模型,构建了风轮机转速控制模型、PWM背靠背变流器控制模型及桨距角控制模型。在电网电压降落、风电场邻近母线单相短路接地、三相短路接地故障时联网风电场的暂态过程进行仿真分析,仿真结果表明所建模型是合理的、控制方法是有效的,为进一步研究新疆电网含大规模风电场的电力系统稳定性分析奠定基础。
2010, 38(21):196-201,214. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.039
摘要:峰谷电价是我国发掘用户侧需求响应资源的主要措施,对用户侧峰谷电价要进行及时评估,优化调整峰谷电价政策,但负荷率、峰谷差率等传统峰谷负荷特性指标难以全面、有效反映用户对分时电价响应程度。针对该问题,对各类电力用户在峰谷电价调整前后峰谷特性的跟踪分析,提出了一种电力用户峰谷电价响应评估方法。基于有功功率曲线结构法分析原理,建立电量转移量化矩阵,将用户峰谷电价调整前后各时段的电量结构变化情况纳入评估,并基于电量转移量化矩阵提取出评估指标。应用实际表明,该方法物理概念清晰、可操作性好。
2010, 38(21):202-207,214. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.040
摘要:当风电场参与系统的有功无功控制时,它将面临如何将有功无功调度指令分配到底层风电机组的问题。针对DFIG风电场,介绍了DFIG的基本有功无功解耦控制框架。考虑到DFIG机组的额定容量限制,根据有功可能出力大的机组所分担的有功多,有功出力多的机组所分担的无功少这一原则,采用一种简单有效的风电场有功无功分配算法,可以合理利用各台机组的有功无功容量,减少视在功率饱和。在设计分配算法时,提出一种修正有功无功指令的方案,以消除因风电场内部有功无功损耗所引起的跟踪误差。利用Matlab/SimpowerSystems软件进行了仿真试验,仿真结果验证了该功率分配方法及修正指令方案的可行性。
2010, 38(21):208-214. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.041
摘要:通过分析太阳能电池的I-V特性,对比各种最大功率点跟踪方法的优缺点,采用了改进扰动观察法结合BOOST升压电路来对电池板进行最大功率点跟踪的方案。分析对比并网电流的各种控制方式,确定采用滞环比较方式对并网电流进行控制。为了使并网电流稳定可靠地向电网送电,采用双闭环控制策略对并网逆变器进行控制。分析了基于正反馈的主动移频式孤岛检测方法(AFDPF)的参数优化方案,为AFDPF检测盲区的分析提供参考依据。在Matlab仿真环境下,利用SimPowerSystems功能模块,对太阳能电池板的数学模型,最大功率点跟踪控制策略和并网控制策略分别建立了仿真模型,仿真结果证明了该方案和控制策略的正确性。
2010, 38(21):215-218,226. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.042
摘要:根据光伏阵列非线性伏安特性,提出了基于模糊逻辑双环控制光伏阵列最大功率跟踪算法,使得光伏阵输出功率接近于理论最大值。系统主要由单相逆变器、控制器和交流水泵机组组成,主控制环实现光伏阵列最大功率跟踪初级模糊控制算法,输出为最大功率点处电压。该电压作为逆变控制器参考输入电压,内环模糊控制用于控制变频器输出频率,进一步控制交流水泵机组的输出功率,实现了更高精度的跟踪光伏阵列最大功率点跟踪。实验结果表明,所提出算法能有效提高光伏阵列的输出效率。
2010, 38(21):219-226. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.043
摘要:在基于外部网络等值的最优潮流计算中,不断对外部网络等值导纳矩阵进行重新计算导致计算效率下降。针对Ward等值和REI等值,通过采用支路等值注入功率模型消去变动支路对节点导纳矩阵的影响,获得与变动支路无关的外部等值导纳矩阵,只需修正变动支路的等值注入功率, 并把支路注入功率归并到边界点,即可对外部网络等值进行修正。以 IEEE 39节点系统作为试验系统,通过对外部网络等值修正效果进行评估,验证了所提方法的正确性和有效性。
2010, 38(21):227-232. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.044
摘要:从IEC61970标准,面向服务架构SOA和具体实现技术三个层面出发,提出了开放式电网模型管理系统的设计方案。通过直接处理CIM对象、应用CIM对象集与CIM XML互映射技术及其他业务层服务实现一体化构建和管理由CIM XML、可缩放矢量图形SVG和E文件组成的电网全模型。采用SOA设计理念,对系统内部进行“细粒度”的服务组件开发,通过企业服务总线ESB对外开放“粗粒度”的通用数据访问GDA等服务接口,为应用系统提供标准精确的模型信息,并对该系统在智能电网框架下的应用作了展望。
2010, 38(21):233-236,240. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.045
摘要:谐波状态估计的质量是PMU配置数量和安装地点的函数。研究PMU配置对谐波状态估计质量的影响,建立量测方程,并应用最小二乘法求解谐波状态估计的量测方程。建立了综合考虑量测配置PMU投资和状态估计误差的加权数学模型,并应用遗传算法求解加权数学模型,通过对最优代PMU配置方案的分析,给出了不同数目和位置的PMU对谐波状态估计误差和系统可观性的影响规律。利用Matlab搭建了配电网的仿真模型,获得了研究所需的原始数据,仿真算例验证了算法的有效性。
2010, 38(21):237-240. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.046
摘要:智能变电站使用网络对时方式。对时精度测试是肯定测试的重点,对时可靠性测试则是容易忽略的问题,在否定测试时应重点考虑,因此,为了测试网络对时软件的可靠性,针对目前广泛应用的SNTP网络对时,设计了否定测试用例,并结合用例开发了网络对时模拟服务器和模拟客户端这两个测试工具,应用工具发现了相关的软件缺陷,并加以分析解决。提出的网络对时测试技术及相关问题分析对智能变电站中其他网络对时方式的测试也有借鉴意义。
2010, 38(21):241-243. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2010.21.047
摘要:针对目前农村配网发展面临的问题,提出了一种适用于农村配网的“看门狗”型远程用电管理终端系统。该系统通过用电管理程序实现预付电费、欠费告警、续费恢复供电的功能;智能终端实现电流、电压数据的实时计算,保护逻辑程序根据该数据作出判断,实现“看门狗”的作用。并详细介绍了该系统的硬件电路结构及软件设计流程。该系统融合了保护与用电管理自动化为一体,为农网配电的智能化发展提供参考方案。





