柔性直流输电技术综述
当前,随着智能电网、分布式电源以及可再生能源等技术的快速发展,电网建设日益困难,为弥补传统高压交直流输电技术的不足,柔性直流输电技术应运而生,提供了新的途径。首先基于电压源换流器的柔性直流输电技术及其发展历史分析了其系统结构、基本工作原理和技术特点;随后介绍了国内外柔性直流输电工程应用领域及现状,并结合未来电网发展特点及需求,分析了柔性直流输电工程应用的趋势,说明了目前其已经应用的工程领域;最后阐述了目前柔性直流输电技术的研究领域,以及未来需要研究的领域。
核聚变试验装置110kV大容量变电站运行及负荷分配优化的研究
为满足国家重大科学工程项目EAST核聚变试验装置、稳态强磁场试验装置及ITER国际重大合作项目等多项试验装置的工程及试验运行,在合肥科学岛建设完成了EAST.110 k V总容量为344.5 MV·A的变电站,拥有6台主变压器,是目前国内110 k V电压等级中容量最大的变电站。在对该变电站的负荷、设计情况进行介绍的基础上,分析了该变电站在大负荷试验运行时安全保障的措施,提出了从运行时间和空间上进行负荷分配优化,通过技术比较论证了其可靠性,并指出一些在运行中仍然存在的问题,对…
感应式非接触充电系统线圈参数优化与设计
感应式非接触输电因工作频率相对较低、传递功率大以及技术相对成熟而得到广泛关注,但充电距离短、对错位较敏感限制了其应用。在分析充电效率模型的基础上,通过优化线圈结构、匝数、匝间距、绕线方式和导线直径等设计提高系统传输效率,同时依据实际参数计算设计了一台6.5 k W的试验装置,实际充电效率达到80%以上,表明线圈优化合理。
基于贝叶斯网络计及元件联合故障的电力系统可靠性评估
基于贝叶斯网络,将系统元件的联合故障模型引入到网络建模过程中,建立了计及元件故障间联合概率分布的贝叶斯网络模型。采用贝叶斯推理得到系统各元件故障状态及其概率分布,并将其应用到电力系统可靠性评估中,改进了以往贝叶斯网络可靠性评估方法未考虑对系统可靠性指标影响较大的元件故障间关联的不足。在求解故障后潮流时,采用最优潮流(OPF)算法来计算优化后切负荷量,提高了计算的准确度,进一步算得指标,评估得到系统可靠性水平。IEEE-RTS24测试系统算例分析,验证了方法的正确性和有效性。
基于配变档位优化的多级调压策略研究
为解决电压频繁越限而导致配电网电压合格率低的问题。建立了典型配电网结构数学模型,分析了电压越限的主要影响因素,提出优化配电变压器档位的方法,充分发挥无载调压配电变压器的调压能力;在此基础上,对部分特殊线路提出多级调压的策略,充分挖掘变电站、线路和配电变压器间协同调压潜力。工程实例表明,该策略不改变现有电网规划,投资少,能有效治理电压越限,提高配电网电压合格率,经济、社会效益明显。
单根水平接地体冲击特性仿真研究
冲击接地电阻与输电线路杆塔耐雷水平紧密相关,正确模拟杆塔接地体在雷电流下的冲击特性对线路防雷设计具有重要意义。在对冲击机理的理解基础上结合电磁暂态分析软件ATPDraw及理论公式得出了冲击特性的建模思路;利用其控制功能可以很好地模拟雷电流流过接地体时的电感效应和火花效应,完善了冲击条件下接地体仿真模型。为了验证该模型及计算方法的正确性,建立了实际单根水平接地体模型,研究了其电感效应随长度的变化和火花效应随电流幅值的变化规律,并将结论与模拟试验结果进行了对比。
20kW三电平光伏并网逆变器
设计了一种20 k W I型NPC三电平光伏并网逆变器,采用无升压变压器型设计,Boost部分采用交错并联结构,逆变部分采用I型NPC三电平结构,控制系统硬件平台采用DSP+FPGA的双CPU架构,并对系统层参数进行了设计和仿真。针对NPC拓扑结构中的中点电压平衡问题,提出了在Boost电路中改变上下电容的充放电时间调节中点电压,与基于母线电容中点电荷的中点电位平衡控制算法相结合,并进行了试验验证。逆变器控制采用电网电压定向矢量控制,并通过试验验证了装置的可靠性。
三相LCL电压源型逆变器的新型入网控制策略
并网时采用LCL型滤波器相对于L型滤波器在同样谐波标准以及比较低的开关频率的条件下,能够采用较小的电感设计,减少了系统的体积和降低损耗。但LCL型滤波器由于电容支路的加入也使电压源型逆变器的控制系统由一阶变为三阶,因此设计相应的拓扑结构,针对该拓扑结构,在两相静止坐标系下建立数学模型,相对于两相旋转坐标系的建模而言,其避免了旋转坐标系下建模所导致的电流交叉耦合问题,因此整个系统的控制过程得到简化。最后,采用电容电流及并网电流双电流闭环的控制策略,通过反馈电容电流使系统谐振得到…
复杂电网中基于传输重要度的潮流转移关键线路识别
为提高复杂电网中关键线路识别的效率,提出一种基于传输重要度的关键线路识别方法。该方法应用复杂网络理论和基于网络最大流问题,引入功率传输分布因子(PTDF),定义出线路的传输重要度;进一步确立反映各电源负荷节点对的功率传输对电网影响的权重,综合传输度和权重得出线路关键性判据。该判据不仅考虑到电网的拓扑结构,并将电网简化为有向加权网络模型,计及了线路最大有功传输量的限制,使结果更加符合电网的实际情况。在IEEE 39节点系统上仿真并分析其结果,验证该方法的有效性。
水光互补系统实时电力互补特性应用研究
利用水电机组快速调节性能平滑并网光伏电站出力波动的水光互补系统目前尚无运行特性分析及评价考核方法和标准。以龙羊峡水光互补系统为例,详细介绍了水光互补运行特性,并提出了应用于水光互补系统评价考核的补偿度方法,通过对该方法的科学性和合理性的理论论证以及在不同天气情况下进行补偿度的试验验证,表明该方法可以科学准确地表征水光互补性能优劣。通过补偿度的评价表明龙羊峡水光互补系统能平滑光伏波动对系统的影响,切实提高系统稳定水平。
基于EMD和SVM的风电功率组合预测方法
高准确度的短期风电功率预测对大规模风电的安全并网运行有着重要意义。为了改进功率快速波动时预测系统的准确度,针对风电场输出功率序列随时间、空间呈现非平稳性变化的特征,提出基于经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)和支持向量机(Support Vector Machine,SVM)的组合预测模型。该方法先利用EMD将建模样本中的功率序列按不同波动尺度分解为相对平稳的独立正交分量,以减少不同特征分量的相互影响;然后对分解出来的每个正交分量分…
基于需求响应的负荷特性建模和优化控制方法研究
研究了基于需求响应的负荷特性模型和三种不同场景下的负荷优化控制方法。首先,通过将刚性负荷和柔性负荷解耦,根据柔性负荷参与需求响应程度不同,考虑不同控制变量的影响构建了电价负荷、直接控制负荷和可中断负荷三类负荷特性模型;其次,基于所建立负荷特性模型提出了在不同实际的供电缺口约束条件下合理的负荷控制策略优化控制方法;最后通过三个场景的案例,探讨了控制变量为直接控制负荷和可中断负荷控制,目标函数为实际负荷削减量与供电缺口的偏差最小,约束条件考虑需求响应合同,验证了所构建模型和优化方…
天然气分布式能源技术及项目开发访中国能源建设集团江苏省电力设计研究院有限公司能源规划中心项目经理刘明涛
《能源发展战略行动计划(2014～2020年)》明确提出"节能、清洁、安全"的战略方针,集约高效开发能源,推进能源生产革命;科学合理使用能源,推进能源消费革命;同时为解决日益严重的资源和环境问题,大力发展可再生能源,提高天然气消费比重。天然气分布式能源在国际上发展迅速,但我国天然气分布式能源
2016年电气系列期刊
强势征订进行中直接从杂志社订阅全年杂志均享受9折优惠中国期刊方阵"双效期刊"创刊于1981年月刊ISSN1000-453X CN11-1244/TM邮发代号:2-108定价:12元/期全年144元核心栏目:封面报道、ET经理人、产经观察、电气传动、供配用电、自动化系统《电气时代》用新电气化改变世界
基于MMC原理STATCOM实时仿真研究
MMC换流器作为一种新型换流器,具备降低系统谐波含量、无须交流滤波器配置、降低模块开关频率和降低设备损耗等优点。STATCOM作为一种静态无功调节装置,能够平滑实现系统无功功率调节、动态响应快,能够准确实现无功无差调节。基于上述优势,在PSCAD\EMTDC搭建基于MMC换流器结构模型STATCOM仿真系统,并进行直流电压控制器设计、无功功率控制器设计和交流电压控制设计。在稳态模式和动态模式下,分别对上述控制器进行仿真验证。
基于ZigBee技术的自动抄表系统设计与应用
针对当前燃气抄表效率低下、工作量繁重的现状,为了降低成本,准确及时获得用户使用燃气信息,设计了一种基于zigBee技术的燃气自动抄表系统。该系统首先采集燃气表数据,通过zigBee网络上传到无线网关,再通过网络传输到管理系统上位机,上位机软件可以对用户用气数据进行记录,并能实时查看用户用气数据。应用实例结果表明,该自动抄表系统可较好地满足燃气远程自动抄表的要求,对于提高燃气管理人员的工作效率、减轻工作强度具有重要意义。
3D四轮定位仪的相机驱动系统的设计
设计了一个模块简单、性能可靠以及性价比高的3D图像汽车测量相机驱动系统,电力拖动系统主要是以两相直流步进电动机及其拖动的机械为控制对象,以STC89C51单片机为控制核心,以ZD-8731两相步进电动机驱动器为电动机驱动机构,在上位机的指令下,由直流拖动系统拖动外围摄像机实现正反转功能。3D图像汽车测量系统的主要优势在于测量简便和快捷性。无须配套的举升机,测量时只需要车辆停止,然后由电力拖动系统将摄像机抬升或下降至合适的位置,并采集信息传入上位机进行图像处理。
用户需求响应活动特性的精细化研究
用户的需求侧响应是电力需求侧管理中的一项重要内容,对用户需求响应活动的参与实体及实体的主要活动进行分析,提出用户需求响应活动的负荷优化响应模型,给出其响应目标函数及其约束条件;然后对峰谷分时电价激励下的用户需求响应活动的响应收益与负荷消减效果进行分析,给出用户需求响应活动优化方程的求解方法。通过分析实例的计算结果表明,实施需求响应不但能够消减电网尖、峰时段的用电负荷,填充谷时段的用电负荷,而且还可以在一定程度上减少用户的电费支出。
基于IEC61850的真空断路器在线监测信息模型构建及系统设计
为研究智能化真空断路器在线监测平台,根据真空断路器的特点,研究了智能真空断路器在线监测系统信息模型的构建方法,利用IED配置工具实现了变电站配置语言(SCL)对模型的描述;在此基础之上,介绍了IEC 61850中抽象通信服务接口(ACSI)通过特殊通信服务映射(SCSM)到制造报文规范(MMS)的规则;最后构建了在线监测IED系统,实现了状态量的采集到GOOSE报文的发送。
感应取能供电在输变电线路监测中应用研究
由于输变电线路高压侧检测设备电源无法由低压侧直接提供,因此研究、设计一种在高压侧获取检测设备所需电源的供电装置十分必要。本供电装置以电磁感应取能原理为基础,将单片机引入到电源控制回路中,保证供电装置在输变电线路母线电流不断变化中仍提供稳定电源。该感应取能供电装置的取能部分、电流保护部分和锂电池充放电部分均由单片机进行控制,使其具备稳定、长期供电性能。试验及现场测试数据证明该取能供电装置满足实际需求。