基于高比例新能源参与的储能系统容量优化研究
“碳达峰、碳中和”发展目标的提出,将助推高比例新能源的规模化发展,势必给电网消纳带来重大负担。提出一种高比例新能源下储能共享模式的双层优化调度模型,量化分析储能的规划容量对新能源弃电率的影响。针对双层优化模型的复杂非线性化特点,利用改进的飞蛾扑火算法(Moth-Flame Optimization,MFO)对目标模型进行优化求解。最后利用修正的IEEE-9节点测试网络来验证所提模型和算法的合理性。
“碳达峰、碳中和”发展目标的提出,将助推高比例新能源的规模化发展,势必给电网消纳带来重大负担。提出一种高比例新能源下储能共享模式的双层优化调度模型,量化分析储能的规划容量对新能源弃电率的影响。针对双层优化模型的复杂非线性化特点,利用改进的飞蛾扑火算法(Moth-Flame Optimization,MFO)对目标模型进行优化求解。最后利用修正的IEEE-9节点测试网络来验证所提模型和算法的合理性。
供配电系统是大型枢纽机场建设项目的重要组成部分。介绍了北京大兴国际机场供配电网的规划建设实践情况,包括供配电网络结构、电缆通道形式、继电保护及自动化设备配置,梳理总结了供配电系统规划建设管理经验。
电动机作为工业生产中重要驱动设备,其稳定运行至关重要。然而,作为工业场所中的电动机经常受到过负荷、电应力、脏污、振动和热辐射等来自使用过程中或者环境中各种因素的影响。尤其是高压电动机的定子绕组承受着交变应力和热、水汽等因素的影响,其绝缘很容易热老化甚至劣化。绝缘弱化以后,发展速度通常较机械故障的发展速度快很多,从几秒到几十小时不等。绝缘缺陷一旦发展成绝缘故障,就会导致放电、击穿,严重时导致电动机烧损。电动机的突然停机会造成生产中断,带来直接经济损失甚至更严重的后果。提出的一种…
针对电动汽车在加减速以及爬坡过程中存在着转矩脉动较大和稳定性差、快速性和超调量之间的矛盾等问题,提出了电动汽车用永磁同步电动机的自抗扰控制,设计了双闭环的自抗扰控制器。对电动汽车加减速和爬坡两种实际工况进行了模拟仿真,并与PI控制器的仿真结果进行了比较。结果表明自抗扰控制器能较好地抑制电动机电磁转矩的脉动,减小了快速性和超调量之间的矛盾,提高了电动汽车调速系统的稳定性。
为进一步提升有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)性能,提出一种考虑延时补偿的APF预测无差拍重复控制算法。首先,根据奇数次谐波进行dq坐标变换后为偶次频率分量的特点,通过计算谐波周期的最小公倍数实现快速的指令电流周期预测。同时,采用延时信号消除算法(Delay Signal Elimination,DSE)与低通滤波器(Low Pass Filter,LPF)相结合提取基波分量,有效提高了指令电流提取效率。然后,提出通过固定延时后启动AD采样的方法…
围绕国家“双碳”战略目标,配电网将加速向灵活互联、柔性可控的能源互联网资源配置平台转型升级,而在这一过程中需要重点解决配电网合环热倒的问题。探讨了配电网无法合环热倒的场景及原因,对目前已有的配电网合环热倒方式进行了研究,对不同合环热倒方式的经济效益及其对配电网的影响进行了对比分析,剖析了合环时短路故障对配电网的影响。在此基础上,总结出目前最适合我国配电网的合环热倒方式。
电力行业中现有的多智能体控制结构存在控制精细度差、电能损耗率高的问题,针对此类问题,一种多智能体最优控制结构的新型设计方法被提出。此方法可以应用于多种目标函数的优化,提高控制效率,降低能量损耗。目前,关于所提的新型多智能体控制方法在电力系统中应用的研究正在进行。
新型电力系统背景下,台区侧分布式电源的大量接入是大势所趋,而分布式光伏组件的故障直接影响发电水平,因此如何对分布式光伏组件的故障进行在线诊断亟待技术突破。首先考虑终端实时性能要求,采用非对称处理技术构建智能终端硬件平台,采用虚拟化技术构建终端软件平台,形成多容器非对称处理数据交互系统。其次,在软硬件平台基础上,设计轻量级容器和应用管理技术等关键技术,构建终端边缘计算框架。再次,分析分布式光伏组件故障成因,通过数据预处理方法解决因数据失真和丢失引起的数据质量下降问题,设计分布式…
结合近几年国内配电网弧光接地故障频发的现状及弧光接地故障严重威胁着配电网的安全稳定运行等问题,有必要对弧光故障特征进行分析,并开展辨识弧光接地故障的研究应用。针对此问题,对基于电流行波的弧光接地故障辨识技术在真实配电线路挂网运行应用情况展开了相关研究。该技术采用高频行波信号,干扰低,结合弧光放电的周期性特征,能够快速有效地对弧光接地故障进行识别。现场运行情况表明,基于电流行波的弧光接地故障辨识方法能够快速有效地对弧光接地故障进行识别,实现简单、方便有效,为配电架空线路弧光接地…
合理有效地进行供电分区划分及负荷预测既是挖掘供电潜力、降低电网投资的有效方法,也是新型电力系统规划与运行的重要基础。针对当前供电分区方法对负荷同时率参数选择的依赖较大,且未考虑站间联络线的负荷匹配,以及负荷预测学习方法的精确性仍需进一步提高等问题,提出了考虑联络线负荷匹配特性的供电分区深度迁移学习负荷预测方法。首先,构建了供电分区及负荷预测整体技术框架;其次,构建了考虑联络线负荷匹配特性的供电分区划分模型,并提出了相应的求解方法;在此基础上,提出了基于深度迁移学习的分区负荷预…
风光储一体化并网系统在电网中的渗透率越来越高,但对风光储一体化并网系统影响短路电流机理认识尚不深入。分析了风光储一体化并网系统低电压穿越策略和无功功率补偿策略;对交流侧的短路过程进行了研究,电压跌落程度和限幅环节影响电流稳态幅值和相位。通过在PSCAD/EMTDC中搭建风光储一体化并网系统模型,理论分析并验证了场站内部汇集线、场站不同容量分配比例下等因素对短路电流的影响。
针对经柔性直流输电并网的直驱风电场引发的次同步振荡问题,在建立26阶的全系统线性化状态空间模型的基础上,通过特征值分析和参与因子分析,研究了直驱风电场经VSC-HVDC并网系统的次同步振荡特性。同时,基于根轨迹法进一步研究了风电并网距离和控制器PI参数对振荡模式特性的影响。结果表明,直驱风电场接入柔直系统后,存在风电场与VSC-HVDC系统交互作用引发的次同步振荡风险;风电并网距离对次同步振荡模式影响较大,线路距离越远,系统失稳可能性越大。最后,通过时域仿真验证了理论分析的正…
随着可再生能源的迅速发展,可再生能源作为分布式能源接入配电网的容量逐渐增大。由于出力的随机性给配电网带来网损增加、电压波动等问题,影响配电网系统的安全经济运行。为此,应充分考虑分布式电源出力和负荷功率的不确定性,构建以网损和电压偏移最小为目标的无功优化模型,利用模糊机会约束处理不确定性问题,最后采用改进粒子群算法对模型进行求解。通过改进的IEEE-33系统进行分析,验证所提策略的有效性,结果表明模糊处理随机性后采用改进粒子群算法求解有利于减小系统的网损,提高系统的稳定性。
近些年来,以风电、光伏为代表的新能源技术迅猛发展,为提高微能源网中风光分布式能源的利用效率以及促进可再生能源消纳,将风、光、储能装置、负荷(热、电)热泵、储热罐和微电网的形式进行整合,构建一个并网型源-荷-储综合能源微电网系统,并与大电网进行连接,提高可再生能源的利用率,确保微能源网实现经济高效、可靠稳定的运行,对微能源系统进行优化调度研究。系统引入负荷侧的价格型需求响应机制,并以包含风光发电运行成本、储能运行维护成本和购售电成本等综合成本最小为优化目标,构建各微能源的出力约…
为解决某省级电力调度机构数据综合管理工作中关联系统分散、管理流程复杂和数据处理效率低等问题,提出了基于大数据技术的省级电力调度机构数据综合管理平台。首先分析了省级电力调度机构的数据管理模式,针对数据调度系统的应用业务和负荷信息管理进行了分析,根据电力大数据在数据校核、存储和融合处理方面等关键技术的分析,设计了基于大数据的省级电力调度机构数据综合管理平台,结合系统的实际应用分析了系统架构、功能特点和平台接口规范。
配置储能可以有效降低新能源功率波动对微电网的影响。为充分考虑微电网中风光出力和负荷的不确定性,提出基于随机潮流与双层经济性指标的微电网储能优化配置方法。首先进行随机潮流计算,得出电网运行的功率分布的随机特征;然后将储能配置的经济性和电网运行的经济性相结合,构造双层经济性评价指标,以该指标最优为目标进行粒子群优化求解,确定最优储能配置方案;最后对比传统方案,所提的优化方案充分考虑微电网中风光出力和负荷的随机性,在降低储能配置成本的同时,可以减少电网运行损耗,提高电网运行的经济性…
在自然界中,雷击是一种较为常见的灾害,每年都会造成很多的人员伤亡和设备损坏。而传统避雷针存在较多问题,如保护范围小和存在感应过电压等,现场尝试采用基于均匀电场的新型消雷器进行雷电防护,但是该装置的防护效果一直存在争议。因此利用有限元软件COMSOL对该装置的防护效果进行分析,建立消雷器电场仿真模型,分析其在雷云天气下的周围电场分布,并将其放电现象简化成针板电晕放电,再加入横向风的影响,最终得到不同风速下中和电荷的传递效率。通过这些研究对该装置能否有效防雷展开分析,经仿真研究考…
随着环境问题日益突出和“双碳”目标的推进,需求侧响应资源参与负荷调峰和填谷对电力行业发展具有重要意义。针对我国需求侧响应快速发展的情况,首先考虑了发电机(PG)、电网公司和服务厂商(SPs)之间的相互作用;然后利用深度神经网络(DNNs)收集数据,并通过开发精确的需求价格弹性矩阵(PEMD)来模拟客户行为;最后基于该模型预测了未来每小时短期负荷预测以及前一天每小时的电力需求。结果表明,此模型可以减小电网负荷峰谷差,使发电、用电趋于平衡。
鉴于10 kV配电线路在雷雨高发季节易遭受雷击而引发线路故障的问题,搭建了10 kV配电线路直击雷、感应雷过电压的计算仿真模型,对不同防雷措施下的线路耐雷水平、雷击跳闸率进行相应测算,并基于不同安装方式下的防雷效果进行了对比分析。通过仿真结果可知,利用多腔室间隙的防雷措施取得的感应雷耐雷水平最高,氧化锌避雷器(Metal Oxide Arresters, MOA)次之,防弧金具最差;对于降低线路雷击跳闸率,采取安装多腔室间隙和避雷器的措施取得的效果最好;避雷器和多腔室间隙对相…
为实现风力发电系统的功率输出及电动机转速稳定控制,基于迭代学习控制策略(ILC)设计了一种控制律,并将其应用于叶片桨距角控制。该控制器可以抑制风剪切作用下的周期性扰动,减少桨距角执行机构的动作频率,降低机械载荷,同时使电动机转速快速跟踪期望值,实现功率稳定输出。在MATLAB/Simulink中建立了风电机组桨距角调节系统仿真模型,并与简单的迭代学习算法控制器以及传统PID控制器对比,仿真结果表明,针对具有重复特性的剪切风所带来的周期性扰动,设计的桨距角控制器对扰动的抑制作用…