智能电网环境下的省级EMS设计与关键技术

在总结电网能量管理系统(EMS)研究现状和分析智能电网环境对EMS的需求的基础上,提出了基于面向服务构架(SOA)的新一代能量管理系统(N-EMS)。基于统一的支撑平台,介绍了N-EMS的实时调度控制、调度计划和调度管理3类应用功能,讨论了以二维联盟多Agent架构、电网实时建模、全过程梯度预警、大范围协调统一调度、多时间尺度协调的有功调度和多层次功能服务配置为代表的关键技术。     

DMS在电力组网项目中的应用

正海上油气平台组网项目电网规模庞大,涉及多个电站及井口平台,系统运行工况复杂多变,所以电网管理的工作量相应较大。在智能电网能量管理系统(EMS)的基础上,引入的电网调度管理系统(DMS)是保障电网安全运行的重要工具,实现了电网调度的精细化管理和在线分析电网运行状态。主要介绍了DMS系统的设计基础、技术要求、实现功能及在项目中的实际应用方法。     

对有关标准中关于状态估计的一些不同意见

目前已颁布的《能量管理系统(EMS)实用化标准(试行)》和《能量管理系统(EMS)实用化验收办法(试行)》对EMS实用化、提高电网运行的安全性和经济性起到了良好的促进作用。状态估计作为EMS中的基础性功能,所获得的电网状态估计值是其他各种电网分析与控制功能的基础数据。文中就《能量管理系统(EMS)实用化标准(试行)》和《能量管理系统(EMS)实用化验收办法(试行)》中与状态估计有关的问题,在学术和技术层面上提出了一些不同的意见。     

基于构件技术的能量管理系统设计思想

能量管理系统（EMS）的软件质量和生产效率的提高依赖于软件复用的深度和广度。文中面向EMS这个特定领域,基于构件技术,提出了一种EMS的层次模型。在对电力系统EMS的服务需求进行分析的基础上,从逻辑上将系统分为用户界面部分和数据处理部分。从构件技术的思想出发,将EMS分为数据采集、能量管理和网络分析3个层次。所提出的EMS的构件化层次模型,基于逻辑进行C／S功能的划分、基于功能对象进行构件的划分,有利于实现相应的软件复用。     

风电场分布式能量管理系统：体系架构和关键技术

当前大规模波动性风电接入给电网安全、有功调度和无功电压控制带来严重挑战,传统能量管理系统(EMS)的集中式架构在网络建模、信息通信、分析的快速性以及控制的敏捷性方面均难以适应抑制风电快速波动的要求。为此,提出了分布集中式EMS框架下的风电场分布式EMS的体系结构,详细阐述了其关键技术,含:风电场网络建模及全状态感知、风功率预测、状态监视、安全分析和自动发电/电压控制等。通过一个风电场EMS自动电压控制的应用实例说明风电场分布式EMS的运行效果。     

电力综合信息管理系统面向对象数据库的建模

分析了电力综合自动化信息管理系统(PIAIMS)的体系结构及各功能子系统的数据流程和基本实现框架,指出构建电力系统运行监控、能量管理和运行管理等统一的数据平台的必要性;基于实际研发项目全面论述了电力综合自动化系统中面向对象数据库(OODB)统一建模的主要内容及基本方法,为电力实时监控系统(SCADA)、能量管理系统(EMS)、调度自动化系统(DAS)、电网AM/FM/GIS、调度员培训系统(DTS)以及用于管理和规划的管理信息系统(MIS)等实现数据共享提供基础性的统一的数据结构支持。     

基于J2EE架构的线损理论计算与诊断分析系统开发与应用

为加强电网线损精细化管理水平和提高电力企业经济效益,建立了高压直流输电系统电网元件电能损耗计算、线损诊断分析及降损潜力分析模型,研发了基于J2EE架构的线损理论计算与诊断分析系统。该系统通过与EMS系统、SCADA系统、生产管理系统、计量自动化系统、营销管理系统、配网自动化系统以及营配数据集中管理系统的开放性接口设计,不仅实现了线损数据的自动抽取和高效合成,还实现了线损理论在线计算和线损诊断分析及降损潜力分析功能。该系统安全性高,可移植性强,为电网线损理论计算及精细化管理、电网经济运行、电网规划与节能改造提供科学决策工具,具有广阔的应用前景。     

燃料电池汽车能量管理策略综述

能量管理策略(EMS)对解决车辆行驶在不同工况下的能量分配问题具有重要作用。从燃料电池汽车(FEV)能量管理系统的燃料电池特性、组成和能量管理关键技术等方面,介绍以质子交换膜燃料电池(PEMFC)为主要动力源、锂离子电池和超级电容器作为辅助动力源的混合动力系统的EMS研究,并尝试探寻使能量分配达到最优的能量管理系统。当前EMS仍存在控制精度优化的问题,未来EMS将以智能优化算法为导向,进一步提升控制精度。     

洛阳电网能量管理系统的建设及应用

分析了洛阳电网能量管理系统(EMS)的设计思想、系统体系结构、主要功能及技术特点,描述了系统运行后对电网安全、经济运行产生的效果,给出了在建设实施及应用电网能量管理系统中的体会和应注意的几个问题。     

湖南省调EMS系统应用现状及展望

1湖南省调EMS系统应用软件1.1主要功能根据目前湖南省调EMS(Energy Manage System)能量管理系统应用软件的发展状态和应用水平,可将主要的应用功能分为2类,即基本应用功能和扩展应用功能。基本应用功能包括状态估计、潮流计算、静态安全分析;     

基于混沌理论的风电功率超短期多步预测的误差分析

风电功率对电力系统的安全运行、合理调度等方面有不可忽视的影响。掌握风电功率预测误差的分布特性,对风资源的大规模开发利用具有重要意义。利用两种混沌预测方法进行风电功率超短期的预测。并且以东北某风电场的实测风电功率数据为例,分析了超短期风电功率预测误差的概率分布、预测误差与超前预测步数之间的关系、预测误差与风电场出力情况之间的关系以及预测误差与装机容量之间的关系。该研究为揭示风电功率超短期多步预测的误差构成及修正奠定了理论基础。     

风电场一次调频分层协调控制研究与应用

大规模并网风电场参与一次调频是电网为保证自身安全做出的必然选择,有功响应的快速性和稳定性是风电场需要解决的关键问题。提出一种基于分层架构的风电场参与电网一次调频的控制策略。在风电机组控制层,提出了一种改进的带惯量补偿的有功控制策略,提高一次调频的响应速度。在风电场控制层通过改进的惯量响应协调控制和功率备用控制策略,避免电网频率出现波动,并满足不同风况下备用功率的要求。基于Matlab/Simulink建立了含风电场的电力系统仿真模型,仿真结果表明风电场具备全工况条件下参与电网一次频率调整的能力。最后在某49.5 MW风电场现场验证了所提控制策略的有效性。     

高风电渗透率下的电力系统调频研究综述

受环境危机及能源危机影响,全球风电发展迅速,风能发电在一次能源发电中所占比例越来越高。大规模风电接入对电力系统的频率稳定构成了严重威胁。首先介绍部分风电发达国家对风电机组参与电力系统有功功率控制及调频的要求。接着对大规模风电并网对电力系统频率稳定的影响进行分析。从风电机组为电力系统提供惯性支撑、一次调频及综合提供惯性支撑和一次调频三方面进行调研总结。最后对应用大规模储能技术及需求侧管理技术提高高风电渗透率电力系统频率稳定性方法进行综述分析。     

计及风电场静态电压稳定性的VMP系统无功电压控制策略研究

随着规模化、集群化风电基地的初步建成,风电作为一种清洁高效的能源得到了快速的发展,但短时间内大规模风电场集中接入电网,给电网的功率平衡带来扰动,造成了电网电压的不稳定。针对风电场并网后的电压控制问题,研究了大规模风电场并网的静态电压稳定机理。并在现有调压手段的基础上,通过适时调整风电机组无功出力,升压站变压器抽头以及调无功补偿装置,进一步提出了基于分层管理的无功功率/电压控制策略,并将该策略嵌入到风电场电压/无功自动管理平台(VMP)。通过新疆某地区风电场现场试验发现,该控制策略能够改善低电压穿越期间无功表现,提高风电场无功电压的稳定性,同时避免了功率振荡的产生。该研究结果可以为风电场无功电压协调控制的理论研究和工程实际提供参考依据。     

弱一致性风速分布山区风电场机电暂态建模及适用性研究

为提升高海拔山区风电场接入系统动态特性分析的有效性和准确性,有必要开展考虑高海拔山区弱一致性风速分布的风电场机电暂态建模及适用性研究。首先回顾了高海拔山区风电场风速特点;其次讨论了常用的风电场简化模型建模方法;然后提出了一种基于PSS/E自定义风速时空分布模型的风电场详细建模方法。案例分析在贵州某高海拔山区风电场展开,通过风速分布变化、低风速风机切入、低风速风机切出等场景下详细模型和简化模型的比较,分析了它们的适用性。     

含大规模储热的光热电站—风电联合系统多日自调度方法

含储热的光热电站具有良好的可调度性,其可调度能力与实时光照功率和储热装置内存储的能量有关。当光热电站与风电组成联合系统发电时,光热电站可以削减风电的不确定性,但由于风、光功率情况在不同调度日间具有波动性,因此联合系统需要的光热电站的可调度能力和光热电站的实际可调度能力每天均不相同。文中建立了基于场景方法的光热电站与风电联合系统的多日随机调度模型。该模型充分考虑多日风、光功率预测的不确定性,进行联合系统日前自调度。最后,通过算例分析,讨论了不同预测时间尺度、储能参数取值对自调度结果的影响。     

基于CEEMDAN与回声状态网络的风速预测方法

为了对风速进行准确预测,结合分类与回归树(Classification and Regression Tree, CART)、自适应噪声完备集成经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise, CEEMDAN)、回声状态网络与非线性误差修正策略,提出了一种基于回声状态网络(Echo Sate Network, ESN)的混合期风速预测方法。其中,CART用于对原始数据进行重构,得到建模数据集。CEEMDAN用于提取输入特征信息。ESN根据输入特征建立风速预测建模。最后,利用误差修正策略对所得到的模型进行修正。基于国内某风电场的数据实验表明,所提出方法能够准确预测风速,可以指导风场生产,提高生产自动化水平。     

用于海上风电并网的柔性直流系统接地方式研究

柔性直流输电技术凭借其为无源电网提供同步交流电源支撑的能力,正逐渐成为远距离海上风电并网的首选方案。主要针对柔性直流系统用于海上风电并网时的接地方式进行了深入的研究。首先对比分析了目前已有工程中的几种换流站接地方式,描述了几种接地方式的优缺点。然后介绍了柔性直流系统用于海上风电并网的拓扑结构和控制策略,选出了三种适用于该场景的换流站接地方式。最后针对国内某规划海上风电场,在电磁仿真软件PSCAD/EMTDC中搭建了±320 kV/1 100 MW柔性直流系统仿真模型。并基于该模型对柔性直流系统进行了故障扫描,研究对比了三种接地方式下系统的过电压特性,得出三种接地方式下的柔性直流系统均具有相似的过电压特性。该研究成果填补了相关研究领域的空白,可以为国内的海上风电并网工程提供参考依据。     

基于动态Copula的风光联合出力建模及动态相关性分析

准确描述风力发电和光伏发电的动态相关性及联合出力的波动性,对风光互补系统的出力预测和经济调度具有重要意义。针对现行静态相关系数无法准确描述风光出力相依关系的问题,研究了风光出力的动态相关性,提出了基于动态Copula函数的风光联合出力模型构建方法。结合实测数据建立了8组动态与静态的风光联合出力Copula模型,用动态相关系数描述风光出力的相关性。运用拟合优度检验方法验证了动态Copula模型对比其静态模型的优越性,选出最优模型。最后将该模型应用在数据驱动的风光联合系统中,验证了其合理性与正确性。     

全直流海上风电场高升压比DC/DC变换技术综述

采用直流汇聚、直流传输的全直流海上风电场,可以避免使用笨重的工频交流变压器,在功率密度、建设成本、系统损耗等方面具有较大的优势,因此基于直流汇聚、直流传输的全直流海上风电是目前海上电能传输的研究热点。在全直流海上风电系统中,风机端口电压需进行高变比升压后才能远距离传输,所以高升压比DC/DC变换器是整个风能变换传输系统中的重要环节。首先从变比、容量、故障隔离等角度对适用于全直流海上风电的直流变换器进行需求分析。其次对各种直流变换器的拓扑实现进行总结分类,并指出各种拓扑的优缺点以及应用前景。最后对各种拓扑结构及控制方法进行比较,对未来适用于全直流海上风电场的高升压比直流变换器进行展望。