特高压用CVT带电误差检测技术分析

电力系统一次设备进行带电检测可以降低运维成本、减少设备故障率,是电网发展的必然趋势。电网系统使用电压互感器数量庞大,不仅难以全部实现离线检测,而且电压互感器中的电容式电压互感器(CVT)电容单元为敞开式结构,其分压比受到变电站内电磁环境影响,最终反映到离线误差数据与在运误差数据之间存在偏差。为确定磁场干扰对误差影响程度,借助有限元分析离线误差试验状态与在运误状态时电磁环境对CVT内部初始电压单元的改变,结合实际工程选择站内符合误差检测要求的电磁式电压互感器作为参比标准器对在运CVT进行带电误差检测,将在运误差扣除温度及电源频率在CVT误差测量中产生的附加误差后与离线误差带电误差数据进行对比,发现一次导电杆与CVT角度变化产生的杂散电容对CVT误差影响明显。该结论不仅证明CVT误差在离线状态与在运状态存在由电磁场引起的偏差,而且为推广CVT实现带电误差检测提供了理论支撑。     

交直流混合微电网储能DC/DC及接口换流器协调控制

针对交直流混合微电网,提出一种接口换流器与直流侧电网储能DC/DC换流器的协调控制策略。不管系统工作在何种状态,储能DC/DC换流器始终进行电压控制以实现直流侧电压的零偏差,而接口换流器通过检测交直流混合微电网状态调节自身工作方式,实现微电网系统在并网及孤网模式下的稳定运行和2种模式稳定、快速的切换。通过计算机软件仿真及物理实验的验证,可以证明这种控制策略可以实现交直流混合微电网直流侧电压在孤网状态下的零偏差,并且运行与模式切换的稳定性良好。     

基于无模型自适应控制的配电网电压控制方案

新型电力系统下分布式新能源、分布式发电、电动汽车等新型元素大规模发展,配电网电压控制将面临控制对象特性异构、模型复杂、场景多变等挑战。在此背景下,文中提出一种基于无模型自适应控制的配电网电压控制方案。该方案在配电网电压控制分区及主导节点选取的基础上,利用主导节点电压、分布式电源以及储能装置出力等数据建立实时动态线性化数据滚动池,基于特征模型理论和数据驱动,将复杂系统电压控制特性通过控制器特征参数进行时变修正,在不损失系统模型信息的基础上降低了控制模型复杂程度。最后,通过改进的IEEE 33节点配电网系统算例进行仿真分析和对比,结果证明了所提控制方案的有效性。相较于传统的基于模型的控制方法,所提控制方案能够更快速地响应扰动带来的电压波动问题,应用前景良好。     

电压稳定研究中的戴维南等值参数求解方法分析

基于戴维南等值的电压稳定分析是电压稳定研究领域的一种重要方法,其中戴维南参数的求解方法对电压稳定分析结果有较大的影响。通过分析国内外求解戴维南参数的研究现状,将其求解方法分为基于全网信息和基于本地量测两大类。讨论了各方法的准确性、快速性和适用性等特性,分析认为基于偏差校正的方法求解载维南参数的精度高、速度快、适用范围广,有较好的发展前景。进一步对此类方法中基于向量空间分析的偏差校正方法与可自适应调整遗忘因子的递归最小二乘法进行了算例分析和对比,结果表明,前者有更强的准确性和有效性,适用于电压稳定的实时、在线分析。同时对求解戴维南参数时测量噪声处理、相量同步、滑动数据窗大小选择等关键问题进行了讨论,总结了各问题的解决方案。     

用于补偿风电预测误差的混合储能容量配置及成本分析

为大型风电场配置适当容量的储能系统,可以有效提高电网对风电的接纳能力。文中提出了一种由压缩空气储能和蓄电池组成的新型混合储能系统,并将其用于平衡风功率和风电场预测功率之间的偏差。基于低通滤波方法将功率偏差进行分解,得到两类储能系统的控制输出功率,以采取相应的控制机制补偿预测误差。在计及蓄电池损耗特性的基础上,建立了蓄电池的寿命评估模型。通过分析混合储能系统的成本结构,建立了该系统的全寿命周期成本计算模型。以典型风电场为例对不同储能方案进行的对比分析验证了所述模型和方法的可行性。算例结果表明,与单一蓄电池储能相比,采用新型混合储能系统可以有效利用压缩空气储能成本低、寿命长的优势,减少对蓄电池的容量配置,提高储能系统的经济性。     

光储式电动汽车充电站入网电压偏差分析

以PSASP仿真软件为主要研究工具,对光储式电动汽车充电站入网运行前后系统的潮流、电压偏差进行仿真评估,并实测光储式电动汽车充电站入网运行前后系统电压偏差的相关数据,进行仿真数据和实测数据对比分析,评估入网影响,提出解决方案.     

计及风电不确定性的混合储能系统优化配置研究

为减小风电并网产生的不利影响,提高风电消纳空间,在含风电出力的主动配电网中增设混合储能系统,并对其进行优化配置.考虑风电随机出力对潮流的影响,建立风电、储能系统接入配电网后的数学模型.以有功网损、电压偏差以及总投资费用最小为目标,引入机会约束建立储能系统优化配置模型.在此基础上,以IEEE 33节点配电网络为算例,通过改进灰狼算法对模型进行求解,得到储能系统的最优配置方案.仿真结果表明,所提模型和算法能有效地对储能系统进行配置,提高整体经济性和安全性,同时提高系统的风电消纳能力.     

光伏并网逆变器低电压穿越检测方案分析

通过对基于阻抗分压式和电网模拟式两种光伏并网逆变器低电压穿越LVRT检测方案分析及试验比对,阐明了两者在主电路拓扑、电压跌落幅值范围、准确性、瞬时过载能力和控制稳定性等方面的差异性。分析与试验结果表明,基于阻抗分压式的光伏并网逆变器LVRT检测方案能够真实地满足LVRT测试要求,并且输出电压波形稳定,更接近实际工况。     

基于相位校正李雅普诺夫指数的电力系统暂态电压稳定评估

采用广域测量信息进行电力系统暂态电压稳定评估是实现电压稳定状态在线监测的有效手段,但实测电压时间序列数据的相位变化和测量误差,易造成暂态电压稳定评估结果的误判.为此,提出一种基于相位校正李雅普诺夫指数(PCMLE)的暂态电压稳定评估方法.首先,根据相空间重构理论及节点电压幅值变化率-偏差的变化规律,将暂态电压稳定评估问题转变为关键节点电压幅值变化率的最大李雅普诺夫指数轨迹分析问题;然后,在保留暂态电压动态过程的情况下利用相位矫正方法重构初始时间窗口数据,消除电压相位变化的影响,克服了MLE需预设初始时间窗口和观测窗口长度的缺陷,进一步通过滑动平均值法抑制测量误差的影响;最后,通过修改后IEEE 39和南方电网实际算例的仿真分析,验证了所提暂态电压稳定评估方法的准确性和有效性.     

配电网分布式储能集群调压控制策略

考虑到分布式电源与电动汽车大规模接入配电网后造成节点电压越限与储能系统运行经济性有待提高等问题,文中提出一种分布式储能集群调压控制策略.首先,通过构建基于电气距离的模块度指标形成配电网电压控制集群;然后,依据越限严重集群优先原则,确定各集群储能调节功率,并根据节点电压灵敏度对群内各储能进行功率分配;在计及配电系统安全、储能系统运行等约束条件下,构建集群经济调压模型,分析电压允许偏差范围内储能系统运行套利收益与网损收益的变化趋势,确定了各集群储能最优时序出力.仿真结果表明,所提集群调压控制策略可以有效消除节点电压越限,提升储能系统运行经济性.     

基于模态划分的分布式储能型MMC时域解析模型

分布式储能型模块化多电平换流器系统电气量谐波含量高、波动大,影响储能电池使用寿命,甚至危害系统安全稳定运行。为直观反映系统运行规律、分析影响电容电压和电池电流波动因素,建立了一种基于模态划分的分布式储能型模块化多电平换流器时域解析模型。将开关函数、平均值法和元件伏安特性相结合,耦合子模块不同工作状态和模式,列写并推导时域解析表达式。通过分析显函数的时域解析表达式,反映子模块内部电气量的波动特征和影响因素。最后,理论计算和PSCAD/EMTDC中的仿真结果对比表明,所提出的基于模态划分的分布式储能型模块化多电平换流器时域解析模型具有较高的计算精度。此外还验证了电容电压和电池电流波动大小与电容容值、储能电感值、环流幅值相位角、电池充放电功率、调制比等参数的关系。     

风电场功率预测及风储能系统可靠性分析

基于风电场的日前数据对风电场功率进行了预测,之后引入储能系统以应对预测偏差对实时运行开机发电容量的影响.在仿真中结合风电实际出力,通过调整储能系统的功率和容量的配比来预测偏差,之后根据仿真数据对系统可靠性进行了分析和评估.     

基于Mogrifier LSTM-SVR的超级电容寿命预测

超级电容是储能系统中常用的储能元件，为了解决在对其使用寿命预测时，影响因子考虑不全面，预测精度不高的问题，提出基于支持向量机回归算法与改进的长短期记忆网络算法(Mogrifier LSTM-SVR)相结合的超级电容的使用寿命预测模型。通过引入温度、电压和电流三种超级电容寿命影响因子，建立更贴近实际的超级电容寿命模型，选取剩余容量作为特征参数。构建Mogrifier LSTM网络，在传统的LSTM中增加Mogrifier门机制，并利用支持向量机回归(SVR)对Mogrifier LSTM网络预测误差回归预测，修正误差。通过仿真实验和模型的预测结果对比分析表明，Mogrifier LSTM-SVR对超级电容寿命预测的准确性更高，误差波动量级更小。     

基于BAS-IMOPSO算法的风电系统储能优化配置

风力发电作为清洁的可再生能源,在电力系统中应用广泛。但风电出力的随机波动性对电力系统电能质量产生了不利影响。储能系统具有灵活的双向调节能力,引入储能可有效平抑风电接入系统带来的电压与功率波动问题。本文考虑储能接入节点与容量不同对风电出力波动的平抑效果不同,以系统电压偏差、日有功网损和系统内储能接入总容量为目标函数建立多目标储能优化配置模型,并采用改进多目标粒子群算法（BAS-PSO）求解该模型。模型求解结果为一组pareto最优解,为在其中选取最优储能配置方案,采用基于信息熵的逼近理想解排序法,得到最佳储能接入节点与容量。在IEEE-33节点配电网系统中对所提模型进行仿真验证,结果表明储能系统可有效降低配电网的电压偏差与有功网损,提高了系统的电能质量与运行经济性,并具有削峰填谷的作用,同时验证了BAS-PSO算法的有效性。     

辅助重型燃气轮机黑启动的大容量储能系统控制技术及其应用

该文结合世界首个大容量储能系统辅助9F级联合循环燃气机组黑启动项目,讨论重型燃气轮机黑启动过程及需要应对的问题,设计了辅助重型燃气轮机黑启动的大容量储能系统接入方案及“三层两网”架构的储能控制系统方案,基于此方案研究储能系统电压、频率稳定控制方法,储能变流器采用虚拟同步发电机控制方式,通过虚拟阻抗及补偿策略实现多机并联稳定运行、功率均衡分配并补偿虚拟阻抗造成的电压偏差,提出一种基于快速同步反馈的储能系统黑启动调频调压控制策略,搭建含储能、燃机、负载换相逆变器、励磁的半实物实时数字仿真系统,并在横琴热电2×390MW燃气-蒸汽联合循环机组配套22MW混合电池储能系统进行黑启动实验,验证相关技术方案的有效性和可行性。     

计及预测精度及拓扑结构的光伏电站储能经济配置

光伏电站并网离不开储能系统的支持,为了提高储能配置的精度并降低储能系统的成本,考虑到现有研究的不足,分析了光伏电站出力预测算法误差、储能拓扑结构对储能配置的影响。提出了一种储能的快速配置方法,分析了预测算法误差对储能定容的影响,完善了储能的收益模型;引入了一种双元互补的储能拓扑结构,并分析了该拓扑结构对电池特性以及储能成本模型的影响;建立了以最大经济效益为目标的总投资收益模型,并基于某光伏电站的实际数据确定其最优配置方案。算例结果表明,预测算法误差会引起储能容量及功率增大,从而导致储能系统的成本增大;引入所提储能拓扑结构能有效地提高电池的使用寿命,降低储能系统的成本。     

锂离子电池建模及其参数辨识方法研究

建立精确的锂电池动态模型是保证锂电池储能系统安全、可靠运行的前提,针对建模过程中检测量伴有不确定性噪声信号以及最小二乘法出现数据饱和、辨识参数有偏差等问题,基于锂电池RC等效电路,提出采用偏差补偿最小二乘法在线辨识模型参数,与常规最小二乘法进行对比研究;依据3种常用锂电池开路电压测试方法,设计6个典型OCV测试实验,研究基于分段三次Hermite插值法的开路电压曲线辨识问题。实验结果表明:基于偏差补偿的最小二乘法具有较好的算法收敛性,所建模型精度更高、性能较好,验证了此方法的可行性和有效性;对比分析不同开路电压测试方法及其曲线建模性能,建模性能相当、耗时较少、可实现性较好的恒流充放电间歇法是最优之选。     

地铁电梯动态电能质量治理方案应用研究

针对以电压跌落、骤升及瞬时中断为代表的电梯暂态电能质量问题对城市轨道交通运营安全造成的影响,提出一种基于超级电容储能单元,并结合超宽范围Boost升压技术的快速检测方法和精准补偿策略的治理方案。仿真和试验结果表明研究的电梯暂态电能质量治理方案准确性和有效性,能快速响应电网的各类暂态电能质量问题,实现全方位三相电压补偿。北京地铁车站挂网试运行结果表明治理方案提高了城市轨道交通电梯系统整体的运营安全可靠性,研究成果填补了国内相关领域的空白。     

暂态地电压和超声波在开关柜检测中的应用

提出了一种将暂态地电压和超声波检测技术相结合的开关柜局部放电带电检测方法,并应用于一起35 kV开关柜异响分析中,通过试验数据的分析,找到异响部位.对比实际的停电检查结果,验证了该方法进行开关柜局部放电检测的准确性.     

电容储能型轨道炮能量回收方案及仿真实现

针对电容储能型轨道炮系统效率有限的现状,在现有电容储能型轨道炮电路模型的基础上,提出一种能量回收方案。为了验证方案的有效性,以系统仿真软件Simplorer?V8为仿真平台,参数的设计与选取均以750 kJ容量、590 kA脉冲电流峰值的电容储能型轨道炮系统为基准,电路参数来自于实际系统元件参数与实测数据,对系统电路进行了参数分析与仿真实验获得了电枢速度、电压、系统能量等参数随时间变化的曲线。根据实验结果,提出了从炮口处通过开关、电缆与脉冲形成单元中电容充电端相连的能量回收拓扑方案并提出能量触发时刻偏差比最优范围为(-13.33%,+3.33%)。仿真证明,通过回收剩余能量能够提高系统效率并降低系统建设成本。