基于装置监视自检逻辑的直流保护系统架构可靠性分析

针对当前特高压直流保护系统架构可靠性建模求解困难的问题，提出基于装置监视自检逻辑的直流保护系统架构可修复Markov状态空间分析方法。首先，根据直流保护系统架构层间、层内运行模式特点及装置监视自检逻辑，进一步细化保护装置的故障状态分类，并针对不同故障状态的保护装置采用不同的保护退出策略；其次，根据监视自检逻辑下具体运行情景的冗余保护退出情况，确定直流保护系统架构的运行状态，建立基于监视自检逻辑的直流保护系统架构可修复Markov模型；最后，根据实际故障参数、检修经验及通过概率统计得到的状态转换率，对模型进行算例仿真。仿真结果表明：运维人员巡检频率一定时，采用基于装置监视自检逻辑的保护退出策略，能使直流保护系统架构不可用度降低约2 3，具有一定的实际意义。     

均压环对改善复合绝缘子的电场分布影响

新疆电网复合绝缘子每年都有污闪事故出现,其中主要原因是部分地区污染太重或气候太恶劣造成绝缘子表面在一定条件下达到了闪络电压,而绝缘子电压分布不均是闪络的直接原因。在这样的情况下,通过一定的实验数据说明了均压环的屏蔽深度、均压环的外径等参数对改善电场分布都有重要影响。提出在这些重污闪地区采用增加均压环来降低绝缘子对塔杆和对导线的电容,进而达到改善电场分布的目的。     

一种CIGREHVDC标准模型锁相环的改进方法

为了实时追踪换相电压的相位变化,提升高压直流输电(High Voltage Direct Current,HVDC)系统换流器脉冲触发装置的控制精度,文章在传统高压直流输系统脉冲触发控制装置的基础上,通过增加特殊的前置滤波装置来滤除故障时换相线电压的谐波和噪声,提出了一种改进的锁相环(Phase Locked Loop,PLL)同步倍频技术,有效的提高了触发脉冲的控制精度。基于国际大电网会议(International Council on Large Electric Systems,CIGRE)提出的HVDC第一标准模型,加入文章所提的改进锁相环模型,通过对比交流不对称故障情况下锁相环改进前后的触发脉冲波形,结果表明改进后的锁相环模型可使换流器脉冲触发装置即使在换相电压非对称且含有谐波时仍能发出等间隔的触发脉冲,提高了换流器脉冲触发控制系统的适应性。     

含大规模风电送端系统对直流系统的影响

随着大规模风电的开发与利用及交直流混联电网的形成,为了研究含大规模风电场的送端系统对直流系统的影响,针对大规模双馈风电场多端交直流外送系统,构建了交直流并联与非并联运行方式下网络拓扑结构;研究了3种情况即:风电场风速变化、风电场故障、换流母线故障时送端系统对直流系统的影响。基于PSCAD/EMTDC软件,搭建了仿真模型,并进行了仿真分析,得到了仿真实验数据和曲线;由仿真结果得到以下结论:风电场处于噪声风时,为保证系统频率稳定所需的火电容量最大;当交直流系统采用非并联运行方式时,风电场故障对直流系统的影响最小;3种运行方式下换流站交流母线故障对直流系统影响差异不大。     

基于PID积分滑模控制的MMC环流抑制研究

针对模块化多电平变流器(MMC)的环流问题,提出一种比例积分微分(PID)积分滑模控制环流抑制策略。首先,根据MMC的拓扑结构建立数学模型和环流抑制原理;然后,阐述了基于二倍频负序坐标变换的比例积分(PI)控制器和PID积分滑模控制的两种环流抑制器的控制原理,对比了两种策略的优缺点;最后,硬件样机实验结果对比验证了该控制策略的可行性。     

碳交易与综合需求响应下的微能源网优化调度

“双碳”目标推动我国能源领域向绿色、低碳、安全、高效方向发展。为提升风光等可再生能源的渗透率,平抑用户侧多元化负荷波动,提高能源利用效率,发展安全、低碳的清洁能源,构建了基于碳交易机制下考虑综合需求响应微能源网（MEG）优化运行模型,利用CPLEX求解工具箱对模型在不同场景下求解。结果显示,未考虑碳交易与综合需求响应的MEG系统运行成本为18 853.30元,而考虑碳交易与综合需求响应后的MEG系统运行成本为15 540.57元,成本下降了3 312.73元,同时用户侧电、热、冷、气负荷峰谷差分别下降了5.9%,3.4%,10%,9.13%。结果表明,所建立MEG优化运行模型能够进一步提高系统运行经济性,并有效降低系统碳排放量。     

含固态变压器新型配电网动态无功多目标优化

风机和光伏电池等分布式电源(distributed generator, DG)大量接入配电网会导致电压波动和网损增大等问题,需要对动态无功进行优化。但是由于风光存在的不确定性会影响动态无功优化的效果,因此提出了一种含固态变压器新型配电网动态无功多目标优化方法。首先,通过 Weibull 分布和 Beta 分布对风速和光照强度进行曲线拟合,再采用风机和光伏电池出力公式生成 DG 出力模型。其次,通过蒙特卡洛仿真抽样法对上述模型进行抽样,生成上千个DG日出力场景,并采用k-means 聚类算法将上千个场景聚类成k个典型场景,以缩短随机潮流计算时间。再次,以IEEE33 节点系统为基础,建立含固态变压器有源配电网方案和含有载调压变压器有源配电网方案,以日内网损和电压波动最小为目标,采用改进型多目标灰狼算法对两种方案的相关参数进行优化。最后,以优化后的相关参数进行仿真和对比,证明了所提方法在降低配电网网损和维持节点电压稳定方面的优越性。     

基于EKF-PF算法的退役动力锂电池SOC估计

为准确估计退役动力锂电池的荷电状态（SOC）,避免其在储能系统中因放电容量不一致导致运行效果不佳,保障储能系统安全运行,提出了利用扩展卡尔曼粒子滤波算法（EKF-PF）与二阶Thevenin等效电路模型相结合的方法估计退役动力锂电池的荷电状态。该方法首先采用二阶Thevenin等效电路构建退役动力锂电池的等效电路模型,写出观测方程与状态方程;其次利用含遗忘因子的递推最小二乘法（FFRLS）对建立的等效电路模型进行参数辨识;最终通过EKF-PF算法在城市道路循环（UDDS）工况下对退役动力锂电池进行在线SOC估计,并与粒子滤波（PF）算法做对比。实验结果表明,EKFPF算法在估计退役动力电池SOC时能将其平均误差控制在1.23%以内,最大误差控制在3.37%以内,优于PF算法的估计结果。证明了EKF-PF算法在估计退役动力锂电池SOC时具有更高的精度和应用价值。     

储能-机组联合调频的动态经济环境跨区灵活性鲁棒优化调度

针对大规模可再生能源并网导致的系统惯性和频率响应能力下降、调频需求增加以及可再生能源不确定性等问题,提出一种计及源端可再生能源出力不确定性的动态经济环境跨区鲁棒优化调度模型。该模型为双层优化模型,在传统鲁棒理论中加入可再生能源的空间集群效应构建随机变量的不确定集,以弥补其过于保守的缺点。在此基础上,双层优化得到最优机组组合并满足调频需求以及火电机组的动态频率约束,通过火电机组与送端储能共同参与调频,使得跨区电力系统能够达到鲁棒性和经济性的平衡。同时针对模型特点,分别采用飞蛾扑火算法和基于滤子技术的自适应蝴蝶算法对模型进行分层求解。研究结果表明,较小的置信概率会使得系统经济效益更好,且空间约束参数对于调度结果和运行方案影响显著。     

双容神经网络解耦控制的在线实现

主要进行基于神经网络的解耦控制研究.针对罗克韦尔实验室中的双容液位对象强耦合的特点,将模糊自适应PID算法控制和神经网络引入控制系统的设计中.提出一种神经网络在线解耦算法并用神经网络对双容液位系统进行建模.将该算法用于双溶液位控制系统的设计中,用来实现对被控对象的解耦控制.通过对设计方案的仿真研究和现场实时控制,结果表明:该设计方案具有良好的解耦效果;控制系统的调节品质令人满意.