同时计及设备老化与不完全维修的电力系统可靠性评估

在电力系统可靠性评估中,建立精确的元件停运模型至关重要。传统模型忽视了设备老化与维修更新性的影响,导致评估误差随着元件运行时间增长而不断增大。针对这一严重不足之处,提出了计及设备老化与不完全预防性维修的元件时变停运概率模型。该模型采用虚拟年龄与改善因子表征预防性维修对故障率的降低效应,采用威布尔模型表征时间对故障率的增长效应。应用所提出的模型对改进的IEEE RTS-79系统进行了可靠性评估。通过改变部分系统元件的维修成本和预防性维修周期模拟实际维修,给出了新模型中不同维修策略的系统可靠性评估结果,并与传统方法进行了对比分析。结果表明提出的模型能更准确地反映实际维修效果,更精确地预测电力系统中长期可靠性水平。     

静止无功发生器在电力系统中的应用

随着我国新能源装机容量的增加,电网规模不断扩大,系统结构越来越复杂,电力系统稳定性显得越来越重要。本文首先简述SVG装置的基本原理;然后,从增加稳定性和调节能力、提高运行安全性、可靠性和经济性方面阐述SVG装置对电力系统的重要辅助服务功能;最后,通过现场试验验证了SVG对风电场电压支撑和提升系统稳定性的实际作用。     

经验Gramian平衡降阶在电力系统中的改进及应用

经验Gramian平衡降阶方法正逐步应用于电力系统的非线性控制设计。如何获得有效经验可观可控Gramian矩阵,是该方法应用的核心,对降阶效果有着很大影响。为进一步提升该方法的降阶效果,建立了电力系统非线性动态模型,分析了所研究问题与控制量选取及降阶对象之间的关系。考虑了电力系统状态量及控制量变化特点,提出了一种方案用于确定各状态量和控制量的扰动值,形成了包含丰富系统动态行为信息的经验可观可控Gramian矩阵。通过研究某实际电网验证该方案可行有效,研究表明相比原方法,所提方案在保证降阶误差上界的前提下,能够进一步有效减少模型阶数,其降阶效果得到明显提升。     

基于降维与搜索的网架重构

针对寻优搜索节点较多、线路较多的复杂大电力系统时计算维数过大的问题,提出了一种基于降维与搜索的网架重构方案。该方案结合优化蚁群算法与离散粒子群算法(DPSO)以搜索目标网架。首先,采用优化蚁群算法搜索一条主干线路,降低后续寻优的维数。然后,基于已经得到的主干线路,采用离散粒子群算法对电网的剩余部分进行搜索。利用已并网发电机组提供的发电功率,以考虑重要负荷的综合负荷恢复量最大为目标函数进行寻优,得到满足拓扑连通性和安全、稳定运行约束的目标网架。最后,以IEEE118节点系统和湖北电网部分地区为算例,验证了所提方法的正确性和有效性。     

隐式梯形积分法在电力系统数字仿真中的应用研究

为了说明隐式梯形积分法在电力系统数字仿真领域的应用,阐述了隐式梯形积分法求解微分方程的基本思想,推导了电力网络常见元件的暂态模型,并通过一个三相电路切除负载操作的算例,给出了隐式积分法求解含有变压器的三相电路暂态问题的具体应用步骤。     

变电站自动化设备远程集中运维系统技术方案研究

对变电站内监控主机、数据通信网关、测控单元等自动化设备进行有效维护是确保调度自动化系统正常发挥作用的基础。介绍变电站自动化设备远程集中维护系统变电站端及主站端可能采用的技术方案,并进行比较研究,结合设备实际及技术发展提出建议实施方案。     

小干扰稳定约束下联络线输送极限在线估计方法研究北大核心

准确估计区间联络线输送功率极限对于指导互联电网安全运行具有重要意义。文章在深入研究Hopf分岔理论的基础上,提出了用于评估系统阻尼水平的改进Hopf分岔指数。该指数与状态变量间具有良好的线性关系,且易于计算,能够真实反映状态变量与系统阻尼比之间的关系。以区间联络线功率随机波动数据为基础,利用随机子空间辨识算法(Stochastic Subspace Identification,SSI)辨识得到以联络线有功功率为状态变量的状态矩阵,进而根据所提出的改进Hopf指数对联络线运行状态进行评估,实现了小扰动稳定约束下联络线输送极限在线估计。仿真计算结果表明本文提出方法能够准确估计出联络线输送极限,且具有计算过程简单、计算速度快的优点,适于在线应用。     

超导电力装置规模化应用中的基础性理论和技术课题

超导装置在电力系统中的有效应用可以大幅度提高输配电线路的输送容量,改善电能的质量,降低电网的损耗,减少电力设备占地和环境污染。国内外研究单位开展了大量的研究开发工作,研制出各类超导电力装置并挂网示范运行。本文在现有超导电力装置研究的基础上,分析超导装置引入电力系统后带来的一系列基础理论和技术问题,分别从装置层面、运行层面及系统层面具体分析并概要性地总结研究思路,以解决超导装置与电力系统的相互配合问题,促进超导装置在电力系统中的工程化应用的进程。     

不同风力发电机组同时并网稳定性分析

针对不同类型风电机组并网对电力系统稳定性的影响,提出了一种系统稳定分析方法。以异步风电机组、双馈风电机组和永磁直驱风电机组为例,详细介绍了其动态数学模型。阐述了电力系统稳定性分析的方法,包括基于特征根的小干扰稳定分析和基于动态时域的暂态稳定分析。基于8机24节点系统进行了仿真实验。从特征根分析结果和动态响应曲线可知:异步风电机组并网对系统动态性能的影响较小;而双馈风电机组和永磁直驱风电机组并网对系统动态性能的影响较大,系统趋于不稳定。     

新能源电力系统次同步振荡问题研究综述

随着风力发电等新能源并网容量的增加,大功率电力电子技术的广泛采用,以多源多变换复杂交直流系统为组成架构的新能源电力系统逐渐形成,由此引发的次同步振荡新问题不断凸显,次同步振荡的概念和内涵不断延伸,它们的起因、表现形式、影响程度、监测和抑制方法等诸多错综复杂的问题再一次引起世界范围的广泛重视。本文首先总结新能源电力系统次同步振荡的基本问题与发展态势,并剖析我国次同步振荡问题的特点与表现,最后提出当前次同步振荡研究中的新问题,以及在抑制技术等方面面临的挑战与应对措施,以期推动我国次同步振荡问题的研究。