基于公共信息模型的电网企业资产管理信息模型及应用

从复杂信息系统建设的规律出发,基于IEC 61970/61968的公共信息模型(CIM),阐释了资产信息模型理论,分析了电力系统资源与资产的区别;提出了电力信息建模的原则和方法,并据此扩展资产信息模型,包括资产基础模型和工作模型,其中资产基础模型详尽描述了设备台账对象,而工作模型概括了主要设备维修活动涉及的基础数据;介绍了资产模型的各种应用,如用于资产数据库设计、资产分类与编码设计,并理清资产与功能位置的关系、资产管理与物资和财务管理的关联集成。     

注入锁定腔增强拉曼光谱微量气体检测技术

为了提高微量气体的拉曼散射强度,本文设计并搭建了注入锁定腔增强拉曼光谱微量气体检测平台。半导体激光器(波长为638nm,功率为15mW)输出到由三块高反镜组成的V型增强腔中,结合注入锁定技术,腔内激光强度达到7.5 W,实现了500倍的增强效果。利用该实验平台对微量单一气体及其混合气体进行了拉曼检测,并根据拉曼特征谱峰选取原则及信噪比大于3的原则,确定了H2、CO、CO2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2的特征拉曼谱峰分别为4 156,2 143,1 388,2 918,2 955,1 344,1 975cm-1,最小检测极限分别为10.2,21.7,9.4,2.1,8.9,4.9,3.3Pa。腔增强拉曼光谱法可以实现微量同核双原子气体检测及利用单一波长激光的混合气体同时检测,具有替代气体检测传统光谱方法的潜力。     

大电网脆弱性评估的潮流介数分析方法

针对复杂大电网局部故障后其脆弱性有效定量分析难的问题,将潮流介数理论应用于大电网脆弱性评价分析,并对其可行性进行定量分析。首先,基于复杂网络理论,分析了大电网的拓扑结构,确定了大电网具有小世界网络和无标度网络的特性,即电网的拓扑结构是脆弱的且具有关键的脆弱节点。其次,根据电网在当前运行状态下的潮流分布,根据节点和支路在电网中的参与程度,引入物理背景更加符合电力系统背景的潮流介数概念,对节点和支路在电网功率传输中的重要作用进行科学的量化,在此基础上,构建了大电网局部故障阶段结构脆弱性评价指标。最后,仿真分析IEEE 30节点系统,验证其作为电网网络脆弱性评估指标的可行性,以及证实与拓扑介数指标相比较,潮流介数能较好评估电网在稳态运行中发生局部故障的脆弱性。     

控制系统扰动下并网变流器广义阻抗测量方法

基于广义阻抗的频域分析方法可以将变流器并网系统的振荡问题转化为原–对偶电路中广义阻抗之间的串并联谐振问题。基于原–对偶电路,增加外界激励实现广义阻抗的测量具有可行性。为此,该文提出一种在控制系统注入扰动的广义阻抗测量方法。首先,针对主动注入扰动后的变流器系统建立其等效原–对偶电路,并分析系统在主动注入扰动后的响应;其次,给出在控制系统注入扰动的广义阻抗测量原理和计算方法;最后,比较了控制系统注入扰动与一次高压侧注入扰动以及理论值的测量误差。研究表明,在控制器的带宽范围内,在控制系统注入扰动的测量方法不仅可以有效测量出变流器的广义阻抗值,而且具有一次高压侧注入扰动的测量精度。     

适用于离岸岛屿的多直流协同控制策略

分析比较了应用于多直流协调运行的交流电压主从控制、交流电压下垂控制以及虚拟同步发电机控制的优缺点,针对嵊泗电网"大直流、小电网、弱受端、有调相机"的特点,提出了一种以附加频率控制和主从控制相结合的综合控制策略,该策略可以有效协调嵊泗电网的多直流系统孤岛运行。分析了芦嵊混合直流系统独立孤岛运行时存在的双极功率均衡问题,提出了双极混合直流系统孤岛协调运行控制策略,多种策略的相互配合有效保证了嵊泗电网的孤岛运行安全。最后通过仿真验证了所提控制策略的有效性。     

三相不平衡有源配电网鲁棒动态重构

考虑配电网的三相不平衡运行和注入功率不确定性可以提高网络重构方案的优化效果和应用价值。首先,对考虑不确定性的分布式电源和负荷注入功率进行仿射数建模,划分重构时段,以有功网损最优为目标函数,基于三相Distflow潮流方程建立含不确定性预算的配电网两阶段鲁棒动态重构数学模型。为高效求解该模型,引入最佳等距分段线性逼近法对模型进行精度可控的线性松弛,并使用列约束生产算法迭代求解。采用标准化配电测试系统验证所提鲁棒动态重构模型的可行性和有效性,通过控制不确定性预算可进一步调节重构方案的保守性和鲁棒性。     

抗体克隆算法在配电网络重构中的应用

在人工免疫系统的克隆选择原理基础上,提出了一种抗体克隆算法。该算法先克隆亲和度高的抗体,然后利用小范围变异和大范围变异操作,从而寻找全局最优解。小范围变异能在较优解的基础上找到更优的解,增加找到全局最优解的机会。大范围变异能够防止抗体种群过早饱和,确保抗体种群的多样性。该算法应用于配电网络季节性产生的过负荷以及故障后恢复供电产生的过负荷,通过优化开关操作使得配电网络达到负荷均衡。算例表明本算法具有很高的搜索效率和寻优性能,可有效地应用于以负荷均衡为目标的配电网络重构。     

考虑弹性裕度的城市输电网安全概率评估

为评估计及风电出力和电动汽车负荷随机性的城市输电网运行安全,提出了一种以高压配电网重构为手段的220kV输电网安全概率评估模型。基于相关变量的联合概率分布得到含电动汽车的负荷概率模型描述负荷的波动性,定义弹性安全距离作为安全裕度评估指标,将可用传输容量与拓扑结构结合起来刻画输电网的安全裕度;然后利用三点估计法将不确定性评估问题转化成确定性数学问题求解,再用Cornish-Fisher展开级数得到评估结果的概率特性。最后以某城市局部高压配电系统为算例验证模型的有效性,算例结果表明,高压配电网重构产生弹性裕度是提高城市输电网安全概率的有效调节方式,评估结果可为实际电网调度提供决策依据。