基于遗传算法的模糊式电力系统稳定器自寻优设计法

通过对模糊控制器工作原理的深入分析,提出了模糊控制本质上是一种分段定常控制的观点,并以此为基础,提出了模糊式电力系统稳定器的自寻优设计新方法,它将模糊控制器的整个设计过程转化成对一组参数进行寻优的过程,解决了在传统设计过程中存在的规则难于获取和参数值难于确定的问题。为了提高多参数寻优的效率,文中提出了一种群体差异度遗传算法,它可以大幅度地缩小搜索空间,从而极大地减少了参数优化过程中的计算工作量。仿真结果显示,用该方法设计的模糊式电力系统稳定器的性能得到了较大提高。     

2021年得州大停电事故分析及其对电网规划管理的启示

2021年2月中旬,极端冰雪、寒冷天气袭击了美国得克萨斯州(简称"得州"),导致了得州电网大停电事故,近500万用户停电,严重威胁了社会生产和生活。介绍了得州电力系统基本情况和大停电事故演化过程,并从技术、管理和体制方面分析了事故发生的原因。结合电网规划发展需求,提出了防止大停电事故发生的相关建议,从加强电网安全管控、紧急事故应对、电网差异化规划、应急物质储备等方面提出了多项措施。这些建议可为电网规划运营及管理人员提供参考。     

基于广域测量信息的物理-数据融合频率偏差极值在线预测

大规模风电并网降低了电力系统惯量水平，增加了其暂态频率偏差的越限风险，然而现有频率预测模型对含风电系统的在线预测速度和精度都还不够，故需进一步优化频率偏差极值预测方法，用以系统的频率稳定评估。文章基于广域量测技术(wide area measurement system, WAMS),考虑风电并网对频率响应过程的影响，提出了一种物理-数据融合频率偏差极值在线预测方法。首先，利用广域量测信息对有功-频率开环解耦模型进行数据粘合，在此基础上形成可快速求解的物理-数据融合的暂态频率分析模型；其次，基于该模型，获得实时更新的频率偏差极值预测值，并提出“预测值误差指数”指标来量化预测精度，指导在线模型的自适应动态结果输出；最后，通过算例验证了所提频率偏差极值在线预测方法的快速性和准确性。     

±１ １００ ｋＶ 特高压直流输电受端接入方式的综合评估

以±１ １００ ｋＶ 特高压直流输电工程受端接入方式为评价对象,从潮流分布和安全稳定性２ 个方面提出了其评价指标体系,其中潮流分布指标包括潮流均匀度、线路负荷率、断面热稳定水平、特高压主变下网功率等,安全稳定性指标包括短路比、换相失败系数、功角严重度指标和故障摇摆严重度指标等。 基于层次分析法和改进扇形雷达图法,提出了适用于±１ １００ ｋＶ 特高压直流输电受端接入方式的综合评估方法,可用于定量评估不同接入方式的总体效果。     

基于卷积神经网络的高压电缆局部放电模式识别

由高压电缆不同类型缺陷诱发的局部放电(PD)的识别难度较大,尤其是某些相似度较高的电缆绝缘缺陷类型难以区分。提出了一种基于卷积神经网络(CNN)的高压电缆PD模式识别方法,研究了不同网络层数、不同激活函数以及不同池化方式对识别效果的影响,并与传统的支持向量机(SVM)和反向传播神经网络(BPNN)算法进行了对比。结果表明,相比SVM和BPNN,CNN的总体识别精度分别提高了3.71%和4.06%,且能较好地识别具有高相似度的电缆缺陷类型。     

含直流断路器的架空柔性直流电网直流故障保护方案研究

对于配置直流断路器的架空柔性直流电网,快速可靠的直流故障检测是主要技术瓶颈之一。该文利用小波变换提取故障时刻高频暂态电压分量,基于区内外暂态能量差异提出故障识别方法;根据正负极电压变化量差异提出故障极判别方法;设计含故障启动、故障识别、故障选极和直流断路器多次重合闸判据的线路保护方案。该方案通过测量本地电气量实现全线路保护,无需通信,具备较强的耐受过渡电阻和抗扰动能力。最后,在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建四端架空柔性直流电网模型,仿真分析保护整定值的选取方法,并通过大量算例证明所设计线路保护方案的快速性和可靠性。     

背靠背柔性直流接入电网后的影响评估

考虑到目前对大容量背靠背柔性直流接入电网的影响评估尚缺少具有全面性且通用性的方法,提出一种适用于分析背靠背柔性直流接入对电网影响的评估方法。该方法主要包含静态安全性、短路电流水平、小干扰稳定性和暂态稳定性分析,重点关注柔性直流与交流系统相互影响。以渝鄂背靠背柔性直流工程为案例,采用电力系统分析综合程序(PSASP)对背靠背柔性直流接入湖北电网前后的运行特性进行评估。根据评估结果,结合电网规划与运行要求,提出相应的电网补强工程与安控措施。仿真研究表明,所提评估方法能有效指导电网规划与调度控制,保证电力系统安全稳定运行。     

基于整流侧触发角紧急控制的换相失败预防策略

分析换相失败的机理,指出现有换相失败预防控制措施的局限性,提出一种基于整流侧触发角紧急控制的换相失败预防策略。该控制策略根据交流系统故障严重程度及系统的恢复情况确定整流侧触发角参考值,采用可变启动阈值调整控制系统检测交流故障的灵敏度;采用可变输出惯性时间常数确定控制器输出量的变化速度,从而达到既预防换相失败又兼顾交直流系统恢复速度的目的。以改进的CIGRE HVDC模型为例进行了仿真研究,仿真结果表明所提方法的优越性,并验证了可变启动阈值及可变输出惯性时间常数设计的合理性。此外,分析并仿真说明了整流侧到逆变侧的站间通信时延对控制系统作用效果的影响。     

特约主编寄语

正以风电、光伏为代表的可再生能源出力具有随机性、间歇性和波动性的特点,可再生能源的大规模并网运行给电网的安全稳定运行带来了很大挑战,促使储能的需求向规模化和大容量化方向快速发展。储能技术因其时序能量调节作用,正深刻改变着中国的电力与能源结构。可以预见储能技术的发展与应用将成为风/光等清洁能源规模利用之后,电力能源行业发展的又一关键动因,储能技术的发展已经进入一个全新的阶段,将对电网运行方式以及经济性产生较大影响。     

应对区域供电线路故障的多功能复合储能优化配置方法

区域供电线路故障会使部分线路出现短时拥塞,同时区域内重要负荷供电不足,导致大量切机和切负荷。针对这一问题,提出一种应对区域供电线路故障的多功能复合储能优化配置方法。该配置方法考虑了各发电单元在线路故障发生后的响应时间,优化配置功率型储能和切除部分非关键性负荷以缓解线路短时拥塞。考虑重要负荷在故障检修期间的供电需求指标,在已有功率型储能基础上,协调优化配置能量型储能以保障区内重要负荷供电。最后,以复合储能整体投资费用最小为优化目标,结合实际电力系统算例进行了仿真,对影响配置结果的关键参数进行了灵敏度计算,深入分析了复合储能优化配置的相关原理,验证了所提模型和方法的正确性。