面向电网侧、新能源侧及用户侧的储能容量配置方法研究

电网中普遍存在负荷率过高,电网峰谷差较大的情况.随着风电、光伏等新能源的不断接入,其出力的波动性使得电网调峰问题更加严峻.储能因其具有响应快速、双向调节等优势,在缓解重负载、削峰填谷、平抑新能源波动、提高供电可靠性等方面可发挥关键作用.本文针对电网侧,提出了用于变电站降载及削峰填谷的储能容量配置方法;针对新能源侧,提出了用于平抑新能源出力波动的储能容量配置方法;针对用户侧,提出了用于提高供电可靠性的储能容量配置方法.最后,以某地区电网的实际数据进行了示例分析.     

未来电网中的独立电力系统模式

集中发电、远距离输电和统一配电仍是目前电能生产、输送和分配的主要方式．不断增长的电力需求和消费模式以及新能源的开发利用,使得传统互联电力系统面临更大的挑战,迫切需要有与之相适应的电能生产和消费模式．为此,探讨未来电网的一种新模式——独立电力系统,介绍独立电力系统的概念、特点及其典型应用,阐述不同应用环境下独立电力系统在安全稳定、电能质量、经济节能以及自愈控制等方面面临的新需求,分析独立电力系统发展过程中需要解决的关键问题,指出独立电力系统的发展方向及其关键技术．     

基于数字孪生的柔性直流电网纵联保护原理

随着柔性直流输电技术的发展,直流电网越来越受到关注。但是,直流电网故障电流上升速度快,与电力电子的弱过流能力形成突出矛盾。直流线路保护需在数毫秒级完成故障判别,同时还需兼顾选择性、可靠性、灵敏性,极具挑战性。该文提出了基于数字孪生的柔性直流输电系统纵联保护原理,在考虑直流线路参数频变的基础上,建立精确的直流线路数字孪生模型,利用状态估计的冗余特征提升了保护的可靠性,通过比较测量值与估计值之间的差异判别故障。仿真表明,所提保护方法可快速可靠地判别区内、外故障,并具有较好的耐受过渡电阻和抗干扰的能力。     

基于分段平均化模型的微电网快速电磁暂态仿真方法

针对微电网的详细电磁暂态（EMT）仿真模型效率较低的问题,提出了一种基于分段平均化模型的微电网快速电磁暂态仿真方法,记作EMTPAM。该方法将分布式电源（DG）和分布式储能元件（DS）以分段平均化模型（PAM）来处理,并将PAM集成到微电网EMT仿真程序中。对带有两个光伏元件（PV）和一个电池储能系统（BESS）的微电网系统分别进行PSCAD/EMTDC和EMTPAM仿真,两者结果的一致性验证了所提方法的有效性;但后者的速度更快,表明所提的分段平均化模型具有更高的效率。     

基于同步相量测量的配电网孤岛多源协同控制方法

有功-相角下垂控制避免了将频率作为下垂量所引起的频率偏差问题,但同时导致了系统有功功率在分布式电源(distributed generations,DGs)之间难以精确分配。基于有功相角下垂控制,提出了一种基于微型同步相量测量的有功补偿控制方法。该控制方法根据量测的公共母线上电压相角信息,调节各个DG的相角参考值趋于一致,最终可以使所有DG的有功出力根据其下垂系数精确分配。为提升配电网孤岛系统的动态性能,对系统进行了小信号动态建模以对系统进行动态性能分析。此外,基于小信号模型,建立了补偿控制参数优化模型,可求解出使系统动态性能最优的控制参数。最后通过基于PSCAD/EMTDC平台的时域仿真结果验证了所提方法的有效性。     

基于平均化理论的PWM变流器电磁暂态快速仿真方法：(三)适用于图像处理器的改进EMTP并行仿真算法

智能电网技术的发展需要快速电磁暂态程序(EMTP),而日益广泛应用的图像处理器(GPU)为电磁暂态仿真提供了高效的仿真环境和平台。文中首先提出了细粒度并行算法的运算级并行策略,即基于单指令多数据流(SIMD)的运算级并行策略和基于共享内存的运算级并行策略。随后,设计了应用这两种并行策略的改进电磁暂态细粒度并行算法。三相脉宽调制(PWM)变流器仿真测试表明,适用于GPU的细粒度并行算法能够在保证仿真正确性的同时,显著提高仿真效率,从而验证了基于GPU的细粒度并行仿真算法适用于带有开关过程和复杂控制的大规模电力系统快速电磁暂态仿真应用的可行性。     

地铁供电系统中的变压器保护与故障排除分析

随着城市的快速发展,地铁已成为大城市交通的主要组成部分。为保证地铁的正常运行,本文对常见地铁变压器故障进行了分析,探讨了地铁变压器故障造成的影响,并结合常见故障提出了相应的解决措施。     

基于C8051F120的数字式电能质量表设计与实现

研制了一种基于高档单片机C8051F120的电能质量表,介绍了硬件、软件和算法的实现方案。该装置直接从被监测的电网取用电源,对三相电压、电流信号进行采集分析,计算出频率、电压有效值、电流有效值、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、直流分量、谐波幅值和总谐波畸变率等电能指标,可以通过液晶实时显示测量结果,也可以通过RS485网络实现联网运行。     

考虑系统故障响应轨迹的交直流混联电力系统暂态能量计算方法

为提升直接法分析交直流混联电力系统暂态稳定的准确性,提出了一种考虑系统近似轨迹的交直流混联电力系统暂态能量计算方法。通过对交直流混联电力系统等值模型仿真得到系统近似故障响应轨迹,根据系统轨迹上直流端口电压、相角以及直流电流的取值确定直流端口传输功率,进而沿系统轨迹对直流端口功率进行积分,计算直流系统势能,提升了交直流混联电力系统暂态能量计算结果的准确性。分别运用所提方法和不计系统响应轨迹的能量函数计算方法对交直流混联电力系统测试算例进行分析,并与PSD-BPA时域仿真结果对比,验证了所提方法的优越性。     

风力发电机组暂态仿真模型

随着大规模风电接入电网,分析风电对电网的影响越来越重要.电力系统暂态仿真是开展风电并网研究的一种重要手段,而建立准确、有效的风力发电机组暂态模型则是仿真工作的基础.文中简要回顾了恒速恒频机组、双馈机组和直驱机组的基本结构,整理和总结了风力发电机组中风轮、传动链、发电机、电力电子变频器以及控制和保护系统等重要环节的暂态仿真模型,并讨论了相关模型在风电并网问题研究中的应用方式,进而展望了风力发电机组模型研究工作的发展方向.