基于IMFO算法的光伏高占比电网UPFC参数优化模型

光伏高占比地区功率双向交换过程中系统存在暂态功角稳定及电压稳定问题,为得到电网在有功和无功动态波动下统一潮流控制器(Unified Power Flow Controller,UPFC)的最优参数,文章通过对飞蛾扑火(MothFlame Optimization,MFO)算法进行改进,提出光伏高占比电网UPFC控制参数优化模型。首先,针对光伏高占比条件下电力系统UPFC串联、并联功率控制方法,建立基于UPFC的系统阻尼优化控制模型;其次,建立基于系统阻尼和电压偏差最优控制的UPFC参数改进的飞蛾扑火优化算法(Improve Moth-Flame Optimization,IMFO)模型;最后,通过MATLAB与PSD-BPA联合仿真,以东北某光伏高占比电网实际运行数据为基础,建立光伏高占比电网UPFC参数IMFO优化仿真模型。仿真结果表明,基于IMFO算法优化得到的UPFC控制参数,可有效提高UPFC设备对系统阻尼震荡及暂态电压稳定的支撑能力,与传统的MFO相比具有更好的收敛性。     

考虑海缆影响的风电集群无功优化配置方法

针对海上风电集群的无功补偿配置问题,在充分考虑双馈式发电机(DFIG)的无功调节能力及机群拓扑结构对海上风电无功优化影响的基础上,计及高压海缆对地电容与匝间电容的影响,以降低海上风电集群有功功率损耗和使离散设备调节的成本支出最小为目标函数,将海上风电集群内各节点电压偏差作为罚函数,建立了适用于海上风电集群和高压海缆一体的无功优化模型,采用细胞膜优化算法分别计算DFIG额定功率和空载两种运行方式,得到无功补偿配置最优方案。算例分析表明,该算法有效可行。     

基于蚁狮算法的风电集群储能容量配置优化方法

随着风电渗透率提高,风电并网对电网安全稳定运行影响更加显著.风电配备储能可有效改善风电出力波动性和不确定性,增强可调度性.该文建立以风电集群联合储能系统售电收益最高为优化目标的模型,采用蚁狮算法算法进行求解,得到风电集群功率备用、储能功率和容量最优配置方案,对比蚁狮算法、遗传算法和粒子群算法优化结果,分析储能电池单位成...     

计及UPFC的含新能源电网静态电压稳定性分析

随着大规模高比例新能源的接入,新型电力系统的安全运行面临静态电压稳定性的问题。文章提出使用统一潮流控制器（Unified Power Flow Controller, UPFC）提升新能源电网静态电压稳定性的方案,从系统静态电压稳定性方面评估UPFC发挥的控制效能。首先详细分析了UPFC的结构及工作原理,并基于UPFC的等效功率注入模型得到电力系统潮流计算方程;其次基于潮流计算方程提出反映系统静态电压稳定的效能评估指标,计算分析接入不同容量新能源对系统静态电压的影响以及UPFC对系统薄弱节点静态电压的提升;最后通过仿真验证,安装UPFC后能明显地改善新能源电网薄弱节点的电压稳定问题。文中所提出的方法方便快捷,具有一定的实际应用价值。     

含UPFC网络的潮流计算及稳态特性仿真分析

基于统一潮流控制器(UPFC)控制支路的节点功率解耦法,提出了扩展雅可比法的含UPFC电力网络的稳态潮流统一计算方法。通过对IEEE标准系统的仿真,表明了该方法具有很好的迭代效果和收敛性,同时定性地说明了UPFC多种参数控制模式对电网灵活的控制效果。     

UPFC对风电场稳定性影响的仿真研究

在风速变化过大或发生短路故障时,异步风力机的电压变化也大,馈入电网的有功也有较大变化,与系统交换的无功增加,超过了系统安全约束,导致风电场停运。UPFC可以控制电压和潮流,维持风电场电压,减少无功交换,提高风电场有功的输送极限,维持系统稳定。通过Matlab/Simulink建立仿真模型,对UPFC的作用进行了验证。     

基于遗传算法的UPFC模糊控制器研究

在统一潮流控制器(UPFC)基础上,提出一种基于遗传算法的模糊控制策略,通过优化模糊控制器的量化因子和比例因子优化隶属函数使系统响应具有很好的动态和稳态性能,利用MATLAB和PSCAD/EMTDC软件实现控制器设计.仿真结果表明,与传统PI控制相比,该设计方法能快速控制潮流,改善系统对故障的暂态响应过程.     

基于概率潮流的含风电配电网无功优化

考虑风电输出功率和负荷功率的随机波动性,建立了风电和负荷的随机模型。采用卷积计算和Cornish-Fisher级数展开来处理随机性因素,从而完成概率潮流计算;并建立以降低成本-效益比值和电压稳定指标L为目标的综合无功优化模型,基于概率潮流和多Agent系统的混沌粒子群算法(MACPSO)对该配电网进行无功优化。IEEE 33节点算例分析表明,所提无功优化求解策略有效可行,同时所提算法在无功优化中具有一定优势。     

电动汽车参与受阻风电消纳的源荷优化控制方法

大规模的电动汽车负荷可增加电网系统的调峰能力,消纳受阻风电。文章首先根据系统负荷和风电出力特性分析其受阻原因;其次,通过对电动汽车充放电特性、可时移特性和SOC模型的分析,建立了电动汽车充放电模型,并提出相应策略;然后,以电动汽车消纳后的风电剩余受阻量最小为目标,建立电动汽车参与受阻风电消纳的源荷优化控制模型,并利用差分进化算法对模型进行求解;最后,以某地区电网实际数据进行仿真计算,验证电动汽车参与受阻风电消纳协调控制的可行性与有效性。     

风电机组大部件的备品备件区域库存优化控制策略

风电机组大部件的备品备件是保障风电机组运行的重要物资,合理的备件库存可减少风电场的停机损失。针对风电机组大部件的备品备件库存控制问题,提出了基于(s,Q)策略的区域库存优化控制策略。首先,以威布尔分布函数描述风机大部件的故障概率密度。其次,考虑风电机组设计寿命及备件短缺停机时间,通过概率模型推导了区域库存策略下的风机大部件备件成本和平均可用率公式。然后,以备件成本最小为优化目标,建立库存优化控制模型,并分析了大部件的各主要参数对最优库存控制参数的影响。最后,通过算例分析验证了该策略的有效性。     

UPFC setting to avoid active power flow loop considering wind power uncertainty

The active power loop flow (APLF) may be caused by impropriate network configuration, impropriate parameter settings, and/or stochastic bus powers. The power flow controllers, e.g., the unified power flow controller (UPFC), may be the reason and the solution to the loop flows. In this paper, the critical existence condition of the APLF is newly integrated into the simultaneous power flow model for the system and UPFC. Compared with the existing method of alternatively solving the simultaneous power flow and sensitivity-based approaching to the critical existing condition, the integrated power flow needs less iterations and calculation time. Besides, with wind power fluctuation, the interval power flow (IPF) is introduced into the integrated power flow, and solved with the affine Krawcyzk iteration to make sure that the range of active power setting of the UPFC not yielding the APLF. Compared with Monte Carlo simulation, the IPF has the similar accuracy but less time.     

中国西部离网光伏、风力发电系统优化配置与补贴测算工具

介绍了关于用可再生能源实现中国西部农村地区电气化工程的一个项目.项目开发了一个为离网光伏、风力发电系统的设计和基于成本的电价以及投资提供指导的便捷工具,解决系统优化配置与成本评估标准的问题,以实现离网系统运营成本全网分摊的合理计算,使西部农村可再生能源发电项目实现可持续发展.描述了此系统优化配置与补贴测算工具所采用的方法,以及该工具的操作步骤,阐明了此工具将在未来实施的偏远农村可再生能源供电系统项目中发挥的作用.     

用于风电场并网中无功电压调节的UPFC仿真分析

以笼式异步电机为基础的风力发电机组并网运行时需要吸收大量无功功率,如果不能提供充分的无功补偿,会导致风电场电压跌落,部分风机脱离,系统无法正常运行。而统一潮流控制器（UPFC）具有控制线路潮流,提高电网稳定的作用,可以应用于风电并网之中。针对上述问题,在某一风场内的变风速条件下,用软件MATLAB/simu link建立基于恒速恒频异步发电机的风电机组并网模型并仿真,通过分析仿真结果,对比应用UPFC进行无功补偿前后风电场及电网的运行状态变化,证明UPFC可以调节带有风电场的系统无功功率和电压,维持电网稳定运行。     

考虑弃风限电风险的风火打捆外送多目标优化调度方法

针对由于风电不确定性而造成风火打捆外送方式下系统弃风限电风险问题,提出了一种考虑弃风限电风险的风火打捆外送多目标优化调度方法。首先,根据风电功率预测误差Beta分布模型,建立了风电实际可发电功率的概率分布模型,量化分析风电功率不确定性对风火打捆外送方式下的系统弃风限电风险影响机理;引入多目标优化理论,以风电外送消纳电量最大、系统综合弃风限电风险值最小为优化目标,以风电、火电出力计划为优化控制变量,以风电实际可发电功率为随机变量,构建了风火打捆外送多目标优化调度模型;引入概率序列理论,将不确定性优化模型转化为确定性模型求解。通过算例仿真,验证了所提方法的正确性和有效性。     

大型海上风电场无功配置研究

海上风电场通过高压海缆接入陆上电网。长距离高压海缆的充电功率使得海上风电场与内陆风电场的无功规划有较大不同。文章首先分析了海上风电场集电系统与汇集系统的无功消耗和充电功率特点,考虑电压调整和无功就地平衡的要求,建立了海上风电场的无功配置的一般计算流程。对于不同容量、不同离岸距离的海上风电场给出了典型的无功容量和地点的配置方案,为规划提供了参考。     

考虑多直流运行模式的水风光打捆送端系统配套电源容量优化方法

受到送端系统消纳能力的限制,我国可再生能源基地的富余电力往往要通过特高压直流外送到省外负荷中心消纳。合理确定特高压直流线路的各类型配套电源容量对提高通道利用率、保障系统安全稳定运行是十分重要的。文章针对水风光打捆外送系统,提出一种考虑资源约束的水电、风电和光伏配套电源的容量优化规划方法。该模型可充分考虑不同电源资源特性约束以及径流式、季调节和年调节水电调节能力差异,可适应多种直流运行模式。文章基于西南某实际电网2025年规划网架进行了仿真分析,算例结果验证了所提出模型的正确性和有效性。     

风电接入的区域间功率增长模式优化方法

在线计算风电接入系统区域间功率传输极限对促进风电消纳、衡量系统稳定水平、挖掘输电潜力具有重要意义。目前,在线传输极限计算方法较为依赖离线仿真知识,该算法需要预先设定用于断面功率增长的控制方案,但这种控制方案无法适应实时变化的电网运行状态,导致在线传输极限计算结果偏离电网实际。在深入研究在线传输极限求解的基础上,提出了一种用于在线传输极限求解的输电断面功率增长模式的优化分析方法,来自动辨识对调整断面功率最有效的机组。该方法定义了一种断面综合灵敏度指标,用于表征电网中各类发电机对于断面有功功率传输过程的贡献程度;计算出断面综合灵敏度后,按照灵敏度大小对断面送受端系统中的发电机进行排序,将发电机划分为正灵敏度控制设备和负灵敏度控制设备;采用反向等量配对原则,在断面送端系统和受端系统中筛选出用于断面有功控制的可调设备集,计算出各发电机的有功控制量和调整方向,生成合理的断面功率增长模式方案。以某实际电网为例进行具体说明,其结论验证了利用所提方法求解在线传输极限的有效性。     

基于双电池不平衡状态优化的风功率平滑控制

在双电池平滑风功率过程中,改善双电池充放电不平衡状态可以提高充放电深度,减少充放电状态切换次数.文章分析了双电池风功率平滑系统的充放电不平衡状态及其产生的原因,提出了一种改进控制策略,该策略可根据双电池荷电状态调整风功率平抑目标功率,以此改善双电池不平衡状态.基于Matlab/Simulink分析了风速湍流强度以及风功...     

多形态冷热负荷平抑风电不确定性的鲁棒优化方法

风电不确定性所引起的弃风和功率波动,成为限制风电大规模并网的关键因素。针对冷热负荷响应速度快且聚合容量大的特点,分析了包含分散式冷热负荷和集群式冷热负荷的多形态冷热负荷模型。为研究多形态冷热负荷平抑风电不确定性的鲁棒优化方法,以消纳风电和平抑风电功率波动为目标,对分散式冷热负荷功率和集群式冷热负荷功率进行优化,建立多形态冷热负荷两阶段鲁棒优化模型,并利用CCG算法对模型求解。最后,以IEEE39节点系统建立仿真模型,对鲁棒优化方法进行仿真分析。结果表明,多形态冷热负荷两阶段鲁棒优化方法能够有效平抑风电不确定性。