新能源变革中电网和电网技术的发展前景

介绍了新能源变革的目标、电网的使命及三代电网的概念,回顾了我国电网发展的历程,展望了智能电网和电网技术的发展前景,论述了新一代电网的关键技术。     

关于筹建青海大规模光伏发电与水电结合的国家综合能源基地的建议

中国科学院学部组织有关院士与专家进行了青海省大规模光伏发电与水电结合的国家综合能源基地的研究。本文论述了光伏与水电结合综合能源基地的重要意义;在青海筹建基地的已有基础和特殊意义;面临的问题与所需采取的措施等,提出了筹建青海光伏与水电结合的国家综合能源基地的建议。     

考虑合理安全原则的大型互联电网在线传输极限计算

传统的重复潮流法传输极限计算模型,对所考察时段可能出现的运行方式及需要校核的故障集缺乏明确的规定,使计算结论有较大的不确定性。为弥补该缺陷并保证传输极限值能较好地指导电力生产,提出用合理安全原则改进重复潮流法。据此形成一种适合于大型互联电网的在线传输极限算法。该算法采用最易失稳的机组调节次序使计算结论有较好的安全性。通过以下措施使计算过程符合大型电网的实际:针对不同的电网状况采用不同的断面功率增长方式;用同时控制多断面功率的潮流调整算法考虑相邻断面功率对被研究断面的影响;用各种安全限制措施约束潮流调整过程;只校核与断面相关的故障。用实际工程算例证明算法的有效性。     

潮流转移灵敏度以及安全评估指标研究

首先分析潮流转移的原因及伴随的现象。其次讨论潮流转移区域以及区域界定,对传统广度优先遍历(breadth first search,BFS)算法进行改进,提出潮流转移影响区域的界定方法。对安全评估工作的理论基础——3个基本概念(模型量化、平均功率角和潮流转移灵敏度)分别进行定义。提出潮流转移模型及其灵敏度的表达式。提出安全评估的评估方法,建立安全评估的数学模型,最终得到安全评估的综合指标,并阐述了指标的使用。开发潮流转移灵敏度及安全评估程序,利用该程序对真实电网算例进行仿真验证。     

电力系统电磁暂态实时仿真中并行算法的研究

该文从软件开发的角度出发,提出了一种解决电磁暂态实时仿真问题的分网并行算法.算法中采用"节点分裂"进行网络分割,采用子网内部节点电压方程与子网之间边界点电压相等的关系联合求解网络,并结合长输电线解耦法,在电科院开发的实时仿真器ADPSS中实现了电磁暂态分网并行计算,使网络中任意点都可以作为边界点进行网络分割.该算法不但能保持长输电线解耦法并行计算的较高并行效率,还能提高分网并行的灵活性.实际系统的计算结果表明:文中所提出的网络并行算法是正确和有效的;节点分裂法即可用于交直流电力系统实时仿真分网并行计算,以实现交直流系统实时仿真.也可应用于电力系统电磁暂态仿真与机电暂态仿真接口计算中,实现电力系统电磁暂态仿真与机电暂态仿真的混合仿真.     

电力系统全过程动态仿真的实例与分析-- 电力系统全过程动态仿真软件开发之四

经过3年多的研究开发，电力系统全过程动态仿真软件的主体框架结构的设计，机电暂态过程和中长期过程主要模型的建模，软件主要算法的编程都已完成，3个算例的仿真与分析表明，电力系统全过程动态仿真软件的暂态稳定计算功能仿真结果准确。中长期动态过程仿真结果合理，说明软件所采用的积分方法－Gear法可以用来仿真电力系统从快速暂态到慢速中长期动态过程的转换，可以自动变阶变步长，算法数值稳定性高，所开发的电力系统全过程动态仿真软件具备了仿真电力系统从机电暂态到中长期动态过程的能力。     

一种可用于大型电力系统数字仿真的复杂故障并行计算方法

在电力系统在线动态稳定评估和实时数字仿真计算中，并行处理是一种极有发展前途的技术。复杂故障计算是电力系统仿真计算中最重要、计算量最大的部分之一，已经成为大型电力系统实时仿真的瓶颈。由于求解故障端口间等值阻抗的复杂性，传统方法不适用于并行处理。作者提出了一种可用于大型电力系统数字仿真的复杂故障并行计算方法。算法中采用了故障处理局部化、降维网络方程的构造和线性方程组并行处理等多种技术，以减少并行计算量和通讯量。在原有串行程序的基础上，作者在PC机群上实现了复杂故障的并行算法。实际系统的计算结果表明，文中所提出的复杂故障并行计算方法是正确和有效的。     

具有不同拓扑特征的中国区域电网连锁故障分析

为了得出小世界网络特性对电网发生连锁故障的影响，文中对几个具有小世界特征的电网和几个具有随机网络特征的电网进行了仿真分析，结果发现无论是具有小世界网络特征的电网还是具有随机网络特征的电网，在一定的条件下都表现出自组织临界性，即发生连锁故障的“故障规模 — 故障概率”分布曲线呈现出幂律特征。     

基于映射弹性势能的电网有功承载能力定量指标

电网的有功承载能力取决于电网结构、支路承载能力以及电源和负荷的分布,其定量的分析方法及指标仍然是电网安全分析中的难题。基于支路有功、相位角及电网接线拓扑映射的纵向受力弹性力学网络模型,采用支路势能叠加法和边界势位法得到总的映射弹性势能。分析表明,该映射弹性势能可表征电网的有功承载能力和支路负载均衡性:其值越大,则电网的有功承载能力越弱,支路有功功率分配越不均衡。算例仿真验证了这些特性,该映射弹性势能也适用于识别电网的关键线路。该定量指标可用于电网规划、运行方式分析、离线或在线安全分析。