韧性电网的概念与关键特征

近年来,电力系统呈现高比例可再生能源和电力电子装备接入、负荷多元化、信息-物理高度融合等特点,且来自内外部的安全威胁增多,电网安全形势严峻。该文立足于我国电网发展现状和面临的挑战,结合我国传统文化和国内外相关领域研究现状,提出了"韧性电网"定义,即"能够全面、快速、准确感知电网运行态势,协同电网内外部资源,对各类扰动做出主动预判与积极预备,主动防御,快速恢复重要电力负荷,并能自我学习和持续提升的电网"。首先介绍"韧性"一词的释义和应用,简要总结国内外电力系统韧性相关概念;进而提出韧性电网的定义,并阐述其内涵和关键特征;进一步分析韧性电网的概念范畴,并阐明韧性电网与能源互联网的关系;最后探讨韧性电网领域的研究需求。     

直流输电系统PLC噪声滤波器的设计

为了抑制直流输电系统中因换流阀导通和关断时电压突变在交直流线路上产生的大量电力线载波(PLC)噪声,并将其降到规定的限制标准,减少对PLC通信系统产生干扰,在PLC噪声滤波器设计中应用了电磁兼容(EMI)滤波器的设计原理。通过与EMI滤波器进行对比,得出PLC噪声滤波器的特点并根据噪声源和负载不同的阻抗特性,给出了4种适用的PLC噪声滤波器的网络拓扑,并详细说明了各种结构中主参数和调谐参数的确定方法。最后用Matlab/Simulink作为仿真平台,以贵广二回直流输电系统深圳换流站交流侧PLC噪声滤波器设计为例,证明所提出的设计方法是可行的。     

定速和变频家用空调的特性差异及其对电网的影响研究

基于变频空调和定速空调同时普及应用的现状,利用专业的试验平台,对国内通用品牌变频、定速两种类型家用空调的长期运行特性、静态特性、启动特性、动态特性和堵转特性等进行了实测试验,全面比较分析了二者负荷特性的差异,分析了对电网的不同影响.最后得出,空调负荷的建模应充分考虑变频空调和定速空调在负荷特性上的较大差异,推广变频空调有利于电网的运行.     

基于改进动态窗口法的户外清扫机器人局部路径规划

针对清扫机器人在停车场结构化路面下存在的加速度过大、路径偏离全局路径过大等问题,提出了一种改进的动态窗口法(DWA).首先,为了限制小车加速度的范围,对DWA速度空间的动力学约束进行优化,避免出现过大的加速度导致轮胎垂直载荷过小的状况.然后,基于激光里程计对轨迹推算环节进行实时误差补偿,解决停车场路面下路径偏离全局路径较大的问题.最后将改进的DWA应用于四轮独立驱动、独立转向的清扫机器人上进行对比实验.实验结果表明,在相同的全局路径、相同的路况下,改进DWA的路径平均误差较传统DWA减小了约60%,轮胎垂直载荷在不同路况下也大大提高,验证了本文方法的有效性和可靠性.     

基于预演算法的灾后配电网应急抢修决策优化

为应对极端灾害导致的停电损失,需合理构建灾后恢复模型,探索有效的灾后应急决策方法。构建了考虑关键负荷失效事件的灾后应急抢修马尔科夫决策过程模型,在计算损失时考虑了停电时长对不同类型关键负荷功能性的影响;对于灾后应急决策,提出了基于预演算法的在线决策方法,通过多场景仿真的方式快速评估动作-状态价值函数(即Q函数),进而生成在线优化策略,算例证明了基于预演仿真生成Q函数的决策方案优于基础策略提供的方案。所提方法不依赖精确的数学模型和参数,可以根据系统状态实时更新策略,比传统离线优化模型更具实用性。     

印度大停电事故中的继电保护动作分析和启示

详细说明印度两次大停电事故的发生经过和一度电网继电保护配置情况,并在此基础上,分析了印度电网继电保护存在的问题,以及对上海电网的借鉴和启示意义。     

考虑配网电压暂态的大型光伏电站接入选点仿真研究

光伏系统与常规电源的发电特点不同,使得大型光伏电站与配电网互联的研究变得复杂和困难。本文基于PSCAD/EMTDC仿真平台,从光伏电站和配电网的特性出发,建立了含MPPT的实用光伏方阵仿真模型和含集中式光伏电站的配电网仿真模型,又以配电网中接入点母线电压暂态为考虑因素,就光伏电站接入电网的选点问题进行了仿真研究。仿真结果表明,光伏电站接入选点时配电网络的短路容量、负荷水平对配网电压暂态有较大的影响,而配电网络的R/X比和接入点母线电压等级对配网电压暂态的影响相对较小。     

配电网多时段在线恢复决策问题的两阶段求解算法

大停电事故后,在配电网失去上级电网支撑的情况下,可协同多种本地电源恢复网内重要负荷供电,减小损失,提升韧性。为了实现有限发电资源的优化配置,此场景下的恢复问题通常可以建模为多时段恢复问题。然而由于恢复问题中的整数变量和非凸潮流约束,目前尚无方法能够对其有效求解,无法满足在线决策要求。文中提出多时段在线恢复决策问题的两阶段高效求解算法:第1阶段为基于最大生成树算法的辐射状拓扑确定算法,第2阶段为确定负荷状态的整数变量松弛迭代算法。最后,在改进的62节点配电网算例进行测试,验证了两阶段求解算法的可行性和优势,表明所提算法能够实现在线应用,辅助运行人员进行恢复决策。     

基于电流解耦控制的光伏并网系统仿真分析

光伏并网发电是太阳能利用的重要途径,而并网逆变器结构的选择和控制策略的改进是其研究的重点。在PSCAD/EMTDC平台上搭建了单级三相光伏并网系统的仿真模型,仿真模型中的并网逆变器采用双闭环的控制策略,其中电流内环根据非线性控制理论中反馈线性化的思想,实现电流的解耦控制,电压功率外环采用PI控制。仿真结果表明:该控制策略不仅控制精度高,稳定工作域大,并且必要时能在一定范围内对配网的无功进行调节,提高配网稳定性。     

计及供电—供水系统耦合关系的配电网故障恢复优化决策方法

在大停电事故后,协同利用本地分布式电源为关键负荷恢复供电是提升配电网韧性的有效措施.供电系统与供水系统是城市中2种具有密切耦合关系的生命线设施,若在制定恢复策略时对上述耦合关系考虑不足,会影响生命线设施的正常运转.首先挖掘了极端事件下配电网与配水网的耦合关系,在此基础上,以最大化电、水关键负荷恢复数目为目标,考虑配电网...