交直流混合微电网群分布式自治经济控制策略

为实现交直流混合微电网群在孤岛状态下的自治经济控制,提出一种基于离散一致性原理的分布式控制策略。该控制策略包含子微网控制与微电网群间控制2个层面。在子微网控制层面,通过在传统经济下垂控制中引入成本、频率、电压及无功分配的二次调整项,实现了子微网的自治稳定与功率经济分配;在微电网群间控制层面,通过构造基于成本微增量偏差值的换流站本地控制策略,并进一步引入基于离散一致性的二次调整项,实现了功率在不同子微网间的经济分配。2层控制策略相互配合,共同实现对交直流混合微电网群的分层–分布式自治经济控制。最后,基于所建交直流混合微电网群模型的仿真结果,验证了所提方法的有效性。     

基于有限元仿真的配电网主设备极端条件下寿命评估方法研究

电力设备在高温、高湿、重载等极端条件下运行,将严重影响电网安全稳定运行和公共安全,亟须研究配电网主设备在多重极端条件下的运行状态影响机理及其寿命预测技术。提出以演化机理与有限元仿真相结合的设备运行状态演化模拟技术,根据设定的外部边界条件,以有限元仿真计算内部各区域场强、压力、温度等指标,融合演化机理Arrihenius公式,得到设备老化率模型,从而实现对配电网设备老化状态与运行寿命的预测评估。     

基于ANSYS的1000kV金属氧化物避雷器不同运行状况下电位分布的仿真计算

1000kV电压等级金属氧化物避雷器(MOA)在长期运行过程中容易出现电阻片老化、受潮等状况,导致电位分布不合理,甚至造成避雷器爆炸等安全事故。为此,首先利用ANSYS建立了1000kV电压等级MOA的完整3维仿真模型;然后研究了电阻片短路及受潮在静电场中的处理方法,对不同位置短路或受潮时的电位分布进行了仿真计算。研究结果显示:将正常运行时的电位分布仿真结果与现场试验结果对比,2者相对误差最大值为3.26%,说明了该模型的合理性;短路电阻片相当于导体,使同一"耦合区"内故障柱上的电阻片承担更高的电压;水分增大了受潮电阻片整体的等效电容,使受潮部分电压承担率降低。以上结论均符合静电场内电位分布的基本规律,说明了结果的正确性。     

一种基于多元物理场耦合的变压器故障演化评估模型

变压器作为电力系统的重要设备,其故障预防和寿命管理对提升电力系统运行的可靠性具有重要意义。为实现变压器设备故障状态的高效评估,文中从变压器故障机理的关联性和复杂性特征出发,建立了基于多元物理场耦合与模糊数理论的变压器故障演化评估模型。首先,基于变压器故障的关联性特征,建立变压器故障演化网络图。其次,考虑到变压器故障机理复杂以及监测数据有限,采用COMSOL软件进行多元物理场耦合仿真;同时结合模糊数理论,建立变压器故障演化概率计算模型。最后,引入风险熵表征变压器故障演化的不确定性,提出变压器故障演化路径最大概率表达式,并将其转化为线性规划问题,进而得到不同初始风险因素下变压器最大概率故障演化路径。算例分析表明:模型计算结果能够反映变压器故障统计数据特征,可为变压器的状态评估提供参考。     

计及电气特性的空调负荷建模及集群控制策略

为充分发挥温控负荷的调控潜力,以空调负荷为例,对空调负荷建模及集群控制策略进行了研究。首先从热力学模型与电气模型两方面建立了完善的空调负荷模型;其次考虑空调的启停次数以及使用寿命等实际因素,提出了一种基于改进温度优先序列的空调负荷集群群内控制策略;最后分析了负荷电压变化对集群响应功率的影响,基于频率下垂控制,提出了一种考虑功率响应偏差、电压约束以及集群等效荷电状态的空调负荷集群控制策略。基于MATLAB/Simulink的仿真结果表明,所提的空调负荷集群控制策略能够平抑微电网功率波动,同时能够有效降低空调的启停次数,减小对空调使用寿命的影响。     

考虑源荷储协调的高弹性配电网最优负荷转供方法

能源互联网背景下高弹性配电网能够通过配置形式多样的源荷储资源提升系统的经济性和可靠性。针对含有可控分布式微电源,需求侧管理资源以及储能资源并网的高弹性配电网,考虑到对源荷储资源的调用建立其在故障情况下的最优负荷转供模型。所建立的模型计及源荷储资源调用成本,以故障期间最小化综合失电负荷损失为目标函数。同时模型的建立还计及网络结构拓扑约束、系统功率平衡约束、节点电压约束以及源荷储资源调用约束等必要约束条件。采用萤火虫算法设计所建立模型的求解流程。最后通过对一个以IEEE33标准节点系统为基础的高弹性配电网进行故障情况下的负荷转供方案制定,验证模型的有效性和准确性。     

面向分布式电源功率波动平抑的变频空调集群多时间尺度模型预测控制策略

为发挥变频空调（IAC）集群在平抑分布式电源波动方面的调控潜力,该文提出一种变频空调集群多时间尺度模型预测控制策略。首先,根据IAC调控方式的不同,构建基于温度指令调控的等效电机模型与基于直接功率控制的等效储能模型,分别用以实现IAC集群的15min级与1min级控制。在温度指令调控方面,考虑IAC响应目标温度所需的动态过程,利用集中式控制架构实现温度指令的优化整定,并进一步研究了IAC的有序动作策略以缓解大规模IAC同时动作所带来的功率冲击问题;在直接功率控制方面,计及IAC间的状态差异,采用集中优化、自主响应的方式实现IAC集群的功率优化与快速响应。最后,经算例仿真,验证了该文所提控制策略可实现IAC集群的多时间尺度协同,能够有效平抑分布式电源的功率波动。     

面向多重不确定性环境的虚拟电厂日前优化调度策略

对虚拟电厂中多类型不确定性源的精确建模,有助于提升虚拟电厂调度策略的有效性.在详细分析不确定性源的不确定性特性的基础上,采用场景规划法和自适应鲁棒优化法对电价、风电出力和需求响应的不确定性进行建模.结合工程博弈思想,将不确定性源理性化为博弈主体,构建不确定性源和虚拟电厂运营商二者零和博弈模型,并采用粒子群优化算法求得博弈的均衡解.基于某地区的实际数据进行算例仿真分析,结果表明所提模型能够有效提升虚拟电厂调度结果的经济性与安全性.     

基于自适应步长ADMM的配电网分布式鲁棒优化调度策略

以光伏、风电为代表的分布式电源具备较强的不确定性,其规模化、分散式地接入配电网,为系统资源的统一调控带来了严峻挑战.为实现配电网多类型分布式资源的协调调控,提出一种基于自适应步长交替方向乘子法的配电网分布式鲁棒优化调度策略.首先,构建配电网多层级代理系统,为配电网优化调度提供分布式运营架构.其次,建立基于可调鲁棒算法的...     

考虑需求响应不确定性的光伏微电网储能系统优化配置

将分布式光伏以微电网的形式接入配电网运行是应对大规模分布式光伏并网问题的有效手段之一。以含储能装置和需求响应资源的并网型光伏微电网为研究对象,研究考虑价格型需求响应(Demand Response, DR)不确定性的并网型光伏微电网储能系统优化配置方法。首先,同时考虑价格需求弹性曲线和基线负荷不确定性对价格型DR不确定性的影响,建立了价格型DR响应量模糊模型。在此基础上,以用户负荷与光伏出力总差异最小为目标,建立了基于模糊机会约束规划的价格型DR优化运行模型。之后,以价格型DR的优化结果为基础,建立了基于模糊机会约束规划的并网型光伏微电网储能系统优化配置模型。通过对模糊机会约束的清晰等价处理,将模糊机会优化问题转换为确定性优化问题进行求解。最后,通过仿真算例验证了模型的有效性。