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近年来,城市电网中温控负荷占比逐渐增加,其功率波动和回流特性严重影响配电网故障恢复策略的实施.为此,在传统恢复策略的基础上,考虑温控负荷多运行状态与可调节能力,提出一种基于动态负荷权重的城市配电网故障恢复策略.构建多运行状态下温控负荷聚合功率模型;依据故障前、后温控负荷功率与室内温度的变化特征量,计算不同节点的动态负荷恢复权重系数;通过某地城市配电系统,对所提基于动态负荷权重的故障恢复策略进行分析验证.结果表明,所提基于动态负荷权重的主动配电网故障恢复策略相较于传统方法能有效提高负荷恢复量,为高比例温控负荷接入下城市配电网故障恢复策略设计提供一种有效的解决方案.
主动配电网故障恢复温控负荷动态负荷权重
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新能源的故障特性与传统同步电源存在差异,这导致在含不同类型新能源的交流电网中,基于正序助增系数的相间距离保护整定方法可能无法得到正确整定值.基于新能源的整定计算用模型,修正了新能源接入后的故障计算公式.通过研究传统交流电网中支路电流比值的分布规律,探讨了基于正序助增系数的整定方法应用于新能源接入电网时的不足.提出了一种适用于不同类型新能源接入的相间距离保护整定新方法.根据待整定保护计算域内的新能源类型,设置需考虑的故障类型.基于不同故障类型下的故障电气量分布特点,采用对应的整定计算公式.利用IEEE 39节点系统,证明了所提方法能兼顾整定正确性和整定效率.
不同类型新能源相间距离保护整定计算正序助增系数故障类型选择性
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高比例可再生能源的接入将使电力系统调度面临日益严重的电网阻塞难题.为了充分挖掘输电线路的潜在传输容量,提出一种考虑动态增容技术的鲁棒机组组合方法.提出基于盒式集合与椭球集合相结合的不确定集合构建方法,以准确刻画风电出力与线路动态传输容量的不确定性与时空相关性.建立考虑动态增容的两阶段鲁棒机组组合模型,并采用列与约束生成算法与基于卡罗需-库恩-塔克(KKT)条件的模型转化方法进行求解.通过算例分析验证所提方法的有效性,结果表明:动态增容技术能够显著增加输电线路的传输容量,提升系统运行的经济性;不确定集合构建方法可以更准确地刻画不确定性因素的取值范围与相关性,改善决策结果的保守性.
动态增容鲁棒机组组合两阶段鲁棒优化不确定集合可再生能源
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针对分布式新能源的大规模接入导致的配电系统电压安全挑战,提出一种基于光伏功率概率预测的新能源配电系统节点电压不确定性量化方法.基于Bootstrap方法与双向长短期记忆网络模型,对光伏功率进行概率预测,将总预测误差分为预测模型误差及数据噪声误差.在光伏预测结果的基础上进一步构建配电系统电压-功率灵敏度矩阵,建立从光伏功率不确定性到节点电压不确定性的线性映射关系.基于配电网电压-功率的物理模型耦合分析,得到节点电压的期望值及波动特征,实现节点电压短期预测的不确定性量化.基于IEEE 33配电系统的算例分析验证了所提方法相对于传统方法具有更高的预测精度.
新能源配电系统电压灵敏度概率预测不确定性深度学习
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针对高渗透率分布式电源接入电网引发的实时功率失衡问题,文章提出一种抽水蓄能-蓄电池联合储能的功率协调控制策略.首先,建立水风光储联合系统模型及底层单元控制策略;其次,依据蓄电池荷电状态将运行工况划分为正常与极端工况,设计抽水蓄能与蓄电池的协调控制策略,动态调节蓄电池荷电状态变化速率,抑制其向过充过放区间移动.仿真结果表明,所提策略能够有效维持系统频率稳定,显著改善蓄电池过充过放问题.多储能协调控制延长了设备使用寿命,为高渗透率新能源功率平衡提供了有效解决方案.通过改进蓄电池储能变流器下垂控制以实现系统频率自恢复.
抽水蓄能下垂控制荷电状态联合储能功率协调控制风光储
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脉冲功率源高压密闭腔体内部可能存在局部击穿放电现象,导致系统工作性能降级甚至造成设备损坏.为提升系统健康管理水平,提出了一种侵入式实时在线监测和光学诊断定位方法,设计了小尺寸强电磁脉冲防护型高压密封转动镜头,解决了密闭腔体内侵入式镜头在高电压、高气压、强电磁脉冲环境下的适应性难题,利用局部放电发光规律,实现了内部放电监测和方向定位.研制了一套高电压绝缘失效实时在线监测和诊断定位系统,由侵入式探查镜头、供电转换模块以及显示存储终端三部分组成,光学监测信息可通过光纤实现远距离传输,并可接入健康管理系统.基于轻小型化脉冲功率源,开展了脉冲形成线工作状态下腔内实时监测试验,验证了局部放电诊断定位技术可行性.试验结果表明:新型高电压绝缘失效光学诊断定位技术适用于脉冲功率源高电压绝缘失效监测,能够直观探查局部放电现象,并利用反射型光学转动镜头定位放电位置,可应用于脉冲功率源动态健康管理,同时也有助于新研脉冲功率源设计缺陷探查和改进提升验证.
脉冲功率源绝缘失效局部放电光学诊断定位在线监测健康管理
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高比例可再生能源并网后,电力系统惯量水平下降,新能源出力波动易引发功率失衡及频率偏移.针对上述问题,构建了频率稳定控制体系,在分析新能源并网结构的基础上,采用虚拟惯量支撑、储能协同调频及新能源机组自适应功率调节,并在调度层实施多能源协调控制.区域电网案例结果表明,该策略能够抑制频率波动,降低最大频率偏差,缩短频率恢复时间,提高频率合格率与新能源出力稳定度,有效改善高比例新能源接入条件下的系统频率动态响应,为新能源高比例并网系统的频率稳定控制与运行调度提供工程参考.
高比例可再生能源并网电力系统频率稳定虚拟惯量控制储能协同调频多能源协调控制
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在全球能源革命深入推进、"双碳"目标加速落地的时代背景下,传统电力系统已难以适配清洁能源规模接入及电网高效安全运行的多元需求,构建具备自动化、信息化特征的智能电网逐渐成为推动能源革命的重要抓手.智能电网以传统电力系统为基础,融合各类先进元素,实现了电力流、信息流以及业务流的高度融合,为社会经济高质量发展提供了高效的能源保障.在此框架下,将电力工程技术应用其中,可进一步推动电网智能化转型.本文立足电力工程技术,探讨其在智能电网建设中的应用价值,提出具体应用路径,以推动智能电网高质量建设.
电力工程技术智能电网建设应用价值
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针对高比例分布式光伏接入配电网导致的潮流波动加剧、节点电压越限及无功调节压力增大等问题,提出基于改进戴维森-堡丁指标快速展开聚类电压控制(improved Davies-Bouldin index fast unfolding clustering voltage control,IDFC-VC)的含分布式光伏配电网无功电压集群优化方法.首先,综合考虑节点电气距离、潮流耦合特性及光伏出力相关性,构建配电网集群划分指标体系,并引入均衡性惩罚项和精细化社区合并策略改进快速展开(fast unfolding,FUN)算法,实现兼顾电气紧密性与规模均衡性的集群划分.随后,建立基于关键节点控制的集群无功电压优化模型,通过协调调用集群内无功资源实现分层分区电压调控.最后,以改进电气与电子工程师协会 33 节点测试系统(institute of electrical and electronics engineers 33-bus distribution system,IEEE 33)为算例进行验证.结果表明,IDFC-VC 方法能够有效提升集群划分质量,降低系统运行损耗;相较于传统未分区优化方法,系统网络损耗降低40.6%,关键节点无功资源调用均衡指标达到 0.8740,节点电压均满足运行约束.该方法在高比例分布式光伏接入条件下可有效提升配电网的电压稳定性与运行经济性.
分布式电源集群划分电压控制戴维森-堡丁指标改进FUN算法关键节点IDFC-VC
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针对设备检修与应急保电时负荷转供慢的难题,本研究提出一种基于预制舱式模块化变电站的快速负荷转供方案.该方案通过工厂预制、模块化组合及快速插拔接口,构建可快速部署的临时供电系统.系统采用高压变电舱与中低压配电舱的分舱设计,集成110kV HGIS、变压器及保护测控装置,支持标准化快速拼接.通过不停电或短时停电接入,实现对检修线路负荷的连续转供.本研究构建了电压偏差优化模型,并设计了自适应保护与智能投切策略.工程应用表明,该系统部署时间可缩短至48小时以内,负荷切换时间达280ms,供电可用率超过99.998%,有效提升了电网供电可靠性.
预制舱技术模块化设计智能化监控快速插拔接口自适应保护负荷转供
