2025, 40(1):274-280.DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2025.01.029
摘要:随着电力电子器件在电网中的投入,以及越来越多的非线性负荷的使用,使得系统中的高次谐波水平也在不断提高,高次谐波不仅对设备和材料的行为有负面影响,且对绝缘参数的在线测试结果也存在影响。为此,该文通过理论分析与试验测试的方式,进行循环老化下电缆绝缘介损特征(tan δ)及在线监测修正方法研究,试验测试不同电压下工频1~8倍频率范围内交联聚乙烯电缆老化后的介质损耗因数。研究结果表明:随着老化程度的增加tan δ增大,20次老化处理前期增幅最大,对于50 Hz情况,tan δ从0.009 4增加为0.021 9;tan δ增大程度受到谐波频率和谐波电压的影响,且谐波频率的影响不可忽略。最后根据试验结果,提出电缆绝缘介质损耗因数修正方法,给出50~400 Hz高频下的修正系数。研究成果可用于工频条件下在线介损监测的修正,从而提升电缆老化在线评估的可靠性。
2024(3):19-30,37.DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2024.03.003
摘要:针对配电网线路参数受依频变化影响导致现有故障定位方法实现复杂以及行波传输速度无法准确计算的问题,基于多端行波频率矩阵,提出一种不依赖波头时间信息的复杂配电网故障定位方法。通过对故障行波固有频率主成分与传输距离的关系进行分析,定义各分支节点的参考端,并计算真实故障发生前的基准固有频率矩阵与真实故障发生后的故障固有频率矩阵之间的差值,最终得到相应的故障分支判定原理。在判定故障分支的基础上,按照故障点到参考端的路径不经过分支节点或经过分支节点数量最少为原则选取参考端,同时计算对应参考端故障固有频率主成分下的波速度,进而对故障点位置实现精确定位。仿真结果表明,所提方法无须检测行波波头时间,通过构建多端频率矩阵准确刻画配电网拓扑任一分支发生故障的情形,在保证故障分支可靠判定的同时实现了频率分量与波速度相互匹配,大大提高了故障定位精度,且定位结果不受故障位置、类型、过渡电阻、初相角影响。
2024(1):65-73,92.DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2024.01.006
摘要:针对风电接入多端柔性直流输电系统,为充分发挥风电参与系统调频能力,解决交直流并网故障引起的直流系统电压和交流电网频率波动问题,本文在现有下垂控制基础上提出了附加自适应分频控制策略。将直流电压偏差信号作为控制器输入信号,通过一阶低通滤波器将输入信号分为高频波动信号和低频波动信号,根据风电和直流输电系统各自调频能力的不同,将高频波动信号附加在风电机组转子侧换流器有功功率控制环,低频波动信号附加在直流有功功率控制外环,同时将电压源换流器(voltage source converter,VSC)实时功率裕度与直流电压变化量引入分频控制,实时调整低通滤波器的时间常数,动态调整功率输出,提高系统稳定性。在PSCAD/EMTDC中搭建仿真模型,仿真验证所提控制策略的有效性。
2024, 39(6):121-130.DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2024.06.013
摘要:配电网中光伏和电动汽车充电站的接入会影响配电网稳定运行,但其各自的灵活调度特性也为配电网增强了一定灵活特性,故提出一种考虑光伏利用效率与电动汽车充电设施数量限制的配电网分布式资源协调控制策略(distributed resource coordination control strategy, DRCCS)。该方法在光伏侧考虑配网中光伏控制能力,协调配网各光伏逆变器的V?Q下垂控制斜率,实现光伏出力优化控制。在电动汽车充电侧考虑实际充电站内充电设施的数量限制,实现电动汽车有序充电,在保证充电需求的前提下调用充电灵活性实现对配网的辅助支撑。综合构建考虑光伏利用效率与电动汽车充电设施数量限制的协调控制模型,实现维持配网电压稳定,提升光伏逆变器有功输出,并保证电动汽车充电需求的目标。所构建的混合整数非线性问题采用广义Benders分解算法(generalized Benders decomposition, GBD)进行求解,并通过仿真验证了该方法的有效性。
2022, 37(6):3-16.DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2022.06.001
摘要:高压直流输电系统的换相失败、直流闭锁、近区交流短路故障等会导致送端电网暂态过电压,制约输电能力、威胁系统安全稳定运行。为此,首先梳理换相失败、直流闭锁、近区交流故障3种典型故障下直流送端电网暂态过电压产生机理的异同,明确暂态过电压的主要影响因素;其次,总结现有暂态过电压的抑制策略及其优缺点;最后,针对现有研究尚存的不足,指出剖析不同新能源送出场景的暂态过电压机理、揭示暂态过电压多影响因素耦合规律、构建多时空尺度暂态过电压协同抑制体系等3个方面是未来高压直流输电送端电网暂态过电压研究的重点。
2022, 37(1):64-73.DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2022.01.008
摘要:针对典型场景生成方法存在未能全面考虑风、光、负荷等不确定因素间的耦合关系、传统聚类方法在高维数据集上表现较差、提取的典型场景不能很好体现原数据特征等问题。首先在改进核函数的基础上,结合贝叶斯公式和多元高斯分布,利用高斯过程回归(GPR)对电力系统中的多种不确定因素的耦合关系进行建模,生成模拟运行数据;其次,采用时序分段典型场景提取方法,划分总调度区间为若干子区间并分别进行中心点聚类,得出子区间带权典型场景并用笛卡尔积连接生成全调度区间典型场景集;然后,应用基于陆地移动距离(EMD)的方法,进行典型场景提取效果评价;最后,通过算例验证了提取的典型场景能更好保留原始基础场景集合的概率分布特性,充分体现原始数据集合中不确定因素之间的耦合关系。结果说明所述方法提取的典型场景能更好体现原数据特征。
2021, 36(5):61-71.DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2021.05.008
摘要:新能源大规模并网下,区域电压合格率降低的问题越来越显著,其主要原因是新能源自身不稳定性和有待改进的控制策略。首先以提高区域电压精度和稳定性为目的,详细计算 DFIG无功限度,并考虑过电流因素,进一步更正 DFIG无功下限;然后改进 DFIG机组控制结构,将 GSC无功容量计入 DFIG无功补偿中,使风电场在保留最大有功的同时,深度发掘无功潜能,提高风电场无功补偿能力,并结合 SVG 设计出协调控制策略,既能保留 SVG 灵活补偿能力,又可使风电场提供无功支撑,分担SVG补偿负担;最后通过分析灵敏度、无功裕度等参数,设计区域无功调配策略,进一步完善电压精细化控制策略,并通过两区域并网系统验证整套控制理论。
2021, 36(4):116-123.DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2021.04.015
摘要:电网运行断面是电力系统运行控制的重要手段。面对当前繁多的电网运行断面智能生成方法,如何合理的选择已成为电网运行断面在线生成算法领域研究的重要内容。在此背景下,提出一种基于 Q 学习的电网运行断面动态生成方法。该方法的主要特征在于训练得到 Q 学习智能体,根据电网运行特征动态选择电网运行断面生成方法,以便充分利用不同生成方法在不同场景下的算法优势。最后,基于某电网数据构造的算例表明,动态生成方法能够通过优化选择不同场景下的生成算法,提升生成结果的准确率。对于应用样本集,该方法提高准确率近5.2%。
2021, 36(2):124-131.DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2021.02.015
摘要:针对交流电网故障导致机端电压跌落时电力电子变压器的运行特点,该文提出一种适应 PET功率双向交换的低电压穿越运行控制策略。在电压跌落期间,根据正序电压跌落深度,自动调整注入无功功率,以协助电网电压恢复;并根据电压跌落前 PET有功传输情况,在保证 PET电流不越限的前提下,最大程度保持有功传输的水平及方向,减少对交直流电网的扰动。在电压不对称跌落情况下,同时辅之以负序电流抑制控制,以保证注入电网电流的对称性。最后,通过仿真模型验证该低电压穿越运行控制策略的有效性。
2021, 36(5):137-143.DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2021.05.017
摘要:随着用电信息的采集完善,准确的用户用电模式分析将为电力智能化建设提供重要依据,在此背景下,针对用电模式分析中考虑聚类特征类型单一的问题,提出一种考虑多类型特征优选的加权聚类分析方法。首先,将负荷类特征和气象类特征归一化建立待选择特征集合;然后,结合互信息和灰色关联度优选出聚类特征集;最后,采用权重分配的k-means方法对优选特征集合进行聚类,结合负荷曲线分析各用电模式的典型用电行为。通过对上海市某商场用电负荷数据的分析,证明该方法能够减少数据冗余信息的干扰并提升聚类质量。