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考虑频率及电压稳定约束的主动解列最优断面搜索方法

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电网技术 2023年第8期47卷 3324-3334页

作者：史华勃范成围李茜王永灿李燕陈刚国网四川省电力公司电力科学研究院四川省成都市610041 电力物联网四川省重点实验室(国网四川省电力公司) 四川省成都市610041 西南石油大学电气信息学院四川省成都市610500

解列是避免电力系统发生连锁故障及大范围停电的最后一道防线,而解列断面的确定对于解列后孤网系统的安全稳定至关重要。针对现有解列断面分析方法未考虑潮流冲击、电压稳定约束等问题,提出了一种考虑频率及电压稳定约束的主动解列最优... 详细信息

解列是避免电力系统发生连锁故障及大范围停电的最后一道防线,而解列断面的确定对于解列后孤网系统的安全稳定至关重要。针对现有解列断面分析方法未考虑潮流冲击、电压稳定约束等问题,提出了一种考虑频率及电压稳定约束的主动解列最优断面搜索模型,以系统潮流冲击最小为目标,在满足机组同调分群约束和系统连通性等约束的基础上,通过建立频率稳定约束对解列后孤岛产生的不平衡功率大小进行限制以提高解列后孤岛频率的稳定性;同时引入电压稳定指标,通过推导得到该指标与切负荷变化之间的灵敏度矩阵,得到线性化的电压稳定约束以提高孤岛电压稳定裕度。最后,通过修改后的新英格兰39节点系统进行仿真分析,验证了该文所提出的主动解列最优断面搜索方法的有效性。

关键词：主动解列最优断面搜索频率稳定电压稳定

水火电机组调速器死区对超低频振荡的影响分析

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四川电力技术 2020年第4期43卷 5-8,37页

作者：范成围国网四川省电力公司电力科学研究院四川成都610041

超低频振荡是近年来西南电网容易出现的频率稳定问题。现在的研究发现调速器系统是引起超低频的关键因素,通过优化调速器参数是抑制超低频振荡的有效手段。除此以外,调速器的死区作为非线性环节,对超低频振荡的影响很大,利用调速器死区... 详细信息

超低频振荡是近年来西南电网容易出现的频率稳定问题。现在的研究发现调速器系统是引起超低频的关键因素,通过优化调速器参数是抑制超低频振荡的有效手段。除此以外,调速器的死区作为非线性环节,对超低频振荡的影响很大,利用调速器死区实现抑制超低频振荡成为一种可能。基于此利用频率响应模型,分析水、火电机组的调速器死区对超低频振荡的影响,对如何利用死区配置在不损失调频能力的情况下实现超低频振荡抑制给出合理的建议。

关键词：超低频振荡调速器死区水、火电机组

基于改进苏霍夫降温算子的电-热混合潮流计算方法

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南方电网技术 2020年第10期14卷 18-26页

作者：靳旦范成围刘洋杜新伟魏巍李海波雷一国网四川省电力公司和国网四川省电力公司电力科学研究院成都610041 清华四川能源互联网研究院成都610213

综合能源系统是一种实现能耗终端供应高效、清洁、经济的能源组织形式。它集成了多种能源间的转换和传输,因此传统的电力系统潮流分析计算方法不再对耦合设备和热力流仿真计算适用。本文提出了一种适用于终端综合能源供应的电-热混合潮... 详细信息

综合能源系统是一种实现能耗终端供应高效、清洁、经济的能源组织形式。它集成了多种能源间的转换和传输,因此传统的电力系统潮流分析计算方法不再对耦合设备和热力流仿真计算适用。本文提出了一种适用于终端综合能源供应的电-热混合潮流计算方法。首先将热力管网中的苏霍夫降温算子简化,其次建立了电力、热力和水力流的数学描述,并在此基础上运用改进降温算子建立牛顿-拉夫逊快速迭代求解算法的数学模型,并推导了受电-热耦合关系影响的雅可比矩阵元素取值。最后通过一个区域电-热供应系统算例验证了本方法的有效性。

关键词：综合能源系统牛顿-拉夫逊算法苏霍夫降温算子耦合多能流潮流

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中长期电压稳定时域仿真软件应用评估

中国电力 2016年第10期49卷 79-83,89页

作者：陈刚范成围伍文城孙景涛胡柏玮南方电网科学研究院广东广州510080 西南交通大学电气工程学院四川成都610031

大规模电力系统的中长期电压失稳是一个缓慢的过程,其发生和变化与系统中慢速元件的动态行为紧密相关,研究电网中长期电压稳定问题需要选择能够反映其动态过程的仿真软件。选择PSS/E、PSD-FDS、Eurostag、PSASP和DSATools 5种仿真软件,... 详细信息

大规模电力系统的中长期电压失稳是一个缓慢的过程,其发生和变化与系统中慢速元件的动态行为紧密相关,研究电网中长期电压稳定问题需要选择能够反映其动态过程的仿真软件。选择PSS/E、PSD-FDS、Eurostag、PSASP和DSATools 5种仿真软件,通过仿真实验、程序参数、应用案例的对比分析,在原理算法、计算规模、元件模型、接口界面和实际应用等方面评估了各软件中长期时域仿真的特点、功能和适用范围,结果表明,PSD-FDS拥有更适合中国电力系统的模型库和数据格式,在实际系统中应用也更广泛,较其他软件更适用于中长期电压稳定研究。

关键词：电力系统中长期电压稳定时域仿真软件评估

基于统一频率模型的多死区环节对频率振荡影响的分析

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电力系统自动化 2020年第18期44卷 164-171页

作者：范成围陈刚史华勃刘畅滕予非国网四川省电力公司电力科学研究院四川省成都市610094

电力系统频率振荡是近年来最受关注的频率稳定问题之一。调速器死区对于频率振荡的影响不可忽略,但是目前的研究方法仅能分析单一死区环节,缺乏对于多死区系统的分析方法。为了解决上述问题,文中根据描述函数法的原理,定义应用于非线性... 详细信息

电力系统频率振荡是近年来最受关注的频率稳定问题之一。调速器死区对于频率振荡的影响不可忽略,但是目前的研究方法仅能分析单一死区环节,缺乏对于多死区系统的分析方法。为了解决上述问题,文中根据描述函数法的原理,定义应用于非线性组合系统的扩展描述函数,能够定量描述含有多个非线性环节系统的输入、输出关系。然后,基于多调速器的统一频率模型,将配置不同死区的水电和火电机组的原动机和调速器等效为单一的扩展描述函数。在复平面上结合扩展描述函数的负倒数随振幅变化的轨迹与发电机的奈奎斯特曲线,分析系统的稳定性。最后,根据2条曲线出现交点的条件,计算出使系统产生频率振荡的扰动临界振幅。所提方法能够定量反映多个死区环节的幅值对频率振荡的影响,实际电网仿真验证了利用死区配置抑制超低频振荡的有效性。

关键词：频率振荡多死区环节非线性组合系统扩展描述函数水电和火电机组

考虑室内体感舒适度的城市楼宇型能量枢纽优化配置与定容应用分析

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全球能源互联网 2020年第3期3卷 291-300页

作者：范成围陈刚熊哲浩靳旦刘洋杜新伟李海波雷一国网四川省电力公司电力科学研究院四川省成都市610213 清华四川能源互联网研究院四川省成都市610213 国网四川省电力公司四川省成都市610213

楼宇用能是城市能耗的重要组成部分。基于楼宇室内人体在各个季节的舒适体感温度,建立建筑和能量枢纽优化模型,据此计算维持楼宇最佳体感温度所需的冷热负荷,并基于外部能源要素价格、内部功率平衡等约束条件,面向用能托管的商业模式,... 详细信息

楼宇用能是城市能耗的重要组成部分。基于楼宇室内人体在各个季节的舒适体感温度,建立建筑和能量枢纽优化模型,据此计算维持楼宇最佳体感温度所需的冷热负荷,并基于外部能源要素价格、内部功率平衡等约束条件,面向用能托管的商业模式,提出楼宇冷热电气能量转换和存储设备的优化配置方法,以实现楼宇能量枢纽综合经济成本最优,并通过实际算例进行了验证。结果表明,充分发挥各类能量转换设备的互补特性,对于降低能量枢纽的综合成本起着关键作用。燃气内燃机满足电、热基荷,电网购电和热泵予以补充的方式具有较高的经济性。气价、峰谷电价差和燃气机热电比是影响整体经济性的重要因素。

关键词：能量枢纽楼宇优化配置体感温度

融合智能代理模型和改进微分进化算法的电力系统暂态稳定预防控制

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四川电力技术 2019年第4期42卷 1-6页

作者：陈振韩晓言范成围张华刘畅国网四川省电力公司电力科学研究院

电力系统暂态稳定预防控制可看作含微分方程的非线性规划优化模型,开发一种寻优能力强、计算速度快的优化求解方法非常关键。考虑暂态稳定预防控制问题的特点,提出一种融合智能代理模型和改进微分进化算法优化求解算法。在微分进化算法... 详细信息

电力系统暂态稳定预防控制可看作含微分方程的非线性规划优化模型,开发一种寻优能力强、计算速度快的优化求解方法非常关键。考虑暂态稳定预防控制问题的特点,提出一种融合智能代理模型和改进微分进化算法优化求解算法。在微分进化算法的基础上,引入扩展变异操作及参数自适应调整策略,提高微分进化算法的寻优能力,并利用改进微分进化算法求解预防控制优化模型。同时,为提高求解速度,利用潮流特征和集成极限学习机建立暂态稳定裕度预测的智能代理模型,在迭代优化过程中快速估计稳定裕度水平,避免反复进行时域仿真计算。仿真结果表明,所提方法不仅增强了传统智能优化算法的寻优能力,并能大幅度减少预防控制策略的求解时间。

关键词：暂态稳定预防控制智能优化智能代理模型

基于FNET实测数据分析川渝电网频率动态特性

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电力系统保护与控制 2014年第3期42卷 134-140页

作者：刘凯刘克天王晓茹范成围西南交通大学电气工程学院四川成都610031

电力系统频率动态监测网(FNET)在川渝电网实现了对频率的同步测量。基于FNET实测频率数据,评价了近几年川渝电网频率质量;呈现了川渝电网频率的时空分布特性;采用统计学方法研究了扰动后川渝电网的频率恢复能力;利用TLS-ESPRIT辨识方法... 详细信息

电力系统频率动态监测网(FNET)在川渝电网实现了对频率的同步测量。基于FNET实测频率数据,评价了近几年川渝电网频率质量;呈现了川渝电网频率的时空分布特性;采用统计学方法研究了扰动后川渝电网的频率恢复能力;利用TLS-ESPRIT辨识方法提取川渝电网低频振荡信息,观测到0.25 Hz模式下成都和攀枝花之间的弱阻尼低频振荡现象。相关结论有助于认识川渝电网频率质量和动态特性,完善川渝电网稳定控制方案。

关键词：频率监测网(FNET) 频率质量时空分布特性频率恢复能力低频振荡 TLS-ESPRIT

数据-物理联合驱动的大电网频率安全智能评估

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四川电力技术 2023年第3期46卷 16-19,65页

作者：陈振王曦陈刚石鹏范成围王永灿史华勃国网四川省电力公司电力科学研究院四川成都610041

新型电力系统的低惯量特征为其频率安全带来严峻挑战。为快速准确评估大电网受扰后的频率响应,文中提出数据-物理联合驱动的大电网频率安全智能评估方法。为实现数据模型和物理模型分析手段的有效结合,设计了频率安全评估的可信集成学... 详细信息

新型电力系统的低惯量特征为其频率安全带来严峻挑战。为快速准确评估大电网受扰后的频率响应,文中提出数据-物理联合驱动的大电网频率安全智能评估方法。为实现数据模型和物理模型分析手段的有效结合,设计了频率安全评估的可信集成学习方法,准确评估数据驱动频率安全结果的可信度,并通过设定可信度阈值作为数据模型和物理模型的切换依据。若数据模型评估结果的可信度高于阈值,则采纳为可靠的数据驱动频率安全评估结果,否则切换为基于物理模型的时域仿真方法进行评估。利用四川电网仿真模型生成数据集并进行模型性能分析,结果表明所提方法兼具频率安全评估的快速性和准确性。

关键词：频率安全数据-物理联合驱动可信集成学习人工智能