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面向综合能源供给侧改革的城市配网规划方法

电网技术 2016年第10期40卷 2924-2933页

作者：田园园廖清芬刘涤尘朱振山彭思成徐雨田武汉大学电气工程学院湖北省武汉市430072

随着能源与电力领域供给侧改革的推广,以电力为主体并融合天然气、热能和交通等多种能源形式的区域综合能源系统将成为未来城市配网的主要发展趋势。利用能源集线器模型刻画了同时耦合于电力网、天然气网和交通网的终端综合能源单元,利... 详细信息

随着能源与电力领域供给侧改革的推广,以电力为主体并融合天然气、热能和交通等多种能源形式的区域综合能源系统将成为未来城市配网的主要发展趋势。利用能源集线器模型刻画了同时耦合于电力网、天然气网和交通网的终端综合能源单元,利用能源转化特性提出了面向供给侧改革的综合能源供给转化响应策略,并且基于终端综合能源单元和供给转化响应策略提出了兼顾系统建设运行成本、慢充站充电时间效用函数和快充站交通流量效用函数的综合能源城市配网规划方法。最后,以一个由IEEE 14节点配电网络、20节点天然气网络和25节点交通网络耦合而成的区域综合能源系统为例进行仿真分析,验证了该规划方法所采用的充电站双重效用函数可分别保障电动汽车用户的充电时间满意度和充电地点便捷度,所利用的供给转化响应策略能通过调整能源供给结构实现在不改变负荷需求的前提下降低用能成本、优化运行特性的目的,同时所引入的基于终端综合能源单元的规划格局可实现电能、天然气、热能和交通等多元能源形式的统一协调规划,有利于提高系统建设运行的综合效益。

关键词：综合能源单元供给转化响应供给侧改革配网规划交通流量

基于多指标效能分析的分布式潮流控制器选址定容优化策略

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电力系统自动化 2017年第17期41卷 60-65,86页

作者：李顺唐飞廖清芬赵红生黄涌蔡昌松武汉大学电气工程学院湖北省武汉市430072 国网湖北省电力公司经济技术研究院湖北省武汉市430077

针对统一潮流控制器的推广受制于其可靠性及制造成本的问题,分布式潮流控制器(DPFC)应运而生,文中详细论述了DPFC的拓扑结构与工作原理,并对DPFC的特点及优势进行了分析。考虑到DPFC在电网中的安装位置及接入容量会直接影响其控制效能... 详细信息

针对统一潮流控制器的推广受制于其可靠性及制造成本的问题,分布式潮流控制器(DPFC)应运而生,文中详细论述了DPFC的拓扑结构与工作原理,并对DPFC的特点及优势进行了分析。考虑到DPFC在电网中的安装位置及接入容量会直接影响其控制效能的发挥,制定了基于多指标效能分析的DPFC选址定容两阶段优化策略。首先,基于DPFC对系统潮流均衡的影响程度确定最优安装地点,然后再应用经济性成本/效益分析进行容量的优化。在IEEE 30节点系统中进行DPFC的优化配置以验证策略的可行性与有效性,仿真结果表明DPFC接入系统后能够有效改善电网多方面的效能。

关键词：分布式潮流控制器选址定容潮流均衡性可用输电能力经济性成本/效益分析

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基于有限元法的变压器电磁振动噪声分析

电工技术学报 2016年第15期31卷 81-88页

作者：胡静竹刘涤尘廖清芬晏阳梁姗姗武汉大学电气工程学院武汉430072

变压器噪声是变电站主要噪声来源之一,研究变压器噪声对合理评估变电站噪声水平及对变压器降噪分析具有重要意义。从变压器噪声产生机理入手,分析变压器铁心和绕组的电磁振动噪声,建立了其电磁-结构-声场有限元模型。通过瞬态电磁场分析... 详细信息

变压器噪声是变电站主要噪声来源之一,研究变压器噪声对合理评估变电站噪声水平及对变压器降噪分析具有重要意义。从变压器噪声产生机理入手,分析变压器铁心和绕组的电磁振动噪声,建立了其电磁-结构-声场有限元模型。通过瞬态电磁场分析,并基于虚位移法得到铁心和绕组所受电磁力的时域波形,采用FFT变换对结果进行后处理获取电磁力的主要谐波分量大小,将其作为结构谐响应分析的激励源,通过频域内的振动分析得到铁心和绕组表面各节点的振动位移,并将其作为变压器声场分析的边界条件,进一步求解变压器声场模型,分析得到变压器周围空间场点在噪声集中频率100 Hz和200 Hz上的声压级,并与实测值进行对比分析,验证了该模型的可行性,可为变压器噪声预测提供理论依据和计算方法。

关键词：变压器噪声电磁-结构-声场模型有限元法 FFT 电磁力谐波

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电力故障波形重现技术及其关键问题

电力自动化设备 2012年第3期32卷 135-144页

作者：孙晓明高孟平刘涤尘袁荣湘廖清芬云南电网公司博士后科研工作站云南昆明650217 云南电力调度中心云南昆明650011 武汉大学电气工程学院湖北武汉430072

针对电力故障波形重现(EFWR)技术的系统设计问题,提出了EFWR的硬件系统结构及其基本性能要求。对故障波形数据预处理的必要性进行了探讨,提出了适宜波形延拓、重构的改进自适应Prony方法。针对自动测试需求,建立了故障波形数据库及测试... 详细信息

针对电力故障波形重现(EFWR)技术的系统设计问题,提出了EFWR的硬件系统结构及其基本性能要求。对故障波形数据预处理的必要性进行了探讨,提出了适宜波形延拓、重构的改进自适应Prony方法。针对自动测试需求,建立了故障波形数据库及测试结果专家分析系统的框架。针对闭环测试需求,提出了基于波形延拓的时标重叠策略,使EFWR也可用于闭环测试。针对低电压及全数字式测试需求,提出了简便有效的改进策略对传统微机型继电保护测试装置进行改进,使EFWR亦可在这2类测试领域发挥优势。

关键词：继电保护测试电力故障波形重现闭环测试低电压测试全数字式测试

计及分布式电源接入的配电网静态电压稳定性评估方法

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电力系统自动化 2015年第15期39卷 42-48页

作者：张谦廖清芬唐飞徐君茹刘涤尘邹宏亮武汉大学电气工程学院湖北省武汉市430072 国网浙江省电力公司台州供电公司浙江省台州市318000

为研究分布式电源(DG)接入对配电网静态电压稳定的影响问题,推导了能反映配电网各负荷节点电压稳定程度的电压稳定指标,提出了一种针对配电网的负荷增长策略,对DG接入前后全网最薄弱节点以及整个系统的静态电压稳定性进行了定量分析,结... 详细信息

为研究分布式电源(DG)接入对配电网静态电压稳定的影响问题,推导了能反映配电网各负荷节点电压稳定程度的电压稳定指标,提出了一种针对配电网的负荷增长策略,对DG接入前后全网最薄弱节点以及整个系统的静态电压稳定性进行了定量分析,结合PV曲线探讨了配电网电压崩溃事故的发生机理,对比分析了DG出力波动性较大时,集中接入和分散接入方式对静态电压稳定性的改善效果。所提的基于系统各节点电压稳定指标计算的静态电压稳定性分析方法可对负荷节点电压稳定裕度进行快速排序,并可实现全网薄弱节点的准确定位。DG接入前后的仿真实验结果表明,合理位置的DG接入可有效改善全网的静态电压稳定性。

关键词：配电网静态电压稳定分布式电源

基于VSC-HVDC的风电分散并网下垂控制策略

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电力系统自动化 2016年第3期40卷 103-109页

作者：田园园廖清芬刘涤尘彭思成邹宏亮武汉大学电气工程学院湖北省武汉市430072 国网台州供电公司浙江省台州市317000

海上风电的大规模开发使得柔性直流(VSC-HVDC)输电技术得到了越来越广泛的关注与应用。文中通过引入交流电压下垂控制,提出了基于VSC-HVDC的适应送端交流分散模式下的风电场多端并网的协调控制策略。在柔性直流输电传统控制策略的基础上... 详细信息

海上风电的大规模开发使得柔性直流(VSC-HVDC)输电技术得到了越来越广泛的关注与应用。文中通过引入交流电压下垂控制,提出了基于VSC-HVDC的适应送端交流分散模式下的风电场多端并网的协调控制策略。在柔性直流输电传统控制策略的基础上,保留配电网侧逆变器的定直流电压控制,以保证系统功率平衡;而使风电场侧整流器采用交流电压下垂控制,以代替原有的恒功率控制,从而引入下垂控制的无需通信联系和合理动态分配等优势。仿真分析表明所提控制策略不仅能保证有功出力灵活自动跟踪系统额定值,而且还具有一定的负荷波动容忍度和交直流故障隔离功能,且在风电场采用送端交流分散模式同时向多端配电网供电时,能在风电机组切出系统的情况下快速实现潮流反转,以保证系统供电可靠性,并能自动按照额定比例在各配电网间合理分配动态功率,为风电分散并网的协调运行提供了有效的解决途径。

关键词：柔性直流输电下垂控制风电并网潮流反转协调运行

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基于半监督谱聚类的最优主动解列断面搜索

电网技术 2015年第1期39卷 242-249页

作者：杨健唐飞廖清芬王乙斐陈恩泽刘福锁武汉大学电气工程学院湖北省武汉市430072 淮安供电公司江苏省淮安市223001 国电南瑞科技股份有限公司江苏省南京市211106

主动解列最优断面搜索是依据广域测量信息,在大电网遭受大扰动失步崩溃之前,依据实时工况和运行方式,快速准确求取电力孤岛划分的紧急策略。然而,在实际大系统的求解中,计算复杂度呈几何指数增长,是一个NP难题。提出了一种半监督谱聚类... 详细信息

主动解列最优断面搜索是依据广域测量信息,在大电网遭受大扰动失步崩溃之前,依据实时工况和运行方式,快速准确求取电力孤岛划分的紧急策略。然而,在实际大系统的求解中,计算复杂度呈几何指数增长,是一个NP难题。提出了一种半监督谱聚类算法,首先采用最小复合有功潮流冲击的目标函数和机组同调/分离等相关约束构建详细解列断面搜索模型,然后将最优断面搜索的优化求解过程,映射为约束谱聚类对静态图分割的松弛解求取过程,最后通过改进的PAM聚类算法选择最优主动解列断面。上述过程,在不丢失全网信息前提下,降低了时间复杂度,IEEE 118标准算例和四川电网实际系统的仿真验证,证明了该算法的正确性、有效性和快速性。

关键词：主动解列 NP难题半监督谱聚类电气距离解列断面

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抑制次同步振荡的SVC非线性控制方法

电工技术学报 2016年第4期31卷 129-135页

作者：岑炳成刘涤尘董飞飞廖清芬唐昱恒马文媛武汉大学电气工程学院武汉430072 中国电力科学研究院北京100192

静止无功补偿器(SVC)是抑制次同步振荡(SSO)的有效措施之一。现有用于抑制SSO的SVC控制策略尚不能适应电力系统非线性的特点。因此,提出一种实用的SVC非线性控制器设计方法,首先对发电机轴系模式进行解耦,然后根据所抑制的效果选取其输... 详细信息

静止无功补偿器(SVC)是抑制次同步振荡(SSO)的有效措施之一。现有用于抑制SSO的SVC控制策略尚不能适应电力系统非线性的特点。因此,提出一种实用的SVC非线性控制器设计方法,首先对发电机轴系模式进行解耦,然后根据所抑制的效果选取其输出函数,经推导得出SVC的控制规律,并从数学上证明其控制规律的正确性。最后采用时域仿真验证了所提出的非线性控制器设计方法的有效性,能够比传统PI控制方法更有效地抑制SSO,更好地保护发电机的轴系安全。

关键词：次同步振荡静止无功补偿器轴系模式解耦非线性控制

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特高压变压器噪声源模型及仿真分析

高电压技术 2014年第9期40卷 2750-2756页

作者：孙涛裴春明胡静竹廖清芬宋倩周年光国家电网公司北京100031 武汉大学电气工程学院武汉430072 中国电力科学研究院武汉430074 国网湖南省电力公司电力科学研究院长沙410007

准确评估特高压变电站内噪声水平需要合适的变压器声学模型。为此,在将变压器看作面声源的基础上,通过点声源与面声源的等效代替,最终将变压器等效为多个点声源,建立了相应的模型。该模型基于等效源法的思想,采用声功率级表示各等效点... 详细信息

准确评估特高压变电站内噪声水平需要合适的变压器声学模型。为此,在将变压器看作面声源的基础上,通过点声源与面声源的等效代替,最终将变压器等效为多个点声源,建立了相应的模型。该模型基于等效源法的思想,采用声功率级表示各等效点声源源强,等效过程方便简单,只需测量变压器附近少量场点的声压级,避免了近场声全息技术中的复杂计算。仿真计算结果显示:将面声源等效为多个点声源后的重建声场曲线与原平面声源产生的声场曲线基本一致。另外对1 000 kV变电站的仿真计算与实测数据的对比分析表明:结合提出的声学模型与点声源户外传播衰减,能较准确地预测变电站内任意点处噪声值,误差不超过1.5 dB。

关键词：变压器等效源法声学模型面声源点声源噪声预测