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大规模光伏经柔直送出系统的近工频耦合振荡机理与特性分析

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电力自动化设备 2024年第8期44卷 70-76页

作者：彭茂兰许诘翊严喜林张楠谢小荣中国南方电网有限责任公司超高压输电公司电力科研院广东广州510663 清华大学电机系新型电力系统运行与控制全国重点实验室北京100084

针对近工频耦合振荡这类新型振荡稳定性问题,研究了其发生机理和稳定特性。建立大规模光伏经柔直送出系统的全电磁暂态模型,仿真展示了近工频耦合振荡的发生条件。通过分析设备在振荡频率下的复功率分布,阐明系统振荡源头与传播特性。... 详细信息

针对近工频耦合振荡这类新型振荡稳定性问题,研究了其发生机理和稳定特性。建立大规模光伏经柔直送出系统的全电磁暂态模型,仿真展示了近工频耦合振荡的发生条件。通过分析设备在振荡频率下的复功率分布,阐明系统振荡源头与传播特性。基于在线阻抗分析研究振荡发生的电路机理,分析影响振荡稳定性的关键因素。结果表明,在次/超同步近工频段,光伏电站表现为电阻为负的容性元件,与柔直送端换流站、输电线路共同构成负阻尼的串联谐振电路,从而引发不稳定的近工频耦合振荡;光伏网侧换流器、柔直换流器控制参数和输电线路电抗等因素会影响系统的稳定性。

关键词：光伏并网构网型控制柔性直流输电近工频耦合振荡阻抗模型

含多类型直流的交直流混联电网潮流计算方法适用性分析

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电力自动化设备 2024年第4期44卷 190-196页

作者：宋智强黄耀辉赵化时许建中赵成勇贾秀芳华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206 中国南方电网电力调度控制中心广东广州510670

作为电网发展的新阶段,交直流混联电网呈现多类型直流参与、大规模交直流互联的特点,而关于统一迭代和交替迭代2种潮流计算方法的适用性尚未得到深入分析。为此基于含多类型直流的交直流混联电网对2种潮流计算方法的运算性能进行对比研... 详细信息

作为电网发展的新阶段,交直流混联电网呈现多类型直流参与、大规模交直流互联的特点,而关于统一迭代和交替迭代2种潮流计算方法的适用性尚未得到深入分析。为此基于含多类型直流的交直流混联电网对2种潮流计算方法的运算性能进行对比研究。推导了含常规直流、柔性直流、混合直流的交直流混联电网潮流模型,进而提出了相应的统一迭代法和交替迭代法。通过3个交直流混联电网测试系统和南方电网实际系统数据验证了潮流模型的有效性和潮流算法的准确性,结合系统负荷水平、系统强度、直流嵌入规模等因素对2种潮流计算方法的收敛性能和计算速度进行对比分析。研究结果表明,在含多类型直流的交直流混联电网中进行潮流计算时,统一迭代法的计算效率比交替迭代法高。

关键词：多类型直流交直流混联电网潮流计算统一迭代法交替迭代法

考虑交通网络不确定性及SESS与MESS空间配合的分布式储能防灾应急规划

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电力自动化设备 2024年第7期44卷 54-61页

作者：高志海沈美燕马龙义宋莹沈鑫皓杨莉林振智浙江大学电气工程学院浙江杭州310027 广东电网有限责任公司惠州供电局广东惠州516000

为在大规模停电后提供紧急电力支持,提出一种考虑交通网络不确定性及固定储能系统(SESS)和移动储能系统(MESS)空间配合的分布式储能(DES)防灾应急规划方法。基于正态分布区间数,建立通行时间不确定的MESS调度交通网络模型,提出考虑SESS... 详细信息

为在大规模停电后提供紧急电力支持,提出一种考虑交通网络不确定性及固定储能系统(SESS)和移动储能系统(MESS)空间配合的分布式储能(DES)防灾应急规划方法。基于正态分布区间数,建立通行时间不确定的MESS调度交通网络模型,提出考虑SESS与MESS空间配合效应的联合应急供电策略。采用机会约束描述交通网络不确定性,构建考虑供电可靠性最优的DES选址定容模型。将机会约束转换为确定性等价类,针对DES防灾应急系统多个供电可靠性衡量指标间的冗余问题,提出基于规格化法平面约束法的多目标优化求解方法。采用改进的IEEE 30节点系统及交通网络进行验证,结果表明所提方法能够实现多区域最优配置,验证了SESS与MESS的空间配合效应,并反映了交通网络不确定性对规划结果的影响。

关键词：防灾应急分布式储能规划交通网络机会约束规划规格化法平面约束法

基于边界强化混合采样的两阶段电力系统暂态稳定评估

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电力自动化设备 2024年第4期44卷 143-150页

作者：周生存罗毅易煊承吴亚宁李丁雷成华中科技大学电气与电子工程学院强电磁工程与新技术国家重点实验室湖北武汉430074 南方电网能源发展研究院有限责任公司广东广州510530

受制于样本固有的不平衡性,基于数据挖掘的暂态稳定预测方法不易用于工程实践,为此,提出一种基于边界强化混合采样的两阶段暂态稳定评估模型。在第1阶段,利用预训练的级联卷积神经网络模型确定边界和非边界样本集,利用条件生成对抗网络... 详细信息

受制于样本固有的不平衡性,基于数据挖掘的暂态稳定预测方法不易用于工程实践,为此,提出一种基于边界强化混合采样的两阶段暂态稳定评估模型。在第1阶段,利用预训练的级联卷积神经网络模型确定边界和非边界样本集,利用条件生成对抗网络合成边界集失稳样本,并对非边界集稳定样本进行欠采样,以实现边界强化;在第2阶段,利用混合采样后的重构样本集再训练卷积神经网络模型,以更好地挖掘失稳样本的隐含特征,并采用改进后的焦点损失函数加强模型对边界集样本的学习能力。新英格兰39节点系统与南方某省级电网的仿真结果表明,所建模型有效降低了对失稳样本的漏判率,提高了整体预测精度,在样本极不平衡的情况下仍有良好的评估性能。

关键词：边界强化混合采样暂态稳定不平衡分类卷积神经网络

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超大规模海上风电海陆一体直流输电技术探讨

电网技术 2024年第7期48卷 2895-2901,I0076页

作者：蔡希鹏邹常跃彭发喜乔学博卢毓欣赵晓斌直流输电技术全国重点实验室(南方电网科学研究院有限责任公司) 广东省广州市510663

海上风电的大规模开发是“双碳”战略目标实现的重要举措之一。常规的海上风电经柔性直流送出方案中,风电登陆后依赖交流架空线实现陆上电能传输,存在陆上输电走廊占用大、需要建设大量陆上换流站等不足,难以支撑我国海上风电资源大规... 详细信息

海上风电的大规模开发是“双碳”战略目标实现的重要举措之一。常规的海上风电经柔性直流送出方案中,风电登陆后依赖交流架空线实现陆上电能传输,存在陆上输电走廊占用大、需要建设大量陆上换流站等不足,难以支撑我国海上风电资源大规模集中开发的需求。在分析我国海上风电开发需求的基础上,提出了超大规模海上风电海陆一体协同输电技术方案,为千万千瓦级海上风电基地开发提供一种新的解决思路。在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建了6000MW海上风电经三送、两受多端直流海陆一体送出系统模型,验证了所提技术方案的有效性和可行性。

关键词：超大规模海上风电直流汇集海陆一体协同柔性直流

考虑能量恢复的电解铝负荷一次调频自适应控制

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电力系统自动化 2024年第17期48卷 37-45页

作者：聂世豪黄润陈磊闵勇游广增吴琛清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 云南电网有限责任公司云南省昆明市650000

大规模新能源接入使得传统调频资源无法满足新型电力系统的调频需求。电解铝作为典型的高载能负荷,其大容量、易调节的负荷特性使其具备极大的调节潜力。文中针对电解铝自身的控制特性,提出一种参数随频率变化的自适应控制策略,通过控... 详细信息

大规模新能源接入使得传统调频资源无法满足新型电力系统的调频需求。电解铝作为典型的高载能负荷,其大容量、易调节的负荷特性使其具备极大的调节潜力。文中针对电解铝自身的控制特性,提出一种参数随频率变化的自适应控制策略,通过控制饱和电抗器使电解铝参与一次调频。该策略使得电解铝响应速度较快的同时保持了平稳的出力曲线,并加快了频率的恢复。为保证多次电解铝调频对生产效率、产量的影响较少,文中建立了电解铝参与调频对工艺流程影响的量化模型,并在此基础上提出电解铝参与调频后的能量恢复策略。在保证频率恢复不受较大影响的前提下,尽快使得电解铝回到初始工作状态。最后,通过算例验证了控制策略以及恢复策略的有效性与普适性。

关键词：电解铝高载能负荷一次调频自适应控制能量恢复

基于主从博弈的虚拟电厂参与多元竞争市场投标策略研究

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电力系统保护与控制 2024年第7期52卷 125-137页

作者：彭超逸徐苏越顾慧杰周华锋胡荣聂涌泉孙海顺陈文哲中国南方电网电力调度控制中心广东广州510530 强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学电气与电子工程学院) 湖北武汉430074

虚拟电厂(virtual power plant,VPP)可以聚合多元异构分布式能源(distributed energy resource,DER)灵活参与电力市场,但受市场多元主体投标行为不确定性的影响,VPP在日前电力市场面临着潜在的投标需求流标风险。为解决多元竞争电力市... 详细信息

虚拟电厂(virtual power plant,VPP)可以聚合多元异构分布式能源(distributed energy resource,DER)灵活参与电力市场,但受市场多元主体投标行为不确定性的影响,VPP在日前电力市场面临着潜在的投标需求流标风险。为解决多元竞争电力市场中电价电量不确定性影响下VPP的优化申报问题,提出一种VPP灵活分段投标策略。首先,基于分布式能源运行特性构建了虚拟电厂聚合可调节能力评估方法,在考虑电力平衡需求的基础上,提出按可调节能力划分区间的VPP灵活分段投标策略。然后,构建了虚拟电厂参与日前电力现货市场投标的主从博弈模型,以实现VPP收益及社会效益的最大化。最后,采用强对偶理论和大M法将该均衡约束规划问题(equilibrium problems with equilibrium constraints,EPEC)转化为混合整数线性规划问题(mixed integer linear program,MILP)求解。算例结果表明,VPP采用灵活分段投标策略参与日前电力市场,可以充分利用其可调节能力,保障其投标需求有效中标,有效提升了VPP收益及社会效益。

关键词：虚拟电厂聚合算法投标策略主从博弈

基于联络线可行域分析的跨区通道传输能力评估方法

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电力自动化设备 2024年第9期44卷 170-178页

作者：袁泉马骞李豹王子强周鑫张蔷孙宇军赖晓文中国南方电网电力调度控制中心广东广州510663 北京清能互联科技有限公司北京100084

跨区通道传输能力是区域调度机构预编制和下达送受电计划的关键参考信息。综合考虑多个相关子区域电网在不同时段运行边界的共同影响,有助于增强通道能力评估的全面性。提出一种基于联络线可行域分析的跨区通道传输能力评估方法。考虑... 详细信息

跨区通道传输能力是区域调度机构预编制和下达送受电计划的关键参考信息。综合考虑多个相关子区域电网在不同时段运行边界的共同影响,有助于增强通道能力评估的全面性。提出一种基于联络线可行域分析的跨区通道传输能力评估方法。考虑子区域的平衡、安全以及时段耦合等约束条件,计算各子区域电网在各时段的联络线可行域;利用不同子区域可行域的组合、提升-投影策略求得全网运行视角下关键送受电通道的可行域结果,并借助可行域顶点与极限传输功率的对应关系评估跨区通道的传输能力。基于两区域及三区域互联系统的运行场景进行算例分析,验证所提方法的有效性。

关键词：联络线可行域跨区通道传输能力多面体投影顶点搜索法

含碳捕集-电转气的风光火储一体化系统优化运行

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上海交通大学学报 2024年第5期58卷 709-718页

作者：程韧俐李江南周保荣赵文猛刘亚深圳供电局有限公司广东深圳518001 南方电网科学研究院广州510663 北京清大科越股份有限公司北京100025

碳捕集、电转气装置能够利用系统富裕新能源捕集火电燃烧所产生的碳排放,并生成燃气,形成碳资源循环利用链.为降低系统碳排放,促进新能源消纳,提升系统运行灵活性,提出含碳捕集-电转气(CC-P2G)的风光火储一体化系统架构,并设计其优化运... 详细信息

碳捕集、电转气装置能够利用系统富裕新能源捕集火电燃烧所产生的碳排放,并生成燃气,形成碳资源循环利用链.为降低系统碳排放,促进新能源消纳,提升系统运行灵活性,提出含碳捕集-电转气(CC-P2G)的风光火储一体化系统架构,并设计其优化运行模型.重点讨论该架构电能流和碳流的运行特性;考虑配额制下碳排放交易收益,以一体化系统综合效益最大化为目标,综合考虑各类设备运行特性,提出其优化运行模型.算例验证了CC-P2G系统在提升新能源消纳能力和系统运行效益方面的效用.结果表明,CC-P2G系统与碳排放配额交易等市场机制有效配合,能够在降低系统整体碳排放的同时提升运行效益.

关键词：风光火储一体化系统碳捕集和电转气系统电能流碳流碳排放配额