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考虑送端影响的海上风电经柔直并网系统电压支撑强度量化分析

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电网技术 2024年

作者：林毅唐雨晨欧鉴贤吴威边晓燕赵晋斌浙江大学电气工程学院国网福建省电力有限公司经济技术研究院上海电力大学电气工程学院

为弥补当前海上风电经柔直并网系统电压支撑强度评价指标的受端电压支撑因素考虑不足和忽略送端对受端影响等问题，本文提出考虑送端影响的海上风电经柔直馈入短路比。首先，分析海上风电经柔直并网系统结构与控制方式，明晰柔性直流输... 详细信息

为弥补当前海上风电经柔直并网系统电压支撑强度评价指标的受端电压支撑因素考虑不足和忽略送端对受端影响等问题，本文提出考虑送端影响的海上风电经柔直馈入短路比。首先，分析海上风电经柔直并网系统结构与控制方式，明晰柔性直流输电系统中送端大容量海上风电有功出力对受端交流电网的电压稳定影响；其次，提出受端交流电网影响因子，将受端电网中各有功、无功源对并网点电压的影响进行等效量化；然后基于影响因子，提出海上风电经柔直馈入短路比，不仅能反映送端对受端的影响，还兼顾换流站对并网点电压的支撑作用，使指标具有较高适用性；最后，通过实际电网仿真验证了所提指标的有效性，并获得临界短路比以完善电压支撑强度评价指标，研究结论可用于海上风电经柔直并网系统的规划和运行。

关键词：海上风电柔性直流输电电压支撑强度受端交流电网影响因子海上风电经柔直馈入短路比

计及配电侧分布式电源的输配协同高收敛性最优潮流研究

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电力工程技术 2024年第4期43卷 36-44页

作者：陈一丰黄铭浩董树锋浙江大学电气工程学院浙江杭州310027

在电力系统能源转型的背景下,充分利用配电侧分布式电源(distributed generation,DG)对于减少碳排放具有重要意义。而随着DG的广泛接入,输配电网之间存在双向功率流动,如果输电网和配电网仍然按照传统的等值方法进行最优潮流计算,将无... 详细信息

在电力系统能源转型的背景下,充分利用配电侧分布式电源(distributed generation,DG)对于减少碳排放具有重要意义。而随着DG的广泛接入,输配电网之间存在双向功率流动,如果输电网和配电网仍然按照传统的等值方法进行最优潮流计算,将无法获得精确结果。因此文中建立输配协同全局最优潮流优化模型,采用节点撕裂的方法解耦输配电网的耦合变量。在此基础上,通过数学推导得到模型的不动点迭代形式,考虑到传统的异构分解(heterogeneous decomposition,HGD)算法只利用最新的计算结果进行迭代计算,结合数学领域的安德森加速思想,利用历史迭代值对不动点迭代进行优化,提出基于安德森加速的HGD算法。经算例测试,该算法能充分利用配电侧DG。与其他算法进行对比,结果显示,该算法准确度高,收敛性能相较于HGD算法有显著提高。

关键词：输配协同最优潮流收敛性安德森加速分布式电源(DG) 不动点理论

车用功率模块热疲劳应力的高精度在线提取方法与实证

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中国电机工程学报 2024年

作者：项恩耀卢倚平罗皓泽杨欢王海兵阮鸥浙江大学电气工程学院威睿电动汽车技术(宁波)有限公司

随着车用功率模块的功率密度和电压等级不断提高，热可靠性问题日益突显。其中，温度应力是功率模块老化的主要因素之一。为了评估车用功率模块的热疲劳，需要获取完整的载荷历程，并采用应力循环计数方法进行损伤统计，但该方法难以在... 详细信息

随着车用功率模块的功率密度和电压等级不断提高，热可靠性问题日益突显。其中，温度应力是功率模块老化的主要因素之一。为了评估车用功率模块的热疲劳，需要获取完整的载荷历程，并采用应力循环计数方法进行损伤统计，但该方法难以在电动汽车驾驶过程中实时评估损伤信息，预测性维护存在滞后性。本文基于标准离线雨流计数法进行改进，针对不同材料以及所处不同寿命阶段，设计了可变的滤波窗宽对实时结温历程进行筛选和除噪。通过基于“三点双变程”法改进的实时雨流计数算法对有效结温极值点进行高效实时处理，即可实时得到温度应力全循环与半循环数据。通过离散标准化程序对原始热应力计数结果进行聚类存储，满足边缘计算的需要，实现低成本应力循环统计。最后基于乘用车测试了本在线算法在电动汽车实际驾驶路谱下的可行性。实验结果表明，与标准离线计数法相比，累积损伤度误差小于1%。进一步地，讨论了温度采样周期对应力计数和损伤计算的影响，表明温度采样周期为500ms可以兼顾算力与精度，支撑电动汽车的实时可靠性评估。

关键词：功率模块热机应力雨流计数法电动汽车

基于稳定指标多项式逼近的参数空间暂态电压稳定域边界确定方法

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电网技术 2024年

作者：刘昱辰吴浩董哲润江宸瑛甘德强马世英张立波浙江大学电气工程学院中国电力科学研究院有限公司

新能源在电力系统中的比例逐渐上升，使得新型电力系统的暂态电压稳定问题变得突出，因此有必要量化评估暂态电压稳定性并确定系统的参数空间暂态电压稳定域边界。首先采用基于多二元表的暂态电压稳定指标，以便量化评估系统的暂态电压... 详细信息

新能源在电力系统中的比例逐渐上升，使得新型电力系统的暂态电压稳定问题变得突出，因此有必要量化评估暂态电压稳定性并确定系统的参数空间暂态电压稳定域边界。首先采用基于多二元表的暂态电压稳定指标，以便量化评估系统的暂态电压稳定程度。其次提出利用基于配点法的多项式逼近方法，逼近暂态电压稳定指标与系统运行条件的多项式函数，进而根据暂态电压稳定临界指标值，提出基于多项式函数的参数空间暂态电压稳定域边界确定方法，并讨论了实际应用时参数空间暂态电压稳定域边界的处理方法。最后，基于IEEE 9节点系统和某实际系统的算例，验证了参数空间暂态电压稳定域边界确定方法的准确性和实用性。

关键词：暂态电压稳定暂态电压稳定指标暂态电压稳定域边界配点法多项式逼近

基于MMC的超级电容与蓄电池混合储能系统及其混合同步控制策略

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中国电力 2024年第6期57卷 78-89页

作者：曹宇胡鹏飞蔡婉琪王曦江道灼梁一桥浙江大学电气工程学院浙江杭州310027 国网浙江省电力有限公司培训中心浙江杭州310000 国网四川省电力公司电力科学研究院四川成都610065 浙江大学城市学院信息与电气工程学院浙江杭州310000

为满足储能系统提供惯量和一次调频支撑功能需要对多类型储能介质集中配置和优化调控的需求,针对基于模块化多电平换流器(modularmultilevelconverter,MMC)的新型混合储能系统(hybrid energy storage system,HESS)MMC-HESS,提出了混合... 详细信息

为满足储能系统提供惯量和一次调频支撑功能需要对多类型储能介质集中配置和优化调控的需求,针对基于模块化多电平换流器(modularmultilevelconverter,MMC)的新型混合储能系统(hybrid energy storage system,HESS)MMC-HESS,提出了混合同步控制(hybrid synchronous control,HSC)整体策略。MMCHESS采用模块化设计,将超级电容和蓄电池分别安置在高压直流母线侧和子模块内,具备高功率密度和高能量密度的优势。阐述了混合储能系统的拓扑结构和工作原理并采用混合同步控制策略提供系统惯量和一次调频功能及故障限流时的同步能力和孤岛并网切换功能,采用滤波器实现储能功率分配,采用荷电状态(state of charge,SOC)均衡控制实现蓄电池能量均衡。最后,基于硬件在环实验平台,验证了所提拓扑结构与控制策略的可行性和有效性。实验结果表明:所提混合储能系统及其控制策略具备惯量与频率支撑能力,在故障限流、正常并网、孤岛运行之间可灵活切换,能够有效发挥混合储能的综合优势,在中压配电网中具有良好的应用前景。

关键词：模块化多电平换流器超级电容蓄电池混合储能系统混合同步控制荷电状态均衡

大规模风电并网后江苏电网柔直换流站与UPFC的有功功率协调控制方法

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南方电网技术 2024年第3期18卷 138-145页

作者：刘柏良汪惟源张君黎程锦闽董芷函徐政国网江苏省电力有限公司南京210003 浙江大学电气工程学院杭州310027

随着“双碳”战略的提出与实施,我国将着力建设以新能源为主的新型电力系统。然而,风电等新能源大规模并网将给具有交直流混联特征的新型电力系统带来威胁与挑战。通过以十四五规划末期的江苏电网为例进行分析,发现在大规模风电并网背景... 详细信息

随着“双碳”战略的提出与实施,我国将着力建设以新能源为主的新型电力系统。然而,风电等新能源大规模并网将给具有交直流混联特征的新型电力系统带来威胁与挑战。通过以十四五规划末期的江苏电网为例进行分析,发现在大规模风电并网背景下,江苏电网中部分“南北向”500 kV交流输电线路N-1后负载过重的问题亟待解决。为此,基于综合灵敏度计算方法,提出了一种综合利用柔直换流站和统一潮流控制器的有功功率协调控制方法,用于改善系统潮流分布并消除潜在的线路过载。最后,以江苏电网为例进行了仿真分析,对苏州500 kV统一潮流控制器、白鹤滩-江苏直流和某规划中三端柔直换流站进行了有功协调控制。结果表明,所提协调控制方法应用于江苏电网时可有效解决交流输电通道N-1后负载过重问题,且相比于典型最优化方法在计算速度上具有优势。

关键词：风电并网模块化多电平换流器统一潮流控制器协调控制混合级联直流系统

基于分布鲁棒模型预测控制的微电网多时间尺度优化调度

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电力工程技术 2024年第4期43卷 45-55页

作者：李嘉伟巨云涛张璐刘文武王杰中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 北方工业大学电气与控制工程学院北京100144 国网浙江省电力有限公司杭州供电公司浙江杭州311400

源荷多元不确定性给“源荷储”一体化微电网优化调度带来了诸多挑战,但传统方案存在优化模型过于片面极端和时间尺度单一导致调度不合理的问题,无法兼顾可靠性和经济性,并且难以协调不确定性分析方法与不同时间尺度之间的配合关系。文... 详细信息

源荷多元不确定性给“源荷储”一体化微电网优化调度带来了诸多挑战,但传统方案存在优化模型过于片面极端和时间尺度单一导致调度不合理的问题,无法兼顾可靠性和经济性,并且难以协调不确定性分析方法与不同时间尺度之间的配合关系。文中基于数据驱动的多离散场景分布鲁棒方法,提出一种微电网两阶段分布鲁棒日前优化调度模型,使用列和约束生成算法进行求解。结合改进分布鲁棒优化的不确定方法、多时间尺度调度策略和模型预测控制理论,通过逐级细化调度时间尺度和减小预测周期的长度来提高精度,以最小化发电成本以及调节成本等为目标建立日前-日内多时间尺度滚动优化调度模型,较大程度上抵抗系统不确定性因素的影响。结合算例仿真分析,进一步说明了所提模型能够有效消纳新能源、降低运行成本同时兼顾安全性和经济性。

关键词：微电网模型预测控制多时间尺度优化调度分布鲁棒优化多场景技术数据驱动

考虑光伏不确定性的高耗能工业园区双时间尺度优化调度

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上海交通大学学报 2024年

作者：王佳颖陆春光矫文书吴秋伟曹永吉杨建立国网浙江省电力有限公司营销服务中心山东大学电气工程学院清华大学清华深圳国际研究生院国网浙江省电力有限公司宁波供电公司

为充分发挥高耗能工业负荷的调节潜力，缓解新能源大规模接入带来的电力系统供需平衡压力，本文提出了一种考虑光伏不确定性的高耗能工业园区双时间尺度优化调度方法。首先，基于条件生成对抗网络生成典型的光伏出力场景，对工业园区调... 详细信息

为充分发挥高耗能工业负荷的调节潜力，缓解新能源大规模接入带来的电力系统供需平衡压力，本文提出了一种考虑光伏不确定性的高耗能工业园区双时间尺度优化调度方法。首先，基于条件生成对抗网络生成典型的光伏出力场景，对工业园区调度过程中的光伏出力不确定性进行表征。其次，综合考虑园区内各类调控资源的耦合机理及调控特性差异，建立起高耗能工业园区双时间尺度优化调度模型：在日前阶段，以运行经济性最优为目标，优化了高耗能工业用户的生产计划；在日内阶段，通过调节电弧炉分接头挡位、储能充放电功率等更为灵活的调控资源，进一步平滑了工业园区的功率波动。最后，对含钢铁厂、水泥厂两类典型高耗能行业的工业园区进行优化调度，验证了所提方法的有效性。

关键词：高耗能工业优化调度光伏不确定性双时间尺度

基于电碳点对点交易的虚拟电厂联盟与配电网协同低碳运行策略研究

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电网技术 2024年第9期48卷 3554-3563,I0004,I0005-I0011页

作者：钟荣豪张亚超朱蜀谢仕炜福州大学电气工程与自动化学院福建省福州市350108 国网湖南省电力有限公司调度控制中心湖南省长沙市410004

虚拟电厂(virtual power plant,VPP)可以通过先进的控制技术对海量分散的分布式能源进行有效聚合,为实现低碳发展提供了有效途径。为促进VPP在碳减排方面的积极作用,提出了一种VPP联盟和配电网多主体协同优化框架。首先,基于碳排放流理... 详细信息

虚拟电厂(virtual power plant,VPP)可以通过先进的控制技术对海量分散的分布式能源进行有效聚合,为实现低碳发展提供了有效途径。为促进VPP在碳减排方面的积极作用,提出了一种VPP联盟和配电网多主体协同优化框架。首先,基于碳排放流理论制定了电-碳综合定价方法,激励VPP低碳运行。其次,考虑多个VPP之间采用合作联盟的形式进行共享交易,构建一种基于纳什议价理论的多VPP电碳点对点(peer-to-peer,P2P)交易机制模型,实现资源共享的同时兼顾个体利益和联盟效益。在此基础上,建立一种基于电-碳综合价格引导VPP间电碳P2P交易的VPP联盟-配电网协同优化双层模型。上层模型是多VPP之间电碳P2P最优交易问题,采用自适应步长交替方向乘子法实现多VPP间的分布式求解。下层模型则是配电网的最优经济调度问题。最后,通过算例验证了所提模型和方法的有效性。

关键词：虚拟电厂碳排放流电-碳综合价格点对点交易纳什议价理论双层优化