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电力市场环境下可靠性机组组合机制

电力自动化设备 2024年第2期44卷 173-181,197页

作者：龙志豪荆朝霞刘煜杜哲宇许玉婷华南理工大学电力学院广东广州510641 国网绍兴供电公司浙江绍兴312000

完善的双边现货市场是实现电力市场优化资源配置功能的关键,可靠性机组组合是双边现货市场环境下满足日内发电容量充裕度等可靠性要求的重要手段。探讨集中式市场环境下可靠性机组组合的组织方式、出清模型与结算机制。总结国内外各典... 详细信息

完善的双边现货市场是实现电力市场优化资源配置功能的关键,可靠性机组组合是双边现货市场环境下满足日内发电容量充裕度等可靠性要求的重要手段。探讨集中式市场环境下可靠性机组组合的组织方式、出清模型与结算机制。总结国内外各典型电力市场中可靠性机组组合相关机制设计,得到可靠性机组组合机制设计的一般思路。通过算例分析对比各可靠性机组组合出清模型下的市场绩效。基于数值仿真与理论分析结果为中国可靠性机组组合机制设计提供建议。

关键词：日前电力现货市场安全约束机组组合可靠性机组组合全成本补偿日内发电容量充裕度

计及内外部耦合的跟网型PMSG的同步稳定性分析与改进控制

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高电压技术 2024年

作者：李红宋国杰夏候凯顺周豪杨金鹏陈延明广西电力系统最优化与节能技术重点实验室(广西大学) 华南理工大学电力学院

跟网型PMSG存在内部多环控制耦合、机组与电网的外部耦合，内外部耦合可能会为PLL引入额外的附加通路，影响PLL的同步性能与机组稳定性。为此，为了揭示机组的失稳机理，建立了计及内外部耦合的跟网型PMSG同步模型。首先，考虑风机与电... 详细信息

跟网型PMSG存在内部多环控制耦合、机组与电网的外部耦合，内外部耦合可能会为PLL引入额外的附加通路，影响PLL的同步性能与机组稳定性。为此，为了揭示机组的失稳机理，建立了计及内外部耦合的跟网型PMSG同步模型。首先，考虑风机与电网的交互作用，阐述PLL作为风机与外部电网的耦合桥梁，研究多场景电网工况变化对系统稳定性的影响；并计及直流母线电压动态，研究了直流母线引入机侧与网侧交互的内在机制；采用复转矩分析法，分析内部多环控制参数、外部电网工况对机组等效阻尼的影响。针对内外部耦合的影响，提出了一种提升PMSG等效阻尼转矩的机/网协调控制策略。研究结果表明，内外部耦合引入的附加通路会改变PLL的结构，减弱PLL的等效阻尼；通过补偿该耦合引入的负阻尼，可重塑等效阻尼，增强PMSG的同步性。最后，通过实验样机，验证了理论分析的正确性与改进控制策略的有效性。

关键词： PMSG PLL 动态交互多环控制耦合复转矩分析法阻尼重塑

考虑新能源随机性的新型电力系统图深度学习稳定指标概率分布评估模型

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南方电网技术 2024年第7期18卷 118-128,138页

作者：管霖陈鎏凯陈灏颖李永哲华南理工大学电力学院广州510641

新型电力系统的新能源大规模随机性出力特点导致目前在线暂态稳定扫描结论面临失效风险,这一问题从元件建模精度、系统拓扑适应性和计算速度三个方面同时对现有方法提出挑战。因此提出了基于重概率化改进的置信带方法和图深度学习的稳... 详细信息

新型电力系统的新能源大规模随机性出力特点导致目前在线暂态稳定扫描结论面临失效风险,这一问题从元件建模精度、系统拓扑适应性和计算速度三个方面同时对现有方法提出挑战。因此提出了基于重概率化改进的置信带方法和图深度学习的稳定指标概率分布及置信带评估模型,通过图深度学习模型快速评估少量采样点,再由重概率化置信带方法扩增结果,利用标签共现知识引导时域仿真对准确率进行增强,最后使用置信带方法给出随机出力下的稳定概率分布和区间形式的评估结论。该方法优点在于利用了图深度学习的拓扑适应能力和快速计算特点,且不受元件建模精度限制,置信带计算结论具有可靠的理论背景,能够评估稳定概率分布。在IEEE-39和IEEE-300节点系统上的评估精度验证表明,所提方法能够高精度地预测指定方式暂态稳定指标,并给出可靠的概率评估结论。

关键词：新能源随机性新型电力系统暂态功角稳定概率评估图深度学习置信带重概率化

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充换储一体化电站布局及电缆供电的路径优化

南方电网技术 2024年第5期18卷 85-101页

作者：何晨可朱继忠华南理工大学电力学院广州510641

随着电动汽车在城市电力系统中的渗透率逐渐增加,系统对电动汽车的支撑能力需要进一步提升。结合城市配电系统配置新型集中性充换电设施是解决该问题的有效途径,合理有效的优化规划是一大难点。针对该问题,提出了一种综合电动汽车充换... 详细信息

随着电动汽车在城市电力系统中的渗透率逐渐增加,系统对电动汽车的支撑能力需要进一步提升。结合城市配电系统配置新型集中性充换电设施是解决该问题的有效途径,合理有效的优化规划是一大难点。针对该问题,提出了一种综合电动汽车充换储一体化电站(charging-swapping-storage integrated station,CSSIS)定容布局以及电缆供电路径优化的综合规划模型。基于充、换电设施的功能特点分析,分别构建充电站、换电站和储能电站运行和定容模型,并以此为基础建立一体站综合运行和定容布局模型,同时结合电动汽车在规划区的概率分布特点,分析一体站的电动汽车负荷。计及不同类型的负荷对供电可靠性的要求以及电缆供电走廊的类型,提出了结合一体站布局的电缆供电路径优化方法。基于公司自由现金流理论分析,优化电动汽车充换储一体化电站定容布局配置规划的累计净现值,并对电缆供电路径及其配套电缆走廊进行优化,采用YALMIP/CPLEX优化工具箱对模型进行求解。以某地区作为规划区,验证了所提方法的可行性和有效性,为电动汽车一体站及其配套的城市电缆配电系统的优化规划提供了新的思路和参考。

关键词：充换储一体化电站定容布局电缆供电路径优化公司自由现金流电动汽车

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柔性低频输电系统的故障分量特征及保护适用性分析

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高电压技术 2024年第5期50卷 1987-1996,I0010-I0012页

作者：李海锋许永治刘沈全梁远升金浩天王钢华南理工大学电力学院广州510641

柔性低频输电系统由于运行频率的改变以及柔性低频换流站的控制机理,其故障特征以及对保护原理的影响较为复杂。为了分析故障分量保护原理在柔性低频输电系统中的适用性问题,基于柔性低频换流站的控制架构,建立了以故障限流为故障控制... 详细信息

柔性低频输电系统由于运行频率的改变以及柔性低频换流站的控制机理,其故障特征以及对保护原理的影响较为复杂。为了分析故障分量保护原理在柔性低频输电系统中的适用性问题,基于柔性低频换流站的控制架构,建立了以故障限流为故障控制策略的双端型低频输电模型。计及该系统线路发生三相故障的控制特性,分析了不同情况下的低频故障分量阻抗特性,并推导出低频等值阻抗的量化计算式,进而从理论上分析其对传统故障分量保护元件的影响机理。最后,在PSCAD/EMTDC平台上搭建了双端低频输电测试模型对理论分析进行仿真验证。研究结果表明:柔性低频输电系统在一定故障条件下可造成故障分量保护范围缩小,甚至使得保护元件完全失效,研究结果对于低频系统继电保护研究的开展具有一定的参考作用。

关键词：低频输电系统故障分量控制特性阻抗特性距离元件方向元件

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单级式隔离型中压直挂光储混合级联并网系统

高电压技术 2024年

作者：王菁月刘闯朱帝裴忠晨郭东波蔡国伟东北电力大学电气工程学院

为了提高双级式隔离型中压直挂光储(double-stage isolated medium-voltage direct-linked PV-battery， DIMD- PVB)并网系统的功率密度、扩大其稳定运行范围并实现自适应相间功率平衡，提出一种单级式隔离型中压直挂光储混合(single-st... 详细信息

为了提高双级式隔离型中压直挂光储(double-stage isolated medium-voltage direct-linked PV-battery， DIMD- PVB)并网系统的功率密度、扩大其稳定运行范围并实现自适应相间功率平衡，提出一种单级式隔离型中压直挂光储混合(single-stage isolated medium-voltage direct-linked PV-battery-hybrid， SIMD-PVBH)级联并网系统。首先，采用单级式隔离型DC/AC变换省去中间直流环节解耦电容，提高系统功率密度，并利用全桥翻转模块实现高电压增益子模块拓扑；其次，通过光储混合级联方案解决局部光伏遮挡导致的相内功率变换单元过调制问题，扩大系统稳定运行范围；然后，综合考虑光伏中压大功率并网与多路MPPT运行需求，采用一种相间共直流母线-相内多直流母线的接线方式，在实现多路MPPT运行的基础上具备自适应相间功率平衡能力；最后，搭建了一套10 kV/1.5 MW的仿真系统，验证了所提出的SIMD-PVBH级联并网系统的可行性。

关键词：光储混合级联中压直挂并网单级式隔离型DC/AC变换功率平衡约束功率调控策略

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一种三相双输出有源中点钳位型三电平变换器

电工技术学报 2024年

作者：王秀云解媛媛王汝田刘闯邵鑫铭东北电力大学电气工程学院

该文基于有源中点钳位型三电平变换器（ANPC-TLC）结构，通过每相增加两个开关管形成了一种具有两组三相交流电压输出端口的双输出有源中点钳位型三电平变换器（DO-ANPC-TLC）拓扑。详细介绍DO-ANPC-TLC的拓扑结构，对其工作原理进行分... 详细信息

该文基于有源中点钳位型三电平变换器（ANPC-TLC）结构，通过每相增加两个开关管形成了一种具有两组三相交流电压输出端口的双输出有源中点钳位型三电平变换器（DO-ANPC-TLC）拓扑。详细介绍DO-ANPC-TLC的拓扑结构，对其工作原理进行分析，研究其不同开关状态下的电流路径、输出相电压电平和各开关的电压应力。针对DO-ANPC-TLC结构特点及工作原理，应用一种双输出虚拟空间矢量脉宽调制（DO-VSVPWM）方法，能够独立控制两组交流输出，并保持直流链路电容电压平衡。为了进一步简化控制过程，研究一种基于载波的简化双输出虚拟空间矢量脉宽调制（CB-VSVPWM）策略。在器件损耗和总谐波畸变率（THD）方面，对所提出DO-ANPC-TLC的性能进行分析。实验结果验证了所提出拓扑的可行性和调制策略的有效性。

关键词：双输出三电平变换器有源中性点钳位电容电压平衡损耗分布

燃料包壳表面沉积层对气泡脱离直径与气泡脱离频率影响的实验研究

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核动力工程 2024年第4期45卷 118-126页

作者：蔡杰进胡致平邓日宁华南理工大学电力学院广州510640

燃料包壳在压水堆运行中会形成表面沉积,其对包壳沸腾传热行为的影响机理尚不清楚。为探究包壳表面沉积层对气泡脱离直径和气泡脱离频率的影响规律,本研究基于常压下的流动沸腾可视化实验台架,采用包壳材料Zr-4合金为基板,对其进行逐层... 详细信息

燃料包壳在压水堆运行中会形成表面沉积,其对包壳沸腾传热行为的影响机理尚不清楚。为探究包壳表面沉积层对气泡脱离直径和气泡脱离频率的影响规律,本研究基于常压下的流动沸腾可视化实验台架,采用包壳材料Zr-4合金为基板,对其进行逐层沉积得到不同厚度的SiO_(2)沉积层来模拟燃料包壳表面沉积。通过开展流动沸腾实验对气泡脱离直径和气泡脱离频率进行气泡动力学分析,关注其与壁面过热度的变化规律,并与现有预测模型进行对比。研究发现:相比没有SiO_(2)沉积层的表面,有SiO_(2)沉积层的表面气泡脱离直径和气泡脱离频率更大,同时壁面过热度的增高会引起气泡脱离直径变大并加快气泡脱离壁面,在相同条件下工质过冷度和雷诺数对于气泡脱离频率的影响比气泡脱离直径更大;提出了符合本实验所有工况条件下改进的气泡脱离直径预测公式,改进后的预测计算式预测值与实验值的误差小于30%。

关键词：流动沸腾实验表面沉积层气泡脱离直径气泡脱离频率

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考虑异步通信的配电-气网分布式有功-无功协同优化

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电力系统自动化 2024年

作者：陈厚合高康静张儒峰姜涛闫克非东北电力大学电气工程学院

配电-气网(EGDN)中新能源大量并网和燃气运输过程中管网压力变化均可能增大配电网的电压波动。本文提出一种考虑异步通信的EGDN有功-无功协同优化控制方法。首先，研究EGDN中各元件的有功-无功特性；其次，根据EGDN能量运输过程中无功... 详细信息

配电-气网(EGDN)中新能源大量并网和燃气运输过程中管网压力变化均可能增大配电网的电压波动。本文提出一种考虑异步通信的EGDN有功-无功协同优化控制方法。首先，研究EGDN中各元件的有功-无功特性；其次，根据EGDN能量运输过程中无功需求特性，建立EGDN无功供需模型；然后，考虑EGDN无功平衡和网络运行约束，以最小化电网电压波动、网损和EGDN购电/气成本为目标，建立EGDN无功电压优化控制模型；最后，为保障EGDN中各能源主体信息的安全性与私密性，考虑配电网与配气网信息采集传输情况存在差异，可能存在通信延迟和信息丢包情况，采用异步交替方向乘子法对模型求解。通过对改进的IEEE 33节点和天然气7节点系统构成的EGDN系统进行仿真，结果表明，所提方法可有效缓解EGDN电压波动问题，减小网损并降低系统总运行成本。

关键词：配电-气网无功电压优化异步通信交替方向乘子法