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考虑日内温度变化的夏季温敏负荷模型及其时变参数的两阶段辨识方法

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电力自动化设备 2024年第6期44卷 210-216页

作者：康进刘晓峰周毅高佳宁吴浩鞠平浙江大学电气工程学院浙江杭州310027 国家电网有限公司华东分部上海200002

现有关于电力负荷温敏特性的研究大多仅关注长时间尺度上最高温度与最大负荷之间的关系,而未分析日内不同温度下的温敏特性。建立能反映日内温度变化的温敏负荷模型,并引入2个假设以解决模型可辨识性的问题;提出适用于参数辨识的数据筛... 详细信息

现有关于电力负荷温敏特性的研究大多仅关注长时间尺度上最高温度与最大负荷之间的关系,而未分析日内不同温度下的温敏特性。建立能反映日内温度变化的温敏负荷模型,并引入2个假设以解决模型可辨识性的问题;提出适用于参数辨识的数据筛选方法和温敏负荷模型时变参数的两阶段辨识方法。算例结果表明,所提方法可以准确且鲁棒地辨识温敏负荷模型的时变参数,并得到日内温敏负荷曲线及温敏负荷占比。

关键词：温敏负荷时变参数两阶段辨识日内温度变化

计及数字控制延时影响的含PMSG电力系统的宽频振荡z域阻抗判据研究

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电力系统保护与控制 2024年第10期52卷 138-146页

作者：黄志光陈浩丁浩寅张怡静钟伟伦徐波国家电网有限公司华东分部上海200120 上海电力大学电气工程学院上海200090

随着大量数字控制被应用于永磁直驱风电机组,受数字控制延时影响,含永磁直驱风电机组电力系统的宽频振荡问题日益突出。为了深入分析宽频振荡失稳机理以及快速准确地评估系统稳定性,提出了一种新的阻抗建模方法和稳定性判据。首先,基于... 详细信息

随着大量数字控制被应用于永磁直驱风电机组,受数字控制延时影响,含永磁直驱风电机组电力系统的宽频振荡问题日益突出。为了深入分析宽频振荡失稳机理以及快速准确地评估系统稳定性,提出了一种新的阻抗建模方法和稳定性判据。首先,基于精确离散化方法将含有延时环节的永磁直驱风电机组以及受端交流电网中的系统元件分别建模成锁相环坐标系下的z域阻抗模型。根据电路原理,将所有系统元件聚合成z域聚合阻抗模型,以此作为后续理论发展的模型基础。然后,基于盖尔圆定理,提出广义禁区判据来分析系统稳定性。最后,在Matlab/Simulink中搭建含永磁直驱风电机组的改进IEEE 3机9节点模型验证所提方法的有效性。

关键词：数字控制延时阻抗模型直驱风机宽频振荡稳定性判据

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基于储能惯量支撑的受端电网频率优化控制方法

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电工技术学报 2024年第11期39卷 3556-3568页

作者：张怡静李智时艳强丁浩寅张文朝国家电网有限公司华东分部上海200120 北京科东电力控制系统有限责任公司北京100089

针对大规模可再生能源的接入,导致受端电网的等效惯量和调频能力不断降低,严重影响受端系统频率稳定的问题,该文提出考虑储能支撑的受端电网频率稳定优化控制方法。首先,分析受端电网下多源储能频率响应特性;其次,分析基于多源储能的多... 详细信息

针对大规模可再生能源的接入,导致受端电网的等效惯量和调频能力不断降低,严重影响受端系统频率稳定的问题,该文提出考虑储能支撑的受端电网频率稳定优化控制方法。首先,分析受端电网下多源储能频率响应特性;其次,分析基于多源储能的多能源能量协调与频率变化的关系,建立考虑多能源储能支撑的频率支撑特性模型,并对基于多能源协调对受端电网频率响应等值模型进行修正;再次,建立以受端电网频率变化速度指标和频率跌落指标两方面作为频率稳定指标,并提出基于多源储能支撑的受端电网频率稳定优化控制方法;最后,以某实际受端电网为算例建立仿真模型,算例结果验证了该模型的有效性,基于多能源储能支撑可提高受端电网的频率稳定性能。

关键词：储能受端电网频率稳定优化控制

基于公式化限额和最小裕度最大化的电网热稳定限额计算

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电力系统自动化 2024年第3期48卷 159-167页

作者：曾涛陈浩郭瑞鹏汪震浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027 国家电网有限公司华东分部上海市200120

编制热稳定控制限额是电网调度控制中心的重要工作,也是保障电网安全运行的重要手段。针对新能源大规模并网后潮流不确定性大导致热稳定限额制定难度增大的问题,以预想故障分析为基础计算潮流转移关系并建立电网安全约束,进而提出了基... 详细信息

编制热稳定控制限额是电网调度控制中心的重要工作,也是保障电网安全运行的重要手段。针对新能源大规模并网后潮流不确定性大导致热稳定限额制定难度增大的问题,以预想故障分析为基础计算潮流转移关系并建立电网安全约束,进而提出了基于公式化限额和最小裕度最大化的三阶段电网热稳定限额计算方法,实现了热稳定限额的批量自动计算。第1阶段对输电通道限额进行初始化,第2阶段对故障后易过载的通道按照故障后不超瓶颈设备短时载流能力制定公式化限额要求,第3阶段对转移关系约束存在耦合的通道集合逐次按最小裕度最大化原则计算通道控制限额。对输电资源紧张的通道同时采用公式化限额和通道控制限额要求可以减小保守性,充分释放通道输电能力;对其余通道只采用通道控制限额要求,可减少并简化控制要求。以某区域电网2023年夏季高峰运行方式为例,限额自动计算结果与稳定规程的一致性较好,验证了所提方法的有效性。

关键词：热稳定限额公式化限额预想故障最小裕度最大化冗余约束过滤

考虑频率偏差和电压刚度约束的抽水蓄能机组与新能源场站联合调度方法

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电力自动化设备 2024年

作者：娄为王国腾许凌赵乐黄莹徐政林泊远国家电网有限公司华东分部浙江大学电气工程学院

为利用抽水蓄能机组调频和电压支撑能力提升新能源电力系统的安全稳定性，提出一种基于频率偏差与电压刚度的抽水蓄能机组与新能源场站联合调度方法。首先，针对电网故障下新能源场站低电压穿越造成的大量能量缺额问题，推导出频率偏差... 详细信息

为利用抽水蓄能机组调频和电压支撑能力提升新能源电力系统的安全稳定性，提出一种基于频率偏差与电压刚度的抽水蓄能机组与新能源场站联合调度方法。首先，针对电网故障下新能源场站低电压穿越造成的大量能量缺额问题，推导出频率偏差约束的解析表达式；接着，根据电压刚度的定义，推导出新能源场站并网点电压刚度约束表达式；然后，利用多面体不确定集合描述新能源的不确定性，以弃风弃光量最小为优化目标，提出一种考虑频率偏差和电压刚度约束的抽水蓄能机组与新能源场站联合鲁棒调度方法；最后，在一个修改的IEEE 39节点系统中进行测试，结果表明合理利用抽水蓄能机组可以有效抑制新能源波动并提高系统频率和电压稳定性。

关键词：频率偏差电压刚度抽水蓄能机组新能源场站联合调度方法

基于安全深度强化学习的电网有功频率协同优化控制

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上海交通大学学报 2024年第5期58卷 682-692页

作者：周毅周良才史迪赵小英闪鑫国家电网有限公司华东分部上海200002 AINERGY 美国圣塔克拉拉95051 国电南瑞科技股份有限公司南京210024

可再生能源占比不断增加给互联电网频率控制带来严峻考验.由于常规的自动发电控制(AGC)策略没有考虑电网潮流安全约束,所以传统方法根据专家知识和经验进行尝试性发电机功率调整,需耗费较多时间;基于最优电力潮流的互联电网AGC优化模型... 详细信息

可再生能源占比不断增加给互联电网频率控制带来严峻考验.由于常规的自动发电控制(AGC)策略没有考虑电网潮流安全约束,所以传统方法根据专家知识和经验进行尝试性发电机功率调整,需耗费较多时间;基于最优电力潮流的互联电网AGC优化模型由于非凸性和大规模性,求解时间较长且存在收敛性问题.鉴于常规深度强化学习具有“离线训练、在线端对端形成策略”的优点,但在动作探索过程中无法保证系统安全性,提出一种基于安全深度强化学习的电网有功频率协同优化控制方法.首先,将电网频率控制建模为约束马尔可夫决策过程,对决策过程添加相关安全约束进行智能体设计;然后,基于华东电网实际系统算例对智能体进行训练和性能提升;最后,对比智能体决策与常规AGC策略效果.结果表明:所提方法在多种运行方式下可快速生成有功频率控制策略,且保证系统频率恢复过程中电网的安全性,可辅助调度员在线决策.

关键词：有功频率协同控制人工智能深度强化学习约束马尔可夫决策过程智能体

计及同步机惯性与储能虚拟惯性价值的电能、惯性及一次调频联合优化出清模型

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中国电机工程学报 2024年第19期 7543-7555页

作者：朱兰董凯旋唐陇军李振坤余家乐上海电力大学电气工程学院国家电网有限公司华东分部

高比例新能源发电并网将导致电力系统同步机惯性和频率响应资源减少，大扰动下电力系统频率安全问题凸显。目前，现货市场缺乏机制来激励惯性资源供应，而同步机惯性和储能虚拟惯性本身具有一定价值，因此可以考虑将他们纳入现货市场进... 详细信息

高比例新能源发电并网将导致电力系统同步机惯性和频率响应资源减少，大扰动下电力系统频率安全问题凸显。目前，现货市场缺乏机制来激励惯性资源供应，而同步机惯性和储能虚拟惯性本身具有一定价值，因此可以考虑将他们纳入现货市场进行出清，以有效地维持系统频率稳定。为此，该文首先探讨同步发电机和储能提供惯性与一次调频的区别，并基于储能虚拟惯性延时推导两阶段响应过程的频率安全约束；其次，提出计及同步机惯性“块状”特性与储能能量预留系数的电能、惯性及一次调频日前出清模型，获取同步机惯性和虚拟惯性价值；最后，基于算例验证所提模型的有效性，并讨论不同参数设置对于出清结果的影响。

关键词：同步机惯性虚拟惯性频率安全约束惯性辅助服务市场储能

针对海上风电场汇集线路单相接地故障的柔直侧新型距离保护方案

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中国电机工程学报 2024年第15期44卷 5899-5907,I0005页

作者：晁晨栩郑晓冬叶海刘中平刘虎林韩俊张怀宇邰能灵电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学) 上海市闵行区200240 国家电网有限公司华东分部上海市浦东新区200120 国家电网有限公司西南分部四川省成都市610095

海上风电场汇集线路发生单相接地故障时,线路两侧短路电流分别由风电机组换流器和柔直换流器提供,由于正序、负序与零序网络串联,在传统大电网存在场景下不受控制影响的零序电流也将像正序和负序电流一样呈现幅值受限、相位受控特性,柔... 详细信息

海上风电场汇集线路发生单相接地故障时,线路两侧短路电流分别由风电机组换流器和柔直换流器提供,由于正序、负序与零序网络串联,在传统大电网存在场景下不受控制影响的零序电流也将像正序和负序电流一样呈现幅值受限、相位受控特性,柔直侧距离保护无法正确识别单相接地故障。该文建立海上风电场汇集线路单相接地故障时的复合序网,分析汇集线路两侧故障特性,在不借助线路双端通信的前提下,利用柔直侧负序和零序电流准确求取风机侧零序电流。基于此,构建关于故障距离的方程,提出柔直侧新型距离保护方案,解决了双端均为逆变型电源的线路中零序电流受控导致距离保护性能下降的问题。此外,所提保护方案受风电场无功支撑策略、过渡电阻大小及性质影响小。测试结果表明,该保护方案可以准确识别海上风电场汇集线路区内外单相接地故障。

关键词：海上风电场柔性直流换流站汇集线路距离保护单相接地故障过渡电阻

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基于综合序分量的柔性直流交流送出线路单相接地距离保护

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电力系统自动化 2024年第17期48卷 119-129页

作者：张怀宇郑晓冬晁晨栩邰能灵刘中平侯勇电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学) 上海市200240 国家电网有限公司华东分部上海市200120

在柔性直流换流器故障电流相位受控特性的影响下,传统距离保护在柔性直流交流送出线路发生单相经过渡电阻接地故障后易出现不正确动作行为。文中分析了柔性直流交流送出线路单相接地故障时的电气量分布规律,利用柔性直流交流送出线路单... 详细信息

在柔性直流换流器故障电流相位受控特性的影响下,传统距离保护在柔性直流交流送出线路发生单相经过渡电阻接地故障后易出现不正确动作行为。文中分析了柔性直流交流送出线路单相接地故障时的电气量分布规律,利用柔性直流交流送出线路单相接地故障期间换流站侧负序电流受抑制的新特征,提出一种基于综合序分量的新型单相接地距离保护。所提保护方案从理论上消除了过渡电阻的影响,可基于单端量准确计算故障位置。此外,该保护也适用于柔性直流并网于弱系统场景。最后,通过仿真验证了所提保护方案的有效性。

关键词：柔性直流输电综合序分量单端量保护距离保护负序电流抑制过渡电阻

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