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基于故障穿越演化特性的SVG电磁暂态模型测辨方法

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电力系统保护与控制 2024年第13期52卷 1-12页

作者：夏楠罗傲京晁璞璞张青蕾李卫星王潇平国网陕西省电力有限公司电力科学研究院陕西西安710100 大连理工大学电气工程学院辽宁大连116024 国网陕西省电力有限公司电力调度控制中心陕西西安710049

建立准确的静止无功发生器(static var generators,SVG)白盒电磁暂态仿真模型是分析电网电压稳定特性的前提。然而,由于SVG的控制器结构和参数保密,其建模大都基于典型控制结构和参数,模型的暂态输出特性与实际差异较大。针对上述问题,... 详细信息

建立准确的静止无功发生器(static var generators,SVG)白盒电磁暂态仿真模型是分析电网电压稳定特性的前提。然而,由于SVG的控制器结构和参数保密,其建模大都基于典型控制结构和参数,模型的暂态输出特性与实际差异较大。针对上述问题,提出了基于SVG厂家封装黑盒模型故障穿越(fault ride-through,FRT)演化特性的电磁暂态模型测辨方法。首先,分析了厂家黑盒模型的拓扑特征,通过多工况故障穿越响应测试,厘清了其故障穿越演化特性。然后,通过分析不同控制环节暂态切换过程对SVG故障穿越响应特性的影响和作用途径,提出了基于SVG故障穿越响应演化形态的控制器结构辨识方法。通过分析SVG不同控制环节参数对其故障穿越响应特性的分阶段作用原理,提出了基于故障穿越响应幅值的控制器参数分步辨识方法,形成了SVG的白盒化电磁暂态模型测辨方法体系。最后,将建立的不同型号白盒仿真模型与对应厂家黑盒模型进行了故障穿越响应特性对比分析,发现其误差远小于现行标准的允许误差,证明了提出方法的有效性和通用性。

关键词： SVG 厂家黑盒模型故障穿越响应特性电磁暂态模型控制器结构辨识控制器参数辨识

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基于数学形态学的电力系统灵活调节能力充裕度分析

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中国电力 2024年

作者：章枫樊恒建邓晖房乐周子青李知艺国网浙江省电力有限公司电力科学研究院国网浙江省电力有限公司电力市场仿真实验室国网辽宁省电力有限公司电力调度控制中心浙江大学电气工程学院

随着新能源在电力系统中的占比升高，电力系统的灵活调节需求也随之增加。系统中的灵活性资源是否能够满足调节需求成为了新型电力系统建设过程中亟待解决的问题。基于形态学分解理论，建立了考虑储能特性的电力系统灵活调节能力充裕度... 详细信息

随着新能源在电力系统中的占比升高，电力系统的灵活调节需求也随之增加。系统中的灵活性资源是否能够满足调节需求成为了新型电力系统建设过程中亟待解决的问题。基于形态学分解理论，建立了考虑储能特性的电力系统灵活调节能力充裕度分析模型；使用两种不同的运算子进行形态学分解，从电力系统净负荷曲线中分解得到了系统灵活调节能力充裕度分解结果；然后对应不同的灵活性调节需求，计算了不同装机容量灵活性资源系统的灵活调节能力充裕度；基于某省电力系统实际运行数据，验证了所提方法的有效性，计算了满足全部系统灵活调节能力充裕度的最小储能装机容量。

关键词：数学形态学灵活调节能力充裕度调节价值

基于多元经验模态分解的风电并网系统次同步振荡检测

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可再生能源 2024年第6期42卷 781-788页

作者：于鹏郭国先杨晓明刘颖明国网辽宁省电力有限公司电力调度控制中心辽宁沈阳110006 沈阳工业大学电气工程学院辽宁沈阳110870

随着风电的大规模并网,电力系统次同步振荡(SSO)事件频发,严重威胁电网的安全稳定运行。实现风电并网系统SSO的准确检测,对保障系统稳定运行具有重要意义。现有的基于量测数据的SSO检测方法多为单通道方法,难以兼顾系统全局SSO特性。为... 详细信息

随着风电的大规模并网,电力系统次同步振荡(SSO)事件频发,严重威胁电网的安全稳定运行。实现风电并网系统SSO的准确检测,对保障系统稳定运行具有重要意义。现有的基于量测数据的SSO检测方法多为单通道方法,难以兼顾系统全局SSO特性。为此,文章提出了一种基于多元经验模态分解(MEMD)的风电并网系统SSO检测方法。首先,对风电并网点量测数据进行多元经验模态分解,进而借助Teager-Kaiser能量算子(TKEO)筛选出含SSO模式的IMF分量;然后,采用希尔伯特黄变换(HHT)辨识次同步振荡频率及阻尼比;最后,结合改进的4机2区域测试系统的仿真数据对所提SSO检测方法进行测试,结果验证了所提方法的有效性。

关键词：次同步振荡检测量测信息多元经验模态分解 Teager-Kaiser能量算子希尔伯特黄变换

考虑超碳需求响应的综合能源系统低碳优化调度

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电网技术 2024年第5期48卷 1863-1872,I0015,I0012-I0014页

作者：崔杨姜帅赵钰婷徐扬张节潭王茂春王铮现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林省吉林市132012 国网青海省电力公司调度控制中心青海省西宁市810008 国网甘肃省电力公司调度控制中心甘肃省兰州市730030

西北地区新能源发展迅速,充分利用当地独有的光热资源优势,同时结合火电低碳化改造与新能源协同运行,有利于推动当地能源系统绿色低碳转型。为尽最大限度地提升系统的减碳能力,提出一种基于源荷协同降碳的超碳需求响应模型,将动态碳排... 详细信息

西北地区新能源发展迅速,充分利用当地独有的光热资源优势,同时结合火电低碳化改造与新能源协同运行,有利于推动当地能源系统绿色低碳转型。为尽最大限度地提升系统的减碳能力,提出一种基于源荷协同降碳的超碳需求响应模型,将动态碳排放因子作为分时电价的惩罚因子,从而将源侧碳信号传递至荷侧,驱使用户侧进行低碳性状态转移。首先,在日前调度阶段,构建预调度-再调度两阶段调度运行机制,再调度根据预调度的系统状态信息进行超碳需求响应,来深度降低系统碳排量。其次,将光热电站引入综合能源系统,与风电场、碳捕集电厂协同运行,从而构建高比例新能源场景,来验证超碳需求响应在此场景下的减碳效益。最后,建立了基于超碳需求响应的预调度-再调度两阶段低碳调度模型。经算例仿真分析表明,所提源荷协同降碳的新思路能有效提高系统的减碳能力,深入挖掘系统的降碳空间,提升系统的经济效益。

关键词：综合能源系统动态碳排放因子超碳需求响应碳捕集电厂低碳经济调度

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面向虚拟运营商的云储能调度与结算方法

电力系统及其自动化学报 2024年

作者：马永吉曹芬王慧芳周智行于唯一杨安源浙江大学电气工程学院国网湖北省电力有限公司电力调度控制中心

在新能源强制配储背景下，为更好发挥储能作用，并尽可能实现新能源就地消纳和减少大工业用户电费支出，提出一种面向虚拟运营商的云储能构建过程。虚拟运营商是由算法实现的提供能源聚合调度和利益分配服务。根据有能源聚合需求的大工... 详细信息

在新能源强制配储背景下，为更好发挥储能作用，并尽可能实现新能源就地消纳和减少大工业用户电费支出，提出一种面向虚拟运营商的云储能构建过程。虚拟运营商是由算法实现的提供能源聚合调度和利益分配服务。根据有能源聚合需求的大工业用户的负荷、新能源和储能信息，建立削峰填谷整体收益最优的云储能调度模型，制定储能调度与结算相分离、保障储能与新能源用户基本利益、各用户收益均衡且新能源内部售价有约束的结算方法。算例分析结果表明，参与云储能的各类型用户都有可能较大幅度地降低费用总支出，但也有构建不成功的可能。

关键词：虚拟运营商云储能调度与结算储能充放价格新能源内部售价

可再生能源电解水制氢系统规划优化与生产模拟

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中国电力 2024年第4期57卷 52-60页

作者：张丝钰张宁代红才冯长有周专朱克平国网能源研究院有限公司北京102209 国家电力调度控制中心北京100031 国网新疆电力有限公司新疆乌鲁木齐830063 国网浙江电力有限公司浙江杭州310008

可再生能源电解水制备所得的氢气,可助力部分难以实现电气化替代的部门深度脱碳,并推动不同部门和能源网络之间形成协同效应。系统配置与生产运行方案的优化是降低绿氢制取成本、提升其经济竞争力的关键。本文提出了一种可再生能源电解... 详细信息

可再生能源电解水制备所得的氢气,可助力部分难以实现电气化替代的部门深度脱碳,并推动不同部门和能源网络之间形成协同效应。系统配置与生产运行方案的优化是降低绿氢制取成本、提升其经济竞争力的关键。本文提出了一种可再生能源电解水制氢系统规划优化与生产模拟模型,深入分析风电/光伏、电化学储能等关键设备以及电解槽的容量配比、电价水平等关键因素对氢气平准化成本的影响机理,并结合西北、东南2个代表性地区开展典型案例研究。研究结果表明,用电成本是影响绿氢经济性的主要因素,绿氢项目向新能源富集地区聚集,在少数优质资源地的绿氢制取成本已降至20元/kg左右。若未来电价水平与当前基本持平,绿氢项目运行模式将逐步由并网向将电网作为备用的模式转变。研究结论可为绿氢项目的规划建设提供理论指导与重要参考。

关键词：绿氢电解水规划优化平准化成本电解槽储能

基于牛顿-蚁群算法与选择性谐波调制的电网功率放大器宽频控制策略

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电力系统保护与控制 2024年第16期52卷 97-109页

作者：代子阔史可鉴赵晨星张天成徐妍汪诚国网辽宁省电力有限公司辽宁沈阳110006 国网辽宁电力科学研究院辽宁沈阳110006 国网铁岭供电公司辽宁铁岭112000 国网辽宁省抚顺供电公司辽宁抚顺113000 南京理工大学江苏南京210000

选择性谐波消除/生成脉宽调制技术能与多电平电力电子变换器相结合,实现低开关频率下的高频电网谐波功率复现。然而,为生成特定次谐波,需要求解非线性开关角方程,其求解精度受开关角初值选取约束,且实时性随着谐波次数的增加而降低。因... 详细信息

选择性谐波消除/生成脉宽调制技术能与多电平电力电子变换器相结合,实现低开关频率下的高频电网谐波功率复现。然而,为生成特定次谐波,需要求解非线性开关角方程,其求解精度受开关角初值选取约束,且实时性随着谐波次数的增加而降低。因此提出一种基于牛顿-蚁群算法的实时选择性谐波生成脉宽调制技术。通过建立开关角方程,利用蚁群算法求解初值,进一步结合牛顿算法获得不同开关频率及计算步长对应的最多谐波数目,并分析得到调制比-开关角对应关系。通过查找表获得初始开关角,并前馈至电压控制环路,实现对特定次谐波的无静差跟踪。最后以级联H桥多电平变换器为例,搭建仿真与实验平台,验证了理论分析的正确性与所提策略的可行性。

关键词：选择性电网谐波功率放大器级联多电平逆变器牛顿-蚁群算法实时选择性谐波生成脉宽调制

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光伏电站自备用可调的虚拟同步控制调频策略

中国电力 2024年

作者：张江丰柯松陈文进王天宇郑可轲杨军国网浙江省电力有限公司电力科学研究院武汉大学电气与自动化学院国网浙江省电力有限公司电力调度控制中心

光伏电站的自备用控制能够为电网提供调频能力，但由于传统的自备用控制难以评估最大功率，且无法提供虚拟惯量，光伏电站调频效果有待提高，经济性需要量化。针对此问题，本文提出光伏电站自备用可调的虚拟同步调频控制策略。首先，基... 详细信息

光伏电站的自备用控制能够为电网提供调频能力，但由于传统的自备用控制难以评估最大功率，且无法提供虚拟惯量，光伏电站调频效果有待提高，经济性需要量化。针对此问题，本文提出光伏电站自备用可调的虚拟同步调频控制策略。首先，基于光伏运行P-V特性，提出光伏最大功率估算策略以及变步长电压控制策略，实现光伏自备用控制；其次，基于虚拟同步控制策略和光伏电站架构，引入频率反馈控制环，提出光伏自备用可调的虚拟同步控制策略，光伏电站在提供频率响应功率的基础上，以虚拟惯量的形式支撑电网的频率稳定。此外，在光伏直流侧并联储能，保证光伏运行点随自备用率动态调整过程中，其直流母线电压的稳定。本文进一步分析了最大功率估算算法存在误差时对虚拟同步调频控制策略的影响，以及虚拟同步控制参数变化对调频效果的影响。最后，通过Simulink仿真，结果验证了所提控制策略的有效性，为光伏并网调控提供理论支撑。

关键词：光伏电站最大功率估算自备用虚拟同步控制调频

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考虑多支路同时跳闸的静态安全灵敏度计算

电力系统及其自动化学报 2024年

作者：范翔赵维兴苏寅生南方电网电力调度控制中心贵州省电网公司电力调度控制中心

现有静态安全灵敏度技术均应用于单支路对另一支路潮流的影响分析，本文研究多支路同时跳闸对单支路潮流影响的灵敏度技术。首先，将多支路灵敏度的计算化为多组特定网架下的单支路灵敏度系数计算，并推广至220千伏与500千伏母线跳闸的... 详细信息

现有静态安全灵敏度技术均应用于单支路对另一支路潮流的影响分析，本文研究多支路同时跳闸对单支路潮流影响的灵敏度技术。首先，将多支路灵敏度的计算化为多组特定网架下的单支路灵敏度系数计算，并推广至220千伏与500千伏母线跳闸的场景，所得灵敏度系数物理意义清晰且计算量小；其次，为方便断面调控，提出断面灵敏度的概念及计算方法，其物理意义清晰，计算简单；最后，通过算例验证所提灵敏度算法的简洁性与潮流控制的准确性。

关键词：静态安全灵敏度技术多支路灵敏度 220千伏母线跳闸 500千伏母线跳闸断面断面灵敏度