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550kV/8000A大容量SF_(6)充气式套管温升特性的仿真研究

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高电压技术 2024年第3期50卷 986-993页

作者：王流火陶雄武周俊宏王海燕谢榕昌熊志武广东电网有限责任公司广州510410 广东电网有限责任公司惠州供电局惠州516001

为研究550 kV/8000 A大容量SF_(6)充气套管的温升特性,建立了550 kV/8000 A大容量SF_(6)充气套管多物理场耦合模型,利用ANSYS软件,综合考虑涡流效应、集肤效应、重力作用、热对流、热辐射等因素,计算分析了1.1倍额定电流(8000 A),即880... 详细信息

为研究550 kV/8000 A大容量SF_(6)充气套管的温升特性,建立了550 kV/8000 A大容量SF_(6)充气套管多物理场耦合模型,利用ANSYS软件,综合考虑涡流效应、集肤效应、重力作用、热对流、热辐射等因素,计算分析了1.1倍额定电流(8000 A),即8800 A电流条件下套管的温度场与气流场分布规律,并进行了550 kV/8000 A SF_(6)充气套管的温升试验,验证了仿真结果的正确性。最后仿真分析了外部风速、气体压强、负载电流、中心导体外径等4种影响因素对套管温升特性的影响。研究结果表明:最高温度位于套管内中心导体上部的小孔下方,最高温度为363 K,从整体角度看,套管上方的温度高于下方;仿真结果与试验结果一致性较好,误差在8%以内;套管的温升随外部风速的增大明显降低,但降幅逐渐减小;套管的温升随着气体压强的增大而降低;电流越大,产生的焦耳热越多,负载电流直接影响导体温升;套管的温升随着中心导体外径的减小而增大。研究内容为大容量高压SF_(6)充气套管的设计工作提供了理论借鉴。

关键词： SF_(6)充气套管温升特性多物理场耦合温度场气流场温升试验影响因素

相间间隔棒对紧凑型输电线路脱冰跳跃响应影响研究

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电网技术 2024年第2期48卷 923-931页

作者：黄增浩杨旗李昊赵林杰曾华荣张志强覃甘简南方电网科学研究院有限责任公司广东省广州市510663 贵州电网有限责任公司电力科学研究院贵州省贵阳市550002 南方电网防冰减灾联合实验室贵州省贵阳市550002

紧凑型输电线路穿过覆冰区容易因导线脱冰跳跃而引起放电跳闸及金具破坏事故。揭示紧凑型输电线路脱冰后的动力响应规律,对线路工程的抗冰设计及加固改造具有重要的指导意义。以某500kV紧凑型线路脱冰跳跃跳闸故障为例,通过数值模拟仿真... 详细信息

紧凑型输电线路穿过覆冰区容易因导线脱冰跳跃而引起放电跳闸及金具破坏事故。揭示紧凑型输电线路脱冰后的动力响应规律,对线路工程的抗冰设计及加固改造具有重要的指导意义。以某500kV紧凑型线路脱冰跳跃跳闸故障为例,通过数值模拟仿真,考察了在实际覆冰厚度下,不同相导线脱冰时,线路的相间间隙以及相间间隔棒受力变化;继而针对最不利安全间隙工况,通过参数分析,提出该线路相间间隔棒布置的优化策略。研究结果表明:1)尽管设置相间间隔棒可以有效抑制脱冰相的竖向跳跃高度,增大导线与地线之间间隙,但对于倒三角形分布的紧凑型线路而言,布置相间间隔棒会减少脱冰后相间间隙。2)下相导线脱冰较上相导线脱冰更容易导致相间间隙不足;且由于上-下相相间间隔棒对下相导线跃起时的侧推作用,容易造成相间间隔棒附近处非连接相间间隔棒一侧的上下相相间间隙不足。3)紧凑型线路相间间隔棒数量和布置位置对脱冰后相间间隙均有影响,其中将相间间隔棒布置远离档距中央可有效增加相间间隙。4)上相脱冰和下相脱冰中与脱冰相有连接的上下相之间的相间间隔棒张力最大;下相脱冰相间间隔棒张力比上相脱冰相间间隔棒张力大,易造成金具损坏,设计中需重点关注。5)由于相邻档对脱冰档的张力作用会增加脱冰跳跃高度进而减少相间间隙,采用耐张串替代V型串有效减少相邻档的负面影响。

关键词：紧凑型输电线路相间间隔棒脱冰跳跃相间间隙

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高比例光伏接入的配电网分布式运行优化技术

南方电网技术 2024年第6期18卷 121-130页

作者：王斌张裕罗晨贵州电网有限责任公司电网规划研究中心贵阳550002

高渗透率光伏和储能并网的现代配电网具有规模庞大、设备众多、运行工况复杂多变的特点,传统的集中式优化方法不再适用。与此同时,有载调压变压器、并联电容器等均为传统离散设备,导致配电网有功无功功率协调优化模型呈现非凸特性,而当... 详细信息

高渗透率光伏和储能并网的现代配电网具有规模庞大、设备众多、运行工况复杂多变的特点,传统的集中式优化方法不再适用。与此同时,有载调压变压器、并联电容器等均为传统离散设备,导致配电网有功无功功率协调优化模型呈现非凸特性,而当前通用分布式算法仅适用于求解凸模型。为解决该问题,提出了计及模型非凸特性的配电网分布式有功无功功率协调优化方法。以提高配电网运行经济性为目标,利用随机规划理论进行光伏有功功率不确定性刻画,建立配电网分布式随机有功无功功率协调优化模型。针对所建模型的非凸特性提出基于交替寻优过程的分布式算法,实现该模型可靠求解。最后通过PG&E69节点系统进行算例分析,验证了所提分布式有功无功功率协调优化方法的有效性以及分布式算法的可靠性。

关键词：不确定性有功无功功率协调优化分布式优化交替寻优过程

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考虑风电机组动态频率约束的随机机组组合

电力系统及其自动化学报 2024年

作者：古庭赟高源张后谊范强徐玉韬林呈辉贵州电网有限责任公司电力科学研究院

为解决风电机组大规模并网导致的电力系统转动惯量降低的问题，提出考虑风电机组动态频率约束的随机机组组合(SUC)模型。首先分别分析综合惯性控制和虚拟同步发电机控制下的系统的动态频率特性，并以此建立考虑风电机组的系统频率约束... 详细信息

为解决风电机组大规模并网导致的电力系统转动惯量降低的问题，提出考虑风电机组动态频率约束的随机机组组合(SUC)模型。首先分别分析综合惯性控制和虚拟同步发电机控制下的系统的动态频率特性，并以此建立考虑风电机组的系统频率约束模型。然后，将频率约束模型嵌入到SUC中，在含多个风电场的IEEE-118节点系统进行算例仿真。结果表明，所提出的SUC模型能够有效确保电力系统所需的惯性。

关键词：综合惯性控制虚拟同步发电机控制风电机组频率约束随机机组组合

含储能和分布式光伏的配电网系统计及静态电压稳定性的多目标优化

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广东电力 2024年第4期37卷 24-32页

作者：肖勇肖小兵金鑫何肖蒙冯俊豪何心怡南方电网科学研究院有限责任公司广东广州510663 贵州电网有限责任公司贵州贵阳550000

提出一种含储能电池和分布式光伏电源的配电网系统多目标优化模型,用以应对光伏电源发电的不确定性和间歇性造成的配电网系统静态电压稳定性降低、电压越限、网损增大等问题。考虑24 h的小时级光伏出力及负荷变化,除以节点电压偏差最小... 详细信息

提出一种含储能电池和分布式光伏电源的配电网系统多目标优化模型,用以应对光伏电源发电的不确定性和间歇性造成的配电网系统静态电压稳定性降低、电压越限、网损增大等问题。考虑24 h的小时级光伏出力及负荷变化,除以节点电压偏差最小和网损最小为目标外,优化目标还着重考虑静态电压稳定性指标和电压越限惩罚。基于粒子群算法,以IEEE 33节点配电网系统作为基础算例模型,通过优化储能电池的充放电功率及有载调压变压器、并联电容器组和静止无功补偿器等无功补偿装置,利用储能电池和无功优化装置的协同调控,实现配电网系统的24 h动态优化。优化结果表明所提出的优化方案能明显增强配电网系统的静态电压稳定性,减小电压偏差和网损,防止节点电压越限,为配电网系统的安全经济稳定运行提供保障。

关键词：分布式光伏电源储能电池静态电压稳定性配电网

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基于IMFO-LSTM模型的光伏功率预测研究

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电力科学与技术学报 2024年第3期39卷 199-206页

作者：李庆生张裕龙家焕白浩胡蓉李巍贵州电网有限责任公司电网规划研究中心贵州贵阳550000 南方电网科学研究院有限责任公司广东广州510663

随着光伏发电大容量接入电网,为降低光伏发电输出的随机性,提出一种基于改进飞蛾优化(improved moth-flame optimization,IMFO)的长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)进行光伏发电功率预测。首先,通过数据预处理,进行灰色关联... 详细信息

随着光伏发电大容量接入电网,为降低光伏发电输出的随机性,提出一种基于改进飞蛾优化(improved moth-flame optimization,IMFO)的长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)进行光伏发电功率预测。首先,通过数据预处理,进行灰色关联度分析,减少输入变量维数,再根据选取的输入变量,通过灰色关联度分析法,进行相似日样本选取;其次,为提高飞蛾算法的性能,对其位置更新公式进行改进;接着,根据IMFO-LSTM的网络层数和学习率,提高其预测精度,降低随机性;最后,基于预处理好的相似日样本,采用优化后的LSTM进行预测。仿真结果表明:该模型的预测精度得到一定提升,满足实际工程要求。

关键词：光伏发电改进飞蛾算法长短期记忆网络灰色关联度分析法

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电力市场环境下的抽水蓄能规划方法

电力系统及其自动化学报 2024年

作者：苏祥瑞周保荣程兰芬黄莉卓映君廖基远南方电网科学研究院有限责任公司贵州乌江水电开发有限责任公司

为解决两部制电价机制下电力市场改革实施地区的抽水蓄能规划工作缺乏方法及工具问题，设计提出基于电力市场仿真的抽蓄规划分析方法与模型，通过在目标函数中引入一组成本分项并在约束条件中增加储能特性约束来体现抽蓄对总体运行成本... 详细信息

为解决两部制电价机制下电力市场改革实施地区的抽水蓄能规划工作缺乏方法及工具问题，设计提出基于电力市场仿真的抽蓄规划分析方法与模型，通过在目标函数中引入一组成本分项并在约束条件中增加储能特性约束来体现抽蓄对总体运行成本的影响，并基于此方法明确了现行电价机制下的抽蓄经济效益评估方法，即通过含抽蓄的多场景电力市场仿真获得抽蓄效益结论。应用此方法，推演了当前区域电力市场环境下，某省份抽水蓄能规划及投建策略制定过程中的潜在问题。研究发现设计的方法及工具能够帮助抽蓄规划单位更好的筹划抽蓄建设及运用。

关键词：抽水蓄能电力市场抽蓄效益分析电力市场仿真两部制电价新型电力系统

变速水力发电机组低电压穿越中机组转速上升率的计算及其影响分析

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电网与清洁能源 2024年第2期40卷 149-154页

作者：苏立毛成文贤馗沈春和谢文经戴利传曾癸森贵州电网有限责任公司电力科学研究院贵州贵阳550002 贵州黔能企业有限责任公司贵州贵阳550000

因其优良的调节性能,变速水力发电机组对消纳间隙性与随机性强的新能源具有重要意义,受到行业的广泛关注;在电网低电压故障过程中变速机组的转速具有短时间上升的现象,对机组低电压穿越过程中的转速上升率进行计算,并对其加以抑制是保... 详细信息

因其优良的调节性能,变速水力发电机组对消纳间隙性与随机性强的新能源具有重要意义,受到行业的广泛关注;在电网低电压故障过程中变速机组的转速具有短时间上升的现象,对机组低电压穿越过程中的转速上升率进行计算,并对其加以抑制是保障机组安全运行的重要条件之一。该文通过建立,以及在恰当的假设条件下简化、求解变速水力发电机组的数学模型,得到机组转速上升率的解析表达式;通过分析机组转速上升率对各主要参数的敏感性,设计机组低电压穿越时的导叶控制策略;通过数值计算与对比,验证调速器策略,有效降低了机组低电压穿越过程中的机组转速上升率。

关键词：水力发电机组变速运行低电压穿越转速上升率控制策略

基于综合优化目标的低碳园区能源系统规划配置

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中国电力 2024年第4期57卷 14-24页

作者：王扬路菲李骥谈竹奎孙宗宇徐伟宋子宏刘振鹏贵州电网有限责任公司贵州贵阳550002 中国建筑科学研究院有限公司北京100013

低碳园区复合式能源系统合理的规划与配置对提升系统能效、降低成本、减少污染物排放等具有重要意义。首先,基于园区用能需求快速预测方法和能源系统动态仿真平台,提出了以综合评价指标为导向的低碳园区复合式能源系统优化规划配置方法... 详细信息

低碳园区复合式能源系统合理的规划与配置对提升系统能效、降低成本、减少污染物排放等具有重要意义。首先,基于园区用能需求快速预测方法和能源系统动态仿真平台,提出了以综合评价指标为导向的低碳园区复合式能源系统优化规划配置方法,建立了虎克-捷夫算法和粒子群算法相融合的混合优化算法。然后,以典型低碳园区冷热电三联供耦合地源热泵、蓄能与燃气锅炉的多能系统为例,对比分析了不同优化算法的配置结果和优化速度,研究了综合优化目标最优、全生命周期成本、能耗最低等不同优化目标对容量优化配置结果和系统典型日运行情况的影响。结果表明,本文提出的优化配置方法和混合优化算法可以保证寻优能力、优化精确度,同时提高了优化计算性能。以综合评价目标最优的能源系统配置结果可以兼顾系统成本、经济运行、环境影响及低碳排放等多方因素,更有利于构建低碳园区最优能源形态。

关键词：低碳园区复合式能源系统优化配置综合优化目标混合优化算法