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提升斜坡式重力储能AGC性能的混合储能优化运行方法

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储能科学与技术 2024年第8期13卷 2761-2771页

作者：李震陈巨龙李文林张裕杨婕睿陈思哲贵州电网有限责任公司电网规划研究中心贵州贵阳550000 广东工业大学自动化学院广东广州510006

重力储能具有安全性高、成本低、寿命长、存储能量无衰减、建设周期短及环境友好等优势,在长时大容量储能领域有广阔应用前景。然而,重力储能固有的功率离散特性和时滞特性,导致其在参与自动发电控制(AGC)等电网辅助服务时性能不佳。针... 详细信息

重力储能具有安全性高、成本低、寿命长、存储能量无衰减、建设周期短及环境友好等优势,在长时大容量储能领域有广阔应用前景。然而,重力储能固有的功率离散特性和时滞特性,导致其在参与自动发电控制(AGC)等电网辅助服务时性能不佳。针对该问题,本文提出了一种提升斜坡式重力储能AGC性能的混合储能优化运行方法。首先,分析了斜坡式重力储能的功率离散特性和时滞特性对AGC指令跟踪精度和速度的影响。在此基础上,提出为重力储能配置电池储能,构建混合储能系统,实现输出功率的连续、快速调节。综合考虑电池折旧成本和AGC偏差电量惩罚成本,结合重力储能的安全运行要求和电池储能运行约束,建立了混合储能系统的功率优化模型。根据混合储能系统的工作特点,提出了优化运行方法的流程框架,并在此基础上设计了以AGC响应成本最低为目标的遗传算法。仿真结果表明,本文所提出的优化运行方法可以显著降低AGC响应成本,从而解决斜坡式重力储能系统AGC性能差的问题。

关键词：重力储能混合储能 AGC响应优化运行方法

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基于Instant-ngp的低碳目标换流站设备实时建模与样本生成方法研究

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电测与仪表 2024年

作者：江一乔柱桥王玉俊李章浦张凯梅红伟中国南方电网有限责任公司超高压输电公司昆明局清华大学深圳国际研究生院

传统的换流站数字化建设三维建模方法已经存在很多种，大部分换流站的建模算法都无法做到实时的真实场景建模，很难实现基于三维建模的故障实时监测。同时，换流站的人工智能图像识别算法在训练过程中因为需要大规模的数据集而落地困难... 详细信息

传统的换流站数字化建设三维建模方法已经存在很多种，大部分换流站的建模算法都无法做到实时的真实场景建模，很难实现基于三维建模的故障实时监测。同时，换流站的人工智能图像识别算法在训练过程中因为需要大规模的数据集而落地困难，数据采集过程中会消耗大量的能源以及人力资源，增加能源消耗。文中基于Instant-ngp使用较小规模的巡检图像生成换流站设备的三维模型，对MobileNetV3-small模型进行改进得到MSG（MobileNet for Smart Grid）模型，再次缩小训练所需样本规模，使用Instant-ngp生成的模型三维结果截取图像输入MSG模型进行训练，解决训练集规模问题。实验结果显示，Instant-ngp对换流站设备的建模可以在5s内实现，PSNR(Peak Signal-to-Noise Ratio)指标可以达到20～25dB，利用Instant-ngp的三维建模结果，在相同硬件条件下，MSG相较于MobileNetV3-small原始模型推理速度平均提升了7.3%，在不同电力系统场景下都达到了85%以上，大大减少了换流站数字化建设所需要的能源消耗。

关键词：换流站数字化建设三维建模算法深度学习故障检测

基于UWB定位技术的作业风险管控智能终端设备研究

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电测与仪表 2024年第2期61卷 210-215页

作者：曾纪钧沈桂泉张金波广东电网有限责任公司广州510600

针对室内施工作业点多面广、作业环境复杂多样无法收到GPS信号从而不能对施工人员精准定位,容易引发现场工作人员误入危险点的情况,设计了作业风险管控终端设备,包括智能头盔和室内定位系统。将定位标签集成在智能头盔上,在需要作业的... 详细信息

针对室内施工作业点多面广、作业环境复杂多样无法收到GPS信号从而不能对施工人员精准定位,容易引发现场工作人员误入危险点的情况,设计了作业风险管控终端设备,包括智能头盔和室内定位系统。将定位标签集成在智能头盔上,在需要作业的现场安装基站,基于UWB定位技术实现对室内作业人员的定位。同时,智能头盔还具备通讯、行为识别等功能,室内定位系统具备电子围栏与预警功能。当发现人员越界时,通过蜂鸣器或者其他音频设备进行预警,并同时将位置信息传送到平台,加强了安全管控,降低了作业风险。实现室内精准定位功能、电子围栏和安全预警功能。

关键词：超宽带定位智能头盔风险管控室内定位

输电线路近地电场对接地极腐蚀的影响及防腐蚀措施

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腐蚀与防护 2024年第5期45卷 82-86页

作者：胡全胡泰山李波易永亮陈俊卫胡上茂汪金刚贵州电网有限责任公司电力科学研究院贵阳550002 南方电网科学研究院有限责任公司广州200240 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司贵阳局贵阳550081

介绍了输电线路近地电场的计算理论,通过Maxwell平台建立同塔四回输电线路仿真模型,得到输电线路空间电场与近地电场分布特征。利用多电极耦合测量技术测量了多种电压等级输电线路变电站不同位置接地材料的腐蚀速率,以及有无近地电场情... 详细信息

介绍了输电线路近地电场的计算理论,通过Maxwell平台建立同塔四回输电线路仿真模型,得到输电线路空间电场与近地电场分布特征。利用多电极耦合测量技术测量了多种电压等级输电线路变电站不同位置接地材料的腐蚀速率,以及有无近地电场情况下接地极的腐蚀速率,探讨了电场对接地极腐蚀的影响。最后,结合电场效应与电化学分析提出减缓接地极腐蚀的具体措施。结果表明:近地电场稳定,电场强度约为几十V/m,对近地场域的影响不可忽略;由于强电场的存在,接地材料的大气腐蚀速率增加了近80倍,且随着电压等级的提高,材料的腐蚀速率增大。

关键词：接地极电磁监测腐蚀评估瞬态电场仿真

不同模型对MMC-HVDC系统大信号稳定性分析准确性影响的对比研究

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智慧电力 2024年第5期52卷 105-113页

作者：阚鹏郑华俊袁旭峰熊炜魏威张元慧蔡永翔贵州大学电气工程学院贵州贵阳550025 贵州电网有限责任公司贵州贵阳550002

模块化多电平换流器高压直流输电(MMC-HVDC)系统运行中不可避免地遭受大信号扰动,可能导致不稳定现象的发生。基于混合势理论(MPT)对比分析了MMC-HVDC系统3种不同模型下的大信号稳定性。首先,建立了MMC-HVDC系统的全阶模型、降阶模型和... 详细信息

模块化多电平换流器高压直流输电(MMC-HVDC)系统运行中不可避免地遭受大信号扰动,可能导致不稳定现象的发生。基于混合势理论(MPT)对比分析了MMC-HVDC系统3种不同模型下的大信号稳定性。首先,建立了MMC-HVDC系统的全阶模型、降阶模型和等效恒功率负载(CPL)模型,并从理论层面对比分析了三者之间的差异性。利用MPT分别推导了基于3种模型的MMC-HVDC系统大信号稳定性判据,对比研究了3种不同模型对大信号稳定性分析结果的影响,并做出了系统在电网电压暂降大扰动下的稳定运行边界。最后,通过Matlab/Simulink时域仿真验证了理论分析的正确性。

关键词：柔性直流输电大信号稳定性模型准确性对比混合势理论

改善局部电网暂态电压稳定特性的LCC-HVDC控制策略优化

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高电压技术 2024年第7期50卷 2809-2819页

作者：朱益华饶宏郭琦常东旭曹润彬陈雁直流输电技术全国重点实验室(南方电网科学研究院有限责任公司) 广州510663

随着广东电网负荷中心柔性互联工程的实施,电网分区间的交流联系变弱,大容量常规高压直流馈入的局部电网动态无功支撑能力下降,在逆变站近区严重交流故障冲击下可能暂态电压失稳。结合穗东换流站近区的暂态电压稳定问题,提出了优化直流... 详细信息

随着广东电网负荷中心柔性互联工程的实施,电网分区间的交流联系变弱,大容量常规高压直流馈入的局部电网动态无功支撑能力下降,在逆变站近区严重交流故障冲击下可能暂态电压失稳。结合穗东换流站近区的暂态电压稳定问题,提出了优化直流低压限流控制(voltage dependent current order limiter,VDCOL)参数并附加限制直流功率上升速率的优化控制策略,设计了基于逆变站交流母线电压特征的控制策略自适应切换逻辑,有效减少了直流恢复过程中的无功消耗,达到以最小的控制代价实现最优控制效果的目的;基于实际电网运行方式和直流控制保护系统,仿真验证了所设计方案能显著提升换流站近区的暂态电压稳定性,并在一定程度上可减少交流系统故障后的直流换相失败。相关技术方案已在多个直流工程投入实际应用。

关键词：高压直流输电暂态电压稳定动态无功支撑换相失败低压限流控制自适应切换

LCC-MMC混合三端直流输电系统送端交流故障下的不间断运行协调控制策略

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电力自动化设备 2024年第1期44卷 174-180页

作者：唐岚濮永现邢超耿樾王成磊束洪春卜祥帅昆明理工大学电力工程学院云南昆明650500 云南电网有限责任公司电力科学研究院云南昆明650217 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司曲靖局云南曲靖655000

为实现基于电网换相换流器与模块化多电平换流器(LCC-MMC)的混合三端直流输电系统送端交流故障下的直流低电压穿越,提出兼顾传输容量与响应速度的自适应电压协调控制策略及有功功率分配策略。在维持故障期间功率续传的前提下,定量分析... 详细信息

为实现基于电网换相换流器与模块化多电平换流器(LCC-MMC)的混合三端直流输电系统送端交流故障下的直流低电压穿越,提出兼顾传输容量与响应速度的自适应电压协调控制策略及有功功率分配策略。在维持故障期间功率续传的前提下,定量分析了模块化多电平换流器(MMC)的降压值以减少传输功率的绝对值损失量,并设计MMC根据本地直流电流偏差快速减投子模块总数的降压方式;考虑到半桥型MMC的调制比约束,设计正极MMC定量吸收无功功率与负极MMC动态调整交流电压参考值的换流站极间协同控制策略;同时,为抑制从站的过电流及避免送端严重交流故障时主站的潮流反转,提出各受端换流站有功功率自适应调整的控制方式。最后通过对输电系统送端交流电压跌落不同幅度时的故障穿越效果进行仿真分析,验证了所提控制策略的有效性。

关键词： LCC-MMC 直流低电压穿越自适应电压协调控制自适应功率分配定量整定

含跟网型储能的新能源多馈入系统小扰动电压支撑强度分析

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电工技术学报 2024年第11期39卷 3569-3580页

作者：郝艺周瑀涵刘晨曦吴琛王乐瑶辛焕海浙江大学电气工程学院杭州310027 云南电网有限责任公司规划建设研究中心昆明650033

储能正常工作时包含充电和放电两种运行模式,导致多储能变流器和多新能源变流器构成的多馈入系统工作点多变,加剧了系统小扰动同步稳定性分析的困难程度。为此,该文聚焦锁相环主导的小扰动同步稳定问题,首先,推导了兼顾储能充/放电运行... 详细信息

储能正常工作时包含充电和放电两种运行模式,导致多储能变流器和多新能源变流器构成的多馈入系统工作点多变,加剧了系统小扰动同步稳定性分析的困难程度。为此,该文聚焦锁相环主导的小扰动同步稳定问题,首先,推导了兼顾储能充/放电运行模式的电网强度评估指标广义短路比,并提出了基于广义短路比及设备临界短路比的系统电压支撑强度分析方法,进而实现了系统小扰动同步稳定裕度的快速评估;然后,探究了跟网型储能变流器的充/放电运行模式对系统小扰动同步稳定裕度的影响规律,并根据矩阵联锁特征值定理论证了跟网型储能变流器工作在充电模式时,系统的小扰动同步稳定裕度高于放电模式;最后,基于仿真算例验证了所提系统小扰动同步稳定性分析方法的有效性。

关键词：系统强度广义短路比储能变流器运行模式小扰动同步稳定

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基于多智能体强化学习的两阶段电压控制策略

南方电网技术 2024年

作者：张涛郝正航徐玉韬马启鹏李超杨玉杰贵州电网有限责任公司电力科学研究院贵州大学电气工程学院国网宁波供电公司

随着大量分布式光伏接入配电网，配电网在应对网络重构和源荷储不确定性等方面面临较大挑战。故提出一种主动配电网两阶段电压控制策略，第一阶段对主动配电网联络开关进行集中控制，以小时为调度周期并以网损最小为目标进行网络重构，... 详细信息

随着大量分布式光伏接入配电网，配电网在应对网络重构和源荷储不确定性等方面面临较大挑战。故提出一种主动配电网两阶段电压控制策略，第一阶段对主动配电网联络开关进行集中控制，以小时为调度周期并以网损最小为目标进行网络重构，建立混合整数二阶锥规划模型进行求解。第二阶段对光伏和储能系统进行实时电压控制，将实时电压控制问题转换为马尔科夫博弈过程(the Markov game process, MGP)并实行多智能体建模，采用离线训练-在线运行的方法。相比于传统的两阶段均采用数学规划的方法，所提控制策略不依赖于精确的配网潮流模型，对通信要求低、求解速度更快。最后在改进的IEEE 33节点系统算例验证了所提控制策略的有效性。

关键词：分布式光伏分布式储能配电网重构多智能体强化学习电压控制