半月刊

ISSN 1000-1026

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    • 未来电网调度控制系统应用功能的新特征

      2018, 42(1):1-7. DOI: 10.7500/AEPS20170518001

      摘要 (6968) HTML (0) PDF 1.21 M (4021) 收藏 被引:(38)

      摘要:随着特高压交直流互联电网的建设、新能源的发展,以及电力市场改革的深化,中国电网运行特性发生了深刻的变化,进而对电网调度控制能力提出了更高的要求。根据电网调度控制运行的业务特点,未来调度控制系统应采取分布和集中相结合的应用功能部署模式。概述了未来电网调度控制系统应用功能的三大新特征,即全局、快速、准确,分析了实现上述应用功能新特征的技术要素,并指出了在模型、数据和管理等方面亟需开展的基础工作。

    • 直流电网核心装备及关键技术展望

      2019, 43(3):205-215. DOI: 10.7500/AEPS20180508006

      摘要 (2348) HTML (0) PDF 1.40 M (2739) 收藏 被引:(14)

      摘要:直流电网技术是解决区域内高比例可再生能源并网和消纳问题的有效技术手段,但构建直流电网将面临技术、装备和标准等方面的诸多挑战。基于直流电网的技术特点,分析了高比例可再生能源并网、远海风电并网、直流配电网等3种典型应用场景,详细阐述了直流电网关键技术和核心设备的最新研究进展,研究提出了直流电网技术的发展方向,分析了未来直流电网发展需要研究的关键技术,指出未来随着直流电网基础理论体系的完善,以及关键技术、核心设备的突破,直流电网技术将在全球广泛互联的能源网络中发挥更大的作用。

    • 支撑一体化大电网的调度控制系统架构及关键技术

      2018, 42(6):1-8. DOI: 10.7500/AEPS20170617001

      摘要 (3722) HTML (0) PDF 1.50 M (3058) 收藏 被引:(12)

      摘要:特高压交直流电网提升了大范围资源优化配置的能力,对电网调度控制系统也提出了新的挑战。分析了电网特性变化对电网调度控制技术支撑的新需求,提出了“物理分布、逻辑统一”的调度控制系统总体架构,并从基础支撑、模型云与调控大数据、基于源-网-荷互动的调度控制、大电网一体化安全风险防控、试验验证与运维等方面,具体分析了需要重点突破的关键技术。

    • 特高压交直流电网系统保护及其关键技术

      2018, 42(22):2-10. DOI: 10.7500/AEPS20180502008

      摘要 (1730) HTML (0) PDF 4.56 M (2049) 收藏 被引:(11)

      摘要:中国特高压交直流电网发展过渡期,电网特性持续发生重大变化,传统的安全稳定防御技术和措施难以适应,亟须对电网安全防控体系进行提升。在梳理电网大的特性变化基础上,分析了适应特高压交直流电网实践的“系统保护”的必要性及需求。提出了系统保护的体系设计,包括设计思路、总体构成、具体措施等。提出了系统保护关键技术,并着重介绍了全景状态感知、实时决策与协同控制、精准负荷控制技术的需求及框架。最后,简述了国家电网在系统保护建设上的实施方案,为特高压交直流大电网安全稳定运行控制提供了解决方案。

    • 电力设备状态评估中的数据科学问题:挑战与展望

      2018, 42(21):10-20. DOI: 10.7500/AEPS20180331006

      摘要 (2519) HTML (0) PDF 1.60 M (2443) 收藏 被引:(11)

      摘要:电力设备作为能源电力系统的纽带,对其进行有效的状态评估是电力系统稳定运行的有力保障。在目前已有研究成果基础上,从数据科学角度对电力设备状态评估领域中的分析方法做了深入剖析。首先,介绍了数据科学背景下电力设备状态评估的新特点;然后,以目前较为熟知的数据分析方法为切入点,论述了基于数据分析技术的电力设备状态评估方法在数据预处理、计算分析、存储及可视化等各环节的关键问题;其次,系统阐述了数据科学在电力设备状态评估领域中的具体应用场景、瓶颈问题和发展方向;最后,探讨了电力设备状态评估中的数据科学所面临的挑战,并展望了该领域未来研究工作的若干方向。

    • 电力系统柔性一次设备及其关键技术:应用与展望

      2018, 42(7):2-22. DOI: 10.7500/AEPS20180209010

      摘要 (4881) HTML (0) PDF 1.60 M (3285) 收藏 被引:(8)

      摘要:随着电力系统对一次设备可控性和灵活性要求的提高以及电力电子技术的快速发展,电力电子设备在电力系统中的诸多领域应用不断加强。文中将电力系统中基于电力电子技术的一次设备归纳统称为“柔性一次设备”,并以此角度评述了柔性交流输电、柔性直流输电、可再生能源发电、电力储能以及主动配电系统与微电网等领域中的柔性一次设备的国内外最新研究进展和工程应用情况,分析了其共性关键技术,并对其未来技术发展进行展望。

    • 计及源荷不确定性的柔性直流配电网分层协调控制策略

      2018, 42(6):106-112. DOI: 10.7500/AEPS20170614011

      摘要 (2213) HTML (0) PDF 1.61 M (1873) 收藏 被引:(8)

      摘要:首先,对柔性直流配电网的拓扑结构和节点类型进行了阐述。然后,提出了适用于柔性直流配电网的分层协调控制架构。系统级控制采用随机潮流嵌入的带精英策略非支配排序遗传算法,变流器级控制采用多级直流电压裕度控制,源荷设备级控制采用“拟鸡尾酒”源荷功率响应策略以减少端口功率控制误差。最后,在RTDS&dSPACE互联仿真平台上建立了柔性直流配电网仿真模型,通过仿真验证了所提分层协调控制策略的有效性。

    • 电气设备主动保护与控制概念及功能架构

      2018, 42(2):1-10. DOI: 10.7500/AEPS20170625002

      摘要 (3423) HTML (0) PDF 1.91 M (2087) 收藏 被引:(8)

      摘要:高压大容量长距离输电、恶劣气象环境与交直流故障耦合传播、大量电力电子装备的应用等因素给电力系统保护及安全控制带来了新的挑战。文中分析了设备故障原因、类型以及后果差异特征,提出构建电气设备主动保护与控制(简称PPC)技术体系。引入输变电设备安全域、动态安全裕度、设备安全耐受时间作为描述设备安全的主要特征量;提出了以设备安全域及安全参量预测为核心的主动保护与控制功能架构;分析了主动保护与控制技术涉及的主要技术方向,论述了电气设备主动保护与控制技术的可行性,给出了研究展望。

    • 特高压互联电网一体化监视和故障协同处置方案及应用

      2018, 42(2):84-91. DOI: 10.7500/AEPS20170320005

      摘要 (1998) HTML (0) PDF 1.50 M (1573) 收藏 被引:(8)

      摘要:随着特高压交直流电网的快速发展,电网送受端、交直流、调度机构上下级间的联系日趋紧密,局部故障波及全网的风险日益增大,调度实时运行控制的难度显著增加。在此背景下,分析了特高压交直流电网实时运行控制面临的挑战及需求,梳理出以往调度控制系统在支撑特高压电网运行控制方面存在的问题及不足。在此基础上,首先设计并提出特高压互联电网一体化运行监视和故障协同处置应用功能建设的总体目标、整体框架和主要模块;然后,从特高压电网运行状态同景监视、跨区故障协同诊断、多级调度故障预案联合执行、故障信息整合和多屏联动展示、源网荷优化协调、省地负荷协同控制等方面,对其关键技术进行了分析和论证;接着,结合在特高压送受端相关调控中心的工程实践,对其实际应用效果进行了介绍;最后,讨论了特高压电网调度控制领域未来可能的发展方向和关键技术。

    • 高性能在线分析计算现状与协同计算关键技术

      2018, 42(3):149-159. DOI: 10.7500/AEPS20170320007

      摘要 (3066) HTML (0) PDF 1.61 M (1960) 收藏 被引:(7)

      摘要:阐述了电力系统高性能计算模式的概念,沿着“离线计算在线协同化”的演进方向,以提高计算实时性、可靠性和计算服务化为目的,将并行计算、分布式计算、云计算等高性能计算模式作为主要分析内容,从分解协调方法、数值计算并行、硬计算架构和软计算模式等方面总结了状态估计、潮流计算、包含暂态稳定计算和静态安全分析功能的在线动态安全分析研究应用现状。阐述了实现在线分析一体化协同计算技术路线图的三个演进阶段,重点探讨了支撑以上业务分析应用在线计算协同化的关键技术,如分配映射机制、分解协调计算服务、模块服务接口化和数据交互规范等。最后在云计算模式下,设计了在线分析业务的协同计算场景和状态估计服务模式,对基于云计算的调度控制系统设计与开发进行了有益探索。

    • 电动汽车充放电负荷预测研究综述

      2019, 43(10):177-191. DOI: 10.7500/AEPS20180814001

      摘要 (1396) HTML (0) PDF 1.51 M (1573) 收藏 被引:(6)

      摘要:随着电动汽车的持续推广以及充电设施的建设和逐步普及,电动汽车将得到越来越多的应用,而电动汽车充电负荷时空分布预测是分析电动汽车接入电网相关研究的基础。首先,分别从车辆性能、充电设施、用户行为习惯等微观层面,以及政策、环境、市场经济等宏观层面总结影响电动汽车充电负荷的关键因素;其次,对电动汽车充电负荷时间分布、空间分布预测方法的发展进行了系统阐述,分析了用户行为不确定性处理技术,同时概括了现有研究中一些新技术的应用情况,并针对电动汽车参与放电潜力评估的研究现状进行了介绍;最后,总结了现有研究方法中存在的不足和改进方向。

    • 多技术融合的智能配用电终端通信接入架构设计

      2018, 42(10):163-169. DOI: 10.7500/AEPS20170506002

      摘要 (1814) HTML (0) PDF 1.32 M (1331) 收藏 被引:(6)

      摘要:针对能源互联网背景下配用电终端通信接入复杂性问题,设计了一种多技术融合的智能配用电终端接入架构。首先归纳配用电终端通信接入特点;在分析现有配电网通信架构不足的基础上,采用多技术融合策略,实现了具备多网协同和自治自愈特征的三层配用电终端接入架构设计;最后通过配电终端和用电终端的典型接入示例及其应用分析,阐述了具体融合技术路线和架构设计的合理性。

    • 大电网全局监控内涵与关键技术

      2018, 42(18):1-7. DOI: 10.7500/AEPS20171124001

      摘要 (2040) HTML (0) PDF 1.51 M (1565) 收藏 被引:(5)

      摘要:从电网自身发展和外部环境变化等方面梳理了电网监视控制所面临的全新挑战,分析了电网监视控制在电网全局态势感知、全局风险防控、多级统一协调控制,以及灵活适应外部环境变化等新需求。针对新挑战和新需求,提出了大电网全局监视控制的新模式,指出其需具备更广阔的监视范围、更多元的监视内容、更强大的实时数据处理能力、更高的数据实时性与一致性等具体内涵。基于“物理分布、逻辑统一”理念,设计了全局监控总体框架,并给出了需要进一步研究的关键技术。

    • 基于暂态过程的非有效接地系统故障相辨识方法

      2018, 42(16):155-160. DOI: 10.7500/AEPS20171202001

      摘要 (1649) HTML (0) PDF 1.28 M (852) 收藏 被引:(4)

      摘要:针对中性点非有效接地系统的单相电弧接地故障,将故障相母线快速接地以熄灭原接地点电弧的处理措施得到了广泛的应用。该方法通常需要在一个周期内辨识故障相并动作,但以稳态判据为主的传统故障相辨识方法在间歇性电弧接地时易出现错误。文中分析了传统方法的失效原因,通过配电网等效模型推导了电弧熄灭后母线三相电压的暂态时域表达式,利用多尺度小波变换提取相电压高频分量,依据其幅值相位特征并结合传统判据,提出了新的暂态辨识方法以解决间歇性弧光接地的故障相辨识问题。仿真结论证明了方法的有效性。

    • 行波特性分析及行波差动保护技术挑战与展望

      2018, 42(19):184-191. DOI: 10.7500/AEPS20171116010

      摘要 (1524) HTML (0) PDF 1.55 M (1349) 收藏 被引:(4)

      摘要:行波差动保护以行波电气量构成,具有两个特点:行波是电压和电流的组合电气量,天然地包含了分布电容电流;行波是运动电磁场,传输时延是运动的必然属性。因此行波差动保护与电压等级、分布电容电流和线路长度无关。行波差动保护可以按照暂态电气量构成,也可以按照稳态电气量构成,前者动作速度快,后者抗干扰能力强。行波差动保护可以应用于交流线路,也可以应用于直流线路。文中首先综述了国内外行波差动保护技术的研究现状,然后系统地总结了行波特性,接着指出了行波差动保护实际应用面临的挑战,最后重点分析了行波差动保护在特高压交流输电线路、直流输电线路和半波长交流输电线路上的应用,并展望了行波差动保护的发展前景。

    • 含高渗透率可再生能源的配电网广义储能优化配置

      2019, 43(8):77-85. DOI: 10.7500/AEPS20180615002

      摘要 (954) HTML (0) PDF 1.40 M (1749) 收藏 被引:(2)

      摘要:广义储能系统包括固定储能系统和具有存储热能、势能和电能等的可控负载。针对含有高渗透率可再生能源的配电网的广义储能优化配置问题,提出了广义储能配置的二层优化模型。根据所提方法,外层采用遗传算法搜索广义储能配置方案,内层根据动态规划算法得到广义储能的最优运行策略,通过内外层交替优化对含有不同渗透率可再生能源以及可控负荷的配电网进行广义储能容量优化配置,并在IEEE 33节点配电网中对提出的方法进行验证。仿真计算结果表明,在高渗透率可再生能源条件下,所提方法能通过可控负载有效增加配电网系统的调控资源,显著减小固定储能配置容量,降低系统的运行成本。

    • 风/光/储微网规划经济性影响因素分析

      2019, 43(6):70-76. DOI: 10.7500/AEPS20180201004

      摘要 (1323) HTML (0) PDF 1.41 M (911) 收藏 被引:(2)

      摘要:风/光/储微网是实现分布式能源优势互补、高效利用的有效形式。然而,影响其经济性的因素众多、影响程度各异。对风/光/储微网内经济性影响因素的关键程度进行了量化分析。基于对微网运行方式的分析,建立了微网规划经济性模型。该模型以年净收益最优为目标,考虑了微网中微源特性、与上级电网间功率平衡和供电可靠性等约束,并建立了经济运行评价指标。在此基础上,通过计算影响因子来量化规划层面和运行层面各影响因素的关键程度。以云南某地实际微网为算例,分析结果表明,合理配置储能可提升微网规划经济性;风/光/储微网经济性的关键影响因素在规划层面包括储能等效循环次数、风光发电单元装机成本和贴现率等因素,在运行层面包括风光发电单元售电电量和售电单价以及单位环境收益等因素。

    • IEC 61850应用于分布式馈线自动化系统的模型

      2018, 42(23):148-154. DOI: 10.7500/AEPS20171110008

      摘要 (1330) HTML (0) PDF 1.42 M (1133) 收藏 被引:(2)

      摘要:远传型故障指示器或功能模块可以检测配电线路各区段的故障并上传检测结果,从而为分布式馈线自动化(FA)进行故障区间定位提供判断依据。以IEC 61580-90-6技术报告所提出的故障指示功能为基础,构建基于IEC 61850的分布式馈线自动化的系统模型,提出了分布式故障区间定位、隔离和供电恢复的逻辑节点。扩展现有的IEC 61850系统配置语言(SCL)模型以描述配电网的一次拓扑和逻辑功能配置。给出IEC 61850应用于馈线自动化系统的通信服务映射。最后,提出了变电站自动化和馈线自动化系统进行数据交换的配置流程。通过应用示例表明,所提出的IEC 61850信息模型可以支持分布式馈线自动化功能和终端之间的互操作。

    • 计及需求响应的光热电站热电联供型微网的优化运行

      2019, 43(1):176-185. DOI: 10.7500/AEPS20180216001

      摘要 (1489) HTML (0) PDF 1.49 M (1551) 收藏 被引:(2)

      摘要:光热电站利用新型太阳能发电装置实现光—热—电之间的能量转化,可以输出比较稳定的电功率,为解决太阳能发电的消纳问题提供了有效途径。在此背景下,提出在热电联供型微网中引入光热电站以辅助系统运行,并结合风电站、电储能装置、电加热器等能量转换设备构建一种新的微网架构。之后,以零售电价和零售热价为信号引导微网内用户参与需求响应,并基于价格弹性矩阵建立了电负荷和热负荷的需求响应模型。在此基础上,考虑风电和光电出力的不确定性,以最大化微网运行效益为目标建立了模糊机会约束规划模型。然后,对模型进行了简化,最终形成混合整数线性规划问题,并用高效的商业求解器CPLEX求解。最后,以某微网系统在冬季和夏季的典型日为例对所提模型和方法进行了说明。

    • 新能源并网功率智能控制系统的设计与应用

      2019, 43(2):105-111. DOI: 10.7500/AEPS20180213002

      摘要 (1538) HTML (0) PDF 1.82 M (1077) 收藏 被引:(1)

      摘要:分析了当前新能源并网功率控制中仍存在的问题,介绍了新能源并网功率智能控制系统的功能设计与控制策略。提出新能源电站灵敏度在线计算方法。首先,根据新能源电站并网网络确定状态估计等效设备,再基于电网实时运行方式计算等效设备的灵敏度并转换为新能源电站灵敏度,据此确定参与断面控制的场站/机组及其功率调整量,解决了复杂断面结构下的风火协调控制问题。新能源参与调峰控制时,跟踪火电机组负备用并考虑机组调节速率,同时实时监视区域控制偏差,一旦出现异常则及时调整正在执行的指令,保障自动发电控制考核指标满足要求;综合新能源电站的发电能力、装机容量及电网接纳空间确定控制序列并动态更新,在最大化利用接纳空间的同时实现资源优先与兼顾公平的站间控制。结合山西电网实例,证明了系统在保障电网安全稳定运行、提升新能源消纳及促进新能源电站公平调度方面的有效性。