摘要：附加有功控制环节使风机参与至同步机的机电振荡模式中,这使得系统功率振荡特性机理更加复杂,不利于附加有功控制环节的参数设计。为了研究风机附加有功控制对系统稳定性的影响,首先建立了考虑锁相环特性的风机与同步机动态作用的小信号模型;然后基于该模型利用阻尼转矩法分析了风机附加有功控制对系统振荡稳定性的影响机理,并提出了综合考虑系统等效惯性时间常数和阻尼比的附加有功控制环节系数设计方法;最后通过“10机39节点系统”的仿真结果量化分析了各系数对系统低频振荡稳定性的影响规律。结果表明,合理设置风电机组附加有功功率控制系数、滤波时间系数和锁相环带宽均能提升系统频率稳定性;理论分析的正确性也得到了验证。

摘要：为提高电力系统分析课程的教学质量,加深学生对频率动态过程的系统性理解,基于电力系统仿真工具包(simulation toolkit for electrical power systems,STEPS)开发实时仿真功能,可视化展示系统中各电气量的动态响应曲线。结合频率教学相关内容,模拟实际电网的自动发电控制策略,构建电力系统实时调频仿真实验案例,分别模拟电力系统一次调频和二次调频过程。该仿真系统和实验为学生提供交互式模拟频率动态过程的机会,加深学生对所学知识的理解,引导学生参与实验设计并自主优化调频策略,提高学生的基本科研素质。

摘要：利用电-气-热多元负荷节点碳势引导需求响应是实现综合能源系统(IES)低碳运行的有效手段。IES中多能流耦合关系复杂、动态特性交织,碳排放特性难以准确表达。文中针对IES中低碳运行潜力挖掘不足的问题进行了研究,提出了一种基于节点碳势-能源价格双响应的经济调度方法,用于IES源-荷协同,实现低碳运行。一方面,通过剖析气、热动态特性对碳排放流的影响机理,引入动态特性等价替换思想,得出计及动态特性的碳排放流模型,进而得到负荷节点的碳势,实现碳排放责任的分摊;另一方面,从碳视角出发,考虑多元负荷的碳排放责任,设计了基于多元负荷节点碳势-能源价格双响应的IES源-荷低碳互动机制,充分挖掘IES中多元负荷的低碳潜力。通过对IES中碳排放产生、传输、消费全过程的追踪与计量,制定兼顾经济性与低碳性的调控策略。以电网14节点-热网6节点-天然气网6节点(E14-H6-G6)和E57-H12-G12测试系统为例,验证了所提模型和方法的有效性。

摘要：电热氢系统作为一种高效的综合能源供用系统受到广泛关注。然而,氢气的燃爆特性导致了其面临着安全性挑战。为此,提出了考虑安全性风险的电热氢系统优化配置方法。首先,分析电热氢系统的安全性,对电解槽和燃料电池的工作范围和工作温度进行约束;然后,基于氢气的非理想气体压强公式对储氢罐压强进行更为准确地约束,并基于TNT当量法量化了储氢罐的安全性风险;最后,通过安全风险系数,将储氢罐的安全风险折算进目标函数中,建立了以系统投资成本、运行成本和安全性风险为优化目标的电热氢系统优化配置模型,并利用禁忌混沌量子粒子群算法进行求解。算例结果表明,在考虑安全性风险的情况下,通过合理的容量设计,可以在提高系统经济性的同时有效降低系统安全风险,进而验证了该优化设计方法的有效性。

摘要：随着“双碳”目标的战略推进,可再生能源在主动配电网(active distribution network,ADN)的大规模消纳提上日程,但受限于调度控制方式和数据交互模式,现有的集中式控制方法无法有效满足分布式能源消纳需求和配电网运行经济性目标。为此,提出了一种基于目标级联法(analytical target cascading,ATC)的主动配电网区域多主体自治协同优化方法,将柔性负荷、分布式电源和储能视为受控单元主体,根据配电网整体的经济性优化目标和微电网区域的局部自治优化需求,设计“ADN主体-节点主体-受控单元主体”的调度框架;并通过ATC处理主体间的共享交互信息,将不同层级的系统解耦为主系统和子系统,达到兼顾整体和局部目标协同优化的效果。最后,通过搭建D9M2和IEEE 33节点配电系统,验证了该方法的有效性。

摘要：为了提升可再生能源利用率和分布式电热氢系统的经济性和环保性,从风光发电的强波动性和多类型电解槽的差异化特征出发,建立了多类型电解槽统一模型,提出了考虑多类型电解槽差异化特征的分布式电热氢系统优化设计方法,综合利用碱性电解槽、质子交换膜电解槽以及固体氧化物电解槽在经济性、灵活性和高效性方面的差异,分别消纳不同波动特征的可再生能源。算例结果表明,该方法能够综合利用多类型电解槽的差异化特征,使多类型电解槽的运行灵活性与风光出力波动相匹配,综合提升分布式电热氢系统的经济性和环保性。

摘要：随着双高电力系统的发展,并网逆变器与交流电网之间的振荡问题频发。近年来,此类振荡问题逐渐表现出振荡频率互相耦合的特性,正负序解耦的导纳模型不再适用于这种情况下的振荡分析。频率耦合的导纳模型以及不同因素是如何影响频率耦合的,尚需进一步研究。首先建立了考虑频率耦合的并网逆变器导纳模型,随后基于灵敏度方法分析了不同因素对于频率耦合的影响,并给出了1个可以定量描述系统频率耦合程度的参数。对影响较大的锁相环带宽进行了优化设计,最后通过仿真验证了影响因素的灵敏度分析以及优化设计的正确性。

摘要：应用三相不平衡换相开关可缓解低压配电网中三相电流不平衡现象,但目前分换相开关的相序切换原理过于简单,存在换相过程断电时间长、电压和电流畸变严重等问题,限制了其广泛应用。为此,提出了一种以功率因数校正电路与逆变器电路为基础,由初始阶段、当前相跟踪阶段、切换相跟踪阶段以及换相完成阶段4个阶段组成的整体换相方案。首先通过功率因数校正电路与逆变电路使得将要相互切换的两相的电压调整为同幅、同频与同相,然后电力电子开关完成换相动作,最终实现相间的无缝切换。仿真与实验结果表明,所提出的方案保证了换相过程的不间断供电,同时改善了电压和电流的畸变问题。

摘要：分析推导了有源配电网电流正序故障分量的分布特征,并基于正序故障分量提出了反时限电流差动保护方案。根据逆变类分布式电源(DG)故障后电流响应特征,建立了有源配电网正序故障分量复合序网,严格推导了保护区段两端电流正序故障分量计算表达式,定性分析了逆变类DG作用下区段两端电流正序故障分量的幅值和相位特征。以此为基础结合配电网特有的结构和参数特点,设计了反时限电流差动保护动作判据和整定方法。最后利用PSCAD建立有源配电网系统模型,对所提动作判据进行了仿真验证。结果表明,该保护方案可以有效区分电动机自起动过程和内部轻微故障,可以在保证对TA饱和足够制动能力的同时,提高保护灵敏度,且对有源配电网中DG出力随机性、馈线结构的多样性等具有较强的适应性。

摘要：传统集中式的风电场有功控制策略在风电场规模较大时面临中央控制器计算负担重、鲁棒性差等问题,完全分布式控制的收敛性受通信延迟和迭代次数的影响显著。为此,提出了一种双层分布式的控制结构。上层控制基于分布式一致性算法进行设计,降低通信系统的建设投资和缓解集中控制器的求解负担。下层控制采用基于模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)和交替方向乘子法(Alternating Direction Method of Multipliers,ADMM)的垂直分布式控制策略,提高收敛速度。实验证明,所提方法将大规模带约束的优化问题分解成多个可并行求解的小规模问题,最终实现了最优的控制效果。