一二次深度融合推进智慧型坚强配电网的研究与实践
如何将繁杂的配网自动化系统实现成简单而实用,是大量电力科技人员从未放弃的努力。设备可靠性决定电网的坚强度,传统配网自动化是在配网原有的基础上增加必须的辅助设备,让系统更加复杂,二十年来全国大量的配网自动化试点验证这种模式发展是艰难的。 随着配网交流传感器的发展与成熟,用交流传感器完全取代传统互感器的一二次深度融合智能开关,将开创配网自动化建设新模式,交流传感器具有高精度、无源化、小型化等特点,尤其对故障信息的感知灵敏度将大大提高开关设备对配网线路故障研判准确性,特别是对单相接地故障的快速隔离发挥重要作用。
计及分布式电源集群不确定性的配电网分散鲁棒电压控制
随着光伏、储能等分布式电源广泛接入,导致配电网区域电压波动频繁。针对分布式电源分散接入带来的不确定性问题,提出了一种计及分布式电源集群不确定性的配电网分散鲁棒电压控制方法。将大规模分布式电源聚合成相互关联的集群,对电压控制进行分区域调节。首先,针对配电网结构复杂和分布式电源点多面广的问题,设计一种基于改进Louvain算法的配电网集群划分方案,利用模块度函数并兼顾了集群的电压灵敏度和分布式电源调控容量。然后,由于分布式电源接入后配电网潮流更加复杂多变,在划分集群的基础上提出一种考虑不确定性的分散鲁棒控制方法,协同各分布式电源集群的调控能力,抑制由于模型参数及功率波动等不确定性导致的配电网电压波动。最后,通过算例分析验证了所提方法的可行性和有效性。
站用交流系统断路器保护灵敏度校验整改及剩余电流监测试点应用
2019年5月,500kV某变电站发生低压交流电缆着火,引发直流电缆绝缘损坏,最终导致两套500kV母差保护动作的故障。国网设备部对故障原因进行了研究,发现引起低压交流电缆起火主要有两个原因:一是电缆发生金属短路时,保护用断路器灵敏度不足,短时间无法开断,引发电缆起火;二是电缆发生绝缘损坏爬电起弧或对铠短路时,属于“高阻接地”,断路器无法开断,但此时弧道或短路点温度很高,引发电缆起火。针对以上两类问题,提出了低压交流断路器保护灵敏度校验整改及电缆绝缘剩余电流监测解决方案,并进行了试点应用。本次演讲结合以上工作,介绍国网公司相关工作进展情况。
考虑短时波动的分布式光伏逆变器鲁棒集中−就地控制策略
针对光伏逆变器集中控制对源、荷短时波动考虑不足的问题,提出一种鲁棒集中–就地控制策略。首先,以网损和弃光量加权最小为目标,建立逆变器有功、无功集中控制模型;针对控制间隔内短时波动导致的电压越限和潮流波动,以集中控制结果为参考,通过动态参数就地控制策略平抑波动,提出无功出力–有功削减–斜率参数的三参数集中–就地控制模型。其次,采用区间模型建模短时波动,以极端波动场景的电压偏差最小为目标,建立就地控制策略鲁棒优化模型。最后,基于二阶锥规划和灵敏度分析,提出控制策略的求解方法,通过算例验证模型的有效性,并分析波动性、渗透率、逆变器容量对控制的影响,提升主动配电系统的运行安全性和经济性。
基于系统动力学的氢需求量中长期预测
“双碳”背景下氢能将在各种领域发挥巨大作用,开展氢需求中长期预测具有重要意义。基于系统动力学方法建立了省级氢需求中长期预测模型。首先将氢能需求分为工业、供热和交通3大领域,考虑各子系统内部因素的相互作用以及经济发展、政策支持等外部因素的影响,分析因果关系,构建系统预测方程;其次设定系统参数,采用最小二乘法方程回归得到方程常数,基于该省发展规划利用灰色模型设定表函数参数,并将模拟结果与历史数据进行对比,结果表明模型误差较小,适用于该省氢需求预测;最后利用所建立的系统动力学模型对该省的氢需求量进行了预测。
基于灵敏度分析的同步调相机及其励磁系统参数分类辨识方法
同步调相机及其励磁系统间由于电气耦合而导致参数辨识困难,但目前缺少对待辨识参数量与观察量间耦合特性的分析。对此,提出一种基于灵敏度分析的同步调相机及其励磁系统参数分类辨识方法。分析同步调相机在不同时间尺度下的关键参数,基于轨迹灵敏度信息划分待辨识参数的类型,构建关联参数集合。考虑稳态、次暂态和暂态下同步调相机及其励磁系统响应特性的差异,在不同时间尺度上分别建立参数分类辨识模型。依据关联参数集合进行参数分类辨识,采用基于Tent混沌映射的改进蛇优化算法求解。通过算例分析验证了所提方法的有效性和适应性。