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    2021年 第54卷 第8期    刊出日期:2021-08-05
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    2021, 54(8):  0-0. 
    摘要 ( 100 )   PDF (12620KB) ( 65 )  
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    电能质量及其治理技术专栏
    特约主编寄语
    2021, 54(8):  1-1. 
    摘要 ( 95 )   HTML ( 1796 )   PDF (2252KB) ( 38 )  
    相关文章 | 计量指标
    基于SAPF的电网多节点电压谐波优化补偿方法
    阴晓晴, 易皓, 杨泽斌, 卓放, 王蒙, 刘夏宇, 朱承治
    2021, 54(8):  2-10.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202007182
    摘要 ( 264 )   HTML ( 2364 )   PDF (4655KB) ( 81 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    随着局域配电网中非线性负载的分布式接入,以谐波就地补偿为目标的并联型有源电力滤波器(shunt active power filter, SAPF)传统配置方式需要接入大量治理设备,存在治理效率低、成本高问题。因此,出现了面向局域配电网谐波全局综合抑制的SAPF优化配置问题。首先利用诺顿等效法建立局域配电网谐波电压优化补偿目标函数;其次,结合非线性规划原理和几何辅助分析法对优化问题进行求解,确定SAPF在系统中的安装位置和最优配置容量,提出一种基于SAPF的电网谐波电压优化综合抑制算法;最后,通过搭建IEEE-18节点仿真模型,对所提出的算法进行验证。在网络非线性负载的不同分布情况下,配置结果都具有良好的治理效果,可通过更少数量、容量的SAPF实现配电网整体谐波畸变的高效抑制。
    基于多维特征和Hausdorff距离的电压暂降治理成本估计
    陆承宇, 黄弘扬, 徐群伟, 何雨骏, 汪颖
    2021, 54(8):  11-18.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202007179
    摘要 ( 155 )   HTML ( 730 )   PDF (4307KB) ( 43 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    电压暂降治理是非标准化工程,由于缺少用户侧详细信息,治理容量估计困难,易造成过度治理或治理不足。考虑治理对象受电压暂降多维特征影响的事实,研究治理对象耐受能力和治理容量识别问题,提出一种考虑电压暂降多维特征的敏感设备耐受能力Hausdorff距离识别方法,引入模式库概念,利用模糊隶属度判别治理对象电压耐受能力,在此基础上提出改进电压暂降严重程度指标,提出基于改进电压暂降严重程度指标和治理对象容量占比的治理容量识别方法,由此估计所需治理成本。结合某城市电网实际监测数据进行实证分析,结果证明了提出方法的有效性和合理性,便于实际工程应用。
    电缆化配电系统高频谐振频移方法
    朱明星, 孔彬彬, 张华赢
    2021, 54(8):  19-26.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202006235
    摘要 ( 137 )   HTML ( 707 )   PDF (4483KB) ( 40 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为解决电缆化配电网高频谐振问题,提出了一种基于配电网阻抗重构的高频谐振频移方法。首先,分析了电缆化配电网高次谐波源与高频谐振的产生机理。其次,给出了电缆化配电网阻抗重构的高频谐振频移方法,并比较不同无源阻抗重构后的频移及谐振峰抑制效果。然后,结合实际工程案例,利用系统函数绘出伯德图与根轨迹评价该方法对高频谐振治理效果以及系统稳定性的影响,验证了基于电缆化配电网阻抗重构的高频谐振频移方法的有效性,最后研究了无源阻抗参数变化对配电网高频谐振的影响。
    孤网失稳状态下频率和暂态谐波分析方法
    阳登辉, 朱明星, 徐斌
    2021, 54(8):  27-34.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202006213
    摘要 ( 156 )   HTML ( 1455 )   PDF (4584KB) ( 169 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对孤网失稳状态下频率和谐波快速宽频变化导致的傅立叶谐波分析频谱泄漏问题,提出了一种基于自适应变带宽周期滑动滤波的频率和暂态谐波分析方法。首先通过基于周期滑动滤波原理的预处理系统消除非平稳信号的高频周期干扰,并剔除直流分量;然后对预处理后的序列采用零交法进行实时锁相,自适应调整周期滑动滤波器的带宽;最后根据计算的非平稳信号实时频率,利用DFT算法对非平稳信号进行谐波分析,准确得到每一个谐波成分的暂态信息。仿真结果及现场实测数据表明,该方法在多种非平稳状态下均具有较高的谐波测量精度,能够有效地对孤网失稳状态下频率和暂态谐波进行测量。
    基于电压暂降监测数据的敏感负荷非侵入式识别方法
    胡翀, 徐斌, 甄超, 赵新德, 王昕, 唐兴勇
    2021, 54(8):  35-42,51.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202007160
    摘要 ( 133 )   HTML ( 611 )   PDF (6354KB) ( 41 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对电压暂降治理时难以准确获取用户敏感设备参数和生产过程结构的问题,提出一种基于电压暂降监测数据识别敏感负荷的方法。对发生电压暂降时的电压和电流进行离散小波变换,计算有功功率轨迹;通过奇异值分解分段法识别轨迹过渡段起始点,获得轨迹特征及其与负荷电压暂降响应的关系;结合典型敏感设备电压耐受曲线,对暂降及负荷响应事件进行分组;再根据记录数据计算电压暂降结束后的有功功率及其恢复比例,由此识别典型敏感负荷有功功率占比。通过Matlab/Simulink仿真证明提出方法和指标的准确性、有效性,有重要的工程意义。
    基于谐波发射水平的工业用户电力设备分类识别方法
    杨心刚, 张鹏, 杜洋, 潘爱强, 徐琴
    2021, 54(8):  43-51.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202007177
    摘要 ( 112 )   HTML ( 979 )   PDF (4349KB) ( 41 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    随着电力物联网的快速发展,明确用户负荷状况对改善供电服务质量、电价决策、需求侧响应、有偿精准服务等方面起着重要作用。基于非侵入式方法进行工业电力设备的分类识别,存在工业负荷先验知识较少、用电采集系统数据采样频率低等问题。应用工业大用户的电能质量监测数据,提出一种基于谐波发射水平的工业用户电力设备分类识别方法。首先,提出基于双边累计和算法的工业设备投入/切除事件检测方法。其次,提取各次事件的典型特性,构建工业用户设备特征矩阵,提出高贡献率特征筛选方法,减少特征数量。提出基于k-means聚类算法和轮廓系数的工业用户电力设备分类识别方法。应用上海地区10 kV电压等级下某轧机用户14天的电能质量监测数据,验证了所提方法对于设备情况未知的工业用户设备分类具有较高的准确性,具有一定的实用价值和推广意义。
    基于迁移学习的配电网内部过电压识别方法
    徐浩, 刘利强, 吕超
    2021, 54(8):  52-59.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202006274
    摘要 ( 136 )   HTML ( 1023 )   PDF (4367KB) ( 52 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    数据驱动方式作为解决配电网内部过电压识别的一种方法,因过电压样本数量较少而在实际应用中受到限制。为此,提出了一种基于迁移学习的深度卷积神经网络(D-CNN)配电网内部过电压识别算法。首先,通过仿真和连续小波变换(CWT)的方法构造了6种10 kV配电网内部过电压二维时频图。然后,分别利用Alexnet、Vgg-16、Googlenet、Resnet50等4种网络模型搭建了基于迁移学习的D-CNN网络模型。最后,将二维时频图带入改造后的D-CNN训练。经对实验结果比较分析发现,新搭建的VGG-16网络识别准确率最高且达到了99.07%,实现了在数据稀缺的情况下过电压故障的准确分类。
    电网
    柔性直流换流阀厅全模型电场多极子边界元分析
    石雨鑫, 王泽忠, 赵九才
    2021, 54(8):  60-67.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202003075
    摘要 ( 109 )   HTML ( 571 )   PDF (4264KB) ( 60 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    柔性直流换流阀厅内设备众多、结构复杂、多种介质共存且环境封闭,造成阀厅全模型电场强度数值计算建模难度大、计算规模大、采用传统方法计算效率低。对称多极子曲面边界元法计算速度快、内存占用少,适合于求解大规模问题。分别对2种不同结构的±160 kV柔性直流换流阀厅建模,应用对称多极子曲面边界元法计算阀厅全模型电场,计算中节点达到133万个。综合分析了阀塔屏蔽系统结构、桥臂电气连接方式以及阀厅布置方式对金具表面电场影响规律;掌握了阀厅空间内电场分布规律,为设备布置提供参考。所提方法为全面掌握柔性直流换流阀厅内电场分布提供有效手段,对设计过程中设备的绝缘配合具有重要意义。
    直流系统附加频率控制器对AGC系统控制影响分析
    伍凌云, 何笠, 肖雄, 谈超, 陈钢, 周林
    2021, 54(8):  68-74.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202005102
    摘要 ( 118 )   HTML ( 1158 )   PDF (3739KB) ( 48 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    区域电网采用特高压直流异步方式联网后,现有的自动发电控制(AGC)系统控制策略对异步联网电网的特高压直流频率控制(FC)的适应性问题已显现。为分析直流频率控制对AGC系统控制效果带来的影响,采用直流FC和AGC的准稳态模型分析了其交互作用的机理;基于电力系统全过程动态仿真程序(PSD-FDS)进行直流FC与AGC控制的动态过程仿真,在时域与频域内进一步分析了直流FC控制对电网AGC控制影响过程,提出了AGC控制策略优化建议。分析表明,直流FC的投入能够减轻频率的波动幅值,但是在严重故障下的功率缺失却需要AGC来承担;而在联络线频率偏差控制模式下,也需要考虑AGC与直流FC协调配合来避免AGC在故障下反向调节和频率恢复缓慢的问题。
    抑制特高压直流系统连续换相失败的非线性动态电流偏差控制
    袁博, 王颖, 邵华, 张倩茅, 秦梁栋, 刘宁宁, 戴志辉
    2021, 54(8):  75-82.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202003188
    摘要 ( 123 )   HTML ( 1042 )   PDF (5217KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对特高压直流系统(LCC-HVDC)系统中易发生连续换相失败的问题,提出了一种非线性动态电流偏差控制方法。该方法依据交流故障严重程度动态调整电流偏差控制运行曲线,并利用非线性曲线代替原一次线性曲线,提高熄弧角增量对电流偏差的灵敏度,增大实际熄弧角裕度,进而有效抑制直流系统连续换相失败。PSCAD/EMTDC仿真表明,所提方法能有效抑制各种类型故障导致的连续换相失败,利于故障后直流系统的快速恢复。
    电力作业场景中一种高效的UWB和IMU融合定位算法
    尹康涌, 梁伟, 杨吉斌, 孙志明, 朱孟周, 肖鹏
    2021, 54(8):  83-90.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202010061
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (3982KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    在电力作业场景等复杂环境中,超宽带(UWB)定位存在非直达情况(NLOS)性能下降严重的问题,利用UWB与惯性测量单元(IMU)融合可以改善定位精度,但IMU的测量存在误差累积,需要精确的UWB测量校正。对NLOS条件进行准确的鉴别和利用有助于定位精度的提升。提出一种基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的UWB/IMU融合算法,利用电力作业场合中UWB测量分布性质来判定NLOS条件,并进行误差的缓解,有效提升NLOS条件下的定位精度。由于该算法不需要对环境有先验知识,也不需要进行IMU校正等操作,可用性较好。理论和实验结果表明,该算法的性能优于其他基线系统。
    计及山谷深度的输电线路雷电绕击率三维EGM研究
    毕洁廷
    2021, 54(8):  91-97.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202102077
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (3670KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    相当多的输电线路建立在山谷之间,过去传统输电线路绕击率计算模型都没有专门针对山谷地形的研究计算,忽略了山谷独特地形显著减弱的屏蔽作用。建立了一个基于山谷深度的新型三维EGM,直接计算暴露弧面面积和保护弧面面积来研究输电线路绕击率。通过实例验证了新型三维EGM方法的有效性,并用该模型精确地证明了山谷地形是造成输电线路雷击跳闸多发原因之一。该方法摈弃了繁琐的微积分运算,主要应用于山谷地区,由于考虑到了山谷深度和地面倾斜角度,计算出的绕击率更加贴近实际地形,对工程实践具有指导意义。
    基于配网新形态下电费风险模型构建与应用
    戴璐平, 瞿青, 黄露, 潘晔
    2021, 54(8):  98-102.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202101015
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (3348KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    随着大数据时代来临,在电力企业数字化转型的过程中,配电网工作从简单满足基本负荷需求,向为客户提供个性化方案的市场化转变,给配电网及电力营销业务融合提出了更高要求。电费管理成为营销优质服务的主要考核指标。通过大数据手段,结合各网省的业务特性,构建具有一定通用性的电费风险预测模型,助力营销市场的标准化、精益化建设,实现电费风险防控、降本增效。
    聚合相同分布式电源对直流微电网高频振荡稳定性的影响
    张天翼, 郑凯元, 王海风
    2021, 54(8):  103-108.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202105196
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (3615KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    构建直流微网有助于新能源的就近消纳,但是微网中电力电子设备的增加可能会导致高频振荡等现象,这要求规划时要对小干扰稳定性进行评估。评估过程中,微电源(distributed generators,DGs)接入的数量与系统状态矩阵的维数呈现近似正比关系,大量微电源接入给模态计算带来了挑战。需要提出一种降阶计算方法以满足直流微电网小干扰稳定性分析的要求。面向高频振荡的微电源聚合降阶模型可降低微电网模态分析过程中的数值计算工作量,有助于更好地在规划阶段对微电网进行评估。针对不同微电源接入数量、不同微电网拓扑结构问题进行仿真验证。仿真结果表明,该方法可以有效评估直流微网的高频振荡风险,降低计算工作的难度。
    高压大功率IGBT器件温度系数校准方法研究
    陈杰, 邓二平, 赵子轩, 应晓亮, 黄永章
    2021, 54(8):  109-117.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201910055
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (4355KB) ( )  
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    结温的准确测量对于功率IGBT器件状态监测和可靠性评估具有重要意义,小电流下饱和压降法作为使用最广泛的结温测量方法被各类测试标准推荐使用,温度系数校准是使用该方法的第一步,也是结温测量的基础。传统的温度系数校准方法对于高压大功率IGBT器件存在适用性和准确性的问题。首先,深入讨论和对比了目前常用的2种温度系数校准系统的精度,并提出了一种基于电磁加热方式的温度系数校准系统,并对其精度进行了验证;其次,对温度系数校准曲线的非线性进行了讨论和分析,指出了全温度范围校准和多项式拟合的必要性,进一步补充了温度系数校准方法,为高压大功率IGBT器件的温度系数校准提供方法指导。
    发电
    440 t/h燃煤锅炉低氮燃烧模式下水冷壁高温腐蚀分析
    王毅斌, 张思聪, 谭厚章, 林国辉, 王萌, 卢旭超, 杨浩
    2021, 54(8):  118-127.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202004109
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (4710KB) ( )  
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    分别采用X射线荧光光谱、X射线衍射光谱、电镜扫描和能谱分析等方法,对某440 t/h燃煤锅炉下层燃烧器附近水冷壁区域收集的腐蚀层进行详细表征,分析并讨论腐蚀产物的形成和痕量元素富集特点。结果表明:腐蚀内层主要含有FeS2、Fe2O3、PbS和ZnS,但Pb比Zn富集程度高;腐蚀外层以ZnS、PbS、GaS、Fe1-xS和Zn1.0Al1.04S2.13为主,还含有少量Ga、Se、Bi等元素,但Zn与Ga元素富集程度显著高于内层;腐蚀层中Pb、Zn、Ga、Se、Ge、As、Bi、Th、Sn、Sb等元素主要通过气化-冷凝和黏附的未燃尽碳颗粒释放析出的方式到达管壁,部分元素仍存在二次气化现象并扩散至腐蚀层深处,以进一步增大腐蚀裂纹尺度。基体铁的氧化和硫化反应同时发生并相互竞争,靠近基体侧腐蚀层先发生裂缝后逐渐开始破碎。黄铁矿向外转移中会释放气态硫并生成多种晶型的磁黄铁矿,这说明气态硫在腐蚀过程中扮演重要作用。此外,沉积层中微细颗粒和气态痕量元素可能会向基体侧移动与扩散渗透,增加腐蚀内部应力进而加剧腐蚀。
    中国煤电生命周期二氧化碳和大气污染物排放相互影响建模分析
    王彦哲, 周胜, 姚子麟, 欧训民
    2021, 54(8):  128-135.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202102023
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (4362KB) ( )  
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    煤电在中国电力供应结构中占据主导地位,其环境影响是研究热点之一。建立中国煤电生命周期二氧化碳和大气污染物排放分析模型,基于文献调研构建参数数据库,测算中国煤电的单位发电量排放。结果表明,近年来中国煤电生命周期单位发电量的CO2、SO2、NOx和PM2.5排放分别为838.6 g/(kW·h)、0.34 g/(kW·h)、0.32 g/(kW·h)和0.08 g/(kW·h)。其中煤电单位发电量大气污染物排放,比实施超低排放改造前,下降幅度超过90%。研究发现,增大单机机组规模和进行超低排放改造能够有效降低煤电发电过程的大气污染物排放,采用煤电燃烧后碳捕集和存储(carbon capture and storage, CCS)处理技术能够使煤电CO2排放下降到144 g/(kW·h),助力碳中和目标实现。如果不采用更加严格的大气污染物排放标准和处理方式,CCS技术可能会使煤电大气污染物排放强度上升30%~40%,这与碳捕集过程使用的技术有关。
    基于SVR数据驱动的发电机进相极限最优化求解方法
    李登峰, 杨旼才, 刘育明, 徐瑞林, 余霞, 李昭炯
    2021, 54(8):  136-143,153.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202004105
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (7719KB) ( )  
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    针对发电机进相限制条件中多变量间复杂非线性强耦合关系导致的机理建模难题,提出一种基于支持向量回归(SVR)数据驱动的发电机进相极限最优化求解方法。该方法将发电机进相极限求解问题转化为计及多个进相限制因素约束下的无功功率最小值问题。基于发电机功角方程推导建立无功功率的目标函数方程;基于SVR驱动模型建立约束变量与目标函数自变量的非线性映射关系,形成约束方程模型;采用改进的二阶振荡粒子群算法对优化模型进行求解。算例分析表明,所提方法建模简单,具有较高的精度和较强的泛化能力,可实现对任意已知有功出力工况下的发电机进相极限的快速计算,适用于发电机进相裕度在线建模和监测。
    新能源
    考虑源荷协调的含储热光热电站和风电系统的日前-日内调度策略
    刘新元, 程雪婷, 薄利明, 张家瑞, 郑惠萍, 郝捷
    2021, 54(8):  144-153.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202004040
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (6617KB) ( )  
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    为提高电力系统风电消纳能力,结合源荷两侧的可调节资源,提出含储热光热电站和风电系统的日前-日内调度策略。首先,根据含储热光热电站能量时移特性以及居民用电负荷响应时间长的特点,结合价格型需求响应,以系统运行成本以及日前弃风量最小为目标,构建日前调度模型;其次,根据考虑含储热光热电站的灵活调节能力以及高载能负荷响应时间短的特点,结合日前调度计划与日内风电预测,以系统日内调节成本与日内弃风量最小为目标,构建日内调度模型。算例结果表明:本文所提调度策略能够充分利用现有源荷两侧可调节资源及其特点,在促进系统风电消纳的同时,降低了系统成本。
    基于区间直觉模糊群决策的分布式光伏运维综合评估
    左高, 张超, 陈毓春, 于海波, 卢毓东
    2021, 54(8):  154-163.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202005145
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (6159KB) ( )  
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    针对分布式光伏电站运维管理评估指标体系不完善和信息缺失的现状,基于区间直觉模糊群决策对分布式光伏电站运维管理进行综合评估研究。在分析影响分布式光伏电站智能运维管理的关键要素的基础上,综合考虑经济性、社会性、技术性等因素,提出了光伏电站智能运维管理的多维度评价指标体及各指标的计算方法。鉴于所建立指标的类型多、涉及面广、接触人员多以及由此带来的数据的复杂性和不完备性,为了减少信息丢失或失真以及正确刻画群决策专家的决策信息,采用区间直觉模糊群决策法对光伏电站智能运维管理服务进行了综合评价。仿真算例验证了所提方法在光伏电站运维信息缺失和信息不完备性条件下能够获得有效的评价结果,对分布式光伏电站的实际运维服务具有可行性。
    支撑碳中和目标的电力系统源-网-储灵活性资源优化规划
    金晨, 任大伟, 肖晋宇, 侯金鸣, 杜尔顺, 周原冰
    2021, 54(8):  164-174.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202012126
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (5789KB) ( )  
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    2020年9月,中国提出将努力争取2060年前实现碳中和。大力发展风电、光伏高比例并网的新能源电力系统,是实现碳中和目标的重要途径。由于新能源发电具有波动性和随机性,因此需要提升系统灵活性以保障高比例新能源电力系统的安全、可靠和经济运行。以实现2060年碳中和目标为边界,采用内嵌全年8 760 h全景时序生产模拟的电力规划模型与方法,考虑各类灵活性资源约束,从不同时间和空间尺度统筹优化新能源电源、储能及电网互联容量,为实现碳中和目标提供可行方案。在此基础上,开展系统弃电率、新能源电源装机、储能配置及电网互联容量灵敏度分析,进一步论证模型方法的有效性,并量化分析高比例新能源电力系统源-网-储协同规划的效益。
    配置高抗站的海上风电长距离海缆送出继电保护分析
    谭振龙, 钱相宜, 蔡文畅
    2021, 54(8):  175-181.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202104016
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (5519KB) ( )  
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    目前中国长距离海上风电主要采用高压交流送出方式,并增设中端补偿高压电抗补偿站。为解决配置海上高抗站的海上风电长距离海缆送出相关保护配置问题,选取典型案例,分析继电保护配置方案与动作特性,对海缆范围故障保护可靠性进行研究,分析海上高抗取不同测点电压对电容电流补偿计算的影响,并通过仿真验证线路保护采集海上高抗侧电压计算差动补偿电流的必要性。仿真结果表明:当发生区内线路故障时,与采集高抗侧实际电压相比,取线路侧电压代替高抗电压对保护装置计算的补偿电流具有一定影响。为减少差动补偿电流计算误差,纵联差动保护应采集海上高抗站电压来计算差动补偿电流,再计算经补偿后的差动电流,实现对电容和电抗电流的修正。
    利用贝叶斯线性回归结合混合Copula函数分析风电功率的相关性
    苏晨博, 刘崇茹, 徐诗甜, 岳昊
    2021, 54(8):  182-189.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201907121
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    分析风电场之间的出力相关性有助于合理规划风机的功率输送以及调度优化,从而提高传输线路的利用率。以冀北地区风场为例,首先分析了该区域风速的分布特性,然后利用贝叶斯线性回归算法建立混合Copula函数模型,拟合得到4个机群风速序列的联合分布,计算出风电场之间的出力相关性,并与其他相关性函数建模进行对比研究。研究结果表明,基于贝叶斯线性回归的混合Copula函数模型能够提高参数估计的精确性,从而使得计算出的相关性更为准确,并且由其拟合得到的出力概率分布与实际风场出力的概率分布较为一致。
    计及灵活性基于时序的“十四五”储能需求分析
    任大伟, 金晨, 肖晋宇, 侯金鸣, 杜尔顺, 周原冰
    2021, 54(8):  190-198.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202007255
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    “十四五”期间,随着风电、光伏装机规模增加,系统净负荷波动增强,对储能等灵活性资源的需求不断增强。同时,储能技术不断发展成熟,成本不断下降,逐步应用于电力系统的各个环节,因此有必要建立计及系统灵活性需求的储能优化规划模型,以更加科学的方法评估中国未来五年储能的发展需求。首先给出了计及电力系统灵活性基于时序曲线的运行模拟模型方法和储能需求分析流程,以系统总成本最低为优化目标,考虑了投资决策约束和运行约束,可统筹优化系统目标水平年的储能结构及容量。其次,基于以上模型方法,优化计算了2025年中国七大区域电网协议送电模式下的储能容量,并分析了配置储能的原因,开展了灵活调节模式下的储能容量对比分析。最后,基于以上分析,总结了“十四五”期间,中国电力系统储能容量、新能源发电量、弃风和弃光率及综合用电成本等结论,为储能未来五年的规划提供技术支撑。
    高原高寒地区局部阴影下光伏阵列输出功率提升实验研究
    赵斌, 谭恒, 梁告, 董晓冬, 曲宏伟, 王力, 周腊吾
    2021, 54(8):  199-208.  DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202103051
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    高原高寒地区太阳能资源充足,利用光伏发电技术有利于改善当地电源结构。光伏电站出力不足是业内普遍存在的技术难题,光伏组件老化、表面温度高、局部阴影等都会降低光伏电站出力。以4×2光伏阵列为例,通过Matlab/Simulink建模仿真,对不同结构的光伏阵列在局部阴影下的输出特性进行对比,分析表明重构网状(RTCT)结构优于其他3种结构,且最大输出功率平均提升7.7%,为光伏阵列输出功率提升奠定实验基础。基于拉萨搭建的光伏阵列输出功率提升实验平台,采用改变光伏阵列拓扑结构和增加直流优化器2种方法,研发光伏阵列输出功率提升技术。结果表明,采用以上2种方法均能有效提升光伏阵列输出功率,可为光伏电站优化设计和运行提供解决方案。