由于柔性多状态开关(soft normal open point,SNOP)复杂的控制策略及其弱馈特性,传统配电网故障定位方法难以适用于柔性互联配电网(flexible distribution network,FDN)。因此,文中提出一种利用电流正序分量波形相似性进行FDN故障区段...由于柔性多状态开关(soft normal open point,SNOP)复杂的控制策略及其弱馈特性,传统配电网故障定位方法难以适用于柔性互联配电网(flexible distribution network,FDN)。因此,文中提出一种利用电流正序分量波形相似性进行FDN故障区段定位的方法。首先,针对SNOP的典型控制策略,分析FDN的短路故障特征。其次,计算配电网中不同故障位置电流正序分量的Tanimoto系数,通过对比不同位置的电流正序分量波形相似性,构建FDN短路故障定位判据,并通过Teager能量算子(Teager energy operation,TEO)实现故障时刻的精确定位,利用智能配电终端(smart terminal unit,STU)传递信息。最后,通过建模仿真对所提方法进行分析验证,结果表明该方法能够对故障区段进行准确定位,不受故障位置、故障类型、过渡电阻、采样频率及通信延时等因素的影响,验证了该方法的可行性与有效性。展开更多
综合能源系统(integrated energy system,IES)以其高度灵活、环境友好的特点,在实现低碳经济和提高能源效率方面具有巨大潜力。然而,现有的IES建模方法难以挖掘氢能多设备的协同耦合性、且调度策略缺少市场机制的支持。因此,文中提出一...综合能源系统(integrated energy system,IES)以其高度灵活、环境友好的特点,在实现低碳经济和提高能源效率方面具有巨大潜力。然而,现有的IES建模方法难以挖掘氢能多设备的协同耦合性、且调度策略缺少市场机制的支持。因此,文中提出一种综合考虑绿色证书交易、阶梯型碳交易和需求响应的含氢IES优化调度策略。首先,建立基于电转气(power-to-gas,P2G)两阶段运行的氢能多元利用模型,推动新能源的使用;然后,建立绿证-碳联合交易机制,通过市场激励减少对化石燃料的依赖;最后,考虑综合需求响应优化用户侧用能行为,建立以经济运行成本最小为目标函数的IES优化调度模型,并通过CPLEX求解器进行求解。算例结果表明,文中所提模型能够实现IES多能耦合,提高新能源的消纳能力,减少碳排放量。展开更多
为解决孤岛模式下交直流混合微电网稳定运行的问题,文中提出一种孤岛交直流混合微电网柔性多状态开关(soft normally open point, SNOP)统一下垂控制策略。该策略基于系统功率平衡关系,通过归一化方法将2条馈线的频率下垂特性和直流电...为解决孤岛模式下交直流混合微电网稳定运行的问题,文中提出一种孤岛交直流混合微电网柔性多状态开关(soft normally open point, SNOP)统一下垂控制策略。该策略基于系统功率平衡关系,通过归一化方法将2条馈线的频率下垂特性和直流电压下垂特性相结合,根据交流频率和直流电压的变化情况,判断系统的运行状态,并通过SNOP统一调节交流子网频率和直流子网电压,使交、直流微电网能够均衡承担系统总功率变化量,从而确保交流频率和直流电压稳定在系统允许范围内。同时,为了优先确保分布式电源的就近消纳,避免SNOP的非必要动作,设计了SNOP的调节死区,使得交、直流微电网能够优先利用各子网内分布式电源,从而减少SNOP交、直流侧功率的频繁交互。最后,通过MATLAB/Simulink仿真验证了所提统一下垂控制策略的有效性。展开更多
风电机组一般通过综合惯量控制提供辅助调频,然而其调频效果受控制参数影响较大。文中综合考虑风电机组自身可调能力与系统频率响应指标,对风电调频参数整定进行研究。首先,建立计及风电和火电参与调频的系统频率响应(system frequency ...风电机组一般通过综合惯量控制提供辅助调频,然而其调频效果受控制参数影响较大。文中综合考虑风电机组自身可调能力与系统频率响应指标,对风电调频参数整定进行研究。首先,建立计及风电和火电参与调频的系统频率响应(system frequency response,SFR)模型,并推导频率响应指标的解析式。其次,对风电机组的转子运动方程进行线性化并建立转速模型,在不同风速工况下验证其准确性。然后,以提升系统频率最低点为目标,同时考虑风电机组转速下限和系统频率安全约束,整定其控制参数。最后,仿真结果验证所提风电调频控制参数整定方法在不同风电渗透率以及功率扰动下,均能够在确保系统频率安全的前提下充分利用风电机组的转子动能。展开更多
智能软开关(soft normally open point, SNOP)凭借其灵活的功率调节能力逐渐应用于配电网中。但由于大量分布式电源(distributed generation, DG)接入,SNOP受到线路容量的限制,调节能力有限。为发挥其最大调节能力,文中提出适用于配电...智能软开关(soft normally open point, SNOP)凭借其灵活的功率调节能力逐渐应用于配电网中。但由于大量分布式电源(distributed generation, DG)接入,SNOP受到线路容量的限制,调节能力有限。为发挥其最大调节能力,文中提出适用于配电系统的SNOP对线路有功功率裕度调节灵敏度的定义,将其作为SNOP调节能力的评价指标,由此建立SNOP的选址优化模型。在此基础上,引入系统节点电压裕度以及线路功率裕度2个安全评价指标,构建以综合运行裕度最大为目标函数的配电网运行优化模型。将上述模型转化为二阶锥模型,通过MATLAB工具实现该问题的有效求解。最后,通过改进的IEEE 33节点算例对所提模型与求解方法进行验证,进一步表明了所提选址方法能够发挥SNOP的最大调节作用,优化控制策略可以实现配电网安全经济运行。展开更多
针对新能源电力系统中源荷不确定性导致的系统调度灵活性严重不足问题,文中提出了一种考虑源荷不确定性的电力系统两阶段鲁棒优化模型。根据源荷不确定性特征,结合K-means法和鲁棒优化理论,在多时间尺度对电力系统灵活性需求进行量化。...针对新能源电力系统中源荷不确定性导致的系统调度灵活性严重不足问题,文中提出了一种考虑源荷不确定性的电力系统两阶段鲁棒优化模型。根据源荷不确定性特征,结合K-means法和鲁棒优化理论,在多时间尺度对电力系统灵活性需求进行量化。首先,建立日前鲁棒调度模型,充分挖掘火电机组、抽水蓄能等资源的灵活调节潜力,将火电灵活改造及抽水蓄能抽发状态作为模型的第一阶段决策变量,各灵活资源的出力作为第二阶段决策变量,并以灵活改造成本、碳排放成本及运行成本最小为优化目标。其次,在模型求解中,将所建立的两阶段鲁棒模型转化为相对独立的主问题和子问题,并采用列与约束生成(column and constraint generation,C&CG)算法和强对偶理论反复迭代,以逼近最优解。最后,通过算例验证,所提出的优化调度策略在满足灵活性需求的基础上,统筹各类资源,实现了系统中经济性、环保性、灵活性的均衡,并增强了对源荷不确定性风险的抵御能力。展开更多
电转气(power to gas, P2G)技术可将电能转化为天然气,在实现综合能源系统低碳经济调度方面发挥着重要作用。为解决P2G过程中O_(2)未充分利用的问题并进一步降低碳排放,文中提出一种考虑P2G富氧改进和混合光能利用的低碳综合能源系统。...电转气(power to gas, P2G)技术可将电能转化为天然气,在实现综合能源系统低碳经济调度方面发挥着重要作用。为解决P2G过程中O_(2)未充分利用的问题并进一步降低碳排放,文中提出一种考虑P2G富氧改进和混合光能利用的低碳综合能源系统。首先,利用P2G生产的O_(2)与CO_(2)混合作为助燃气体,P2G利用碳捕集的CO_(2)制造天然气供给燃气机组使用;然后,因锅炉效率受O_(2)浓度影响,通过遗传算法和Gurobi求解器的联合算法得出耗氧设备各时段的最优供氧状态;最后,通过混合光能利用提升光能效率,以减少化石能源使用。将富氧燃烧和混合光能利用引入综合能源系统,构建考虑P2G富氧改进和混合光能利用的综合能源系统低碳经济运行模型,并设置场景进行对比验证。仿真结果显示,对比富氧改进前CO_(2)排放量降低75.83%,对比无混合光能场景光能总出力增加9.79%,表明所提模型可有效降低碳排放和运行成本。展开更多
文摘由于柔性多状态开关(soft normal open point,SNOP)复杂的控制策略及其弱馈特性,传统配电网故障定位方法难以适用于柔性互联配电网(flexible distribution network,FDN)。因此,文中提出一种利用电流正序分量波形相似性进行FDN故障区段定位的方法。首先,针对SNOP的典型控制策略,分析FDN的短路故障特征。其次,计算配电网中不同故障位置电流正序分量的Tanimoto系数,通过对比不同位置的电流正序分量波形相似性,构建FDN短路故障定位判据,并通过Teager能量算子(Teager energy operation,TEO)实现故障时刻的精确定位,利用智能配电终端(smart terminal unit,STU)传递信息。最后,通过建模仿真对所提方法进行分析验证,结果表明该方法能够对故障区段进行准确定位,不受故障位置、故障类型、过渡电阻、采样频率及通信延时等因素的影响,验证了该方法的可行性与有效性。
文摘综合能源系统(integrated energy system,IES)以其高度灵活、环境友好的特点,在实现低碳经济和提高能源效率方面具有巨大潜力。然而,现有的IES建模方法难以挖掘氢能多设备的协同耦合性、且调度策略缺少市场机制的支持。因此,文中提出一种综合考虑绿色证书交易、阶梯型碳交易和需求响应的含氢IES优化调度策略。首先,建立基于电转气(power-to-gas,P2G)两阶段运行的氢能多元利用模型,推动新能源的使用;然后,建立绿证-碳联合交易机制,通过市场激励减少对化石燃料的依赖;最后,考虑综合需求响应优化用户侧用能行为,建立以经济运行成本最小为目标函数的IES优化调度模型,并通过CPLEX求解器进行求解。算例结果表明,文中所提模型能够实现IES多能耦合,提高新能源的消纳能力,减少碳排放量。
文摘为解决孤岛模式下交直流混合微电网稳定运行的问题,文中提出一种孤岛交直流混合微电网柔性多状态开关(soft normally open point, SNOP)统一下垂控制策略。该策略基于系统功率平衡关系,通过归一化方法将2条馈线的频率下垂特性和直流电压下垂特性相结合,根据交流频率和直流电压的变化情况,判断系统的运行状态,并通过SNOP统一调节交流子网频率和直流子网电压,使交、直流微电网能够均衡承担系统总功率变化量,从而确保交流频率和直流电压稳定在系统允许范围内。同时,为了优先确保分布式电源的就近消纳,避免SNOP的非必要动作,设计了SNOP的调节死区,使得交、直流微电网能够优先利用各子网内分布式电源,从而减少SNOP交、直流侧功率的频繁交互。最后,通过MATLAB/Simulink仿真验证了所提统一下垂控制策略的有效性。
文摘风电机组一般通过综合惯量控制提供辅助调频,然而其调频效果受控制参数影响较大。文中综合考虑风电机组自身可调能力与系统频率响应指标,对风电调频参数整定进行研究。首先,建立计及风电和火电参与调频的系统频率响应(system frequency response,SFR)模型,并推导频率响应指标的解析式。其次,对风电机组的转子运动方程进行线性化并建立转速模型,在不同风速工况下验证其准确性。然后,以提升系统频率最低点为目标,同时考虑风电机组转速下限和系统频率安全约束,整定其控制参数。最后,仿真结果验证所提风电调频控制参数整定方法在不同风电渗透率以及功率扰动下,均能够在确保系统频率安全的前提下充分利用风电机组的转子动能。
文摘智能软开关(soft normally open point, SNOP)凭借其灵活的功率调节能力逐渐应用于配电网中。但由于大量分布式电源(distributed generation, DG)接入,SNOP受到线路容量的限制,调节能力有限。为发挥其最大调节能力,文中提出适用于配电系统的SNOP对线路有功功率裕度调节灵敏度的定义,将其作为SNOP调节能力的评价指标,由此建立SNOP的选址优化模型。在此基础上,引入系统节点电压裕度以及线路功率裕度2个安全评价指标,构建以综合运行裕度最大为目标函数的配电网运行优化模型。将上述模型转化为二阶锥模型,通过MATLAB工具实现该问题的有效求解。最后,通过改进的IEEE 33节点算例对所提模型与求解方法进行验证,进一步表明了所提选址方法能够发挥SNOP的最大调节作用,优化控制策略可以实现配电网安全经济运行。
文摘针对新能源电力系统中源荷不确定性导致的系统调度灵活性严重不足问题,文中提出了一种考虑源荷不确定性的电力系统两阶段鲁棒优化模型。根据源荷不确定性特征,结合K-means法和鲁棒优化理论,在多时间尺度对电力系统灵活性需求进行量化。首先,建立日前鲁棒调度模型,充分挖掘火电机组、抽水蓄能等资源的灵活调节潜力,将火电灵活改造及抽水蓄能抽发状态作为模型的第一阶段决策变量,各灵活资源的出力作为第二阶段决策变量,并以灵活改造成本、碳排放成本及运行成本最小为优化目标。其次,在模型求解中,将所建立的两阶段鲁棒模型转化为相对独立的主问题和子问题,并采用列与约束生成(column and constraint generation,C&CG)算法和强对偶理论反复迭代,以逼近最优解。最后,通过算例验证,所提出的优化调度策略在满足灵活性需求的基础上,统筹各类资源,实现了系统中经济性、环保性、灵活性的均衡,并增强了对源荷不确定性风险的抵御能力。
文摘电转气(power to gas, P2G)技术可将电能转化为天然气,在实现综合能源系统低碳经济调度方面发挥着重要作用。为解决P2G过程中O_(2)未充分利用的问题并进一步降低碳排放,文中提出一种考虑P2G富氧改进和混合光能利用的低碳综合能源系统。首先,利用P2G生产的O_(2)与CO_(2)混合作为助燃气体,P2G利用碳捕集的CO_(2)制造天然气供给燃气机组使用;然后,因锅炉效率受O_(2)浓度影响,通过遗传算法和Gurobi求解器的联合算法得出耗氧设备各时段的最优供氧状态;最后,通过混合光能利用提升光能效率,以减少化石能源使用。将富氧燃烧和混合光能利用引入综合能源系统,构建考虑P2G富氧改进和混合光能利用的综合能源系统低碳经济运行模型,并设置场景进行对比验证。仿真结果显示,对比富氧改进前CO_(2)排放量降低75.83%,对比无混合光能场景光能总出力增加9.79%,表明所提模型可有效降低碳排放和运行成本。
