基于线性化方法的交直流混合配电系统网架规划 被引量：7

1

作者 江岳文 罗泽宇 程诺 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期1404-1418,共15页

随着配电系统中直流设备的大量接入,交直流混合配电系统得到越来越广泛的应用。为适应交直流混合配电系统中不同交直流(AC/DC)类型的负荷或电源的接入,提出一种新的交直流混合配电系统网架结构规划方法,该方法考虑了网架交直流配置的所... 随着配电系统中直流设备的大量接入,交直流混合配电系统得到越来越广泛的应用。为适应交直流混合配电系统中不同交直流(AC/DC)类型的负荷或电源的接入,提出一种新的交直流混合配电系统网架结构规划方法,该方法考虑了网架交直流配置的所有可能性。首先以二进制网络矩阵描述配电系统的网架结构;其次建立网架单层规划模型,将规划变量和运行变量同时进行优化以提升全局寻优能力;最后将单层规划模型进行线性化处理,转换为混合整数线性规划问题以提升求解效率。仿真结果表明,所提方法能够为配电系统中不同交直流类型的负荷和电源的接入提供最佳的网架配置方案,相比于传统的纯交流规划方案具有更好的经济性和供电能力,在算法上与经典遗传算法求解的双层规划方法相比,具有更好的全局寻优能力和计算效率。 展开更多

关键词 交直流混合配电系统 网架规划 单层规划 线性化优化

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面向交直流混合配电系统的多端口电力电子变压器研究综述 被引量：82

2

作者 李凯 赵争鸣 +3 位作者 袁立强 高畅毓 文武松 游小杰 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1233-1250,共18页

多端口电力电子变压器作为交直流混合配电系统的一种关键枢纽设备,具备能量流动双向、潮流灵活调节、谐波无功可控和端口故障隔离等功能,近年来得到越来越多的关注。针对面向交直流混合配电系统的多端口电力电子变压器,层层深入推演了... 多端口电力电子变压器作为交直流混合配电系统的一种关键枢纽设备,具备能量流动双向、潮流灵活调节、谐波无功可控和端口故障隔离等功能,近年来得到越来越多的关注。针对面向交直流混合配电系统的多端口电力电子变压器,层层深入推演了其拓扑结构的发展历程,从图论的角度归纳出星型和串型结构,从公共能量汇集环节形式的角度归纳出共直流母线结构和高频耦合的结构。然后,对比分析了不同拓扑结构的优劣势,并给出实际交直流混合配电系统不同需求下的拓扑结构选取原则。进一步地,总结了多端口电力电子变压器在仿真、设计、控制与保护方面的应用挑战,进而展望了未来的技术发展方向。 展开更多

关键词 电力电子变压器 多端口 共直流母线 高频链 交直流混合配电系统

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平抑交直流混合配电系统功率波动的协调运行控制策略 被引量：10

3

作者 唐梦婷 王维庆 +1 位作者 李永东 李贵彬 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期664-672,共9页

为了平抑交直流混合配电系统电网有功功率波动,保障系统安全稳定的运行,首先对比分析了3种适用于交直流混合配电系统的拓扑结构,选择了可控性能较好的两端型拓扑结构,根据负荷需求确定了合适的电压等级;其次阐述了直流母线电压波动的平... 为了平抑交直流混合配电系统电网有功功率波动,保障系统安全稳定的运行,首先对比分析了3种适用于交直流混合配电系统的拓扑结构,选择了可控性能较好的两端型拓扑结构,根据负荷需求确定了合适的电压等级;其次阐述了直流母线电压波动的平抑方法,分析研究了配电系统有功功率波动协调运行控制策略,提出了1种储能系统配合交直流混合配电系统的换流站协调运行控制策略,并进行了相关指标定义及理论分析;最后在PSCAD/EMTDC软件中建立了仿真模型,对包含储能系统协调控制的稳态模型进行了仿真;依据提出的储能系统与换流站协调运行控制策略,对交直流混合配电系统短路故障进行了对比仿真及分析。仿真结果表明：在包含大量分布式电源及储能的交直流混合配电系统中,采用储能系统与换流站协调运行控制策略,能较好地平抑系统故障状态下产生的有功功率波动;在直流母线有功功率切换频繁时,控制策略能快速响应,降低对保护设备的要求,保障系统稳定运行。该换流站储能协调运行控制策略可作为平抑交直流混合配电系统电网功率波动的工程方案。 展开更多

关键词 交直流混合配电系统 拓扑结构 电压等级 功率波动 电压控制 储能系统 协调运行控制策略

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多子微电网型交直流混合配电系统灵活功率控制与电压抑制策略 被引量：8

4

作者 李松 李建伟 +3 位作者 董云飞 石磊 张虎 李永丽 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期99-106,共8页

为了解决多子微电网型交直流混合配电系统功率分配以及交流子微电网母线电压偏差大的问题,提出一种灵活功率控制与电压抑制策略。首先分别推导了单个交流子微电网频率、直流子微电网电压与公共直流母线电压的关系,然后分析多个交直流子... 为了解决多子微电网型交直流混合配电系统功率分配以及交流子微电网母线电压偏差大的问题,提出一种灵活功率控制与电压抑制策略。首先分别推导了单个交流子微电网频率、直流子微电网电压与公共直流母线电压的关系,然后分析多个交直流子微电网之间的频率与电压关系,并利用此关系对交直流子微电网中储能单元的下垂控制进行改进,实现整个系统的功率互助及分配。另外,对双向AC/DC变换器电流内环控制进行改进,利用扩张状态观测器对扰动电流进行跟踪,并将跟踪得到的扰动电流引入双向AC/DC变换器电流内环中进行补偿消除,以抑制交流子微电网的电压波动。最后,在MATLAB/Simulink仿真平台中建立多子微电网型交直流混合配电系统模型,仿真结果表明所提控制方法可以实现交直流混合配电系统中子微电网间的功率互助,较好地维持交流子微电网母线电压和频率、直流子微电网电压与公共直流母线电压的稳定。 展开更多

关键词 多子微电网 交直流混合配电系统 功率互助 扩张状态观测器 电压抑制

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不确定扰动下交直流混合配电系统的可达性分析 被引量：4

5

作者 邓卫 丁立 +1 位作者 庄莹 裴玮 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2023年第14期52-63,共12页

交直流混合配电系统中高比例可再生能源并网引入了强不确定性,给系统的安全运行带来巨大挑战。文中提出一种交直流混合配电系统可达性分析方法,能够有效刻画不确定性下的系统动态特性。首先,说明了可达性分析在交直流混合配电系统的适... 交直流混合配电系统中高比例可再生能源并网引入了强不确定性,给系统的安全运行带来巨大挑战。文中提出一种交直流混合配电系统可达性分析方法,能够有效刻画不确定性下的系统动态特性。首先,说明了可达性分析在交直流混合配电系统的适用性。接着,阐述了可达性分析的基本原理,利用齐诺多面体表征系统中不确定扰动。然后,从主站电压源型换流器(VSC)出发,到直流网络,再到从站VSC,进一步构建了交直流混合配电系统的非线性微分代数方程,及其线性化处理后的系统微分包含式,并在此基础上提出了考虑直流负荷叠加可再生能源不确定扰动下交直流混合配电系统可达性分析方法。最后,结合MATLAB/Simulink仿真验证了所述方法的有效性,能够刻画不确定性扰动下直流电压等关键状态变量随时间变化的所有运行轨迹及其边界范围。 展开更多

关键词 交直流混合配电系统 多端直流 不确定性 动态特性 可达性分析

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基于分布鲁棒优化的工业园区交直流混合配电系统日前经济调度 被引量：5

6

作者 曹金声 薛峰 程小华 《广东电力》 2021年第8期61-69,共9页

交直流混合配电系统的电压等级与结构日益复杂,随着分布式电源与工业负荷的广泛接入,如何有效处理该系统的源荷不确定性成为目前亟待解决的问题。为此,以国内首个基于电力电子变压器集群的工业园区配用电双级交直流混联系统为研究对象,... 交直流混合配电系统的电压等级与结构日益复杂,随着分布式电源与工业负荷的广泛接入,如何有效处理该系统的源荷不确定性成为目前亟待解决的问题。为此,以国内首个基于电力电子变压器集群的工业园区配用电双级交直流混联系统为研究对象,结合微电网监控系统记录的光伏与负荷历史数据,建立随机变量的矩不确定集合,采用基于矩不确定性的分布鲁棒优化来解决工业园区日前经济调度问题。典型场景和检修工况下的仿真对比分析结果表明,基于矩不确定性的分布鲁棒优化可以提高工业园区交直流混合配电系统的经济性与鲁棒性。 展开更多

关键词 分布鲁棒优化 工业园区 交直流混合配电系统 电力电子变压器 集群

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交直流混合配电系统的供需双侧互动优化调度 被引量：1

7

作者 吴永昌 李凤婷 +1 位作者 赵星 李鹏 《安徽大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第4期55-63,共9页

为控制分布式资源,提出交直流混合配电系统(hybrid AC/DC distribution systems,简称HAC/DCDS)供需双侧互动优化调度模型.该模型基于Stackelberg博弈理论及多层调度模式,考虑HAC/DCDS的供需双侧互动,将上级电网、HAC/DCDS、用户看成不... 为控制分布式资源,提出交直流混合配电系统(hybrid AC/DC distribution systems,简称HAC/DCDS)供需双侧互动优化调度模型.该模型基于Stackelberg博弈理论及多层调度模式,考虑HAC/DCDS的供需双侧互动,将上级电网、HAC/DCDS、用户看成不同市场主体,实现层间信息传递.针对模型特点提出一种改进鲸鱼算法(improvement whale optimization algorithm,简称IWOA)对模型求解.选取修改的IEEE-33交直流混合配电系统作为算例进行仿真,仿真结果表明:该模型能均衡各市场主体的利益,解决源荷预测性差、可调度资源不足的问题. 展开更多

关键词 交直流混合配电系统 需求响应 可再生能源 供需互动 多目标算法

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交直流混合配电系统建模及仿真研究 被引量：4

8

作者 叶鹏 李山 +3 位作者 孙峰 韩月 张涛 李家珏 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第7期2689-2699,共11页

随着直流负荷和电源在电网中应用越来越广泛,交直流混合配电系统是未来低压电网的发展趋势。在综合考虑了功率控制、直流母线电压控制和直流电源及负荷接入的情况下,提出了交直流混合配电系统电压源换流器的分层控制模式和各层的控制策... 随着直流负荷和电源在电网中应用越来越广泛,交直流混合配电系统是未来低压电网的发展趋势。在综合考虑了功率控制、直流母线电压控制和直流电源及负荷接入的情况下,提出了交直流混合配电系统电压源换流器的分层控制模式和各层的控制策略,建立了各模块的数学模型。基于PSCAD电磁暂态仿真平台建立了交直流混合配电系统的仿真模型,通过各种运行模式和扰动下的仿真研究验证了交直流混合配电系统控制策略的有效性。 展开更多

关键词 交直流混合配电系统 控制策略 电压源换流器 功率控制 仿真验证

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交直流配电系统储能优化配置方法 被引量：2

9

作者 张鸿雁 付涵 +3 位作者 许长清 罗潘 皇甫霄文 孙建行 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期79-88,96,共11页

为提高配电网对可再生能源的消纳能力并减轻可再生能源并网对配电网造成的影响,针对交直流混合配电系统,提出了一种考虑电压源型换流器和储能系统协调运行的储能容量双层优化模型,结合遗传算法与二阶锥规划方法对大规模非线性规划问题... 为提高配电网对可再生能源的消纳能力并减轻可再生能源并网对配电网造成的影响,针对交直流混合配电系统,提出了一种考虑电压源型换流器和储能系统协调运行的储能容量双层优化模型,结合遗传算法与二阶锥规划方法对大规模非线性规划问题进行求解。最后,通过设置3种不同场景以验证模型的合理性和有效性。算例结果表明:储能系统和交直流混合配电系统协调运行能够有效抑制电压波动,提高储能系统的收益。 展开更多

关键词 交直流混合配电系统 储能系统 套利收益 全寿命周期成本

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交直流混合有源配电系统保护方案研究 被引量：13

10

作者 陈丽安 赵航 +1 位作者 肖业湘 李正天 《电力科学与技术学报》 CAS 北大核心 2015年第3期31-39,共9页

交直流混合有源配电系统的直流侧故障保护困难,现有的直流系统保护方法不能直接应用于交直流混合有源配电系统。分析交直流混合系统中配电网故障类型和各类故障的特点,针对混合配电网直流侧的故障特点,提出基于非单元保护的保护方案,并... 交直流混合有源配电系统的直流侧故障保护困难,现有的直流系统保护方法不能直接应用于交直流混合有源配电系统。分析交直流混合系统中配电网故障类型和各类故障的特点,针对混合配电网直流侧的故障特点,提出基于非单元保护的保护方案,并给出相应的保护判据与整定原则,该保护方案能在系统发生单极短路故障时,切除故障极,保证非故障极仍能单极运行;且能区分母线故障与馈线故障,有选择性地迅速检测和隔离故障,防止故障进一步延伸。PSCAD/EMTDC仿真分析表明:该保护方案能够快速地切除故障。 展开更多

关键词 交直流混合有源配电系统 配电网直流侧 故障分析 非单元保护

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交直流混合配电网互联中直流系统的优化配置 被引量：4

11

作者 姚艳 翁秉宇 叶晨 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期139-144,共6页

随着现代电力系统的发展,直流配电方式越来越被业界所瞩目。针对交直流混合配电系统中的供电经济性问题,设计了采用交直流混合供电的典型配电网结构,建立了直流变换器与相关馈出线容量的优化配置及运行优化模型,分析了不同负荷构成条件... 随着现代电力系统的发展,直流配电方式越来越被业界所瞩目。针对交直流混合配电系统中的供电经济性问题,设计了采用交直流混合供电的典型配电网结构,建立了直流变换器与相关馈出线容量的优化配置及运行优化模型,分析了不同负荷构成条件下的交直流混合配电与交流配电模式的经济性,可以对未来交直流混合配电网建设起到参考作用。 展开更多

关键词 配电系统 交直流混合配电系统 变换器 优化配置

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面向交直流混合配电应用的10kV-3MV·A四端口电力电子变压器 被引量：35

12

作者 高范强 李子欣 +2 位作者 李耀华 王平 袁宇波 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第16期3331-3341,共11页

;电力电子变压器是交直流混合配电系统中实现交直流电能变换与管控的核心设备,该文以应用于苏州同里交直流混合配电系统中10kV-3MV·A四端口电力电子变压器样机为对象,考虑示范工程中多电压等级的交直流设备接入需求,针对交直流混... ;电力电子变压器是交直流混合配电系统中实现交直流电能变换与管控的核心设备,该文以应用于苏州同里交直流混合配电系统中10kV-3MV·A四端口电力电子变压器样机为对象,考虑示范工程中多电压等级的交直流设备接入需求,针对交直流混合配电接入的复杂应用场景,在电力电子变压器样机的电路拓扑设计和分布式控制技术方面开展研究,提出一种适用于多端口、直流真双极的电路拓扑及其端口协调控制策略。示范工程现场测试结果验证了该文中电力电子变压器样机设计能够满足交直流混合配电系统复杂应用需求,对于电力电子变压器在交直流混合配电网中推广应用及发展具有重要意义。 展开更多

关键词 电力电子变压器 固态变压器 多端口 交直流混合配电系统 协调控制

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基于二阶段鲁棒博弈模型的微电网群及混合交直流配电系统协调能量管理策略研究 被引量：40

13

作者 符杨 张智泉 +1 位作者 李振坤 米阳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期1226-1240,1413,共16页

随着可再生能源技术的迅速发展,微电网及其群落出现在配电网中。高渗透率的可再生能源给配电系统带来较高的不确定性,此外,多市场主体下的复杂博弈关系,在系统层面进一步加深不确定性的影响。然而,具有高灵活性和可控性的混合交直流配... 随着可再生能源技术的迅速发展,微电网及其群落出现在配电网中。高渗透率的可再生能源给配电系统带来较高的不确定性,此外,多市场主体下的复杂博弈关系,在系统层面进一步加深不确定性的影响。然而,具有高灵活性和可控性的混合交直流配电系统为解决上述问题提供了有效途径。基于此,该文提出一种基于二阶段鲁棒博弈模型的混合交直流配电系统协调能量管理方法,该方法旨在协调混合交直流配电网与微电网群间的功率交互,通过寻找模型的均衡点,可为每个市场主体提供最佳的能量管理决策,实现各方收益的均衡化,促进电力市场开放和发展。除了考虑经济因素外,为了抑制可再生能源出力不确定性对电力市场主体间功率交互的影响,在模型中还增加了鲁棒优化,通过对交直流变流站的优化控制与实时管理,抑制不确定性对系统稳定性的影响,实现配电系统安全经济运行。最后,通过对改进的IEEE-33节点混合交直流配电系统算例进行分析可知,所提方法实现了各方主体收益的均衡化,并能维持系统电压在规定范围内,有效实现了配电网与微电网的协调发展。 展开更多

关键词 能量管理 微电网群 混合交直流配电系统 博弈论 鲁棒优化

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含低风速分布式风电的交直流混合配电网的直流母线电压控制 被引量：3

14

作者 韦伟 张小莲 +1 位作者 倪良华 胡佳玮 《可再生能源》 CAS 北大核心 2019年第10期1492-1498,共7页

为促进接近负荷中心的低风速风电开发和并网,文章在Matlab/Simulink中构建了一种含低风速分布式风电的新型交直流混合配电系统。针对低风速高湍流特性导致的直流母线电压波动问题,提出了一种改进控制策略。该策略在风电机组直流母线前... 为促进接近负荷中心的低风速风电开发和并网,文章在Matlab/Simulink中构建了一种含低风速分布式风电的新型交直流混合配电系统。针对低风速高湍流特性导致的直流母线电压波动问题,提出了一种改进控制策略。该策略在风电机组直流母线前加装超级电容,并以风功率预测值设计超级电容输出功率前馈控制,通过维持直流母线注入功率稳定抑制直流母线电压波动。研究结果表明,改进电压控制策略能够有效抑制高湍流风速下直流母线电压波动。 展开更多

关键词 低风速 分布式风电 交直流混合配电系统 电压控制 超级电容

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基于遗传算法的含电力电子变压器交直流混合配电网优化配置 被引量：2

15

作者 李小宇 胡炎 +1 位作者 朱冰涛 耿琪 《水电能源科学》 北大核心 2019年第9期192-196,共5页

构建了含电力电子变压器(PET)的交直流混合配电网优化模型,基于该模型,以接入PET和分布式电源的IEEE33节点系统为例,采用遗传算法以系统网损最小为优化目标,以PET的端口量为优化变量进行优化配置,分析了优化结果 PET端口功率流动情况、... 构建了含电力电子变压器(PET)的交直流混合配电网优化模型,基于该模型,以接入PET和分布式电源的IEEE33节点系统为例,采用遗传算法以系统网损最小为优化目标,以PET的端口量为优化变量进行优化配置,分析了优化结果 PET端口功率流动情况、分布式电源的总利用率、配电网总有功损耗及系统最末端的电压水平。算例结果表明,PET具有改善交直流配电网的潮流分布的功能。 展开更多

关键词 电力电子变压器 优化配置 交直流混合配电系统 遗传算法

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