为了解决大规模风电接入所导致的可用输电能力(available transfer capability,ATC)受限问题,提出了一种提升风电接入系统ATC的混合型潮流控制器(hybrid power flow controller,HPFC)选址定容方法。首先,基于功率注入法建立HPFC的数学模...为了解决大规模风电接入所导致的可用输电能力(available transfer capability,ATC)受限问题,提出了一种提升风电接入系统ATC的混合型潮流控制器(hybrid power flow controller,HPFC)选址定容方法。首先,基于功率注入法建立HPFC的数学模型,并采用改进K均值(K-means)聚类算法削减风电、负荷概率场景;其次,建立了计及ATC的HPFC双层优化配置模型,上层优化模型以最小化HPFC配置成本和节点电压偏移为目标,下层以最大化系统ATC为目标;最后,应用改进多目标粒子群(multi-objective particle swarm optimization,MOPSO)算法计算所提双层优化模型的Pareto解集,根据解集中每个解的模糊满意度函数确定最优解。展开更多
为了解决高比例新能源地区电网中新能源不确定性所导致的N-1故障线路过载问题,提出一种计及新能源不确定性并应用混合型潮流控制器(hybrid power flow controller,HPFC)控制模式的电网潮流优化方法。首先,建立了适应于多线路控制的HPFC...为了解决高比例新能源地区电网中新能源不确定性所导致的N-1故障线路过载问题,提出一种计及新能源不确定性并应用混合型潮流控制器(hybrid power flow controller,HPFC)控制模式的电网潮流优化方法。首先,建立了适应于多线路控制的HPFC稳态计算模型,并给出了在不同控制模式下的HPFC运行约束条件。其次,以电网有功网损和线路负载率指标为目标函数,考虑N-1安全约束和HPFC运行约束,建立应用HPFC控制模式的电网潮流优化模型。然后,通过模糊C均值聚类获取反映新能源出力、负荷不确定性的场景集合,并采用多目标多元宇宙优化算法(multi-objective multi-verse optimization,MOMVO)求解所提优化模型。最后,将所提潮流优化方法应用于江苏南通某地区电网。结果表明,所提方法能有效提高电网的经济性与静态安全性,且计算结果具有较好的稳定性。展开更多
随着新能源发电比例越来越高,其受电网三相不平衡的影响越来越明显,尤其负序超标是导致电力系统安全性降低的重要原因。统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)具有调节各序电流输出的能力,可用于提升系统的平衡性。为此,...随着新能源发电比例越来越高,其受电网三相不平衡的影响越来越明显,尤其负序超标是导致电力系统安全性降低的重要原因。统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)具有调节各序电流输出的能力,可用于提升系统的平衡性。为此,首先建立基于解耦-补偿原理的UPFC正序最优补偿潮流算法;其次构建UPFC的负序补偿电流控制模型,将电压不平衡补偿的优化求解问题归结为凸二次约束二次规划(quadratically constrained quadratic programming,QCQP)问题,并采用原-对偶内点法求取UPFC的负序电流最优输出值;最后提出计及正序网损与负序电压指标的负序电压补偿最优潮流(optimal power flow,OPF)计算方法以及区域负序电压总体补偿策略。通过算例分析验证所提出方法的可行性与有效性。展开更多
随着“碳中和,碳达峰”目标的提出,大规模、高容量、强随机性、清洁低碳的海上风电场集群并网,由于缺乏潮流调控手段,输电网将会出现潮流分布不均、断面输电能力达到瓶颈等问题,进而导致了严重的弃风现象。统一潮流控制器(unified power...随着“碳中和,碳达峰”目标的提出,大规模、高容量、强随机性、清洁低碳的海上风电场集群并网,由于缺乏潮流调控手段,输电网将会出现潮流分布不均、断面输电能力达到瓶颈等问题,进而导致了严重的弃风现象。统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)可以主动控制潮流分布以解决断面输电能力出现瓶颈的问题,同时储能装置可以起到提升电网灵活性、激励新能源消纳的作用。针对海上风电集群并网带来的一系列挑战,提出将基于海上风电集群并网的UPFC与储能协同优化配置方法,将UPFC和储能装置的选址和定容同时作为决策变量,并考虑海上风电出力的不确定性和时序相关性,提出UPFC与储能协同配置的分布鲁棒优化方法。然后,采用二阶锥凸松弛、大M法等技术将原混合整数非凸非线性规划模型转化成混合整数二阶锥规划模型,以实现高效求解。最后,以某个209节点的海上风电集群并网的输电系统为算例进行仿真计算,验证所提模型和算法的有效性。展开更多
混合型潮流控制器(hybrid power flow controller,HPFC)可以有效解决风电并网系统中存在的支路潮流过载问题,且相较于统一潮流控制器成本更低。针对现有的HPFC潮流优化研究尚未计及支路潮流最大值约束和风电不确定性的问题,提出一种基...混合型潮流控制器(hybrid power flow controller,HPFC)可以有效解决风电并网系统中存在的支路潮流过载问题,且相较于统一潮流控制器成本更低。针对现有的HPFC潮流优化研究尚未计及支路潮流最大值约束和风电不确定性的问题,提出一种基于场景削减的含HPFC风电并网系统最优潮流模型。首先,建立HPFC的功率注入模型,并推导了注入功率表达式;其次,采用K均值算法削减风电、负荷概率场景,通过CH(+)指标选择最优场景集合;最后,建立兼顾发电机运行成本、系统网络损耗、正常运行及N-1故障下的支路负载率的多目标优化模型,采用多目标粒子群优化(multi-objective particle swarm optimization,MOPSO)算法进行求解,利用模糊满意度函数在Pareto解集中筛选出折衷解。在MATLAB中仿真验证所提方法的有效性,结果表明该方法可以计及风电不确定性,保证电网在不同场景下的安全经济运行。展开更多
为适应配电网多线路的潮流调节需求,进一步提高潮流调控能力和响应速度,文中提出一种新型配电网多线路混合式统一潮流控制器(multi-line hybrid unified power flow controller for distribution network, D-MHUPFC)。D-MHUPFC由Sen变...为适应配电网多线路的潮流调节需求,进一步提高潮流调控能力和响应速度,文中提出一种新型配电网多线路混合式统一潮流控制器(multi-line hybrid unified power flow controller for distribution network, D-MHUPFC)。D-MHUPFC由Sen变压器、统一潮流控制器(unified power flow controller, UPFC)和混合式有载分接开关组成,能够快速调节配电网多线路潮流。相较于传统调节方式,D-MHUPFC具有结构紧凑、响应快速、经济性好和可靠性高等优点。文中结合ZIP负荷模型,推导计及D-MHUPFC的多线路潮流方程,优化其协同控制策略,并搭建10 kV配电网仿真平台验证其可行性。结果显示,D-MHUPFC及其控制策略能在0.15 s内快速调节多线路潮流,转移过载功率,提高断面输电极限。D-MHUPFC能够解耦控制有功功率和无功功率,补偿误差小于1%,具有和UPFC相当的潮流调节能力。展开更多
结合上海220 k V电网统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)示范工程,针对UPFC控制系统闭环测试,提出了UPFC装置多时间尺度混合的实时数字仿真试验方法,并在RTDS实验平台上进行了UPFC装置ns级开关暂态、ms级电磁暂态混合...结合上海220 k V电网统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)示范工程,针对UPFC控制系统闭环测试,提出了UPFC装置多时间尺度混合的实时数字仿真试验方法,并在RTDS实验平台上进行了UPFC装置ns级开关暂态、ms级电磁暂态混合实时仿真。RTDS试验结果表明该UPFC装置具备良好的无功稳定输出能力,母线电压控制能力,并能独立控制线路有功和无功潮流,其阶跃响应时间小于30 ms。从而表明该UPFC控制系统具有良好的稳态控制及动态响应特性,验证了控制系统功能和性能的有效性。展开更多
文摘为了解决大规模风电接入所导致的可用输电能力(available transfer capability,ATC)受限问题,提出了一种提升风电接入系统ATC的混合型潮流控制器(hybrid power flow controller,HPFC)选址定容方法。首先,基于功率注入法建立HPFC的数学模型,并采用改进K均值(K-means)聚类算法削减风电、负荷概率场景;其次,建立了计及ATC的HPFC双层优化配置模型,上层优化模型以最小化HPFC配置成本和节点电压偏移为目标,下层以最大化系统ATC为目标;最后,应用改进多目标粒子群(multi-objective particle swarm optimization,MOPSO)算法计算所提双层优化模型的Pareto解集,根据解集中每个解的模糊满意度函数确定最优解。
文摘随着新能源发电比例越来越高,其受电网三相不平衡的影响越来越明显,尤其负序超标是导致电力系统安全性降低的重要原因。统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)具有调节各序电流输出的能力,可用于提升系统的平衡性。为此,首先建立基于解耦-补偿原理的UPFC正序最优补偿潮流算法;其次构建UPFC的负序补偿电流控制模型,将电压不平衡补偿的优化求解问题归结为凸二次约束二次规划(quadratically constrained quadratic programming,QCQP)问题,并采用原-对偶内点法求取UPFC的负序电流最优输出值;最后提出计及正序网损与负序电压指标的负序电压补偿最优潮流(optimal power flow,OPF)计算方法以及区域负序电压总体补偿策略。通过算例分析验证所提出方法的可行性与有效性。
文摘随着“碳中和,碳达峰”目标的提出,大规模、高容量、强随机性、清洁低碳的海上风电场集群并网,由于缺乏潮流调控手段,输电网将会出现潮流分布不均、断面输电能力达到瓶颈等问题,进而导致了严重的弃风现象。统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)可以主动控制潮流分布以解决断面输电能力出现瓶颈的问题,同时储能装置可以起到提升电网灵活性、激励新能源消纳的作用。针对海上风电集群并网带来的一系列挑战,提出将基于海上风电集群并网的UPFC与储能协同优化配置方法,将UPFC和储能装置的选址和定容同时作为决策变量,并考虑海上风电出力的不确定性和时序相关性,提出UPFC与储能协同配置的分布鲁棒优化方法。然后,采用二阶锥凸松弛、大M法等技术将原混合整数非凸非线性规划模型转化成混合整数二阶锥规划模型,以实现高效求解。最后,以某个209节点的海上风电集群并网的输电系统为算例进行仿真计算,验证所提模型和算法的有效性。
文摘为适应配电网多线路的潮流调节需求,进一步提高潮流调控能力和响应速度,文中提出一种新型配电网多线路混合式统一潮流控制器(multi-line hybrid unified power flow controller for distribution network, D-MHUPFC)。D-MHUPFC由Sen变压器、统一潮流控制器(unified power flow controller, UPFC)和混合式有载分接开关组成,能够快速调节配电网多线路潮流。相较于传统调节方式,D-MHUPFC具有结构紧凑、响应快速、经济性好和可靠性高等优点。文中结合ZIP负荷模型,推导计及D-MHUPFC的多线路潮流方程,优化其协同控制策略,并搭建10 kV配电网仿真平台验证其可行性。结果显示,D-MHUPFC及其控制策略能在0.15 s内快速调节多线路潮流,转移过载功率,提高断面输电极限。D-MHUPFC能够解耦控制有功功率和无功功率,补偿误差小于1%,具有和UPFC相当的潮流调节能力。
文摘结合上海220 k V电网统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)示范工程,针对UPFC控制系统闭环测试,提出了UPFC装置多时间尺度混合的实时数字仿真试验方法,并在RTDS实验平台上进行了UPFC装置ns级开关暂态、ms级电磁暂态混合实时仿真。RTDS试验结果表明该UPFC装置具备良好的无功稳定输出能力,母线电压控制能力,并能独立控制线路有功和无功潮流,其阶跃响应时间小于30 ms。从而表明该UPFC控制系统具有良好的稳态控制及动态响应特性,验证了控制系统功能和性能的有效性。
