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
直流潮流控制器是解决环网式直流配电网的线路潮流不完全可控的有效技术手段。然而,现有方法未能充分发掘其在故障限流中的潜力。该文建立了三有源桥串并联潮流控制器(triple active bridge power flow controller,TAB-PFC)的故障模量...直流潮流控制器是解决环网式直流配电网的线路潮流不完全可控的有效技术手段。然而,现有方法未能充分发掘其在故障限流中的潜力。该文建立了三有源桥串并联潮流控制器(triple active bridge power flow controller,TAB-PFC)的故障模量分析模型,提出一种基于TAB-PFC的双极直流配电网主动限流策略。首先阐述了TAB-PFC的限流原理,提出基于TAB-PFC的主动限流控制策略。然后对TAB-PFC不同故障阶段进行建模,并计及极间互感构建含TAB-PFC的双极直流配电网故障模量等效模型。在此基础上,分析不同参数对TAB-PFC的限流能力的影响,为其参数选取提供依据。在MATLAB/Simulink搭建了含TAB-PFC的双极直流配电网模型,验证了所提主动限流策略的有效性及故障等效电路模型和参数分析的正确性。展开更多
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“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
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。
文摘直流潮流控制器是解决环网式直流配电网的线路潮流不完全可控的有效技术手段。然而,现有方法未能充分发掘其在故障限流中的潜力。该文建立了三有源桥串并联潮流控制器(triple active bridge power flow controller,TAB-PFC)的故障模量分析模型,提出一种基于TAB-PFC的双极直流配电网主动限流策略。首先阐述了TAB-PFC的限流原理,提出基于TAB-PFC的主动限流控制策略。然后对TAB-PFC不同故障阶段进行建模,并计及极间互感构建含TAB-PFC的双极直流配电网故障模量等效模型。在此基础上,分析不同参数对TAB-PFC的限流能力的影响,为其参数选取提供依据。在MATLAB/Simulink搭建了含TAB-PFC的双极直流配电网模型,验证了所提主动限流策略的有效性及故障等效电路模型和参数分析的正确性。
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“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。
