为保证工业生产和居民用电对电能质量和供电可靠性的高要求,配电网不停电合环负荷转供的研究具有重要意义。目前配电网合环通常需要借助额外的装置,存在经济性较差等问题,近年来,基于多交流端口电力电子变压器的研究逐渐得到关注并已实...为保证工业生产和居民用电对电能质量和供电可靠性的高要求,配电网不停电合环负荷转供的研究具有重要意义。目前配电网合环通常需要借助额外的装置,存在经济性较差等问题,近年来,基于多交流端口电力电子变压器的研究逐渐得到关注并已实际应用,针对该应用场景以及不停电合环负荷转供需求,可基于电力电子变压器不同端口的控制实现柔性合环,拓展其应用功能。文中提出了基于多交流端口级联型电力电子变压器(multiple-AC-ports cascaded H-bridge type power electronic transformer,MAC-CHB-PET)的交流柔性合环方案。文章介绍了MAC-CHB-PET的结构;分析了合环冲击电流和合环稳态电流产生的内在机理,并根据选取的特征因素提出了一种基于MAC-CHB-PET合环调节的功率指令值计算方法;进而提出了不停电负荷转供的交流柔性合环方案,基于MAC-CHB-PET采用两个交流端口有功功率和无功功率的协调控制进行交流母线电压调节,实现交流柔性合环;最后建立仿真模型,验证了所提出交流柔性合环方案的可行性。展开更多
“双碳”背景下要求直流炉供热机组具备快速变负荷能力。对此,提出一种基于线性时变模型预测控制(linear time-varying model predictive control,LTV-MPC)的电热协调变负荷策略,可同时利用锅炉蓄热和热网蓄热以提高变负荷速率。首先,...“双碳”背景下要求直流炉供热机组具备快速变负荷能力。对此,提出一种基于线性时变模型预测控制(linear time-varying model predictive control,LTV-MPC)的电热协调变负荷策略,可同时利用锅炉蓄热和热网蓄热以提高变负荷速率。首先,对热负荷信号偏差进行积分从而建立等效热负荷模型,并将其作为预测模型的被控量之一;然后,以负荷快速跟踪、机组运行稳定以及供热及时补偿作为MPC滚动优化的目标,进而在线求解每个时刻的最优控制律并作用于机组,此外,显式处理了机组运行约束,确保供热抽汽流量变化不会影响低压缸运行稳定性;最后,基于某350 MW机组进行仿真验证,结果表明,该策略能够实现对5%Pe/min变负荷指令的精准跟踪,且相较于基于PID的电热协调变负荷策略,热负荷恢复时间缩短26%。仿真结果验证了所提策略在提升供热机组快速变负荷能力方面的优越性。展开更多
针对传统比例-积分-微分(proportional integral derivative,PID)控制和模型论控制方法难以应对新型电力系统背景下微电网面临的运行场景复杂多变的问题,提出了基于模糊神经网络的微电网荷储协调智能控制方法。首先确定了微电网模糊控...针对传统比例-积分-微分(proportional integral derivative,PID)控制和模型论控制方法难以应对新型电力系统背景下微电网面临的运行场景复杂多变的问题,提出了基于模糊神经网络的微电网荷储协调智能控制方法。首先确定了微电网模糊控制输入及输出变量,以平抑净负荷波动及减少储能充放电频次为目的,将微电网控制经验总结成模糊规则表,采用神经网络深度学习算法修正模糊控制模型的隶属度函数中心、宽度和输出权重来提高模型的自适应能力,从而制定了可调控负荷和储能的功率控制系数;进而针对模糊神经网络控制输出的负荷调控需求量在各可调控负荷间分配的问题,提出了基于灵活性供给指标排序的负荷调控优先级选择方法,最终完成了微电网系统储能单元和可调控负荷控制策略的制定。某典型微电网系统算例仿真结果表明,所提方法制定的各可调控负荷与储能控制策略能在避免储能频繁和过度充放电的同时,在并网状态下有效减弱并网功率对上级电网造成的随机扰动,在孤岛状态下能够有效平抑系统功率波动,提升系统运行稳定性。展开更多
新一代低压直流供用电系统(low voltage direct current supply and utilization system,LVDCSUS)强调了可再生能源的消纳以及直流用户侧电能产–销–储–用之间的协调统一,为推动直流用户侧灵活参与电力系统运行提供了全新思路。开展LV...新一代低压直流供用电系统(low voltage direct current supply and utilization system,LVDCSUS)强调了可再生能源的消纳以及直流用户侧电能产–销–储–用之间的协调统一,为推动直流用户侧灵活参与电力系统运行提供了全新思路。开展LVDCSUS用户侧电能的使用与生产相结合的研究,可有效挖掘直流用户侧的多元化电能资源灵活供给能力,为此该文首先依据LVDCSUS系统能量平衡关系将系统划分为全直流运行、余电上网运行、交流支撑运行3种运行模式;进而给出各模式下满足直流母线电压稳定、储能荷电状态均衡、灵活性电力资源利用三方面整体要求的协调策略;最后建立了多运行模式切换规则,实现通过切换多种运行模式改变能量协调控制策略,使LVDCSUS在稳定运行状态下主动参与电力系统能量互动。仿真结果验证了LVDCSUS多运行模式控制策略的有效性和可靠性。展开更多
在新型电力系统中,亟待深度挖掘需求侧资源以提升系统灵活性和新能源消纳能力。在“新基建”背景下,5G基站作为一种新型需求侧资源正迅速发展。研究如何在保证基站备用需求的前提下,由铁塔公司组建含大规模5G基站的虚拟电厂(virtual pow...在新型电力系统中,亟待深度挖掘需求侧资源以提升系统灵活性和新能源消纳能力。在“新基建”背景下,5G基站作为一种新型需求侧资源正迅速发展。研究如何在保证基站备用需求的前提下,由铁塔公司组建含大规模5G基站的虚拟电厂(virtual power plant,VPP)并常态化参与需求响应。首先,提出了考虑储能动态备用容量的5G基站运行可行域构建方法,建立了5G基站VPP的聚合模型。然后,建立了5G基站VPP响应负荷准线的日前优化模型,提出了适合对大规模5G基站进行协调控制的日内解聚合方法。最后,建立了含高比例新能源的区域电网仿真算例。仿真结果表明,聚合大规模基站参与准线型需求响应,可以显著降低5G基站的运行成本,同时提高电网的新能源消纳能力。展开更多
文摘为保证工业生产和居民用电对电能质量和供电可靠性的高要求,配电网不停电合环负荷转供的研究具有重要意义。目前配电网合环通常需要借助额外的装置,存在经济性较差等问题,近年来,基于多交流端口电力电子变压器的研究逐渐得到关注并已实际应用,针对该应用场景以及不停电合环负荷转供需求,可基于电力电子变压器不同端口的控制实现柔性合环,拓展其应用功能。文中提出了基于多交流端口级联型电力电子变压器(multiple-AC-ports cascaded H-bridge type power electronic transformer,MAC-CHB-PET)的交流柔性合环方案。文章介绍了MAC-CHB-PET的结构;分析了合环冲击电流和合环稳态电流产生的内在机理,并根据选取的特征因素提出了一种基于MAC-CHB-PET合环调节的功率指令值计算方法;进而提出了不停电负荷转供的交流柔性合环方案,基于MAC-CHB-PET采用两个交流端口有功功率和无功功率的协调控制进行交流母线电压调节,实现交流柔性合环;最后建立仿真模型,验证了所提出交流柔性合环方案的可行性。
文摘随着配电网中分布式光伏(distributed photovoltaic,DPV)大量并网,电压越限和电压波动越来越严重,考虑新型电能质量治理装置的电压无功优化协调控制方法需要进一步完善,以适应电网的新变化。该文考虑了新型柔性有载调压变压器(on-load tap changer,OLTC)的电能质量调节作用,提出一种两阶段电压无功优化协调控制方法,其中一阶段为日前小时级调度阶段,根据分布式光伏和负荷的预测数据,通过潮流计算和迭代优化,获取DPV的有功出力结果、柔性OLTC分接头和电容器组的投切结果;二阶段为分钟级无功优化阶段,在第一阶段的基础上,考虑柔性OLTC和DPV的无功出力特性,调节装备无功出力的同时修正第一阶段电容器组投切组合,进一步降低各个节点最大电压偏差,使配电网电压分布更合理。搭建了IEEE33节点配电系统仿真模型,所提出的考虑柔性OLTC的两阶段电压无功优化协调控制方法能够在常规经济性最优目标下的88.07%DPV消纳水平基础上提高9.29%,同时满足全节点全时段电压偏差小于0.1pu,综合经济性提高7.8%,结果证明了所提方法的合理性和有效性。
文摘针对传统比例-积分-微分(proportional integral derivative,PID)控制和模型论控制方法难以应对新型电力系统背景下微电网面临的运行场景复杂多变的问题,提出了基于模糊神经网络的微电网荷储协调智能控制方法。首先确定了微电网模糊控制输入及输出变量,以平抑净负荷波动及减少储能充放电频次为目的,将微电网控制经验总结成模糊规则表,采用神经网络深度学习算法修正模糊控制模型的隶属度函数中心、宽度和输出权重来提高模型的自适应能力,从而制定了可调控负荷和储能的功率控制系数;进而针对模糊神经网络控制输出的负荷调控需求量在各可调控负荷间分配的问题,提出了基于灵活性供给指标排序的负荷调控优先级选择方法,最终完成了微电网系统储能单元和可调控负荷控制策略的制定。某典型微电网系统算例仿真结果表明,所提方法制定的各可调控负荷与储能控制策略能在避免储能频繁和过度充放电的同时,在并网状态下有效减弱并网功率对上级电网造成的随机扰动,在孤岛状态下能够有效平抑系统功率波动,提升系统运行稳定性。
文摘新一代低压直流供用电系统(low voltage direct current supply and utilization system,LVDCSUS)强调了可再生能源的消纳以及直流用户侧电能产–销–储–用之间的协调统一,为推动直流用户侧灵活参与电力系统运行提供了全新思路。开展LVDCSUS用户侧电能的使用与生产相结合的研究,可有效挖掘直流用户侧的多元化电能资源灵活供给能力,为此该文首先依据LVDCSUS系统能量平衡关系将系统划分为全直流运行、余电上网运行、交流支撑运行3种运行模式;进而给出各模式下满足直流母线电压稳定、储能荷电状态均衡、灵活性电力资源利用三方面整体要求的协调策略;最后建立了多运行模式切换规则,实现通过切换多种运行模式改变能量协调控制策略,使LVDCSUS在稳定运行状态下主动参与电力系统能量互动。仿真结果验证了LVDCSUS多运行模式控制策略的有效性和可靠性。
文摘在新型电力系统中,亟待深度挖掘需求侧资源以提升系统灵活性和新能源消纳能力。在“新基建”背景下,5G基站作为一种新型需求侧资源正迅速发展。研究如何在保证基站备用需求的前提下,由铁塔公司组建含大规模5G基站的虚拟电厂(virtual power plant,VPP)并常态化参与需求响应。首先,提出了考虑储能动态备用容量的5G基站运行可行域构建方法,建立了5G基站VPP的聚合模型。然后,建立了5G基站VPP响应负荷准线的日前优化模型,提出了适合对大规模5G基站进行协调控制的日内解聚合方法。最后,建立了含高比例新能源的区域电网仿真算例。仿真结果表明,聚合大规模基站参与准线型需求响应,可以显著降低5G基站的运行成本,同时提高电网的新能源消纳能力。
