串补电容的接入将改变线路的序网络阻抗及故障后的序电流分布,虽然对串补电容安装侧选相元件无不利影响,但可能会导致对侧选相元件误选相。为此,提出一种基于线模相电流的故障选相方法。首先,将线模相电流定义为各相故障分量电流与零序电流之差;然后,分析不同故障类型下线模相电流的特征,提取故障相与非故障相的特征差异,从而构造选相判据;最后,基于PSCAD平台进行仿真验证,结果表明,所提方法能够准确识别串补线路的故障相别,且其性能不受故障位置、线路长度、串补补偿度等因素的影响。
并网逆变器为新能源发电核心装备,而多逆变器并网系统存在潜在的谐振风险。为此,对近年来该领域研究成果进行了梳理并对未来发展趋势进行展望。分析了影响多逆变器谐振的因素,包括电网阻抗、非线性特性、逆变器参数差异等方面。在建模方法层面,重点探讨诺顿等效模型、特征值分析模型以及谐波状态空间模型的建模方法及其优缺点与适用场景。阐述了有源阻尼法、阻抗重塑和有源阻尼器等主动谐振抑制策略。最后,围绕所提及的3个方面,对其未来的发展趋势和核心挑战进行了展望。本文可为多逆变器并网系统谐振问题的研究提供参考,助力高比例可再生能源接入下的电网稳定运行。
负荷构成的实时精确辨识对电力系统仿真分析具有重要意义。当前基于传统优化方法的辨识过程难以处理多维时序特征且计算耗时高,导致辨识精度不足,无法满足在线应用。对此,融合注意力机制的特征加权能力与CNN(卷积神经网络)的特征提取能力,提出一种适用于有源综合负荷模型的负荷构成在线辨识方法。首先,从机理层面提出了含光伏和储能的有源综合负荷模型;然后,构建融合多尺度卷积与注意力机制的特征提取网络,并行捕捉异构负荷特征并突出关键信息;最后,以负荷节点间参数的全域灵敏度之比作为评价指标,筛选出关键负荷节点并针对目标节点进行辨识。算例结果表明,与现有方法相比,所提方法具有较高的辨识精度和鲁棒性,可满足电力系统在大部分运行场景下的在线安全分析需求。
<正>随着新型电力系统的建设,高比例电力电子设备接入及高比例新能源并网深刻改变了电网结构与运行特性,也给电压安全稳定带来了前所未有的挑战。系统强度下降、动态无功支撑能力不足等问题导致主网同步支撑能力减弱,电压稳定性风险加大;配电网正由传统的“无源”网络向分布式电源广泛接入的“有源”网络转变,电压波动、越限及暂降等问题频发。因此,需进一步深入研究新型电力系统电压安全稳定机理,精准辨识电网运行薄弱环节,充分挖掘系统无功电压调节潜力,攻关新型电力系统电压稳定控制关键技术,提升电网安全稳定运行水平。为探讨和研究新型电力系统电压稳定控制关键技术领域的最新学术进展和技术成果,推动该领域的研究进展,《浙江电力》组织了“新型电力系统电压稳定控制关键技术”专栏,专栏共收录了6篇论文。
当前无功补偿设备配置时未考虑无功补偿设备与主动配电网可调资源协同运行带来的综合经济性,因此,提出主动配电网无功补偿设备配置及电压优化运行策略。构建了配置-运行双层模型,上层配置模型以无功补偿设备投资维护成本和系统运行总成本为优化目标,生成无功补偿设备的安装位置和容量,并将结果传递给下层;下层运行模型根据上层传递的信息,考虑无功补偿设备与主动配电网可调资源协同运行下的总成本和电压偏差两个目标,进行多目标优化求解,并将运行结果返回给上层来引导迭代优化的方向。在改进的IEEE 33节点系统进行算例验证,结果表明所提出的无功补偿设备配置方案,能够保证主动配电网配置和运行的综合经济性以及电压质量。
分布式光伏输出功率的随机性和波动性给电力调度工作的精准预测和调度决策带来了挑战。对此,提出一种基于SE-CNN-BiLSTM(压缩激励-卷积神经网络-双向长短期记忆)与改进Transformer的多时间尺度融合的光伏功率超短期预测模型及方法。首先,基于光伏功率的日趋势相似特性,提出一种融合通道注意力机制的特征提取方法,构建光伏输出功率趋势特征预测模型;接着,考虑光伏功率短期波动特性,提出一种基于STM(相似时间段匹配)的波动特征提取方法,利用光伏输出功率的天气波动特征构建基于改进Transformer的预测模型;然后,融合长、短时间尺度的光伏功率趋势特征和波动特征,构建多时间尺度融合的光伏功率预测方法。最后,结合实际光伏电站运行数据和仿真数据对提出的模型进行验证。结果表明,所提方法能有效提高预测模型的表征能力和预测精度。
低压台区分布式光伏渗透率持续提升,因源荷不匹配、无功支撑能力不足导致的电压越限问题日趋突出。为此,提出一种有功预留式构网型光伏变流器电压调控方法。在构网型VSG(虚拟同步机)变流器控制框架下引入最大功率跟踪/有功预留、无功自适应调压/无功锁存等多模态,构建“无功优先调压、柔性有功兜底”的协同调压逻辑。基于状态空间法建立小信号模型,辨识主导极点并给出参数整定准则;采用对称分量法构建正负序输出阻抗,结合阻抗比判据评估并网稳定性。在Simulink平台构建典型越限台区的精细化模型,并集成所提控制策略开展仿真验证。结果表明,该策略可在越限初期快速释放调压裕度,有效实现柔性有功与无功自适应协同调压,抑制并网点电压上浮并提供电压与频率支撑,适用于存量与新增台区推广。
在新型电力系统建设过程中,电网“双高”特征不断凸显,电压问题已由局部性、技术性挑战演变为系统性、多层级的安全稳定风险。对此,基于“双碳”目标下新型电力系统的结构转型与运行特性,系统分析了电压双向越限、电能质量问题突出、电压稳定裕度降低和无功功率快速波动的成因与表现;探讨了当前电压治理面临的调压机理不清、无功调节手段匮乏、协同机制缺失等多重挑战;最后,介绍了构建新型电力系统电压治理体系的关键技术与实践经验,以期为构建安全、高质量的新型电力系统提供理论参考与实践路径。
随着分布式光伏与风电在主动配电网中渗透率的提高,系统功率波动加剧,交直流母线电压频繁越限,对配电网安全稳定运行构成挑战。为此,以含高比例风光储的交直流混合主动配电网为应用场景,建立包含光伏、储能、风机、负荷及双向变换器的系统模型,分析功率波动对配电网电压的影响机理,提出一种改进的分布式电压协同控制策略。该策略在直流侧采用具备误差驱动型自适应扩张状态观测器的自抗扰控制,增强对时变扰动的估计与补偿能力;在交流侧设计模糊神经网络控制器,实现逆变器电压环参数的自适应优化;同时,通过功率前馈机制将交流侧波动信息传递至直流侧储能控制器,实现交直流双侧协同调节。最后,基于MATLAB/Simulink的仿真结果,验证了该协同控制策略在提升主动配电网电压稳定性方面的可行性与有效性。
由蓄电池和超级电容器组成的HESS(混合储能系统)可以有效减小光伏出力随机性和波动性对并网的影响。为补偿预测误差与平抑波动,提出一种基于ICPO-VMD-HT(改进的冠豪猪优化-变分模态分解-希尔伯特变换)算法的混合储能容量优化配置方法。首先,以量化的功率预测误差与波动允许带宽建立综合目标域。然后,结合ICPO-VMD参数,并采用HT实现综合目标域内外功率的精准解析,进而分配低频与高频分量至蓄电池和超级电容器。最后,建立年综合成本经济模型,以河北某光伏电站实际数据为例验证了所提方法的有效性和优越性。