供用电

特别策划

  • 含高比例分布式光伏配电网的规划与优化运行

    吴俊勇;

    <正>2024年1月26日,国家能源局正式发布了2023年全国电力工业统计数据。2023年全国光伏新增装机同比增长55.2%,增量为216.88 GW。光伏总装机容量达到610 GW,正式超越水电420 GW的装机规模,成为全国装机量居第二的电源形式。其中分布式光伏累计装机达315.24 GW,占光伏装机总量的51.6%,超过了集中式光伏,主要接入中低压配电网。

    2024年06期 v.41;No.283 1-2页 [查看摘要][在线阅读][下载 658K]
  • 促进分布式光伏消纳的配电网灵活资源可行域聚合方法

    王枭;贺伟;吴红蕊;张若愚;龙郁东;吴俊勇;

    近年来,分布式光伏迎来爆发式增长,给低压配电网带来巨大承载压力,而分布式光伏就地消纳面临巨大挑战。随着新型电力系统建设的推进,配电网的分布式灵活资源呈现多样化和规模化特点,如何充分挖掘利用这些资源的灵活调节潜力,对促进光伏就地消纳至关重要。基于此,提出了基于改进顶点搜索的配电网灵活资源可行域聚合方法。首先,定义了技术经济可行域,建立多元灵活资源技术经济可行域聚合模型,表征资源聚合等值的技术经济特性,为优化调度提供功率和成本的可行信息,降低资源聚合复杂性。然后,提出分区分层、云边协同的配电网多元灵活资源聚合框架。该框架自下而上采用改进顶点搜索法实现海量资源的技术经济可行域等值聚合,再自上而下针对优化后的调度指令进行聚合功率分解,实现光伏就地消纳的最优运行。最后,通过算例分析验证技术经济可行域能够提供简洁直观的等值聚合信息,且所提灵活资源聚合方法能实现满足技术和经济约束的最优调控,可有效促进分布式光伏的就地消纳。

    2024年06期 v.41;No.283 3-11+20页 [查看摘要][在线阅读][下载 2971K]
  • 基于正则化拉格朗日乘子法的配电网网络拓扑辨识

    周宁;方治;蔺晨晖;吴文传;

    网络拓扑辨识是配电网能量管理系统中的核心应用之一,是其他各种高级功能进行分析计算的基础。考虑量测中不良数据的影响,提出了一种基于正则化拉格朗日乘子法的配电网网络拓扑辨识方法。该方法将配电网网络拓扑与实际不符的情况视为多个线路的参数误差问题,并采用拉格朗日乘子法进行辨识。重复运行辨识程序,依次校正超过所设阈值的最大正则化拉格朗日乘子所对应的线路,得到正确的配电网网络拓扑模型。通过对比每次辨识程序中的最大正则化残差和最大正则化拉格朗日乘子,区分配电网中的不良数据与拓扑错误,并对不良数据进行自动校正。借助于高精度微型同步相量测量单元(micro-phasor measurement units,μPMU)的量测信息,辨识方法适用于配电网的轻载模式。最后利用IEEE 33节点系统验证所提出的方法,结果表明所提出的方法能有效辨识网络拓扑错误和不良数据。

    2024年06期 v.41;No.283 12-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 3365K]
  • 基于主从博弈的虚拟电厂与配电网双层协同规划模型

    张林垚;廖锦霖;吴桂联;余墨多;黄逸文;邰能灵;

    分布式发电机并网给配电网的安全稳定运行带来了挑战。为了应对该问题,采用虚拟电厂对柔性资源进行管理。在主从博弈的基础上,考虑电力用户和配电网运营商的利益,提出了一种有源配电网与虚拟电厂的双层协同规划模型。在上层,配电网以年综合成本最小为目标,进行配电网扩建规划。在下层,虚拟电厂运营商确定最佳的分布式发电机和储能的选址和定容,目标是最大化其利润。采用遗传算法对该主从博弈模型进行求解。结果表明,配电网与虚拟电厂的协同规划具有较好的社会效益。

    2024年06期 v.41;No.283 21-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 2898K]
  • 计及光储联合系统置信容量的供电网格变电站优化规划

    侯雲鹏;孙岩;韩俊;蔡超;唐巍;张筱慧;

    光储一体化是新能源未来发展的必然趋势,网格化理念推动了配电网规划的革新,光储装机容量增长对配电网供电网格规划方案及其投资经济性影响显著。针对供电网格大规模接入光储联合系统,提出一种计及光储置信容量的变电站优化规划方法。首先,综合考虑各时段分布式光伏及储能功率特性,针对正常运行和故障2种场景提出了光储联合系统运行策略;其次,根据光储联合系统接入前后供电网格可靠性水平不变,提出光储联合系统置信容量评估方法;然后,以考虑新建、扩容变电站年投资费用、低压侧线路年投资费用、电网年运行损耗费用的总费用最小为优化目标,以变电站站址及容量为优化变量,建立基于设备全寿命周期成本的变电站选址定容模型;最后,结合光储联合系统置信容量评估结果和加权Voronoi图,以负荷矩约束和轮廓系数法确定最终变电站规划方案。算例对比结果表明,提出的供电网格变电站规划方案具有更好的技术经济性和实际可行性。

    2024年06期 v.41;No.283 28-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 3274K]
  • 基于能源交易机制的多微电网系统优化调度方法

    雷振华;鹿丽;刘欢;项楠;严冬梅;王洪坤;张宏;

    随着新能源渗透率不断增加,微电网作为新能源与配电网之间的桥梁越来越受到关注,是未来智能电网发展的重要部分,但微电网间内部复杂的资本关系及自趋利性将会阻碍其进一步发展。首先,为规范各微电网交易行为,保障各方资本利益,提出基于信誉积分的能源交易机制,通过信誉积分衡量各微电网诚信度,约束微电网交易行为;通过绿色交易积分促使各微电网主动降低碳排放,实现环境友好;通过信誉积分排名调动各微电网参与交易的积极性和自我约束的主动性。其次,构建基于主从博弈的“含共享储能的联盟-微电网”双层优化调度模型,上层以联盟经济性最优为目标,通过小龙虾算法求解,下层以各微电网收益最大为目标,通过CPLEX求解。最后,仿真结果表明,考虑能源交易机制后,可以有效保障和提高各方利益,优化共享储能充放电功率,充放电次数分别由24次和27次下降到14次和19次,降低了各微电网碳交易成本。

    2024年06期 v.41;No.283 36-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 3798K]

配电

  • 智慧配电网助力现代化基础设施建设的协同需求和典型场景研究

    邱忠涛;韩新阳;田鑫;朱瑞;

    近年来现代化基础设施体系建设加快,交通、水利、能源以及信息通信等多行业均开展了协同发展研究。分析了配电网具有能够推动现代化基础设施体系构建的基础性、普遍性和平台性特征,分析了其他基础设施与配电网基础设施协同融合需求,涵盖了用电保障、布局协同、功能协同和资源共享四大类;结合智慧配电网的绿色低碳、安全可靠、透明智慧、开放共享特征,给出了智慧配电网提升基础设施协同的策略;基于现代化基础设施体系建设对交通运输、信息通信、农业农村、城市建设等融合需求,提出了智慧配电网推动产业园区、农业农村、车能路云、智慧城市等基础设施协同的4个典型示范场景,包括发展基础、实现方式和融合发展策略,为助力现代化基础设施体系构建提供参考。

    2024年06期 v.41;No.283 47-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1836K]
  • 电-热一体化综合能源系统容量配置与运行策略双层优化模型

    王坤;李岩;于建成;王汝松;曹诚路;

    在对综合能源系统进行规划和运行决策的过程中,面临设备容量选取和运行策略优化的双重问题。为此以降低成本和碳排放为目标,提出电-热一体化综合能源系统容量与运行双层优化模型,其中容量配置模型采用多目标粒子群算法得到设备容量配置方案,运行调度模型以容量配置模型确定的配置方案作为约束条件,采用混合整数线性规划得到最优运行方案。在得到Pareto前沿解集后,利用基于熵权的优劣解距离法(technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS)评价方法对方案进行评价。通过某园区综合能源系统进行算例验证,分析了多目标优化和单目标优化所得到的配置方案的不同特点,并通过对容量配置和运行方案的分析证明了模型的合理性和有效性。

    2024年06期 v.41;No.283 55-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 3795K]
  • 基于电压暂降特征与Hausdorff距离算法的串联电弧故障检测方法

    胡伟;杨帆;雷杨;宿磊;彭天海;王楷杰;李正天;林湘宁;

    现有串弧故障的电流检测与辨识方法受非线性负载大量接入的影响而出现检测效果不佳的现象。区别于电流检测方法,不同类型负载发生电弧故障时故障处的电弧电压大小接近,表现为负载端电压暂降值接近。根据这一原理,提出了一种基于负载端电压暂降特征与Hausdorff距离算法的串联电弧故障检测方法,以负载端电压暂降值超限作为检测启动条件,通过Hausdorff距离算法计算负载端电压波形畸变程度,当负载端电压与正弦波间的Hausdorff距离H值超限时判别为发生电弧故障,并通过仿真整定了检测启动的电压暂降阈值与辨识故障的H值阈值。试验结果表明所提检测方法不易受负载类型影响发生误判,可靠性高。

    2024年06期 v.41;No.283 64-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 4102K]
  • 基于高频滤波算子的数字采样波形毛刺去除方法

    刘健;张小庆;张志华;于太浩;郭琳云;常小强;吕锡林;

    为了滤除数字采样波形中的毛刺,构造了一种基于高频上冲击滤波算子与高频下冲击滤波算子的毛刺去除方法。通过论述其定义和作用方式,更加深入地探讨了通过设置附加限制条件和多次调整应用,以改进高频冲击滤波算子的性能。以小电流接地的配电网单相接地故障检测波形的去噪处理为例,详细说明了该方法的应用方式与处理效果,结果表明了方法的可行性与有效性。基于高频冲击滤波算子的毛刺去除方法,能够有效滤除采样信号波形中的毛刺,且不会对波形的有效信息产生不利影响。

    2024年06期 v.41;No.283 75-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 2744K]

新能源

  • 电化学储能电站在日喀则电网建设中的应用探讨

    阳成;武超;王法宁;徐军;梅燕;孔维康;阮仕双;张鹏远;

    日喀则电网以光伏为主要电源装机,位于西藏电网的长链式结构中,作为连接阿里电网与主网的关键节点,面临着严峻的安全稳定问题。为缓解保供压力并支撑电网稳定运行,亟须发展储能技术。然而,在高海拔特殊环境下,储能建设工程经验相对缺乏。以日喀则某电网侧储能电站建设为背景,探讨了特殊环境下储能电池系统、变流升压系统、电池管理系统、能量管理系统等的设计要求,并对储能电站重点关注的有功功率控制、低电压穿越能力、抗三相短路故障性能进行了硬件在环仿真验证,试验结果证明,这些性能满足电站并网要求。日喀则某电网侧储能电站的建设经验对西藏高海拔特殊环境的储能建设具有一定的借鉴和参考意义,有助于推动西藏新型电力系统的建设。

    2024年06期 v.41;No.283 81-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 2315K]

设备研制与应用

  • 基于分数阶导数理论的高频变压器铁芯动态J-A磁滞模型

    罗炜;陈煜敏;钱海;岑宝仪;秦小彬;陈彬;

    快速、准确地仿真高频变压器铁芯磁性材料在高频下的磁滞特性,对于电工设备能量传输效率的评估及多目标结构优化具有重要的意义。而传统动态J-A磁滞模型在高频段动态磁滞回线的仿真误差较大,且存在损耗计算值高于实测值的问题。首先在损耗统计理论框架内,基于各损耗分量与场分量的等效关系,考虑了高频不均匀磁通密度产生的涡流损耗,推导了传统涡流场及剩余损耗场的解析式。通过引入R-L分数阶导数来修正传统的涡流场,并将修正后的涡流场和剩余损耗场引入到静态J-A磁滞模型,从而构建了一种基于损耗统计理论及分数阶导数理论的新型动态J-A磁滞模型。对2种磁性材料进行了较高频段的动态磁滞回线仿真,并与实测值进行了比较,结果表明所提模型在动态磁滞回线模拟及损耗计算误差均大大降低。

    2024年06期 v.41;No.283 90-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 3284K]
  • 基于振荡回路的光伏直流断路器拓扑结构设计

    张东进;何柏娜;程婷;王硕;代维汉;尉元龙;

    针对光伏直流系统汇流箱内传统断路器分断燃弧剧烈、触头烧蚀严重等问题,提出了一种基于振荡回路的光伏直流断路器拓扑。该拓扑结构可有效抑制故障电流增长速度,实现对燃弧的有效控制。同时,利用系统电源为振荡支路自充电,避免了烦琐的充电步骤,提高了断路器的可靠性。为了进一步提升性能,采用晶闸管器件转移故障电流,抑制分断燃弧。为加快故障电流的分断速度并降低机械开关绝缘要求,增设了接地引流二极管和反并联晶闸管支路,配合振荡支路及耗能支路实现故障电流快速换流与阻断。对所提断路器拓扑结构进行原理分析和参数设计,利用MATLAB/Simulink搭建直流断路器模型进行仿真验证,同时进行了小电流开断的初步试验验证。结果表明该拓扑与传统光伏断路器相比可显著抑制燃弧、加快熄弧速度,能够有效降低汇流箱火灾隐患、提高光伏系统运行可靠性。

    2024年06期 v.41;No.283 97-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 3503K]

  • 《《中文核心期刊要目总览》2023年版入编通知

    <正>《供用电》主编先生/女士:我们谨此郑重通知:依据文献计量学的原理和方法,经研究人员对相关文献的检索、统计和分析,以及学科专家评审,贵刊《供用电》入编《中文核心期刊要目总览》2023年版(即第10版)之电工技术类的核心期刊。

    2024年06期 v.41;No.283 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 214K]
  • 征文:特别策划专题 城乡配电网电能质量与优质供电技术

    <正>2023年12月,国家发展和改革委员会发布了《电能质量管理办法(暂行)》;2024年2月,国家发展和改革委员会、国家能源局发布了《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》(发改能源[2024]187号),相关政策的密集出台,显示了国家把电能质量和配电网发展放在了一个前所未有的新高度,这与我国当前经济社会转型升级的形势深度契合,也是产业变革、推动新质生产力的迫切需求。针对城市和农村配电网不同的供电形态、用户用电需求,研究不同供需结构、不同光储渗透率下的城乡配电网电能质量分析与治理技术,对实现优质供电、保障社会经济高质量发展,具有重要意义。

    2024年06期 v.41;No.283 3页 [查看摘要][在线阅读][下载 265K]
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