基于随机变量状态时序模拟的光伏并网系统概率潮流研究

近年来,太阳能光伏产业迅猛发展,光伏发电并网加剧了电力系统的不确定性,考虑光伏发电功率、电网元件状态等随机变量不确定性的概率潮流能够更加全面反映电力系统运行状况。在基于实际光伏电站数据分析的基础上,探究了影响光伏发电的几大主要气候条件,其中,太阳辐射强度、环境温度、湿度以及风速与光伏发电输出功率间的相关系数分别为0.9939,0.5032,-0.3861,0.5383,表明存在极显著的相关,具有较强的统计意义。以太阳辐射强度、环境温度、湿度以及风速4种环境因素作为预测模型的输入变量,忽略其他因素,根据它们之间的相关性,建立用于光伏发电功率短期预测的BP神经网络模型,并成功的预测了未来7d的光伏功率输出情况。利用序贯蒙特卡罗法时序模拟电网中线路的运行状态,综合考虑光伏发电功率和线路运行状态的不确定性对系统进行概率潮流研究。在已知线路故障以及其修复时间的前提下,模拟出72h内线路的潮流分布情况,能够有效反映电网运行风险。通过对潮流的分析,可及时发现电网中存在的薄弱环节,有针对性地制定事故预防和电网改进措施。基于IEEE30节点系统进行算例研究,算例分析结果表明:建立的四输入一输出的光伏发电功率预测方法,对预测值与实际值相比较,计算均方差达到0.000256,可用于实际预测。另外,基于对节点电压、线路功率等概率潮流的分析,验证了针对光伏并网系统进行概率潮流研究的必要性。     

基于场景分析的风光储协调的配电网动态无功优化

针对风光储等分布式电源输出功率存在间歇性和随机性,无功的协调优化存在困难,运用概率场景分析的方法描述分布式电源这种不确定性,得到考虑随机特性的分布式电源有功出力及其相应的无功功率范围。采用拉丁超立方抽样和场景消减技术,得到全场景的时域概率,提出一种含源荷储协调的配电网无功优化模型。通过以风机和光伏出力调节储能系统的有功出力,并在此基础考虑网损,静态电压稳定裕度,无功补偿设备动作次数限制等多项指标为目标函数,建立多阶段的动态无功优化求解策略,采用引入禁忌表的精英保留策略的遗传算法对改进的IEEE33节点配电系统进行算例仿真,验证了所建立模型是合理有效的。     

提高风电场发电量的分析研究

从风资源的认识和风力发电机性能等2个角度对风电场发电量进行了分析和探讨。在风资源认识方面充分了解风况的随机性,合理拟合风电场风速概率分布函数,准确估算出风场风能潜力。风力发电机性能评价问题中对风力发电机优化设计指标的选取上应以有效运行期间的最大发电量和度电成本最低原则进行考虑以提高发电量。提出以风电场的实际情况(风况条件等)进行主动设计和选择风力发电机的理念。     

分布式电源的配电网潮流计算

分析了分布式发电系统的特点和发展状态,重点研究了分布式发电系统接入电网的数学模型,并对常见的几种分布式电源的节点类型进行了划分,归结为PQ节点、PV节点、PI节点和P-Q(V)节点。分别针对这些类型的节点的各自特点,提出了基于前推回代法的配电网三相不平衡潮流计算方法,并根据分布式电源对电压的调节和无功补偿能力,研究了不同类型电源对配电网电压的影响。     

农村电网网损分析系统

介绍笔者开发的农村电网网损分析系统。该系统包括时变负荷处理数据库和潮流计算，网损仿真计算，运行电压分析，变压器运行状态分析，电网结构分析与改造程序等部分。由于对负荷进行了时变处理和网损仿真计算，结果更加准确。给出了确定高压配电网最佳运行电压的实用方法，并提出了配电变压器ｃｏｓψ－Ｐ平面经济负荷域的新概念。     

孤岛运行的微电网三相不平衡潮流计算方法研究

提出了适用于孤岛运行的微电网三相不平衡潮流计算方法:结合实际,对传统潮流计算方法予以改进,计算中考虑了配电系统各分布式电源的有功、无功控制能力,即电压、频率静态调节特性,考虑了变压器移相角对潮流的影响以及线路参数的相间耦合;算法采用相分量分析,能够应对线路参数三相不平衡、负荷三相不平衡等情况;用牛顿-拉夫逊法求解,易于处理环网结构配电网的潮流计算;不仅能进行三相不平衡潮流分析,还能同时计算出系统的频率.     

帮您选用小型风力发电机

为开发利用我国十分丰富的风能资源,解决农牧民生活和生产用电问题,一些科研部门和厂家研制了各种小型风力发电机,用作照明、电视机、收录机、电褥子、电围栏、通讯等的电源。为了使农牧户选择合适的风力发电机,这里简单介绍选购使用的原则和几种较受用户欢迎的小型风力发电机。一、选用小型风力发电机的基本点: (1) 一般性能好。衡量小型风力发电机的性能,主要是验证发电机的可靠性,风力机的启动风速和额定风速高低,整机结构是否简单、可靠以及限速的灵敏程度等。 (2) 功率适宜。当前,在农牧区搞风力发电,主要是解决独户农牧民照明、看电视,听收录机所需电源问题。通过先解决生活用电,再逐步过渡到解决生     

分布式发电对农村配电网电压分布和网损的影响

将不同类型分布式发电的潮流计算模型划分为3种,即PQ型、PV型和PQ(V)型。基于恒功率负荷模型,采用以功率为变量的前推回代算法,研究不同类型DG在农村配电网中接入位置和容量不同对系统电压分布和网损影响的变化规律,通过IEEE 33节点系统对不同类型DG接入辐射状农村配电网前后的电压分布和网损进行详细的仿真计算。结果表明:优化配置分布式电源类型、接入位置和容量能够改善农村配电网电压分布和有效减少网损。     

改进牛顿法大规模电力系统潮流计算

电网互联导致电力系统规模不断扩大，对牛顿法进行潮流计算提出了更高的要求。探讨5种改进牛顿法应用到大规模电力系统潮流计算中。经IEEE 300、Poland多个互联的大规模电力系统共6个算例分析表明，算法1和算法2改善了初值范围，同样的迭代次数下，收敛精度较经典牛顿法高，但计算时间较经典的牛顿法并未明显提高；算法3和算法4提高潮流计算的速度和收敛精度。经UCTE 1254病态系统测试，算法3较算法5能高效地处理病态潮流问题，因而更适合于大规模电力系统潮流计算。     

基于虚拟发电厂的电网经济调度模型

随着光伏发电、风电等分布式电源在电网中所占的比例越来越大,电网的调度变得越来越复杂,难度越来越大,同时也给电力系统带来了更多不稳定的因素。作为一种有效的用于管理各种分布式电源的技术,虚拟发电厂技术对于多分布式电源的电网经济调度具有较好的优势。首先建立了简易的虚拟发电厂模型,在保证风电和光伏发电全额上网的基础上构建了基于虚拟发电厂的电网经济调度模型,然后以发电资源消耗量最小为目标函数,利用遗传算法进行求解计算,最后以包含一个风电场、一个光伏电站和6个火电机组的系统为算例进行了验证。算例计算结果表明,基于虚拟发电厂的电网经济调度模型合理,求解较好地达到了电力生产的经济性。     

小型风力发电机控制器设计

为调节风力发电机转速,控制蓄电池充电和负载供电,以PIC16F716型单片机为核心,利用仿真软件Matlab/Simulink,建立了风速、风力矩与功率、发电机功率与转矩、Buck电路模型。结果表明:通过调节Buck电路占空比,对风力发电机输出功率的最大值进行追踪,具有可行性;以定步长寻优控制法,对最大功率点追踪进行算法调节,具有有效性。     

某城区10 kV配电网运行优化研究

某城区10 kV配电网采用闭环设计,开环运行的供电方式,由3所变电站的10 kV母线供电并接入2个分布式光伏电源.通过改变配电网络中开关的状态,对配电网络进行重构,从而达到降低网络损耗与改善电压质量的目的.建立以减少网络损耗与提高节点电压为目标的含分布式电源的配电网重构模型,通过仿真分析分布式电源接入对某城区10 kV...     

浅析农村智能电网应用分布式优化理论的意义

"智能电网"这一概念的提出,无疑是21世纪最伟大的科技创新之一。这不光是传统电力系统的延续,同样也是电力系统的改革创新,是当今世界发展的新趋势。但是如今农村智能电网建设不完善,存在通信时延,能源消耗过大,隐私被窃取等问题,分布式优化理论则能较好的解决这些问题,如今分布式优化理论在计算机通讯、人工智能、生物生态等很多领域有广泛的应用。将分布式优化理论应用于农村智能电网,可以实现农村智能电网的稳健运行,对一个农业大国的可持续繁荣发展具有重要意义。     

HFD1.8—100型风力发电机组

由河北机电学院附属工厂生产的该小型风力发电机组,可供风力资源比较丰富,远离电网的农牧区、山区、海岛气象台站及边防哨所使用。风能发电可用作照明、收录音机、电视机、电围栏和航标灯的电源。该机是为阵风条件下设计的,结构简单、重量轻、拆装维修方便,工作风速范围宽,低风速发电性能好,并具有以下特点: 1.由风轮直接驱动全封闭的无刷交流发电机,不用维护; 2.叶片由木质涂覆玻璃钢制成,坚固防腐; 3.采用风轮偏转式变桨距机械限速装置; 4.配用逆变器,可输出220伏交流电; 5.大风时可自动停机。     

Analysis of the Capability in Absorbing Distributed Photovoltaic Power Generation in the Beijing Grid

随着光伏分布式发电的不断发展,光伏发电出力的随机性、运行方式的复杂性对电网的安全稳定运行带来了极大的挑战。文章在分析分布式光伏发电对系统潮流、电压和网损的基础上,讨论了影响系统消纳光伏发电的主要因素,并详细计算了北京局部电网在不同负荷水平、不同运行方式下,可消纳光伏发电的最大容量。     

分布式电源配电网的电压调节效果研究

在配电网络的运行中,电压的控制问题是非常重要的.针对含有分布式电源(DG)的配电网的特点,在最小、最大负荷及满足约束条件的前提下,以电压偏移最小以及功率损耗最小为原则,确定配置DG的位置.以电压满足要求和经济电能损失最小为原则,利用遗传算法确定DG的配置容量.以实际的配电网中一条馈线为例,进行计算、分析和比较,结果表明:通过优化配置DG可以提高电压水平,保证用户的电压在允许的范围内,同时降低了损耗.     

基于传递函数模型的台风中心气压动态预测

[目的]通过ARIMA模型和传递函数模型的预测精度比较找到广东省台风预测中心气压的最好方法。[方法]利用时序图和相关系数对台风的风力、最大风速和中心气压进行相关性分析,得到它们具有很强的相关性。[结果]使用台风风力和最大风速作为输入变量的传递函数模型对样本内数据具有更好的预测效果。[结论]将现代时间序列分析的理论与方法应用于气象预报具有重要的实际意义。     

基于并行人工蜂群算法的含DG的配电网重构

配电网重构属于非线性多目标优化问题,文章中建立了以网络损耗与节点电压偏差最小为目标的含分布式电源的配电网重构模型,并运用并行人工蜂群算法进行了求解,得到了兼顾网络损耗与节点电压偏差的最优网络拓扑模型。本章中采用了基于环网的编码方式,减少了算法寻优过程中不可行解的产生,提升了算法效率;通过引入混合蛙跳思想的进化方式,使种群的新个体得以生存,加强了种群的进化能力,使算法的全局搜索能力得到提高。将并行人工蜂群算法应用于IEEE33节点配电系统,运用MATLAB软件对加入分布式电源后的配电网的重构模型进行了仿真分析,与其他算法进行比较,网络损耗减少17. 5%,最低点电压升高14. 3%,仿真结果验证了并行人工蜂群算法的有效性。     

配电网重构的微分进化算法研究

配电网重构是降低电力系统中网络损耗的主要途径.将微分进化算法应用于配电网重构中,通过改变开关的闭合状态来改变网络的拓扑结构,从而达到网损最小的目的.并通过两种不同的智能优化算法对IEEE33节点系统进行仿真测试,测试结果表明:微分进化算法具有收敛速度快、鲁棒性好、计算精度高等特点.     

天然气管网多状态可靠性及天然气市场满意度计算

天然气管网系统可靠性影响因素众多,运用极限状态条件下的可靠性计算方法不能满足实际需求,运用不同类型随机变量既可以开展天然气管网多状态条件下系统可靠性概率计算,也可以表示管网运行参数的变化。将管道生产运行参数变换为规范的独立随机变量,进而利用边缘分布函数简化管网可靠性概率计算。综合天然气管网供应能力和天然气市场供需双方经济效益两方面因素,将管道供应可靠度与市场交易财务损失率相结合,形成供需双方满意度的计算方法,为天然气管网运行及市场经营决策提供了量化分析工具。