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期刊信息/Journal information
电力工程技术
电力工程技术

薛一如

双月刊

2096-3203

jsdj@chinajournal.net.cn

025-68686927 86603557

211103

江苏省南京市江宁区帕威尔路1号

电力工程技术/Journal Jiangsu Electrical Engineering北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是江苏省电力公司和江苏省电机工程学会主管、江苏省电力科学研究院和江苏省电机工程学会编辑工作委员会主办的全国性科学技术刊物，本刊为国际大16开本，彩色封面插页。
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    考虑核电灵活参与调峰的多源联合运行低碳经济调度

    吴熙陈康文郭其胜刘奕晨...
    1-11页
    查看更多>>摘要：在含高比例核电机组和新能源发电设备的沿海地区电网,系统调峰压力严峻.为了满足系统调峰需求,充分挖掘核电调峰潜力,建立核电灵活出力参与调峰的核-光-储-蓄-火联合运行优化调度模型.首先,针对核电灵活出力的非线性特性,采用0-1变量进行线性化有效约束;然后,充分考虑各电源的运行特性及成本,建立完整的系统运行约束;最后,在传统的以经济调度为优化目标的基础上,引入不同碳交易机制,并兼顾系统新能源消纳水平.算例分析验证了模型的有效性,结果表明,所提优化调度模型充分实现了核电的灵活出力,有效缓解了系统调峰压力,减少常规火电机组的频繁启停,并有效提高了新能源的消纳水平,使系统运行更加经济性和低碳性.

    核电机组核电调峰出力多源联合运行调峰策略碳交易优化调度

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    考虑最大功率点估计模型校准的光伏功率备用控制

    杨峻彭乔蔡永翔王扬...
    12-20,52页
    查看更多>>摘要：并网光伏系统通常以最大功率模式运行,无法全面响应电网调节需求,因此需要研究功率备用控制(power reserve control,PRC).基于最大功率点估计(maximum power point estimation,MPPE)的 PRC 利用光伏等效模型,通过数据拟合实现MPPE,从而实现光伏功率备用.然而,随着光伏组件老化,MPPE估计误差增大,可能影响系统安全稳定运行.文中提出考虑光伏组件老化时MPPE模型参数校准的光伏系统PRC.首先提出基于麻雀搜索算法的MPPE模型参数校准方法,然后根据光伏组件老化特性和MPPE误差演变趋势,提出MPPE模型校准的改进评价指标和校准周期整定原则,最后将其应用于基于MPPE的PRC中.仿真结果表明,该方法能够实现光伏组件老化后MPPE模型参数自动校准,并且显著提高了 MPPE精度,增强了 PRC在实际应用中的可靠性.

    光伏系统功率备用控制(PRC)光伏单二极管模型最大功率点估计(MPPE)模型参数校准麻雀搜索算法

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    基于时间序列变密度处理的负荷曲线聚类分析

    郭文熙李知艺尹建兵陈琳...
    21-32页
    查看更多>>摘要：负荷曲线聚类是分析用户负荷特性的基础,能够从大量负荷数据中挖掘典型用电模式,了解用户电力消费的特点,对需求响应、电价设计、电网规划等应用具有重要意义.针对现有聚类方法对负荷时段特征考虑不足的问题,为提升聚类精度和满足实际应用需求,提出一种基于时间序列变密度处理的聚类方法 首先,采用线性插值法增加峰、谷、爬坡等3个关键时段数据点的密度,突出和放大其在聚类中的影响,并基于自适应分段聚合近似(adap-tive piecewise aggregate approximation,APAA)降维方法减小冗余数据密度 然后,结合欧式距离和相关距离构建综合指标,对负荷曲线开展k-medoids聚类分析.最后,利用UCI数据集的居民用户实测数据对所提方法进行验证实验结果表明,该方法能有效改善负荷聚类效果,真实反映了居民用户的用电特性.

    变密度负荷聚类关键时段常规时段插值法自适应分段聚合近似(APAA)

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    基于钳位子模块的开关对复用型模块化多电平固态变压器

    郭宛鑫孙毅超鄢寅宇张艺凡...
    33-42页
    查看更多>>摘要：基于模块化多电平换流器的固态变压器(modular multi-level converter based solid-state transformer,MMC-SST)由于具备多电压等级、多电压形态的端口,在交直流混合配电网中得到广泛关注.双向有源全桥(dual active bridge,DAB)变换器型MMC-SST存在功率密度低、成本高等问题,且传统半桥结构的DAB型MMC-SST在中压直流(medium voltage direct current,MVDC)端口短路故障情况下无法清除故障电流,限制了其在配电网中的应用;传统全桥结构的DAB型MMC-SST虽具备故障阻断能力,但同时也增加了开关管数目.文中基于混频调制原理,对传统DAB型MMC-SST的拓扑进行改进,提出基于钳位子模块的开关对复用(clamped switch pair integrated submodule,CSPI)型MMC-SST拓扑,该拓扑与传统半桥、全桥结构的DAB型MMC-SST拓扑相比,不仅节约了开关器件,还使得SST具备MVDC短路故障清除能力,极大地提高了 DAB型MMC-SST的功率密度和供电可靠性.通过理论分析与仿真模拟,验证了所提CSPI型MMC-SST拓扑及频率解耦方法的可行性.

    模块化多电平换流器(MMC)固态变压器(SST)基于钳位子模块的开关对复用(CSPI)直流短路故障清除混频调制频率解耦

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    考虑调度措施的地区电网多风险场景柔性水平评价模型

    周启航管霖冼玮宏禤培正...
    43-52页
    查看更多>>摘要：新能源大量接入地区电网导致地区电网潮流和电压波动增大,设备重过载风险增加.面向新能源功率的强不确定性,快速准确地识别设备重过载风险场景,优化调用源-网-荷三方柔性资源消除潜在运行风险,是高比例新能源地区电网安全运行的迫切需求.文中首先提出柔性需求指数、柔性裕度指数和柔性资源利用率等面向地区电网柔性运行水平的定量评估指标,可以全面衡量地区电网的运行灵活性需求、柔性资源配置和运行调控水平;其次,以柔性评价指标为目标,提出考虑多风险场景的柔性资源优化调度数学模型和计算方法,模型考虑了地区电网运行方式和开环点灵活设置的调度措施;最后,与传统边界场景分析方法进行对比,验证文中所提柔性评价模型和方法的有效性和优越性.结果表明,文中所提指标、模型和算法可以全面反映地区电网的柔性运行需求和能力,考虑的风险场景丰富,应对风险的柔性资源调度方案能兼顾调度措施的经济性和全面性.

    分布式新能源地区电网运行调度风险分析多风险场景柔性评价

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    MMC-HVDC双极故障条件下自适应限流控制策略

    王硕何柏娜程婷张东进...
    53-63页
    查看更多>>摘要：直流断路器(direct current circuit breaker,DCCB)广泛应用于柔直输电系统,其造价与开断电流密切相关.文中从减小断路器开断电流的角度出发,设计适用于半桥型模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的自适应限流控制结构.在分析MMC直流侧短路电流特性的基础上,利用换流站输入阻抗幅值的变化反映其故障深度,定义换流站故障深度系数Kf;将Kf引入MMC控制结构,使其与桥臂电压参考值关联,提出针对MMC直流侧短路故障的自适应限流控制方法;在PSCAD/EMTDC平台搭建半桥型MMC柔直输电系统模型,模拟直流侧短路故障清除过程,验证限流控制的有效性.仿真结果表明:文中提出的限流控制方法可依据MMC不同故障深度,实现差异化限流控制,减小DCCB开断电流,提升故障清除速度.

    柔直输电系统直流断路器(DCCB)模块化多电平换流器(MMC)自适应限流故障深度系数差异化限流控制

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    电网故障时基于MMC-PET接口风力发电系统的建模与控制

    程启明孙英豪程尹曼张磊...
    64-77页
    查看更多>>摘要：近年来,电力电子变压器(power electronic transformer,PET)作为电网接口的风能转换系统,无需额外的无功补偿器便可有效地抑制由风能暂态特性引起的电压波动,引起了广泛关注.但采用传统的PET结构在电网发生故障时难以控制,当电网处于不平衡时会使得控制难度进一步增加,且难以保证系统的动态性能.因此,为提升系统动态性能,增强系统的故障穿越能力,文中提出一种基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)型PET的新型风能转换系统的结构与控制策略.首先,文中根据系统故障时的工作状态设计基于无源滑模控制的故障切换控制策略,采用具有斩波保护功能的子模块以及时疏解故障功率;其次,利用软件仿真和半实物仿真实验平台选取典型工况对系统进行详细的模拟研究;最后,将应用文中控制策略的新型风力发电系统与传统的风力发电系统进行对比实验,实验验证了采用文中控制策略的新型系统结构具有无功功率补偿、有效限制故障时子模块电压升高和改善电能质量等优点,且满足故障条件下电网运行的最新要求,具有优秀的故障穿越能力.

    模块化多电平换流器(MMC)电力电子变压器(PET)风电并网接口风力发电系统无源滑模控制故障穿越

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    海上风电M3C换流器虚拟同步发电机控制

    韩华春宁联辉李辰辰叶至斌...
    78-87,132页
    查看更多>>摘要：文中在分频海上风电送出的场景下,针对模块化多电平矩阵式换流器(modular multilevel matrix converter,M3C)的控制策略展开研究,将M3C系统与传统旋转同步发电机系统在结构参数和运动方程上进行对比,分析M3C变频器模拟同步发电机外特性的可行性.以换流器参与系统频率调节和稳定系统电压为目标,基于虚拟同步发电机控制理论,设计M3C换流器虚拟同步发电机控制方案,建立一种适用于分频海上风电M3C换流器的控制策略.最后利用PSCAD/EMTDC仿真平台,验证了该控制策略的正确性,并在相同系统结构和参数下,将该控制策略同双dq变换的解耦控制策略进行对比仿真研究.结果表明,虚拟同步发电机控制策略能够使变频器具有惯性和阻尼特性,可以参与系统频率调节,并且具有良好的控制响应特性.

    海上风力发电分频输电系统(FFTS)模块化多电平矩阵式换流器(M3C)系统频率调节虚拟同步发电机控制惯性阻尼特性

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    基于PPO算法的CIES低碳优化调度方法

    陈凡吴凌霄王曼吕干云...
    88-99页
    查看更多>>摘要：阶梯式碳交易机制以及优化调度模型求解算法是进行园区综合能源系统(community integrated energy sys-tem,CIES)优化调度的重要因素,现有文献对这两个因素的考虑不够全面.为此,文中在考虑阶梯式碳交易机制的基础上,提出采用近端策略优化(proximal policy optimization,PPO)算法求解CIES低碳优化调度问题.该方法基于低碳优化调度模型搭建强化学习交互环境,利用设备状态参数及运行参数定义智能体的状态、动作空间及奖励函数,再通过离线训练获取可生成最优策略的智能体.算例分析结果表明,采用PPO算法得到的CIES低碳优化调度方法能够充分发挥阶梯式碳交易机制减少碳排放量和提高能源利用率方面的优势.

    园区综合能源系统(CIES)优化调度近端策略优化(PPO)算法阶梯式碳交易机制惩罚系数碳排放

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    多市场参与下热电联产虚拟电厂低碳经济协同调度方法

    孙晨业尹文良张祯滨李明...
    100-110页
    查看更多>>摘要：热电联产(combined heat and power,CHP)机组与虚拟电厂(virtual power plant,VPP)结合,可以有效提高能源利用效率,增强电力系统运行的可靠性及稳定性.为保证CHP-VPP灵活、低碳、经济运行,文中提出一种聚合风电、光伏、CHP机组、锅炉、碳捕集设备、燃气轮机、燃料电池、储能及电、热负荷的综合能源VPP,并在参与电-热-旋转备用-碳等多市场下,研究其低碳经济协同调度问题.首先,以各时刻VPP在多市场下整体净收益最大为目标,建立其CHP-VPP两阶段鲁棒优化调度模型;然后,考虑新能源出力、市场价格及负荷的不确定性,利用蒙特卡洛法进行场景削减,从而降低系统风险,增强其鲁棒性;最后,采用列与约束生成算法对模型进行求解,得到最恶劣场景下系统运行的经济性最优调度方案.仿真结果表明:所提综合能源VPP结构合理,可通过动态调整碳捕集设备及储能电池,达到平抑新能源出力波动的效果,从而实现碳排放的大幅降低;所提调度策略可有效保证源-荷-储多侧电、热资源的协同优化运行,提高VPP的灵活性、经济性和低碳性.

    虚拟电厂(VPP)热电联产(CHP)碳捕集优化调度鲁棒优化列与约束生成

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