中国电机工程学报
 
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1. 居民温控负荷聚合功率及响应潜力评估方法研究 收藏
李亚平, 姚建国, 雍太有, 鞠平, 杨胜春, 时欣利
中国电机工程学报    2017, 37 (19): 5519-5528.   DOI: 10.13334/j.0258-8013.pcsee.161493
摘要   PDF (576KB)  
温控负荷是参与电网功率平衡的一类有效资源,在电网紧急事故下有助于快速维持系统的频率稳定。但由于其分散分布特性造成调度中心难以直接获得其聚合功率及响应潜力。为引导温控负荷参与电网调控运行,建立了温控负荷的近似聚合模型,能够较为方便地确定其聚合功率的估计值及上下限范围。基于该模型,提出了一种计及响应不确定性的温控负荷聚合响应潜力评估方法,对温控负荷的聚合响应潜力及其分布特性进行了评估。通过仿真,验证了近似聚合模型和潜力评估方法的有效性。
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2. “车-路-网”模式下电动汽车充电负荷时空预测及其对配电网潮流的影响 收藏
邵尹池, 穆云飞, 余晓丹, 董晓红, 贾宏杰, 吴建中, 曾沅
中国电机工程学报    2017, 37 (18): 5207-5219.   DOI: 10.13334/j.0258-8013.pcsee.161470
摘要   PDF (1260KB)  
该文提出一种“车-路-网”模式下电动汽车充电负荷时空预测模型。首先通过建立单体电动汽车充电模型和计及交通网络拓扑特性、速度-流量实用关系模型及区域属性特征的道路交通模型,来模拟城市区域路网约束下电动汽车的交通行驶特性;进而运用交通起止点分析法来精确模拟电动汽车行驶路径,采用蒙特卡洛方法对各类电动汽车的充电负荷进行时空预测;最后将城市路网及充电负荷归算至对应配电网节点,通过序列化潮流算法来评估大规模电动汽车接入后对配电网的影响。以某市主城区部分实际道路情况为例,预测充电负荷时空分布,分析城市区域电动汽车充电负荷整体分布特性及其对33节点配电网潮流的影响,结果表明该文所提方法现实有效。
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3. 基于需求侧响应的数据中心联络线功率控制方法 收藏
杨挺, 李洋, 盆海波, 张亚健
中国电机工程学报    2017, 37 (19): 5529-5540.   DOI: 10.13334/j.0258-8013.pcsee.162258
摘要   PDF (1628KB)  
新能源接入为解决数据中心高耗能和运行费用问题提供了有效方案。但与传统供电模式相比,新能源具有间歇性、随机性,当此类能源出力接入数据中心园区后,不仅影响数据中心各类设备的正常运行、园区供电可靠性,同时也对主网运行的稳定性造成不利的冲击。通过分析数据中心组成结构特征,及各类用户请求任务特性发现,数据中心服务器集群负荷具有可调控性,并配合园区冗余不间断电源(uninterruptible power system,UPS)储能系统,提出一种新的数据中心联络线功率控制方法,建立基于任务延时机制的服务器集群负荷模型,建立服务器集群可控负荷需求侧响应模型和UPS需求侧响应模型,基于模型提出数据中心园区联络线功率控制方法,在保证用户服务质量和供电可靠性的前提下,通过动态调整服务器集群负荷和UPS蓄电池组的荷电状态有效平抑数据中心园区联络线功率波动。最后通过实验验证了所提方法的有效性,并分析各参数对功率波动平抑效果的影响。
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4. 基于相空间重构的电压缺口检测及特征参数辨识 收藏
王宁, 马峥嵘, 贾清泉, 董海艳
中国电机工程学报    2017, 37 (18): 5220-5227.   DOI: 10.13334/j.0258-8013.pcsee.161724
摘要   PDF (478KB)  
电压缺口是由静电放电、电力电子设备换相等引起的电网电压周期性扰动。电压缺口扰动的频率非常高,用常规信号分析方法很难准确检出。该文提出一种利用相空间重构理论对电压缺口进行检测和特征参数辨识的方法。利用坐标延迟法重构吸引子,采用互信息函数法确定最优时延,通过计算序列的关联维数确定最佳嵌入维。电压缺口信号重构相空间后的相轨迹被分为常规和扰动两部分,据此对电压缺口进行检测并提取出缺口发生角度、宽度、均方根深度和最大深度等特征参量。仿真结果表明提出的方法可准确检测电压缺口并实现特征参数的有效辨识,并将所提方法与小波变换检测方法进行对比。该文所提方法避免了传统方法运算量大、难以进行实时分析的缺点。
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5. 能源互联网规划研究综述及展望 收藏
别朝红, 王旭, 胡源
中国电机工程学报    2017, 37 (22): 6445-6462.   DOI: 10.13334/j.0258-8013.pcsee.171188
摘要   PDF (641KB)  
能源利用技术的发展、信息技术的进步以及其深度的融合催生出了新的能源利用体系——能源互联网。能源互联网对多种能源系统进行协调优化,接纳大规模可再生能源,并提高能源利用效率。规划是能源互联网从理论到工程实践的第一步,只有在先进、合理的能源互联网规划的理论支持下,能源互联网的工程实践才能有效实施。该文首先基于已有的能源互联网的相关研究,按照“源-网-荷”的结构对能源互联网进行划分,其次介绍了规划建模所需的多种能源的负荷预测、描述多能源转化的数学模型和多能流潮流模型。基于此,从基本的规划模型、能源生产环节的规划、源-网环节的协同规划、能源消费环节的规划、规划模型的求解方法这几个方面对能源互联网的规划进行了分析、探讨。最后对能源互联网的规划的未来研究方向进行了展望。
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6. 新能源大规模接入下的未来电力系统演化模型 收藏
谢宇翔, 张雪敏, 罗金山, 夏德明, 张艳
中国电机工程学报    2018, 38 (2): 421-430.   DOI: 10.13334/j.0258-8013.pcsee.172257
摘要   PDF (307KB)  
规模不断扩大的清洁能源以及快速发展的前沿技术将深刻影响未来电力系统的格局。然而现有的电力系统演化模型既没有充分考虑到清洁能源的特点,也没有对超导输电、储能等新技术进行建模。为此,借鉴电网规划的做法,以建设成本最小为优化目标,将电力、电量、调峰和环保约束引入电力系统演化模型,并从电力系统运行的角度建立了若干种前沿技术的简化模型,最后结合启发式规则和模拟植物生长算法提出了演化模型的求解方法。通过对国网经营区未来40年的演化分析,定量地给出了能源政策和新技术发展对电力流的影响,及其由于减少电力建设成本带来的收益。结果表明,模型可以为长期的能源政策和电力战略提供定量的决策参考。
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7. 电-热联合微网中分布式可再生能源功率波动平抑策略 收藏
施金晓, 黄文焘, 邰能灵, 樊飞龙, 余墨多, 马洲俊
中国电机工程学报    2018, 38 (2): 537-546.   DOI: 10.13334/j.0258-8013.pcsee.170011
摘要   PDF (600KB)  
为提高电-热联合微网消纳可再生能源出力的能力,提出一种深度平抑可再生能源出力波动的热泵-混合储能协同控制策略。分析电-热联合微网的结构特点与能量流控制交换方式,将热泵作为电-热能量转换元件,基于其运行特性建立电-热能流交换模型。功率波动平抑采用模块化分层结构,功率波动优化控制层考虑热泵与混合储能的运行状态,使用模糊控制对可变滤波时间系数进行调整,实现热泵与混合储能分别平抑功率波动中的低频和中高频成分;热供应协调控制层考虑终端用户的用热需求,对热泵出力分量进行修正。算例结果表明该策略能够实现电、热能量流的优化协调,保证功率波动平抑效果,同时提升电-热联合微网控制灵活性与互补经济性。
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8. T型三电平变换器的通用PWM平均模型 收藏
王建华, 骆芳芳, 季振东, 吕志鹏, 段青, 顾伟
中国电机工程学报    2018, 38 (2): 573-581.   DOI: 10.13334/j.0258-8013.pcsee.170202
摘要   PDF (548KB)  
大规模分布式光伏高渗透率接入配电网,使得系统特性尤其是稳定性、电能质量评估存在不确定性。采用仿真建模手段是分析大规模电力电子装置接入电力系统中影响的关键手段之一。T型脉宽调制(pulse width modulation,PWM) 控制三电平电路是目前分布式中功率光伏逆变器主流方案,目前尚未有针对T型PWM控制三电平电路平均建模的全面报道。该文提出一种基于受控电压源和电流源的通用PWM平均模型。该平均电路结构仅对开关器件平均,保留除此以外的全部感、容、阻及电源,因此与调制及控制方式无关。无论是整流还是逆变模式,T型平均模型输出波形均与T型三电平电路开关模型一致,具有很强的适应性,兼容单相及三相电路。仿真及实验结果表明,所提出的T型平均电路模型,内部及外部电压电流特性,与开关模型几乎等效,不受控制方法和电路模式限制,具有很强的通用性和适应性。
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9. 能源互联网结构及其典型应用模式 收藏
周海明, 包喜春, 赵琦
中国电机工程学报    2017, 37 (22): 6619-6626.   DOI: 10.13334/j.0258-8013.pcsee.171269
摘要   PDF (301KB)  
互联网与智慧能源共同构成的能源互联网是未来能源供用体系的整体愿景。能源互联网基于先进的互联网技术,通过以电能为核心的能源替代与转化扩展能源供用的优化范围。该文提出能源互联网的分层结构,包括能源体系流程、综合能源供给系统与智慧能源的互联互补体系;设计了能源互联网架构及典型应用模式,并介绍能源互联网与多种分布式能源互动的协调优化互联信息模型,对未来能源供用体系的建设提供新思路。
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10. 基于改进云自适应粒子群的多DG配电网EV充电站优化配置 收藏
黄飞腾, 翁国庆, 南余荣, 杨晓东, 陈鼎
中国电机工程学报    2018, 38 (2): 514-525.   DOI: 10.13334/j.0258-8013.pcsee.161981
摘要   PDF (616KB)  
考虑到分布式电源(distributed generator,DG)并入配电网的未来前景,提出了电动汽车(electric vehicle,EV)充电站的模糊服务半径新概念,建立了一种计及环境代价、交通流量、电能质量和建设成本等综合因素的EV充电站选址定容的新模型,在满足多目标约束条件下求取年均利润最优。提出了一种改进的云自适应粒子群算法(ICAPSO),使其更适用于大数据EV充电站优化模型的寻优迭代求解。将多个DG并入IEEE123节点配电网拓扑,用MATLAB仿真进行了算法对比,验证了所提优化模型和算法在多DG并网情景下的可行性和有效性,且算法具有较好的全局寻优能力和防早熟收敛特性。
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