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电力系统自动化 2015年第15期39卷 82-89 102,102页

作者：贾龙胡泽春宋永华占恺峤丁华杰清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室清华大学北京市100084

电动汽车的发展需要合理规划的充电站与之匹配,高速路网上的充电站是电动汽车在城市间远距离行驶的保证。研究了电动汽车在高速路网中的充电需求分布,采用两阶段法确定充电站规划方案。考虑充电站距高速公路出入口的距离和续航里程确定... 详细信息

电动汽车的发展需要合理规划的充电站与之匹配,高速路网上的充电站是电动汽车在城市间远距离行驶的保证。研究了电动汽车在高速路网中的充电需求分布,采用两阶段法确定充电站规划方案。考虑充电站距高速公路出入口的距离和续航里程确定候选站址;考虑充电需求,最小化建站成本、接电网成本和运维成本,确定最优建站位置和容量。在包含6个出入口、4个交叉路口的算例系统中选出90个候选站址,规划得到24座充电站。采用的方法可以满足目标,并随初始电池荷电状态期望、站间影响因数和建站数量约束变化而得到不同的规划方案。

关键词：电动汽车高速路网荷电状态充电需求充电站布点优化

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高载能企业参与电力系统调度的模式与效益分析

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电力系统自动化 2015年第17期39卷 168-175页

作者：陈润泽孙宏斌晋宏杨清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室清华大学北京市100084

高载能企业(EIE)是重要的工业负荷,且具有较好的可调节特性。将EIE纳入电力系统调度中不仅能够改善电力系统运行的经济性,还可以在适当的机制下减少EIE的用电成本。文中研究了EIE参与电力系统调度的相关问题。首先,建立了EIE的数学模型... 详细信息

高载能企业(EIE)是重要的工业负荷,且具有较好的可调节特性。将EIE纳入电力系统调度中不仅能够改善电力系统运行的经济性,还可以在适当的机制下减少EIE的用电成本。文中研究了EIE参与电力系统调度的相关问题。首先,建立了EIE的数学模型,以描述其运行特性和行为特性。然后,将该模型纳入到含安全约束的系统机组组合问题中;在此基础上,提出了集中式联合调度、分布式联合调度、单步协调调度等多种联合调度模式。最后,通过算例展示了联合调度的必要性,并横向对比了不同调度模式的效果;此外,还特别展示了联合调度在消纳大规模可再生能源时的效益。

关键词：高载能企业机组组合电力系统调度可再生能源消纳

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基于二阶锥优化的含有载调压变压器主动配电网最优潮流

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电力系统自动化 2015年第19期39卷 40-47页

作者：刘斌刘锋梅生伟张雪敏清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室清华大学北京市100084

随着分布式电源接入,配电网变为具有一定可控性的主动配电网,其优化运行本质上为包含多种离散可调设备的最优潮流问题。因模型的非凸、非线性,该类问题的高效求解方法仍是研究的热点和难点。有载调压变压器(OLTC)是主动配电网的重要可... 详细信息

随着分布式电源接入,配电网变为具有一定可控性的主动配电网,其优化运行本质上为包含多种离散可调设备的最优潮流问题。因模型的非凸、非线性,该类问题的高效求解方法仍是研究的热点和难点。有载调压变压器(OLTC)是主动配电网的重要可调设备,其策略对系统运行特性,尤其是电压水平会产生显著影响,故研究含OLTC的主动配电网最优潮流及其高效求解方法是十分必要的。基于支路潮流模型,文中构建了含OLTC的主动配电网最优潮流模型,提出了一种基于分段线性化技术的OLTC精确线性化建模方法,并论证了二阶锥松弛法在求解所构建最优潮流模型上的适用性。基于修订的IEEE系统的算例分析验证了所提出OLTC建模方法的有效性及二阶锥松弛法在求解含OLTC的主动配电网最优潮流问题上的高效性。

关键词：主动配电网有载调压变压器最优潮流分段线性化二阶锥松弛支路潮流模型

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适用于鲁棒调度的风电场出力不确定性集合建模与评估

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电力系统自动化 2015年第18期39卷 8-14页

作者：刘斌刘锋王程梅生伟魏韡清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室清华大学北京市100084

合理地刻画风电场出力不确定性集合是应用鲁棒调度的重要前提。文中对风电场出力不确定性集合建模及评估方法进行了研究,依据风电数据是否完备,分别提出了精确、有效的建模方法。当风电数据完备时,相比于已有方法,所提方法建立了给定置... 详细信息

合理地刻画风电场出力不确定性集合是应用鲁棒调度的重要前提。文中对风电场出力不确定性集合建模及评估方法进行了研究,依据风电数据是否完备,分别提出了精确、有效的建模方法。当风电数据完备时,相比于已有方法,所提方法建立了给定置信概率与不确定性集合之间的解析关系,且集合可构建为具有较强工程适用性的椭球或多面体形式。当风电数据不完备时,所提出的方法可辅助调度机构在仅获知部分风电场出力预测误差信息时更加合理、有效地刻画风电场出力的不确定性,从而制定更加经济、可靠的调度策略。此外,文中还提出了评估一般风电场出力不确定性集合的方法。基于EirGrid历史数据的算例分析,验证了所提出的不确定性集合建模方法的合理性、精确性,以及评估方法的有效性。

关键词：风力发电鲁棒优化椭球多面体不确定性集合预测误差相关性

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考虑光伏出力相关性的配电网概率潮流

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电力系统自动化 2015年第9期39卷 41-47页

作者：陈璨吴文传张伯明孙宏斌清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室清华大学北京市100084

分布式光伏发电出力随机性强,且同一区域内的光伏出力相关性显著。考虑光伏接入的配电网概率潮流研究,关键在于相关非正态的光伏输入随机变量的处理。采用Nataf变换进行相关非正态输入随机变量的抽样,并与点估计方法相结合,提出了考虑... 详细信息

分布式光伏发电出力随机性强,且同一区域内的光伏出力相关性显著。考虑光伏接入的配电网概率潮流研究,关键在于相关非正态的光伏输入随机变量的处理。采用Nataf变换进行相关非正态输入随机变量的抽样,并与点估计方法相结合,提出了考虑光伏出力相关性的配电网概率潮流计算方法。与传统处理相关问题的正交变换相比,Nataf变换能够反映相关系数在不同变量空间中的变化,因此,在处理相关非正态随机变量方面,Nataf变换比正交变换法更为精确。通过对含有分布式光伏发电的IEEE 33节点算例系统的计算,验证了Nataf变换的优越性。进一步,分析了不同光照强度相关系数、负荷功率波动大小以及估计点个数对概率潮流计算结果精度的灵敏度。

关键词： Nataf变换光伏点估计方法概率潮流配电网

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考虑负荷量测和光伏不确定性的主动配电网鲁棒电压控制

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电力系统自动化 2015年第9期39卷 138-144页

作者：王永杰吴文传张伯明清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室清华大学北京市100084

由于量测不足以及光伏发电出力的不确定性,主动配电网中的负荷和光伏发电出力难以准确估计,不考虑这些误差的电压优化控制策略无法保证系统的安全性。针对辐射状运行的配电网,文中首先介绍了基于支路潮流形式的主动配电网确定性电压优... 详细信息

由于量测不足以及光伏发电出力的不确定性,主动配电网中的负荷和光伏发电出力难以准确估计,不考虑这些误差的电压优化控制策略无法保证系统的安全性。针对辐射状运行的配电网,文中首先介绍了基于支路潮流形式的主动配电网确定性电压优化控制模型。在此基础上,建立了考虑光伏发电和负荷不确定性的鲁棒电压控制模型。为了减小鲁棒电压控制模型的计算量,采用同步回代削减法对生成的大规模原始场景进行削减,可保证削减后场景具有很好的近似性。采用修改的IEEE 33节点算例系统进行算例分析,验证了该方法的鲁棒性和有效性。

关键词：主动配电网鲁棒电压控制不确定性场景同步回代削减法

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能源互联网:理念、架构与前沿展望

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电力系统自动化 2015年第19期39卷 1-8页

作者：孙宏斌郭庆来潘昭光清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室清华大学北京市100084

能源互联网是当前国际学术界和产业界关注的新焦点,其概念还处于讨论和不断发展中。文中从能源网和互联网的关系入手,分析了两者相互借鉴的互助发展历程及形成的不同理念和特点,在此基础上提出了能源互联网的发展目标、主要理念、主要... 详细信息

能源互联网是当前国际学术界和产业界关注的新焦点,其概念还处于讨论和不断发展中。文中从能源网和互联网的关系入手,分析了两者相互借鉴的互助发展历程及形成的不同理念和特点,在此基础上提出了能源互联网的发展目标、主要理念、主要特征和基本架构,并展望了潜在的前沿问题,以及和智能电网概念的关系。能源互联网是能源和互联网深度融合的新型能源系统,开放是其最核心的理念,互联网思维和技术的深度融入是其关键特征。能源互联网的基本架构由"能源系统的类互联网化"和"互联网+"两层组成。前者指能量系统,是互联网思维对现有能源系统的改造,表现为多能源开放互联、能量自由传输和开放对等接入;后者指信息系统,是信息互联网在能源系统的融入,体现在能源物联、能源管理和能源互联网市场等方面,是能源互联网的"操作系统"。

关键词：能源互联网开放类互联网化互联网+

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基于端口供给功率的低频振荡强相关机组识别方法

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电力系统自动化 2015年第16期39卷 65-70 94,94页

作者：代贤忠沈沉清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室清华大学北京市100084

提出了一种基于调速通道端口供给功率的电力系统低频振荡主导振荡模式强相关机组识别方法。利用系统线性化模型,揭示了一般二次型能量函数和参与因子之间存在的密切联系。利用由能量函数演变而来且具有分散化特性的端口供给功率,在电力... 详细信息

提出了一种基于调速通道端口供给功率的电力系统低频振荡主导振荡模式强相关机组识别方法。利用系统线性化模型,揭示了一般二次型能量函数和参与因子之间存在的密切联系。利用由能量函数演变而来且具有分散化特性的端口供给功率,在电力系统经典模型下,从理论上推导出了单一主导振荡模式下调速通道端口供给功率周期分量瞬时幅值分布和参与因子分布相同的结论。以此为基础,提出一种使用端口供给功率周期分量瞬时幅值分布在线识别低频振荡主导振荡模式强相关机组的方法。最后,在电力系统一般模型下,通过仿真验证了上述方法的有效性。

关键词：低频振荡端口供给功率参与因子主导振荡模式强相关机组识别

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端口能量及其在风电系统暂态稳定分析中的应用

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电力系统自动化 2015年第15期39卷 9-16页

作者：陈乾沈沉刘锋清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室清华大学北京市100084

大规模风电接入后,研究计及风电的能量函数法有助于提高稳定评估的计算速度,并为稳定控制提供灵敏度信息。在结构保留能量函数的启发下,提出端口能量的概念,证明了采用端口能量的系统总能量是系统的能量函数;证明了端口能量的能量聚集效... 详细信息

大规模风电接入后,研究计及风电的能量函数法有助于提高稳定评估的计算速度,并为稳定控制提供灵敏度信息。在结构保留能量函数的启发下,提出端口能量的概念,证明了采用端口能量的系统总能量是系统的能量函数;证明了端口能量的能量聚集效应;分析了采用端口能量计算对象系统的暂态能量给暂态稳定评估带来误差的原因;基于端口能量,提出了包含风电的暂态稳定能量函数分析方法。不同场景下的临界切除时间对比分析验证了所提能量函数法的有效性。在精度方面,各个场景下所提能量函数法比时域仿真法保守0~0.02s,在速度方面,所提能量函数法比基于时域仿真的二分法和逐步法快3~26倍。

关键词：端口能量暂态稳定能量函数势能边界面双馈感应发电机风电机组

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激光干涉法在空气间隙放电参数测量中的应用

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中国电机工程学报 2015年第8期35卷 2073-2078页

作者：周旋曾嵘庄池杰陈赦电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机工程与应用电子技术系) 北京市海淀区100084

空气间隙放电现象物理过程复杂,利用先进手段对其关键参数进行测量具有重要意义。搭建了一套基于激光干涉原理的Mach-Zehnder干涉仪放电参数测量系统,利用干涉条纹图像可推算测试区域的折射率分布,进而可得到温度、粒子密度等热物理参... 详细信息

空气间隙放电现象物理过程复杂,利用先进手段对其关键参数进行测量具有重要意义。搭建了一套基于激光干涉原理的Mach-Zehnder干涉仪放电参数测量系统,利用干涉条纹图像可推算测试区域的折射率分布,进而可得到温度、粒子密度等热物理参数。以空气电弧为主要研究对象,对尖–板电极交流电弧（约0.1 A）和电焊机直流电弧（30 A）进行诊断实验,建立局部热力学平衡模型,得到其温度和电子密度等参数的径向分布,前者的弧心温度约为3 000~6 000 K,后者的弧心温度约为12 000 K。另外,还初步得到了空气间隙放电通道的干涉条纹图像。实验结果验证了激光干涉法在空气放电参数测量研究中的可行性,为该方法在长空气间隙放电研究中的应用奠定了基础。

关键词：激光干涉法 Mach-Zehnder干涉仪空气电弧局部热力学平衡模型电弧温度长空气间隙放电

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