微电网作为分布式能源的并网手段,现已成为智能电网的重要组成部分,也使得电网呈现出多样化的特征,平衡多方利益成为微电网需要解决的难题之一。博弈论作为一种先进的优化工具,能够处理复杂多目标优化问题,使各方利益达到均衡,因而在微电网领域得到了广泛的应用。在分析微电网各个组成部分中存在的博弈问题的基础上,对可再生性能源和电动汽车并网、储能技术发展、电力市场竞价交易策略3个核心要素进行了深入分析,指出了将区块链与人工智能应用于微电网博弈模型的思路与发展动向。
构建了源-网-荷协调优化的主动配电网(ADN)双层规划模型,从售电公司角度出发,将现行“电改”政策引入模型,突出用户满意度的权重;上层以全年综合成本最低为目标函数,下层以电压偏移率最低为目标函数,综合考虑了环境、政策及运行情况等因素从而使DG、储能装置、柔性负荷的选址定容更加合理有效。最后,以IEEE-33节点配电系统作为算例,验证了所提模型的有效性。
准确预测全省用电负荷是合理安排省内发电机组开机,确保对全省电力用户可靠供电的前提和基础,特别是疫情期间更是需要加强对用电负荷和复产负荷的分析。基于近几年某省用电负荷和全省气象因素数据、大数据平台研究分析负荷对气象指标的相关系数、辨识与负荷变化相关性最强的气象指标,利用气象指标与气象负荷建立负荷预测模型及灵敏度变化关系;计及疫情影响,计算获得疫情期间一般工业及第三产业停止营业负荷总量;根据某省省政府企业复工复产工作要求及负荷变化,分析一般工业及第三产业复产情况。
从等效工作气隙个数、永磁磁势与线圈磁势的串并联关系角度对众多直动式电磁机构进行分类;基于等效磁路建立工作气隙磁通与动铁心所受电磁吸力计算模型,分析各类电磁机构吸力特性曲线特点,以及动铁心在释放位置处工作气隙磁通、初始电磁吸力与线圈安匝数关系;并建立含永磁直动式电磁机构对应初始电磁吸力最大值的线圈临界安匝数计算模型。研究结论对具有大输出力要求的直动式电磁机构可靠性设计具有一定的指导作用。
在对常规电阻型超导限流器失超机理及基本模型简要分析的基础上,为减缓常规电阻型超导限流器存在的固有缺陷,提出了基于多个电阻型超导限流器的故障限流运行模式组合。在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建了电阻型超导限流器的自定义模型,并基于南澳160 kV多端柔性直流输电系统,研究了系统故障时超导限流器对电网的影响,表明了自定义模型的正确性与必要性。分析了在同一限流效果下与常规电阻型超导限流器相比的优缺点,为柔性直流输电系统超导限流器选择提供了理论依据。
常见的多模式控制的四开关Buck-Boost变换器,均以Boost模式下的零极点作为设计补偿网络的主要依据,却忽略了其他工作模式下的动态响应性能,只能使系统在输入电压范围内具有良好的稳定性和动态响应的性能。为改善系统整体的稳定性和动态响应速度,提出了一种新型模式切换补偿的控制策略。用能量守恒法和开关元件的平均建模法对变换器系统进行建模,根据小信号模型推导出各种模式的开环传递函数,并设计补偿切换电路。最后搭建仿真模型和实验电路进行研究,验证了所提补偿方式的可行性,提高了环路的响应能力。
为了解决剩余电流保护断路器在倒进线使用场景下易烧损的问题,分析了控制器的工作原理,指出了剩余电流保护断路器倒进线下的设计不足,并提出了两种设计改进方案。经样机测试和验证,结果表明达到了优化设计改进的目的,为产品在市场端能够可靠运行给出了最佳解决方案。
提出了一种既适配MCB又能判定状态的新型机械驱动与信息处理综合系统装置,在适配MCB实现IoT功能升级后,既能远程合/分闸、快速跳闸,又能与MCB良好联动并维持其原电气特性。装置内核控制单元中设定用户、特定密令与外部控制指令、内置位置传感器基于监控流程综合判定后,借助新颖的机械机构驱动外部MCB完成有效的跳闸或载流通断应用并外送状态信息。新型系统装置对于需要基于传统MCB智能化升级又欲获得IoT体验的用户来说是一种低成本的技术选型方案。
分析了开关电源中电流模式控制的必要性以及传统电流采样方式的缺点,通过对电感电流的分析与计算,提出了一种小型化低功耗的电流采样电路设计,并进行实物验证,设计了一款输入电压5~24 V、输出3.3 V的DC/DC电源模块,验证了设计的稳定性和可靠性。
电网线路和设备上的异物搭挂缠绕容易造成线路间接触短路,严重威胁着电网的安全稳定运行。针对电网常见异物风筝、气球、鸟窝等,提出了一种基于Faster R-CNN的高精度目标检测及分类模型。针对某类型异物图片样本量不足的问题,设计数据增强方法有效扩充训练集数据,并对样本图片进行多尺度处理以提升模型的训练速度以及模型对不同尺度的适应性,所得模型在测试集上的准确率和召回率可分别达到93.12%、94.75%,提出经数据增强后的训练集训练出的基于Faster R-CNN的目标检测模型取得了较好的检测效果。
以网架结构较为薄弱的地区为研究对象,进行人工接地短路试验,旨在验证无功补偿装置(SVG)在电网发生大扰动下的无功动态响应能力及对电网电压的支撑能力,同时考虑光伏电源作为新能源接入对短路电流的影响,校核现行电力系统计算模型与电网实际情况的贴近程度。试验结果表明:SVG可为电网提供无功电压支撑,光伏作为新能源在电网发生短路故障期间具有助增短路电流的作用。试验为研究适应于大规模光伏并网后的互联系统光伏电源模型和建模方法提供现场试验结果数据,对进一步提升电网受电能力、优化网架及负荷结构提供了技术基础。
针对中心商业区私人电动汽车无序充电导致的商业区峰谷差增大等问题,在售电市场逐步放开的背景下,提出一种绿电交易模式下商业区电动汽车代理商定价策略,建立以上层代理商售电利润最大、下层电动汽车用户充电成本最低为目标的双层主从博弈模型。中心商业区代理商的定价策略可以有效整合商业区零散、分散的电动汽车用户参与绿电交易,降低商业区峰谷差的同时实现用户充电成本最小。通过算例分析,验证了定价策略的有效性。
随着居民台区负荷飞速增长、多种形式能源高渗透接入,使得台区存在变压器超容、峰谷差大等严峻问题。通过分析台区负荷可调控特性,研究并建立台区负荷协同控制部署架构和控制框架,通过台区负荷预测、优化区间评估、负荷日前预安排和实时运行监测与修正,实现台区负荷可中断能力、可调度能力和台区平均负荷利用率提升,并通过工程实践验证了技术的有效性。
以小型通信电源为研究对象,分析了共模噪声传输机理,明确了影响共模噪声源内阻抗的关键因素,提出了基于插入损耗法的共模噪声源内阻抗建模方法。基于提出的方法,准确提取开关电源的共模噪声源内阻抗参数,建立共模噪声源内阻抗高频等效电路模型。实验验证了共模噪声源内阻抗建模方法的准确性。
从社会、用户和运行价值3个方面构建电网价值创造体系,从战略结果层面和运行过程层面构建电网发展效率、效益指标体系。利用主客观相结合的方法对各项指标赋权,基于模糊综合评价法构建多评价主体情境下的电网效益效率评估模型,通过具体算例验证指标体系的合理性和有效性。结果表明,评价体系有助于综合考察电网价值主张的落实程度与具体价值的实现程度,为决策者战略制定提供有益参考。
