電氣工程

大規(guī)?；ヂ?lián)電網(wǎng)低頻振蕩分析與控制方法綜述

宋墩文，楊學(xué)濤，丁巧林，等

摘要：目的：為適應(yīng)能源資源逆向分布需求，我國(guó)業(yè)已形成規(guī)模龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運(yùn)行方式多變的交直流混聯(lián)大電網(wǎng)。電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過(guò)程可能出現(xiàn)多種類型振蕩，系統(tǒng)互聯(lián)、小干擾穩(wěn)定性較弱引發(fā)的低頻振蕩問(wèn)題是危及電網(wǎng)安全運(yùn)行、限制電網(wǎng)發(fā)電能力、阻礙大型機(jī)組按設(shè)計(jì)滿負(fù)荷并網(wǎng)發(fā)電以及制約電網(wǎng)傳輸能力的關(guān)鍵因素之一。低頻振蕩問(wèn)題最早于20世紀(jì)60年代提出，經(jīng)過(guò)約半個(gè)世紀(jì)發(fā)展，相關(guān)學(xué)者在發(fā)生機(jī)制、分析方法和控制措施等方面進(jìn)行了較為廣泛的研究，對(duì)低頻振蕩問(wèn)題的認(rèn)識(shí)獲得了很大進(jìn)步。同時(shí)，由于問(wèn)題的復(fù)雜性，目前在我國(guó)實(shí)際電網(wǎng)中，低頻振蕩事件仍時(shí)有發(fā)生。因此有必要對(duì)以往研究成果進(jìn)行系統(tǒng)梳理和總結(jié)，并根據(jù)實(shí)際電網(wǎng)低頻振蕩新特點(diǎn)，采用新的控制技術(shù)手段，對(duì)相應(yīng)防控技術(shù)開(kāi)展進(jìn)一步研究。方法：按照低頻振蕩機(jī)理研究、分析方法、抑制措施和結(jié)論展望4個(gè)層面展開(kāi)。首先梳理了工程和學(xué)術(shù)界提到的低頻振蕩機(jī)理解釋，考慮到相關(guān)機(jī)理出現(xiàn)頻次、發(fā)展程度，依次對(duì)負(fù)阻尼振蕩、強(qiáng)迫振蕩、參數(shù)諧振、非線性振蕩核心概念進(jìn)行了闡述，對(duì)其概念由來(lái)、發(fā)生背景、發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了系統(tǒng)說(shuō)明。其次，從計(jì)算原理、信息源分類、適應(yīng)場(chǎng)景等不同角度出發(fā)，對(duì)低頻振蕩分析方法進(jìn)行歸納總結(jié)，主要包括已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于實(shí)際工程的特征值分析法、改進(jìn)Prony方法以及代表當(dāng)前發(fā)展趨勢(shì)的在線辨識(shí)算法，尤其是明確了各種方法的使用目標(biāo)。再次，按照控制對(duì)象和控制原理，對(duì)能夠抑制低頻振蕩的控制措施進(jìn)行了分類總結(jié)，包括優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)類措施、附加控制類措施、運(yùn)行方式調(diào)整類措施及協(xié)調(diào)控制措施。最后，面向電網(wǎng)安全運(yùn)行實(shí)際應(yīng)用，提出了有待進(jìn)一步探索和解決的 7個(gè)研究方向，為后續(xù)研究提供了系列思路。結(jié)果：低頻振蕩防控對(duì)于保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的基礎(chǔ)性意義，對(duì)低頻振蕩領(lǐng)域的階段成果進(jìn)行了全方位總結(jié)和分類。針對(duì)低頻振蕩每一個(gè)具體研究層面，根據(jù)物理本質(zhì)或出發(fā)角度，通過(guò)逐層深入的“樹(shù)狀”體系進(jìn)行闡述，并對(duì)重點(diǎn)熱點(diǎn)問(wèn)題開(kāi)展了不同程度分析。低頻振蕩機(jī)理層面，梳理闡述了包括負(fù)阻尼振蕩、強(qiáng)迫振蕩、參數(shù)諧振及非線性振蕩4種機(jī)理；分析方法層面，總結(jié)了2類特征值分析法、4類改進(jìn)目標(biāo)的Prony方法、6類在線辨識(shí)方法；控制措施層面，包括2類優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)措施、3類附加控制措施、調(diào)度運(yùn)行方式調(diào)整措施及協(xié)調(diào)綜合控制措施。文章系統(tǒng)展現(xiàn)了低頻振蕩研究現(xiàn)狀框架，指出了現(xiàn)有成果存在的問(wèn)題，結(jié)合電網(wǎng)發(fā)展，為低頻振蕩進(jìn)一步分析和研究指示了方向。結(jié)論：低頻振蕩專題研究目的在于實(shí)現(xiàn)振蕩有效抑制。需要吸取多種分析方法優(yōu)勢(shì)，在線辨識(shí)振蕩類型，實(shí)現(xiàn)低頻振蕩協(xié)調(diào)控制總目標(biāo)。基于綜合分析內(nèi)容，提出低頻振蕩領(lǐng)域需要探索和解決的7個(gè)問(wèn)題，包括強(qiáng)迫振蕩源搜索捕捉方法及傳播規(guī)律、諧振類型低頻振蕩機(jī)理分析、不同機(jī)理低頻振蕩特性深入比較、在線辨識(shí)算法優(yōu)勢(shì)有機(jī)結(jié)合、基于WAMS的多機(jī)理低頻振蕩實(shí)時(shí)跟蹤及防控支持系統(tǒng)研發(fā)、基于WAMS的低頻振蕩傳播路徑跟蹤、新型控制器研發(fā)、WAMS通信時(shí)滯解決方案研究等主要研究方向。

來(lái)源出版物：電網(wǎng)技術(shù), 2011, 35(10): 22-28

入選年份：2016

大規(guī)模風(fēng)電參與系統(tǒng)頻率調(diào)整的技術(shù)展望

劉巨，姚偉，文勁宇，等

摘要：目的：電力系統(tǒng)運(yùn)行是一個(gè)發(fā)電與負(fù)荷實(shí)時(shí)平衡的過(guò)程。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生頻率變化時(shí)，常規(guī)同步發(fā)電機(jī)因?yàn)槠滢D(zhuǎn)速和系統(tǒng)頻率之間的耦合關(guān)系，快速改變其有功出力來(lái)保障系統(tǒng)頻率恢復(fù)到正常允許范圍。然而利用變頻器控制的風(fēng)電機(jī)組通常與系統(tǒng)頻率完全解耦，不具備響應(yīng)系統(tǒng)頻率變化的能力。為了保障大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)后的系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性，各國(guó)風(fēng)電并網(wǎng)導(dǎo)則均要求風(fēng)電場(chǎng)需要具有參與系統(tǒng)頻率調(diào)整的能力。為了補(bǔ)償風(fēng)電隨機(jī)性帶來(lái)的系統(tǒng)備用電源不足，消除風(fēng)電機(jī)組弱頻率響應(yīng)能力產(chǎn)生的系統(tǒng)頻率穩(wěn)定問(wèn)題。從風(fēng)電參與調(diào)頻的控制策略以及風(fēng)電參與調(diào)頻的能力評(píng)估兩個(gè)方面進(jìn)行了綜述、分析和展望。方法：風(fēng)電參與系統(tǒng)頻率調(diào)整的問(wèn)題主要由兩方面組成，第一個(gè)是風(fēng)電如何參與系統(tǒng)頻率調(diào)整，第二個(gè)是風(fēng)電參與系統(tǒng)頻率調(diào)整的能力如何。對(duì)于第一個(gè)問(wèn)題，風(fēng)電機(jī)組參與系統(tǒng)頻率調(diào)整的方法包括模擬慣量控制、下垂控制、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速控制、槳距角控制以及協(xié)調(diào)控制。風(fēng)電場(chǎng)參與系統(tǒng)頻率調(diào)整則主要解決功率協(xié)調(diào)分配、轉(zhuǎn)速協(xié)調(diào)恢復(fù)以及風(fēng)電場(chǎng)與新型電力元件間的配合等幾個(gè)技術(shù)要點(diǎn)。對(duì)于第二個(gè)問(wèn)題，利用統(tǒng)計(jì)分析的方法對(duì)比風(fēng)電機(jī)組、風(fēng)電場(chǎng)群與等容量常規(guī)同步發(fā)電機(jī)組的快速調(diào)頻能量大小，以等容量常規(guī)同步發(fā)電機(jī)的調(diào)頻能力為基準(zhǔn)，評(píng)估風(fēng)電場(chǎng)參與系統(tǒng)頻率調(diào)整的能力。結(jié)果：（1）風(fēng)電機(jī)組采用模擬慣量控制、下垂控制以及轉(zhuǎn)速控制可以為系統(tǒng)提供短暫的頻率支撐，為常規(guī)調(diào)頻機(jī)組的動(dòng)作提供響應(yīng)時(shí)間，但是其對(duì)頻率支撐的時(shí)間非常有限。（2）風(fēng)電機(jī)組在減載運(yùn)行情況下，采用轉(zhuǎn)速控制、槳距角控制以及協(xié)調(diào)控制方式能夠長(zhǎng)時(shí)間參與系統(tǒng)頻率調(diào)整。（3）風(fēng)電場(chǎng)參與系統(tǒng)頻率調(diào)整時(shí)需要在場(chǎng)內(nèi)機(jī)組間協(xié)調(diào)好功率分配以及轉(zhuǎn)速恢復(fù)，避免風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)部機(jī)組被保護(hù)裝置強(qiáng)制切除或引起系統(tǒng)頻率二次跌落。（4）風(fēng)電場(chǎng)在全年大約40%時(shí)間里能夠提供的調(diào)頻容量比等容量同步發(fā)電機(jī)多；另外的大約40%時(shí)間內(nèi)風(fēng)電場(chǎng)能夠提供調(diào)頻容量，但是比同步發(fā)電機(jī)能提供的調(diào)頻容量??；其余20%的時(shí)間里，風(fēng)電場(chǎng)根本不具備任何有效的調(diào)頻能力。結(jié)論：（1）雖然模擬慣量控制、下垂控制、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速控制、槳距角控制以及協(xié)調(diào)控制可以有效協(xié)助風(fēng)電機(jī)組參與系統(tǒng)頻率調(diào)整，但現(xiàn)階段風(fēng)電場(chǎng)層面以及系統(tǒng)層面調(diào)頻控制策略的研究才剛剛起步，尋找風(fēng)電參與系統(tǒng)頻率調(diào)整的完整解決方案仍亟待解決。（2）儲(chǔ)能作為一種快速功率響應(yīng)元件，其為風(fēng)電場(chǎng)參與系統(tǒng)頻率調(diào)整提供了一條解決思路，也將成為未來(lái)解決大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)問(wèn)題的熱點(diǎn)技術(shù)。（3）如何在滿足安全穩(wěn)定約束條件下優(yōu)化協(xié)調(diào)風(fēng)電場(chǎng)與常規(guī)發(fā)電機(jī)組之間的調(diào)頻能力，充分發(fā)揮風(fēng)電自身調(diào)頻能力也將是未來(lái)研究的一個(gè)熱點(diǎn)。

來(lái)源出版物：電網(wǎng)技術(shù), 2014, 38(3): 638-646

入選年份：2016

自動(dòng)需求響應(yīng)的理論與實(shí)踐綜述

高賜威，梁甜甜，李揚(yáng)

摘要：目的：自動(dòng)需求響應(yīng)不依賴任何人工操作，通過(guò)接受外部信號(hào)觸發(fā)用戶側(cè)需求響應(yīng)程序，從而提高需求響應(yīng)的時(shí)效性、可靠性、靈活性和成本效益。目前美國(guó)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的需求響應(yīng)研究中心已開(kāi)發(fā)出支持自動(dòng)需求響應(yīng)的通信架構(gòu)，并開(kāi)展了一系列相關(guān)研究和試點(diǎn)工程。但國(guó)內(nèi)需求響應(yīng)的自動(dòng)化遠(yuǎn)未實(shí)現(xiàn)，在自動(dòng)需求響應(yīng)的學(xué)術(shù)研究、工業(yè)實(shí)踐等方面也都極為初步。針對(duì)此問(wèn)題，對(duì)自動(dòng)需求響應(yīng)的技術(shù)支撐、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和政策支持進(jìn)行了研究闡述。方法：首先分析了需求響應(yīng)在電力系統(tǒng)運(yùn)行中的作用和價(jià)值，主要體現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)電能在負(fù)荷側(cè)的優(yōu)化配置以及提供輔助服務(wù)。其次，闡述了傳統(tǒng)需求響應(yīng)的發(fā)展進(jìn)程及實(shí)效性不強(qiáng)、靈活性不強(qiáng)、響應(yīng)可靠性無(wú)保障等應(yīng)用缺陷。在此基礎(chǔ)上，引出自動(dòng)需求響應(yīng)的必要性，從供電側(cè)與用戶側(cè)的自動(dòng)化信息傳輸系統(tǒng)、用戶側(cè)的設(shè)備能量管理控制系統(tǒng)、實(shí)時(shí)采集用戶側(cè)用電數(shù)據(jù)的遙測(cè)技術(shù)3方面突出了自動(dòng)需求響應(yīng)的自動(dòng)化和實(shí)時(shí)化，并具體展現(xiàn)了自動(dòng)需求響應(yīng)參與系統(tǒng)運(yùn)行全過(guò)程。負(fù)荷管理控制設(shè)備、參與電力市場(chǎng)、自動(dòng)需求響應(yīng)出現(xiàn)的問(wèn)題是自動(dòng)需求響應(yīng)項(xiàng)目的主要研究?jī)?nèi)容，在此基礎(chǔ)上闡述了美國(guó)、歐洲等主要發(fā)達(dá)國(guó)家以及中國(guó)的自動(dòng)需求響應(yīng)實(shí)踐案例，并分析了國(guó)內(nèi)實(shí)施自動(dòng)需求響應(yīng)存在的障礙，指出了我國(guó)開(kāi)展自動(dòng)需求響應(yīng)的潛力和發(fā)展方向。結(jié)果：（1）自動(dòng)需求響應(yīng)將需求響應(yīng)的主要功能從優(yōu)化電能配置拓展到向系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)輔助服務(wù)，真正將需求響應(yīng)納入實(shí)時(shí)調(diào)度范疇，充分利用負(fù)荷的實(shí)時(shí)可調(diào)節(jié)潛力，直接作用于系統(tǒng)的運(yùn)行。（2）主要發(fā)達(dá)國(guó)家均開(kāi)展了自動(dòng)需求響應(yīng)的研究，形成了一系列的標(biāo)準(zhǔn)和通用通信模型。（3）我國(guó)對(duì)自動(dòng)需求響應(yīng)的研究還非常初步，相關(guān)實(shí)踐案例也是基于國(guó)際合作的示范項(xiàng)目。（4）智能電網(wǎng)中的高級(jí)量測(cè)體系（advanced metering infrastructure，AMI）是自動(dòng)需求響應(yīng)參與系統(tǒng)運(yùn)行的技術(shù)支撐，自動(dòng)需求響應(yīng)的發(fā)展需要智能電網(wǎng)新技術(shù)的支撐、政策協(xié)調(diào)以及相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的支持。結(jié)論：（1）自動(dòng)需求響應(yīng)是智能電網(wǎng)的核心技術(shù)功能之一，也是當(dāng)前國(guó)際智能電網(wǎng)研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域之一。（2）自動(dòng)需求響應(yīng)不依賴于任何的人工操作，可大大提高需求響應(yīng)的時(shí)效性、可靠性、靈活性和成本效益。（3）大量的試點(diǎn)和示范工程表明自動(dòng)需求響應(yīng)具有實(shí)踐的可操作性，為相關(guān)新興行業(yè)的發(fā)展提供了有效技術(shù)支持。（4）為促進(jìn)自動(dòng)需求響應(yīng)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展，需要挖掘負(fù)荷的實(shí)時(shí)可調(diào)能力，加快設(shè)施建設(shè)、相關(guān)研究和用電側(cè)市場(chǎng)化進(jìn)程，推進(jìn)輔助服務(wù)的合理定價(jià)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定進(jìn)程。

來(lái)源出版物：電網(wǎng)技術(shù), 2014, (2): 352-359

入選年份：2016

微網(wǎng)多目標(biāo)經(jīng)濟(jì)調(diào)度優(yōu)化

陳潔，楊秀，朱蘭，等

摘要：目的：為了減少氣體污染物的排放，微網(wǎng)節(jié)能減排發(fā)電調(diào)度成為一種必然趨勢(shì)。對(duì)于一個(gè)包含風(fēng)、光、儲(chǔ)、微型燃?xì)廨啓C(jī)、燃料電池以及熱電負(fù)荷的熱電聯(lián)產(chǎn)型微網(wǎng)，考慮同時(shí)調(diào)度微源的有功和無(wú)功出力，能夠以盡量小的經(jīng)濟(jì)成本達(dá)到較好的環(huán)境保護(hù)效果，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保發(fā)電調(diào)度。方法：目前，微網(wǎng)多目標(biāo)經(jīng)濟(jì)調(diào)度優(yōu)化研究所采用的網(wǎng)架較簡(jiǎn)單，一般只考慮系統(tǒng)的有功平衡，較少考慮無(wú)功的影響，也并未考慮同時(shí)優(yōu)化調(diào)度微源的有功和無(wú)功出力；另一方面，相應(yīng)的約束條件過(guò)于簡(jiǎn)化，對(duì)微網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線交換功率、旋轉(zhuǎn)備用、儲(chǔ)能元件充放電等指標(biāo)與約束條件很少考慮?？紤]微源同時(shí)提供有功和無(wú)功出力并計(jì)及制熱收益的熱電聯(lián)產(chǎn)型微網(wǎng)系統(tǒng)多目標(biāo)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型，在研究模糊優(yōu)化理論的基礎(chǔ)上，運(yùn)用改進(jìn)遺傳算法優(yōu)化考慮實(shí)時(shí)電價(jià)的并網(wǎng)運(yùn)行方式下各微源的有功、無(wú)功出力和多目標(biāo)優(yōu)化的滿意度。結(jié)果：對(duì)熱電聯(lián)產(chǎn)型微網(wǎng)進(jìn)行研究，提出考慮微源同時(shí)提供有功和無(wú)功出力并計(jì)及制熱收益的微網(wǎng)系統(tǒng)多目標(biāo)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型，以一個(gè)包含風(fēng)、光、儲(chǔ)、微型燃?xì)廨啓C(jī)、燃料電池以及熱電負(fù)荷的具體微網(wǎng)為例，在研究模糊優(yōu)化理論的基礎(chǔ)上，采用最大模糊滿意度法將多目標(biāo)經(jīng)濟(jì)調(diào)度問(wèn)題轉(zhuǎn)化成非線性單目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題，并運(yùn)用改進(jìn)遺傳算法優(yōu)化考慮實(shí)時(shí)電價(jià)的并網(wǎng)運(yùn)行方式下各微源的有功、無(wú)功出力和多目標(biāo)優(yōu)化的滿意度，對(duì)比分析單目標(biāo)與多目標(biāo)系統(tǒng)優(yōu)化值。結(jié)論：提出了貼合實(shí)際的微網(wǎng)多目標(biāo)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型，并將該方法以一熱電聯(lián)產(chǎn)型微網(wǎng)為例進(jìn)行了驗(yàn)證。（1）多目標(biāo)模型比單目標(biāo)模型更能確切反映微網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，能夠以盡量小的運(yùn)行成本實(shí)現(xiàn)較好的環(huán)境效益，驗(yàn)證了所提模型和算法的有效性；（2）兼顧了微網(wǎng)擁有者和用戶的利益以及社會(huì)效益，不僅提高了供電質(zhì)量，而且兼顧了環(huán)保和可再生能源的利用，實(shí)現(xiàn)了分布式電源的經(jīng)濟(jì)調(diào)度與合理利用；（3）在綜合考慮經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性等多目標(biāo)時(shí)，綜合性能好的機(jī)組（如蓄電池）有明顯的優(yōu)勢(shì)；（4）微源本身提供無(wú)功出力配合外網(wǎng)向微網(wǎng)提供的無(wú)功出力來(lái)滿足系統(tǒng)無(wú)功需求，減少了安裝無(wú)功補(bǔ)償裝置的額外投資，確保外網(wǎng)無(wú)需向微網(wǎng)提供過(guò)大的無(wú)功支撐且保證外網(wǎng)與微網(wǎng)間傳輸?shù)墓β示哂休^高的功率因數(shù)，較好地符合供電公司對(duì)接入微網(wǎng)的要求。

來(lái)源出版物：中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào), 2013, 33(19): 57-66

入選年份：2016

1000 kV同塔雙回線路感應(yīng)電壓和電流的計(jì)算分析

李寶聚，周浩

摘要：目的：特高壓交流輸電是指1000 kV及以上電壓等級(jí)的交流輸電，具有輸送容量大、距離遠(yuǎn)、損耗低、占地省等顯著優(yōu)勢(shì)，是一種資源節(jié)約型和環(huán)境友好型的先進(jìn)輸電技術(shù)。同塔雙回線路在特高壓輸電中得到越來(lái)越多的應(yīng)用。當(dāng)同塔雙回線路一回線運(yùn)行、另一回停運(yùn)時(shí)，由于回路之間存在靜電和電磁耦合，將在停運(yùn)線路上產(chǎn)生感應(yīng)電壓、電流。對(duì)于1000 kV電壓等級(jí)的同塔雙回線路，感應(yīng)電壓會(huì)達(dá)到幾十千伏甚至近百千伏。此外，運(yùn)行輸電線路也會(huì)在地線上通過(guò)靜電耦合和電磁感應(yīng)產(chǎn)生較大的感應(yīng)電壓、電流。計(jì)算分析運(yùn)行回路在停電檢修回路及地線上的感應(yīng)電壓、電流，對(duì)于1000 kV同塔雙回線路的檢修和維護(hù)十分重要，關(guān)系到停電線路檢修安全措施的制定、線路接地刀閘等設(shè)備參數(shù)的確定。對(duì)淮南—皖南—浙北—滬西1000 kV交流特高壓同塔雙回輸電工程中的淮南—皖南段輸電線路進(jìn)行感應(yīng)電壓、電流方面的仿真分析研究。在線路穩(wěn)態(tài)運(yùn)行且沒(méi)有遭遇任何類型過(guò)電壓的運(yùn)行條件下，用EMTP軟件仿真計(jì)算了一回線路停運(yùn)檢修時(shí)運(yùn)行回路對(duì)檢修回路和架空地線的感應(yīng)電壓與電流，并就輸電線路長(zhǎng)度、輸送功率大小、換位與否、高抗補(bǔ)償?shù)扔绊懸蛩剡M(jìn)行分析?？蔀樘馗邏和p回線路檢修及帶電作業(yè)等方面的工作提供參照依據(jù)。方法：同塔雙回輸電線路在一回運(yùn)行、一回檢修時(shí)，檢修回路及地線中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓、電流。使用EMTP仿真計(jì)算了1000 kV交流特高壓同塔雙回輸電線路一回線路停運(yùn)檢修時(shí)，運(yùn)行回路對(duì)檢修回路和地線的感應(yīng)電壓、電流，并對(duì)輸電線路和地線上的感應(yīng)電壓、電流的影響因素進(jìn)行了分析。結(jié)果：當(dāng)一回線路停運(yùn)檢修、一回線路運(yùn)行時(shí)，淮皖線首末接地時(shí)的感應(yīng)電流最高可達(dá)136.89 A，單端接地時(shí)感應(yīng)電壓最高為11.52 kV，單端接地時(shí)感應(yīng)電流最高可達(dá)27.56 A，兩端都不接地時(shí)感應(yīng)電壓最高為95.88 kV。地線上的感應(yīng)電壓最高可達(dá)363.03 V，感應(yīng)電流最高為83.40 A。檢修時(shí)應(yīng)參考上述參數(shù)采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施。結(jié)論：靜電耦合電流、電磁感應(yīng)電壓隨線路長(zhǎng)度的增加而顯著增加，且基本成正比例關(guān)系。靜電耦合電壓、電磁感應(yīng)電流隨線路長(zhǎng)度的增加變化不大。電磁感應(yīng)電流、電磁感應(yīng)電壓隨線路傳輸功率的增加而增加；而靜電耦合電流、靜電耦合電壓受運(yùn)行線路傳輸功率的影響不大。換位能夠在一定程度上改善線路上的感應(yīng)電壓、電流，并且換位次數(shù)越多，改善效果越好。同塔雙回線路帶有高壓電抗器時(shí)，靜電耦合電壓顯著增加。高壓電抗器對(duì)靜電耦合電流影響很小，對(duì)電磁感應(yīng)電壓、電流影響也很小。絕緣地線感應(yīng)電壓隨著絕緣地線段的長(zhǎng)度、線路輸送功率的增加而增加，且基本成正比例關(guān)系。土壤電阻率對(duì)絕緣地線上的感應(yīng)電壓影響不大。隨著系統(tǒng)輸送功率的增長(zhǎng)，接地線感應(yīng)電流隨之增長(zhǎng)。土壤電阻率對(duì)地線感應(yīng)電流影響不大?？蔀樘馗邏和p回線路檢修及帶電作業(yè)等方面的工作提供參照依據(jù)。

來(lái)源出版物：電網(wǎng)技術(shù), 2011, 35(3): 14-19

入選年份：2016

最小二乘支持向量機(jī)在光伏功率預(yù)測(cè)中的應(yīng)用

朱永強(qiáng)，田軍

摘要：目的：太陽(yáng)能作為綠色、環(huán)保的清潔能源，其大量利用可有效緩解環(huán)境污染和能源短缺的壓力。但由于光照的晝夜周期性，光伏輸出功率具有波動(dòng)性、隨機(jī)性和間歇性，其大量并網(wǎng)可能影響電能質(zhì)量和電力系統(tǒng)安全運(yùn)行。因此，準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)光伏輸出功率對(duì)光伏的發(fā)展至關(guān)重要。此前，對(duì)功率預(yù)測(cè)的研究主要集中在負(fù)荷預(yù)測(cè)和風(fēng)電功率預(yù)測(cè)，對(duì)光伏陣列發(fā)電預(yù)測(cè)技術(shù)的研究不多。光伏功率預(yù)測(cè)是以數(shù)值天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)或/和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合光伏電站地理坐標(biāo)及具體地域特點(diǎn)的參數(shù)化方案，建立預(yù)測(cè)模型及算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)未來(lái)一定時(shí)間段內(nèi)光伏電站輸出功率的預(yù)測(cè)。太陽(yáng)輻射強(qiáng)度、陣列的轉(zhuǎn)換效率、安裝角度、大氣壓、溫度、濕度以及風(fēng)速等都會(huì)對(duì)光伏陣列的輸出特性產(chǎn)生影響，因此，在光伏陣列發(fā)電預(yù)測(cè)中，合理地加入部分影響因素對(duì)預(yù)測(cè)精度的提升有積極作用。基于光伏陣列的發(fā)電量、地表太陽(yáng)能輻射量和氣溫序列，分別按統(tǒng)一建模和時(shí)間序列建模兩種方案，采用最小二乘支持向量機(jī)對(duì)輸出功率進(jìn)行預(yù)測(cè)，并對(duì)訓(xùn)練好的模型在不同日類型下進(jìn)行了測(cè)試和評(píng)估。方法：首先對(duì)歷史發(fā)電量、地表太陽(yáng)輻射量、溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理；然后按照與預(yù)測(cè)日同季節(jié)、同日類型的方式選擇訓(xùn)練樣本；根據(jù)樣本，以最小函數(shù)擬合精度的平方項(xiàng)作為最小二乘支持向量機(jī)的優(yōu)化目標(biāo)，建立目標(biāo)函數(shù)；引入拉格朗日乘子，運(yùn)用最小二乘法進(jìn)行求解；將下一時(shí)間段的地表太陽(yáng)輻射量和溫度預(yù)測(cè)值代入線性回歸函數(shù)，對(duì)發(fā)電量進(jìn)行預(yù)測(cè)；再引入自給時(shí)間，即系統(tǒng)在沒(méi)有任何外來(lái)電源的情況下，只依靠?jī)?chǔ)能補(bǔ)償實(shí)際光伏功率與預(yù)測(cè)功率之間差額的持續(xù)時(shí)間，計(jì)算儲(chǔ)能安裝容量。結(jié)果：為了分析基于最小二乘支持向量機(jī)的光伏功率預(yù)測(cè)方法的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行實(shí)例分析時(shí)，在兩類建模方案下，對(duì)比LS-SVM、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和線性回歸方法下的預(yù)測(cè)結(jié)果。在統(tǒng)一建模方案下，LS-SVM的平均相對(duì)誤差和最大絕對(duì)誤差均最小，但與其他方法相差不大；在時(shí)間序列建模方案下，LS-SVM的平均相對(duì)誤差明顯小于其他方法。因此，按時(shí)間序列建模要優(yōu)于統(tǒng)一建模。根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果和電池儲(chǔ)能計(jì)算公式，通過(guò)設(shè)置不同直流母線標(biāo)稱電壓，設(shè)計(jì)出了不同的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。結(jié)論：（1）建立了基于最小二乘支持向量機(jī)的光伏功率預(yù)測(cè)模型，分析了地表太陽(yáng)輻射量、氣溫、季節(jié)以及日類型等因素對(duì)光伏陣列發(fā)電的影響，分析了統(tǒng)一建模和按時(shí)間序列建模的光伏功率預(yù)測(cè)結(jié)果，表明后者比前者預(yù)測(cè)精度更高，但后者計(jì)算量更大。折中的辦法是儲(chǔ)能和預(yù)測(cè)模型配合解決并網(wǎng)光伏隨機(jī)波動(dòng)問(wèn)題。（2）研究結(jié)果表明，應(yīng)用LS-SVM方法比BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法有更高的預(yù)測(cè)精度和魯棒性，其原因可能是采用梯度下降法優(yōu)化權(quán)值的 BP網(wǎng)絡(luò)不能得到全局解，而求解線性約束的2次規(guī)劃問(wèn)題的LS-SVM解是全局最優(yōu)的。（3）引入磷酸鐵鋰儲(chǔ)能電池對(duì)預(yù)測(cè)與實(shí)際功率之差進(jìn)行補(bǔ)償，減小了天氣及季節(jié)變化對(duì)模型預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度的影響，同時(shí)能夠顯著降低儲(chǔ)能成本，有效解決光伏發(fā)電的隨機(jī)化問(wèn)題。（4）地表太陽(yáng)輻射量預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性跟預(yù)測(cè)周期密不可分，光伏功率預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性亦然。針對(duì)電力系統(tǒng)的不同要求，預(yù)測(cè)周期不同，對(duì)應(yīng)的光伏功率預(yù)測(cè)方法也不同。

來(lái)源出版物：電網(wǎng)技術(shù), 2011, 35(7): 54-59

入選年份：2016