中国科学引文数据库(CSCD)核心期刊
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ISSN 1000-7229 CN 11-2583/TM
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对于电动汽车充电站的建设，前期选址工作直接影响到后期充电站的运营效益、服务质量等方面，因此必须采用科学的方法进行评估和决策。综合考虑影响充电站选址的相关因素，建立电动汽车充电站选址评估指标体系，提出基于云重心理论的电动汽车充电站选址规划评估方法，将定量指标和定性指标分别进行处理并建立相应的云模型，应用加权偏离度来评判充电站地址偏离理想状态的程度，并依据评语集给出评估结果。以某地区10个备选电动汽车充电站站址为例进行计算可知：该方法能够全面考虑充电站选址的相关因素，综合处理定量指标和定性指标，从而确定充电站的最优建站地址，为充电站选址规划提供了科学依据。
关于风电并网对网损影响的分析，有助于风电系统安全经济运行，但是现有网损灵敏度指标，不能直接反映风速波动影响。在最大功率点跟踪（maximum power point tracking，MPPT）方式下，考虑双馈感应发电机（doubly-fed induction generator，DFIG）内部损耗时，有功出力与定子电压有关，在潮流求解前未知。基于并网DFIG潮流模型，拓展网损灵敏度算法，提出电网有功网损对风速的灵敏度模型，以反映有功网损受风速影响及趋势。量化DFIG不同无功控制方式对网损及风速灵敏度的影响。考虑风速概率区间分布，综合分析灵敏度结果对风电场选址和双馈感应风电机组无功控制方式的辅助参考价值。算例结果证明了所提灵敏度模型的可行性和正确性。
为了使输配电规划容量与用户实际用电负荷相符，提高电网设备利用率及输配电容量规划项目的科学性与合理性，首先构建了考虑需求侧综合资源的新型输配电容量规划项目评价指标体系，将需求侧资源对用户实际用电负荷的影响纳入规划项目评价范围，从项目投资、项目规划、需求侧综合资源3个方面对输配电容量规划项目进行分析评价。其次构建了基于灰色关联度TOPSIS法的输配电容量规划项目评价模型。最后，将华北某省3个输配电容量规划项目实际数据，代入模型进行实证分析来证明模型的有效性，计算结果准确、科学，能够为输配电容量规划项目提供数据支撑与决策支持。
在国家大力倡导新能源开发和利用的条件下，小水电的建设得到迅速发展。由于缺乏规范化管理等原因，小水电在运行过程中经常导致地区电网出现过电压情况。为此，结合小水电发电的特点，建立了含小水电电网的等值分析模型，在此基础上针对小水电孤网运行、转供电以及地区进入丰水期这3种情况下所出现的严重过电压过程进行了理论分析，探明其产生机理，并根据不同的过电压情况从技术和管理层面提出了针对性的过电压抑制措施。最后，基于DIgSILENT/PowerFactory仿真平台搭建了含小水电的实际电网模型，验证了理论分析的正确性及抑制措施的效果。
为了解决光伏系统随机性强，且故障情况下低压耐受能力差、直流母线过电压、光伏发电效率低等问题，将储能技术引入光伏系统，形成了光储联合并网系统。对光储联合并网系统进行了建模，提出了基于改进的最大功率跟踪技术和有功无功解耦控制的光伏并网模型，并对传统的铅酸蓄电池三阶动态模型进行了简化。在Pscad/Emtdc平台中建立光储联合并网系统的仿真模型，验证了该模型的正确性，在此基础上分析了不同储能容量配置对光伏并网低压耐受能力的影响。仿真结果表明，采用合理的储能配置能够有效提高光伏系统的低压耐受能力。
针对平抑风光储联合发电系统输出功率波动问题，提出一种具有变权值自适应滤波的风光储协调优化控制策略。在传统的加权移动滤波算法基础上，分析了储能出力、波动率以及滤波带宽的关系，以储能系统的荷电状态（state of charge，SOC）平衡度指标和并网功率波动率作为约束条件实时调整加权移动滤波算法的权值与滤波带宽。在给定的波动率约束下，实现风光储联合发电系统协调优化控制。算例表明，所提出的变权值自适应滤波算法优于传统的一阶低通滤波风光功率平滑效果，在保证SOC合理水平前提下，有效平抑了风光联合输出功率的波动，降低了储能系统充放电次数，提高了储能系统的使用寿命。
分布式储能系统接入配电网可与分布式电源形成互补，弥补后者由于出力的随机性对配电网安全和经济运行造成的负面影响，还可对配电网与主网的功率交换进行调节，起到削峰填谷的作用。而对分布式储能系统接入配电网进行优化配置是实现上述作用的基础，基于此，提出了配电网中分布式储能系统的优化配置方法。首先，为处理负荷功率、风电和光伏发电的随机性，利用聚类算法得到典型日负荷曲线、典型风电和光伏发电出力曲线。其次，以储能系统投资与运行成本最小为目标，考虑接入位置、功率大小和配电网安全运行等约束条件，建立多时段非线性混合整数优化模型，并采用两层优化的方法求解模型。该方法在外层采用改进的遗传算法对储能系统的配置方案进行优化，在内层采用最优潮流算法对配置方案的储能充放电进行优化。最后，对一个含风电和光伏发电的配电系统进行测试，证明了该方法的有效性，并分析了风电和光伏发电的额定功率、负荷需求变化等因素对储能系统配置结果的影响。
针对传统的模糊C均值聚类方法不适于非正态分布数据集的聚类、处理高维数据集收敛速度缓慢以及噪声点敏感的问题，提出了一种基于核的模糊C均值逐层聚类方法，应用于电力负荷特性分类。该方法的核心是2个模块和1个算法：改进快速排序法模块、核函数模块与模糊C均值算法。改进快速排序法模块将大数据集划分为若干特征突出的子空间，进而结合核函数模块与模糊C均值算法对各子空间进一步精确分类。以广东省的负荷调研数据为基础，在Matlab平台上对基于核的模糊C均值逐层聚类方法与模糊C均值算法的分类结果进行对比分析，结果表明：前者在提高分类效率与分类精确度的同时，具备较理想的收敛速度；另外，前者分类结果精细程度的可控性有利于电网工程实用规划。
电压源直流电网适用于风力发电场并网及远距离电力输送，为保证直流电网电力传输的灵活性，研究人员提出了多种直流电压控制及功率分配策略。基于对直流电压偏差控制和直流电压下垂控制策略优缺点的分析，提出了一种新的控制策略。该控制策略可提高直流电网稳态运行时的电压精确跟踪能力，并实现主换流站退出运行后直流电网控制模式的平稳转换。基于PSCAD/EMTDC仿真平台，建立了含有1个大型海上风电场和4个陆上交流系统的五端电压源直流电网平均值模型，通过对比风功率波动、主换流站退出运行等不同场景下直流电网的稳态、暂态特性，验证了所提出控制策略的有效性和优势。
检测了正弦波形磁场激励下国产和进口同等规格取向硅钢（30Q105）产品的磁性能，同时检测了其在谐波及直流偏磁电网复杂工况下的损耗。结果表明，正弦波形磁场激励下国产产品的铁损P1.7/50比进口产品的低0.03 W/kg；直流偏磁存在时，或三次、五次谐波与直流偏磁同时存在时，国产硅钢片的损耗不同程度高于进口材料。采用金相分析、电子背散射衍射及X射线衍射技术，对造成国内外同等规格取向硅钢材料，在标准正弦波形磁场激励与电网复杂工况下，损耗不一致的原因进行了分析，结果显示，取向硅钢材料内部组织不均匀性及{110}<112>黄铜取向晶粒的存在是造成上述差异的重要原因。
针对近年国内特高压直流输电工程中换流阀控制设备的实际运行工况，设计了一套完整的特高压直流输电工程阀控动模试验系统，整个试验系统包括整流侧换流阀、整流侧阀控（valve control equipment，VCE）、逆变侧换流阀、逆变侧VCE、控制与监视后台系统。该试验系统直接采用工程用晶闸管来搭建微型换流阀，相比实际工程用换流阀，减少了每个单阀的晶闸管数量，其他换流阀设计参数与实际工程相同，相较于采用实时数字仿真（real-time digital simulator, RTDS）系统模拟换流阀参数的方式，更有利于换流阀及输电线路参数的精确获取与处理，对阀控功能的验证更加有效。最后对许继集团研制的VCE800阀控系统进行了试验，验证结果表明该阀控动模试验系统可以满足特高压直流工程阀控设备联调需要。
根据我国电网覆冰的现状，结合国内外融冰的实践经验，在分析地线融冰机理的基础上，结合传热学的原理，建立椭圆融冰的数学计算模型，从工程应用的角度出发，研究最小融冰电流的计算方法。通过计算LBGJ-100-20AC、LBGJ-120-20AC、LBGJ-150-40AC这3种铝包钢绞线的地线融冰电流，分析覆冰厚度、风速、环境温度以及融冰时间等因素对地线融冰的影响；计算不同地线材料与融冰电流的关系；最后，通过该文提出的计算模型计算目前输电线路工程常用地线材料的最小融冰电流。计算结果与目前工程应用较多的布尔斯道尔夫融冰电流计算公式对比，发现2种方法的计算结果吻合较好。分析计算结果表明：在架空输电线路直流融冰过程中，融冰电流是由覆冰厚度、环境温度、风速和地线材料等参数共同决定，其中，环境温度、覆冰厚度和地线材料对地线短路电流融冰均有显著影响，但风速的影响相对较小。该文提出的融冰电流计算模型，为输电线路地线融冰电流的选择及融冰装置的设计，提供了有效的参考。
覆冰闪络是造成重覆冰区输电线路跳闸故障的重要原因。在我国海拔比较高的地区，尤其是在水系流域发达、地形复杂的山区，冰闪事故发生率相对较高。该文根据已建特高压交流试验示范工程输电线路的覆冰闪络情况及科研单位的相关试验数据，总结了特高压交流试验示范工程覆冰闪络特性和防冰闪的技术要点，并根据覆冰闪络试验提出覆冰绝缘配置原则，为重覆冰区绝缘配置提供参考数据，从而推进重冰区特高压交流线路杆塔设计水平，提高特高压电网安全运行的可靠性。
为了准确计算交直流并行输电线路线下混合电场，针对交流输电线路对直流导线表面电场的影响进行了分析，采用寻优算法优化模拟电荷位置，分析了直流导线表面电场随交流导线电压变化的情况。在考虑交流线路对直流线路空间离子轨迹影响的情况下，基于Deutsch假设计算了直流输电线路线下合成电场的瞬时最大值，提出了一种合理的假设，从而准确地计算了并行输电线路线下混合电场。最后分析了线路邻近间距对线下混合电场的影响。结果表明，交流输电线路对直流导线的起晕以及直流线下空间离子流场有较大影响，在计算时应予以考虑，交直流线路间距对直流线路线下混合电场有很大影响，在设计线路时应予以考虑。
针对我国燃煤电厂高灰烟气开发的新型高强脱硝催化剂，在某电厂2×600 MW机组脱硝系统中得到了应用。介绍了该燃煤电厂的脱硝系统特点和烟气条件，高灰烟气脱硝催化剂的设计与选型、脱硝工程验收情况和运行18个月后催化剂的各项性能。结果表明：在高灰烟气条件下，脱硝催化剂正常运行3个月后，使用状况正常，初期脱硝效率显著，达到83.9%，净烟气NOx质量浓度达到73.7 mg/m3，氨逃逸量、SO2/SO3转化率、系统压力损失等参数均优于设计值；正常使用18个月后，脱硝催化剂各项性能正常，耐磨损性能优异。
对基于双馈异步发动机（doubly-fed induction generator，DFIG）的大规模风电场经串补送电进行了次同步振荡的分析，所建立模型基于IEEE第一标准模型。在建立风电场详细数学模型的基础上进行了小干扰稳定性分析，并在电力系统分析软件 DIgSILENT/Power Factory 中建立电力系统模型，采用时域仿真验证小干扰特征值分析的结果，验证了引起风电场次同步振荡的原因是感应发电机效应而不是扭转相互作用。同时分析了控制器参数对次同步振荡特性的影响。
现存电力系统各商业软件的数据格式不统一，造成了大量异构数据源的存在，仿真软件间的数据交互困难。为解决该问题，提出基于PSO_GA算法电力系统仿真软件BPA到PSASP数据转换的方法，通过分析BPA、PSASP仿真软件中元件模型、控制模型的差异性，建立对应模型间的转换关系以及智能优化算法（PSO_GA）的目标函数及相关约束。利用PSO_GA混合优化算法修正目标转换软件中各模型的参数值，以实现电力系统仿真软件BPA到PSASP数据转换。通过IEEE 43节点的系统算例对BPA向PSASP数据转换过程进行了验证，证明了该方法对电力系统仿真软件数据转换的有效性，并能提高数据转换的准确度和算法的运行速度。
需求响应（demand response，DR）对能源经济发展、资源与能源节约以及环境保护具有重要的战略意义，而如何实现自动化DR还有待进一步研究。首先从电力用户响应成本、企业生产特性、响应时间这3个方面研究了DR的影响因素；其次在变量分析及以可持续中断供电时间划分用户群的基础上，以停电时间与缺电功率为约束条件、以参与DR的企业用户为变量、以停电总成本最小为目标函数，采取由简入繁的思路逐步建立2种情形下的数学模型；最后根据停电时间的不同选取2种典型算例以验证这2种模型的有效性。
电力需求及分布预测是电力规划的先行环节，已有的电力规划成果缺乏对重庆市“十三五”及中长期电力需求的系统性研究，传统的负荷分布分析也已难适应重庆市最新“五大功能区”的功能定位，为此全面研究和预测了重庆市中长期电力需求及分布。总结了重庆市电力需求和国民经济历史发展情况，分析了重庆市电力负荷发展过程中的人均用电量、电力弹性系数、产值单耗这3个主要指标。考察发达国家及我国东部发达地区的电力发展指标，通过横向类比的方式，分析了重庆市的电力工业发展阶段和上升态势；采用电力弹性系数法、产值用电单耗法及人均电量法，对重庆市中长期全社会需电量提出高、中、低预测方案；结合全社会负荷特性及需电量预测结果，预测了重庆市2020、2030年最大电力负荷。根据重庆市五大功能区的发展定位，预测了未来各区的用电增速及占比。电力需求预测映射了全市未来经济发展的多种情形，基于多种方法的综合分析使预测结果具备较好的包容性，对于重庆市电力规划和电源建设方案研究具有重要的指导意义，需求分布预测则可作为指导新增电源布局的重要参考依据。
目前，我国海上风电正处于建设初期，随着国家海上风电政策逐步明朗化，我国海上风电将迎来大发展时期。在综合考虑并分析了影响海上风电并网的相关因素：装机规模、送电距离、并网方式、海底电缆输电能力、电网网架、风电无功配置等，经技术经济比较后，提出了4个典型的海上风电场并网接入方案。并网方案的提出可为当前在建和规划建设的我国海上风电场的并网设计方案提供一整套解决方案，规范系统方案，明确风电送出方案的设计原则与思路，可以有效提高设计水平和效率，保障电源电网安全稳定运行，实现风电与电网的协调发展。
随着国家新能源战略的进一步深入，海上风电即将迎来大发展时期。由于远离陆地，海上风电场具有所处环境复杂、气候恶劣、施工困难、运行维护不便等特点，使其在运行值班模式、继电保护配置、组网方案、信息流传输、设备状态监测、模块化设计等二次关键技术方面与陆地风电场存在较大差异。该文对海上风电场二次系统相关设计技术进行了研究，进一步规范、优化了设计方案，对保证海上风电运行的可靠性，提升自动化水平和建设水平，有序推动我国海上风电的健康发展具有十分重要的意义。
为预测现行电价政策下我国海上风电的发展规模，构建了供给模型：以我国沿海全部100多个海上风电规划项目为研究对象，采用Weibull模型计算项目年发电量，利用自上而下和数据拟合的研究方法构建投资模型计算项目发电成本，基于项目基准收益率的定义，首次给出了基于规划项目的我国海上风电供给曲线。根据海上风电供给曲线，考虑现行固定电价政策给定的电价水平，预测我国海上风电近期的发展规模。根据我国海上风电上网电价和当地脱硫燃煤标杆电价的差异，还计算了我国海上风电预测规模对应的年总补贴额和相应电价附加增量，并首次使用总装机容量、年总发电量、年总补贴额和电价附加增量四维坐标图度量不同上网电价条件下我国海上风电的发展规模和补贴状况。
