电力系统自动化 2019年第08期杂志 文档列表

电力系统自动化杂志面向电网需求的储能系统规划、运行与调控关键技术专辑

特约主编寄语1-1

作者：李建林; 文劲宇 单位：不详
期刊：《电力系统自动化》2019年第08期
摘要：以风电、光伏为代表的可再生能源出力具有随机性、间歇性和波动性的特点,可再生能源的大规模并网运行给电网的安全稳定运行带来了很大挑战,促使储能的需求向规模化和大容量化方向快速发展。储能技术因其时序能量调节作用,正深刻改变着中国的电力与能源结构。可以预见储能技术的发展与应用将成为风/光等清洁能源规模利用之后,电力能源行业发展的又一关键动因,储能技术的发展已经进入一个全新的阶段,将对电网运行方式以及经济性产生较大影响。

超导储能技术在可再生能源中的应用与展望2-19

作者：郭文勇; 蔡富裕; 赵闯; 张京业; 滕玉平; 肖立业 单位：中国科学院电工研究所应用超导重点实验室; 北京市100190; 中国科学院大学; 北京市100049
期刊：《电力系统自动化》2019年第08期
摘要：超导储能系统直接将电磁能存储在超导磁体中,无须中间转换环节,具有响应速度快、功率密度高、效率高等优点,在可再生能源领域具有重要的应用价值。总结了超导储能系统在可再生能源领域的研究现状,将其在可再生能源应用的研究归纳为如下几个方面:解决可再生能源的波动性及其引发的频率稳定性问题,解决暂态功率失衡引发的电网稳定性问题,解决可再生能源发电设备的故障穿越问题,以及解决与其他超导电力装置协同控制问题。详细介绍了超导储能系统在这些方面应用的基本原理和实现方法,评估了其技术成熟度和经济性,介绍了其典型应用案例,指出影响其未来发展的核心关键技术,并对其未来的发展进行了展望。

利用储能系统提升电网电能质量研究综述15-25

作者：李建林; 袁晓冬; 郁正纲; 葛乐 单位：新能源与储能运行控制国家重点实验室(中国电力科学研究院有限公司); 北京市100192; 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院; 江苏省南京市211103; 国网江苏省电力有限公司连云港供电分公司; 江苏省连云港市222004; 南京工程学院电力工程学院; 江苏省南京市211167
期刊：《电力系统自动化》2019年第08期
摘要：近年来,电力电子装置的广泛应用和可再生能源的高渗透接入已严重影响了电网的电能质量。储能系统作为电网中重要的能量调节环节,为提升电网电能质量提供了新的思路。首先,概述了不同类型储能的典型应用场景,针对电源、电网和用户侧储能应用特点,分析了其兼用于电网电能质量提升的可行性;其次,分别评述了储能系统用于解决电网稳态和动态电能质量问题的研究现状及发展趋势;提出了一种新型串并联并网结构的混合储能系统,在实现常规与电网能量交互的同时,可有效解决电网综合电能质量问题。最后,结合典型示范工程,对需进一步深入研究和探索的问题进行了探讨。

应对区域供电线路故障的多功能复合储能优化配置方法25-34

作者：周博; 宋明刚; 黄佳伟; 艾小猛; 姚伟; 文劲宇 单位：强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学); 湖北省武汉市430074; 国网辽宁省电力有限公司; 辽宁省沈阳市110006; 国网辽宁省电力有限公司大连供电公司; 辽宁省大连市116000
期刊：《电力系统自动化》2019年第08期
摘要：区域供电线路故障会使部分线路出现短时拥塞,同时区域内重要负荷供电不足,导致大量切机和切负荷。针对这一问题,提出一种应对区域供电线路故障的多功能复合储能优化配置方法。该配置方法考虑了各发电单元在线路故障发生后的响应时间,优化配置功率型储能和切除部分非关键性负荷以缓解线路短时拥塞。考虑重要负荷在故障检修期间的供电需求指标,在已有功率型储能基础上,协调优化配置能量型储能以保障区内重要负荷供电。最后,以复合储能整体投资费用最小为优化目标,结合实际电力系统算例进行了仿真,对影响配置结果的关键参数进行了灵敏度计算,深入分析了复合储能优化配置的相关原理,验证了所提模型和方法的正确性。

区域综合能源系统中储能设备参与辅助服务的运行优化34-46

作者：马恒瑞; 王波; 高文忠; 朱成亮; 郑州; 司杨; 杨艳 单位：青海大学启迪新能源学院; 青海省西宁市810016; 武汉大学电气与自动化学院; 湖北省武汉市430072; 丹佛大学电机工程系; 丹佛80210; 美国; 国网嘉兴供电公司; 浙江省嘉兴市314000; 国网福建省电力有限公司电力科学研究院; 福建省福州市350007
期刊：《电力系统自动化》2019年第08期
摘要：储能设备作为区域综合能源系统中的核心组成部分,通过参与合适的辅助服务类型可以降低系统运行成本并且有助于提高电力系统中可再生能源的渗透率。在分析储能设备设置在不同并网点的价值差异,以及各类辅助服务应用之间的兼容性关系后,建立了以利润最大化为目标并综合考虑不同技术类型、规模的储能设备特点和设备运行约束的经济性评估模型,采用YALMIP+CPLEX在MATLAB中进行了仿真分析并制定了相应的运行策略。通过实际运行中的电力市场的价格参数来指导区域综合能源系统中储能设备参与辅助服务的运行优化策略,实现了利润的最大化。

基于柔性直流互联的抽水蓄能与可再生能源协同运行策略41-48

作者：孙凯祺; 李可军; 刘智杰; 王卓迪; 王美岩 单位：山东大学电气工程学院; 山东省济南市250061
期刊：《电力系统自动化》2019年第08期
摘要：为了抑制大规模可再生能源的并网波动,提出一种适用于含抽水蓄能电站与可再生能源发电系统的多端柔性直流输电协同运行策略。该策略根据多端柔性直流输电系统的直流电压波动情况,在可再生能源发电系统利用直流输电系统并网之前,通过调整抽水蓄能机组的运行速率以及计划输出功率,减少其实际出力与预测出力偏差,从而降低可再生能源输出功率波动对交流系统带来的影响。通过建立由互联抽水蓄能电站、风力发电场、光伏发电站和交流电网组成的四端柔性直流输电系统进行仿真,验证了所提控制策略的有效性。

电力系统中储能的系统价值评估方法47-58

作者：孙伟卿; 裴亮; 向威; 桑丙玉; 李官军; 奚培锋 单位：上海理工大学机械工程学院; 上海市200093; 中国电力科学研究院有限公司(南京); 江苏省南京市210003; 江苏省储能变流及应用工程技术研究中心(中国电力科学院有限公司); 江苏省南京市210003; 上海市智能电网需求响应重点实验室(上海电器科学研究所(集团)有限公司); 上海市200063
期刊：《电力系统自动化》2019年第08期
摘要：储能是未来高比例可再生能源系统的关键支撑技术之一,科学的评价方法是衡量其价值的重要依据。首先,提出储能的系统价值评估方法,全面分析其在电力系统中的价值构成,包括直接价值和间接价值。并给出储能多重应用的协同效应矩阵,分析储能系统价值的特征,全面评估和衡量储能的多重应用价值。然后,建立储能同时应用在削峰填谷、平滑可再生能源和提高供电可靠性的多重价值评估模型,以设备使用率、静态投资回收期和盈利能力指数作为储能的系统价值评估指标。最后,以Garver 6节点测试系统作为算例,计算不同容量配置下储能的系统价值,验证系统价值评估方法的正确性和有效性。

虚拟同步储能变换器的功率环双模式控制56-64

作者：温春雪; 杨春来; 陈丹; 胡长斌; 朴政国; 周京华 单位：北京市电力电子与电气传动工程研究中心; 北方工业大学; 北京市100144; 国网河北省电力有限公司电力科学研究院; 河北省石家庄市050021
期刊：《电力系统自动化》2019年第08期
摘要：根据虚拟同步储能变换器功率环主要参数的相互影响进行了小信号建模分析,为功率环参数设计和选取范围提供了参考。据此,针对虚拟储能变换器并网运行时存在的稳态功率偏差和功率限额问题,提出一种适用于并网工况的储能变换器虚拟同步机PQ模式控制策略,并在必要时将PQ模式与VSG下垂模式进行切换。虚拟同步发电机(VSG)的PQ模式并网除了能实现稳态时恒功率运行外,暂态过程中还具有一定的惯性和阻尼,并网状态下能够自同步,无需锁相环。仿真和实验结果表明,所提双模式控制策略稳定可靠且切换平滑。

新型变压比压缩空气储能系统及其运行方式62-71

作者：李国庆; 何青; 杜冬梅; 刘文毅 单位：华北电力大学能源动力与机械工程学院; 北京市102206
期刊：《电力系统自动化》2019年第08期
摘要：为了提高压缩空气储能(CAES)系统的效率,提出了新型变压比压缩空气储能系统。该系统基于定容储气装置及传统定压比压缩方式的特性,通过阀门调节来改变储能过程中压缩级组的串并联运行方式实现。通过分析不同压缩级数下可行的变压比运行方式,建立变压比压缩空气储能系统的仿真模型,从仿真得出的变压比储能系统的储能时间、压缩功耗和系统的充放电效率等方面,与传统的定压比压缩空气储能系统进行比较。结果表明,变压比压缩空气储能系统不仅减少了储能过程中压缩机组的功耗、缩短了储能时间,而且提高了整个系统的充放电效率。

辅助单台火电机组AGC的电池储能系统双层优化配置方法69-77

作者：孙冰莹; 杨水丽; 刘宗歧; 王金浩; 常潇; 朱燕芳 单位：新能源与储能运行控制国家重点实验室(中国电力科学研究院有限公司); 北京市100192; 华北电力大学电气与电子工程学院; 北京市102206; 国网山西省电力公司电力科学研究院; 山西省太原市030001; 国网山西省电力公司; 山西省太原市030001
期刊：《电力系统自动化》2019年第08期
摘要：随着储能辅助火电机组自动发电控制(AGC)调频示范工程的开展,储能容量优化配置逐渐受到业界关注。针对当前电池储能系统(BESS)容量配置存在的技术与经济性难以制衡的问题,建立辅助单台机组AGC的BESS双层容量配置模型,运行层基于所设计充放电策略以等效寿命损耗和偏差电量比最小为目标以满足运行技术性需求;经济层以K_p补偿收益及全寿命周期成本下年均净收益最大化得出BESS额定功率和容量配置。其次,构建自适应全局和声搜索—多目标粒子群嵌套算法,对辅助机组AGC调频的BESS配置双层模型求解寻优。最后,基于1 000 MW机组某运行日数据,通过仿真计算得出优化配置结果,并分析其经济性和技术性指标,验证该方法的可行性和有效性。

含高渗透率可再生能源的配电网广义储能优化配置77-88

作者：茆美琴; 刘云晖; 张榴晨; 张健 单位：教育部光伏系统研究工程中心; 合肥工业大学; 安徽省合肥市230009
期刊：《电力系统自动化》2019年第08期
摘要：广义储能系统包括固定储能系统和具有存储热能、势能和电能等的可控负载。针对含有高渗透率可再生能源的配电网的广义储能优化配置问题,提出了广义储能配置的二层优化模型。根据所提方法,外层采用遗传算法搜索广义储能配置方案,内层根据动态规划算法得到广义储能的最优运行策略,通过内外层交替优化对含有不同渗透率可再生能源以及可控负荷的配电网进行广义储能容量优化配置,并在IEEE 33节点配电网中对提出的方法进行验证。仿真计算结果表明,在高渗透率可再生能源条件下,所提方法能通过可控负载有效增加配电网系统的调控资源,显著减小固定储能配置容量,降低系统的运行成本。

澳大利亚100 MW储能运行分析及对中国的启示86-95

作者：曾辉; 孙峰; 邵宝珠; 葛维春; 葛延峰; 许天宁 单位：国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院; 辽宁省沈阳市110006; 国网辽宁省电力有限公司; 辽宁省沈阳市110006
期刊：《电力系统自动化》2019年第08期
摘要：2017年12月1日,100 MW/129 MW·h特斯拉(Tesla)锂电池储能电站在澳大利亚南澳州投运,并于2017年12月14日和2018年1月18日维多利亚州的Loy Yang发电站机组跳闸事故中跨区参与电网调频。首先,分析了Tesla储能电池投入澳大利亚电网运行的物理和经济原因,介绍了电池的结构及控制策略,Tesla储能投运后的运行状况;然后,从制定中国储能参与电网运行技术标准和评价体系、发挥储能部分替代火电机组一次调频的能力、借鉴国外快速调频辅助服务模式、探索储能自盈利商业模式等角度深入探讨了Tesla储能运行对中国储能及储—网技术的启示和借鉴。

考虑电池储能寿命模型的发电计划优化93-101

作者：王荔妍; 陈启鑫; 何冠楠; 钟国彬; 康重庆 单位：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; 卡耐基梅隆大学工程与公共政策系; 美国匹兹堡15213; 广东电网有限责任公司电力科学研究院; 广东省广州市510080
期刊：《电力系统自动化》2019年第08期
摘要：电池储能的寿命将受到其运行方式的影响。对规模化电池储能接入电力系统的发电计划优化问题进行了研究,重点考虑了电池储能的寿命模型及其在不同运行方式下的折损与经济性。文中依据电池寿命的影响机理和半经验模型,针对全系统优化的简化建模的要求,归纳出了基于交换功率和基于放电深度两类电池寿命模型,其中基于放电深度的模型可进一步区分为考虑日循环次数和等效循环次数两种计算方式。接着,将电池寿命模型分别内嵌到电力系统的机组组合问题中进行一体化的优化求解,构建了一个混合整数线性规划的数学模型。最后,通过算例分析比较了不同模型的适用性与建模效果。

电力系统自动化杂志学术研究

大规模可再生能源接入下的电力系统充裕性优化(一)旋转级备用的优化101-110

作者：吴俊; 薛禹胜; 舒印彪; 谢东亮; 薛峰; 许剑冰 单位：南京理工大学自动化学院; 江苏省南京市210094; 南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司); 江苏省南京市211106; 国家电网有限公司; 北京市100031
期刊：《电力系统自动化》2019年第08期
摘要：大规模可再生能源接入需要及时响应的各级备用容量支撑,合理配置立即可用的旋转级发电侧和需求侧备用容量对平衡系统可靠性与经济性至关重要。建立有偿使用备用服务的市场机制,其基本任务是购入合适的备用容量,在满足潜在风险场景下调度需求的同时,降低系统总成本。这就要求:考察每个可选备用措施(RM)在风险场景下的备用价值;从中选取性价比较高的RM或其组合。三篇连载文章完成了场景集下多等级备用协调优化的具体建模与求解,作为连载的第一篇,文中在分析现有备用优化求解方法的基础上,提出了基于RM代价性能比的旋转级备用优化方法。以穷尽式寻优方法为精度基准,通过所提方法与混合整数线性规划方法的对比,验证了所提方法的有效性。同时通过算例,从效率和精度两个方面给出了所提优化方法在不同规模系统下的表现。

考虑EV换电站调度和区块链数据存储的电网分布式优化110-127

作者：王冠男; 杨镜非; 王硕; 端凌立; 张嘉; 武雅桐 单位：上海交通大学电子信息与电气工程学院; 上海市200240; 国网山西省电力公司经济技术研究院; 山西省太原市030002; 国网山西省电力公司; 山西省太原市030002
期刊：《电力系统自动化》2019年第08期
摘要：随着电动汽车规模的迅速增长和主动配电网的发展,对包含电动汽车的电力系统进行调度优化变得越来越重要。文中提出一种包含电动汽车换电站优化调度的三层分布式算法,相比于传统的中心化算法,该算法对于趋于分散布局的现代电力系统更加适用。在此基础上,构建了针对该模型的区块链数据存储与共识体系,保证所有历史数据不被篡改和可追溯。此外,提出了适用于该算法的电动汽车换电站车辆入网(V2G)的电价引导模型,能够准确地引导电动汽车换电站的V2G行为。针对优化运行中可能存在的线路阻塞问题,采用动态约束集法对优化结果进行了校正。最后,通过对15节点测试系统进行仿真,验证了该模型对于分布式电网布局的适用性。

具有无功馈送绕组的多相永磁同步发电机稳态特性117-126

作者：张世勇; 曾翔君; 魏米兰; 刘寅迪 单位：西安交通大学电气工程学院; 陕西省西安市710049
期刊：《电力系统自动化》2019年第08期
摘要：对于5 MW及以上超大功率近海风电机组,现有中低压技术方案使发电机与变流器均需要承受较大电流,因此风电系统效率低下。文中简述了具有无功馈送绕组的高压永磁多相风力发电机结构。这种新的结构可以利用拓扑简单的单极性变流器串联直接实现高压直流,同时利用无功馈送绕组,向发电机注入无功功率可以实现发电机励磁与转矩的解耦控制。另外,新的技术方案还能在直流母线短路时,对短路电流峰值进行抑制。文中着重分析了该方案中发电机的稳态特性,首先推导了定子多绕组同步发电机的数学模型,然后通过数值计算的方法,利用一个设计好的6.7 MVA风力发电机相关参数对新的技术方案中发电机的稳态特性进行了分析。

基于改进状态空间模型的空调负荷控制策略124-137

作者：田爱娜; 李卫星; 刘道伟; 安天瑜; 李丹; 高德宾 单位：哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院; 黑龙江省哈尔滨市150001; 中国电力科学研究院有限公司; 北京市100192; 国家电网有限公司东北分部; 辽宁省沈阳市110180
期刊：《电力系统自动化》2019年第08期
摘要：空调负荷因其可中断特性可以实现系统控制信号的快速响应与调节。提出了一种基于改进状态空间模型的空调负荷控制策略。首先扩展状态空间长度,建立了更为精确的改进状态空间模型,实现无控条件下空调负荷聚合特性的跟踪。在此基础上,建立了空调聚合控制模型,实现温控信号下空调负荷动态聚合特性的跟踪。最后,对空调群进行温度优化控制,实现空调群的负荷调节。仿真结果验证了空调负荷的改进状态空间模型、聚合控制模型和温度优化控制策略的有效性。

基于CNN-LSTM混合神经网络模型的短期负荷预测方法131-137

作者：陆继翔; 张琪培; 杨志宏; 涂孟夫; 陆进军; 彭晖 单位：南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司); 江苏省南京市211106; 智能电网保护和运行控制国家重点实验室; 江苏省南京市211106
期刊：《电力系统自动化》2019年第08期
摘要：为了更好地挖掘海量数据中蕴含的有效信息,提高短期负荷预测精度,针对负荷数据时序性和非线性的特点,提出了一种基于卷积神经网络(CNN)和长短期记忆(LSTM)网络的混合模型短期负荷预测方法,将海量的历史负荷数据、气象数据、日期信息以及峰谷电价数据按时间滑动窗口构造连续特征图作为输入,先采用CNN提取特征向量,将特征向量以时序序列方式构造并作为LSTM网络输入数据,再采用LSTM网络进行短期负荷预测。使用所提方法对江苏省某地区电力负荷数据进行预测实验,实验结果表明,文中所提出的预测方法比传统负荷预测方法、随机森林模型负荷预测模型方法和标准LSTM网络负荷预测方法具有更高的预测精度。

应用于电力谐波分析的改进插值算法138-146

作者：李剑飞; 陈隆道 单位：浙江大学电气工程学院; 浙江省杭州市310027
期刊：《电力系统自动化》2019年第08期
摘要：频谱泄漏是加窗插值傅里叶变换算法测量误差的主要来源,可通过加高阶窗抑制误差,但二次谐波及其他弱谐波的估计精度仍难显著提升,且带来复杂的频谱表达式和频率分辨率的损失。针对上述问题,提出一种改进插值算法。通过加低阶的sine窗函数,将传统离散傅里叶变换(DFT)平移1/2个谱线间隔到Odd-DFT域插值修正。利用相对频偏在所求谐波分量上减去其他分量的长程谱泄漏干扰之和,再进行插值修正,获得更精确的相对频偏。循环迭代若干次,用于抑制频谱泄漏对估计精度的影响。推导了修正公式,给出了算法流程,在不同环境下进行仿真分析,得出合理的迭代次数。研究结果表明,该算法的测量精度较传统加窗方法更高,并且弱谐波的估计精度得到提升,所需的采样时窗更少,提高了测量精度,满足电网测量的需要。

电力系统自动化杂志研制与开发

大型调相机内部故障特征及纵向零序电压保护性能分析145-149

作者：桂林; 李岩军; 詹荣荣; 牛化敏; 王祥珩; 王维俭 单位：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; 中国电力科学研究院有限公司; 北京市100192
期刊：《电力系统自动化》2019年第08期
摘要：大型调相机(容量为300 Mvar)实际运行中存在定子绕组匝间短路的可能,不装设匝间短路保护或匝间短路保护性能不完善将是调相机安全运行的严重隐患。文中运用'多回路分析法',对两种冷却方式大型调相机所有实际可能发生的内部故障进行了仿真分析,分析结果表明大型调相机现有主保护配置方案(完全纵差保护+纵向零序电压保护)存在较大的保护死区。进一步分析了纵向零序电压保护不能动作的故障类型,为大型调相机主保护性能的改善提供借鉴。

基于单端暂态电流和差比的柔性直流配电系统断线保护150-161

作者：贾科; 冯涛; 赵其娟; 王聪博; 毕天姝; 刘海军 单位：新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学); 北京市102206; 先进输电技术国家重点实验室(全球能源互联网研究院有限公司); 北京市102211
期刊：《电力系统自动化》2019年第08期
摘要：直流配电系统单极断线故障特征不明显,现有的单极断线保护依赖单一电气量量测,难以通过定值整定准确可靠地识别故障线路。文中提出一种基于单端正负极电流和差比的新型断线保护。通过分析四端直流配电系统开环与闭环运行模式下单极断线的故障机理,得出单极断线故障下故障极与非故障极线路电流的变化差异,进一步利用两者线路电流的和与差作商放大故障极与非故障极的差异,达到可靠识别故障极线路的目的。所提保护原理简单,计算量小,避免了定值无法整定的问题,基于本地测量信息即可实现快速故障识别与选极。最后,通过仿真验证了该方法的可靠性。

低压直流母线AC-DC电力电子变压器及其短路故障穿越方法158-172

作者：马大俊; 陈武; 薛晨炀; 伏祥运; 魏星; 朱卫平 单位：东南大学先进电能变换技术与装备研究所; 江苏省南京市210096; 国网连云港供电公司; 江苏省连云港市222000; 南京南瑞继保电气有限公司; 江苏省南京市211102; 国网江苏省电力有限公司; 江苏省南京市210008
期刊：《电力系统自动化》2019年第08期
摘要：传统的基于半桥型模块化多电平电力电子变压器使用大量的开关器件和无源元件,限制了其功率密度和效率的提高。提出了一种组合全桥型模块化多电平换流器(MMC)和输入侧间接串联型输入串联输出并联DC-DC变换器的电力电子变压器拓扑,MMC输出等级较低的中压直流母线,可减少隔离级DC-DC模块数量,且可以实现故障时的自阻断功能。通过改变DC-DC变换器模块输入侧的串联连接方式,可有效避免中压直流端口短路时导致DC-DC变换器输入侧电容短路问题。该电力电子变压器拓扑同时具备中压和低压直流端口,且可以有效降低开关器件、无源元件、高频变压器以及DC-DC变换器模块数量,提高电力电子变压器的功率密度、效率和故障穿越能力。最后基于MATLAB/Simulink,搭建了该电力电子变压器的仿真模型,仿真结果验证了该拓扑的可行性。

适用于FPGA的模块化多电平换流器电容电压均衡控制方法167-176

作者：王宇; 刘崇茹; 李庚银; 孙吉波; 伍双喜 单位：新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学); 北京市102206; 广东电网有限责任公司电力调度控制中心; 广东省广州市510600
期刊：《电力系统自动化》2019年第08期
摘要：子模块电容电压均衡是模块化多电平换流器稳定运行的重要前提。针对传统均压控制方法排序计算量大、器件开关频率高的问题,从实际工程角度出发,提出了一种适用于现场可编程门阵列的新型电容电压平衡控制方法。根据正常运行时电容电压波动范围划分若干子区间,并依据实时采集到的电容电压将子模块匹配到相应的子区间分组内。在此基础上,针对电容电压在额定值附近的子模块,分组时考虑上一时刻的开关状态,并遵循尽量维持原有开关状态不变的原则进一步降低了器件的开关频率。在ML605-FPGA板卡中开发实现所提方法,并与实时数字仿真器组成硬件在环实时仿真系统。仿真实验结果验证了该方法的可行性与有效性。

基于多FPGA的有源配电网实时仿真器并行架构设计174-187

作者：李鹏; 王智颖; 王成山; 富晓鹏; 宋毅 单位：智能电网教育部重点实验室(天津大学); 天津市300072; 国网经济技术研究院有限公司; 北京市102209
期刊：《电力系统自动化》2019年第08期
摘要：有源配电网实时仿真是研究系统动态特性、模拟实际运行环境、测试保护控制策略的有效手段。文中利用现场可编程门阵列(FPGA)的固有高并行度、深度流水线、分布式存储资源,设计并开发了基于多FPGA的具有多层级并行架构的有源配电网实时仿真器。面向实时仿真器的可扩展性需求,首先采用物理解耦的方法对有源配电网的数学模型进行粗粒度分割,进而将得到的子系统进行细粒度模型分割。在此基础上将分割后的模型映射到对应的FPGA中,通过协调分配硬件资源,形成系统级—单元级—模块级—元件级多层级并行的实时仿真架构。针对含多个光伏发电单元、储能单元的配电网实现了实时仿真,通过与PSCAD/EMTDC结果的比较,验证了提出的多层级并行架构的有效性。

电力系统自动化杂志默认

征稿简则183-183

期刊：《电力系统自动化》2019年第08期
摘要：《电力系统自动化》(半月刊)是由国网电力科学研究院有限公司主办的全国性专业技术期刊,每月10日、25日出版,是中文核心期刊。目前已发行至全国各省、市、自治区和港、澳、台地区,国外发行至北美、欧洲和亚太地区数十个国家,拥有大量国内外读者。被国际著名科学文献检索数据库——美国《工程索引》(EI)等14种著名文献数据库和文摘期刊收录。蝉联每届中国期刊界的最高奖——'国家期刊奖',2013年、2017年分获'第三届中国出版政府奖'期刊奖、'第四届中国出版政府奖期刊奖提名',2009年获'新中国60年最有影响力的期刊'.