国家自然科学基金(51277067) 作品数:26 被引量:925 H指数:14 相关作者: 张建华 刘念 曾博 陈征 肖湘宁 更多>> 相关机构: 华北电力大学 华北电力大学(北京) 国网河北省电力公司检修分公司 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 中央高校基本科研业务费专项资金 国家高技术研究发展计划 更多>> 相关领域: 电气工程 交通运输工程 机械工程 自动化与计算机技术 更多>>
电–热–气综合能源系统多能流计算方法 被引量:177 2016年 为缓解环境污染,提高终端用能效率,综合能源系统(integrated energy system,IES)已成为我国能源结构调整的重要方向。在IES框架下,传统以电力系统为对象的潮流计算方法将难以满足对互相耦合的能量流分析的需求。提出了一种适用于含电、热、气的IES的扩展Newton-Raphson多能流计算方法。首先,分别建立了IES中电力、热力和天然气网络的数学模型;针对现有方法对含压缩机的天然气网络建模的繁冗性问题,计及不同的控制方式,提出了改进的实用化处理方法;在此基础上,进一步构建了IES多能流计算模型,考虑IES中电力系统并网和孤岛2种运行方式,推导并得出了反映多能源耦合关系的雅可比矩阵。算例验证了该方法在不同运行场景下对多能流进行计算和互动特性分析的有效性。 王英瑞 曾博 郭经 史佳琪 张建华关键词:热电联产 压缩机 配网故障情况下电动汽车换电站V2G运行的主动控制策略 被引量:6 2014年 为减小电动汽车换电站V2G运行给配电网保护和自动化配置带来的影响,首先分析了换电站V2G运行对基于馈线终端单元(feeder terminal unit,FTU)的馈线自动化和重合器熔断器配合的馈线自动化故障处理过程的影响,然后根据造成影响的根本原因提出了换电站主动控制策略。该策略由2部分组成,一为换电站在架空线路和电缆线路配电网中的故障判别与应对策略,二为配电网故障情况下换电站中所有充放电机的协调控制策略。基于PSCAD软件搭建了馈线自动化仿真模型,并仿真分析了换电站采用主动控制策略时对馈线自动化的影响。结果表明,换电站主动控制策略有效减小了配电网故障期间换电站的输出电流,解决了基于FTU的馈线自动化系统中重合器重合闸失败和故障区域判断错误问题,以及重合器熔断器配合的馈线自动化系统中配合失效的问题,且在各种故障情况下控制特性较好。 刘念 张颖达 赵璟 张建华关键词:短路故障 馈线自动化 考虑复杂预想场景下光伏高效利用的微电网综合规划 被引量:18 2014年 针对传统微电网(micro-grid,MG)规划方法未充分计及实际运行工况多样性的缺点,提出一种考虑复杂预想场景下光伏(photovoltaic,PV)高效利用的MG综合规划方法。通过分析量化实际条件下网络故障对PV的受迫影响及其经济代价,引入安全风险预期系数,建立可综合反映PV在正常及故障预想场景下对MG系统贡献的复合评价函数。鉴于优化目标之间存在的主从逻辑差异,分别以系统投资运行成本最小和全场景下PV效能利用最优作为上、下层目标函数,构建了同时考虑网架重构与PV、储能选址定容的MG双层综合规划模型,并采用和声搜索和基于点估计随机最优潮流相结合的混合算法实现求解。算例分析结果表明,所提方法能够实现MG对分布式PV的灵活高效利用,有效提高实际运行条件下系统的整体预期收益,并可获得满足多样化需求的均衡规划策略。 曾博 欧阳邵杰 张建华 赵天阳 曾鸣关键词:微电网 分布式光伏发电 微电网电池组能量优化管理研究 2018年 基于最优成本理论,研究了微电网电池组能量优化管理模型。将负荷的日电价方案分配到不同的供电区域作为参考,基于可再生资源的出力情况和电池的充电状态来优化电池充放电策略。以10 min为周期,将调度信息通过Modbus通信协议发送到电池组PCS,并通过C#/MATLAB中开发的图形用户界面上显示优化结果。以金风科技微电网示范基地为例,进行微电网优化调度的实际案例研究。试验结果表明,提出的能量管理方案,能够显著减少微电网对大电网的依赖性,实现所有可再生能源和储能的优化利用。 程艳 孙树敏 龙日尚 袁帅 刘阳 张用 王玥娇 张建华关键词:微电网 电池组 能量管理 钒氧化还原液流电池 充电状态 大数据环境下变电站智能监控方案研究 被引量:23 2016年 随着500 kV及以下变电站无人值守的全面实现,集中监控信息量也与日俱增。伴随着大量信息与数据快速处理的需求,大数据理论逐步引入电网领域。首先,以河北南网为例,对变电站集中监控模式及现状进行介绍;其次,基于大数据理论,对智能监控方案进行研究。该方案主要包括2方面:智能巡检与信号智能监视。该方案不仅可以协助监控员全面理解告警信号含义,弥补变电站值班员技术业务水平参差不齐带来的隐患,还能减轻变电站值班员的工作量,提高事故异常处理的准确性和快速性,保障电网的安全运行。 张飞飞 樊锐轶 孙广辉 王梦嘉 刘清泉 马丽关键词:变电站 集中监控 智能监控 无人值守 商业楼宇光伏充电站的运营模式及其综合效用评估 被引量:1 2015年 光伏发电系统与电动汽车充电站的集成,可以促进光伏发电就地消纳,降低充电负荷对配电网的影响,有效减少电动汽车的间接碳排放。针对商业楼宇光伏充电站,考虑其停车需求及充电需求的一致性,提出了一种典型的运营模式;考虑环境、经济效益以及对配电网的影响等因素,建立了评价光伏充电站长期运营效用的综合评估指标体系;针对日间实际运行场景,设计了计及光伏发电消纳与服务质量的充电策略;最后,基于实际统计数据进行了仿真研究,分析评估了光伏充电站的日间运行效果与长期综合效用。 刘念 成敏杨 邹福强 张建华关键词:光伏系统 电动汽车 计及广义需求侧资源的用户侧自动响应机理与关键问题 被引量:36 2014年 自动需求响应是智能电网的关键技术之一,在广义需求侧资源接入的情况下,对用户侧如何实施自动需求响应提出了更高要求。首先,介绍了用户侧的智能用电单元的基本形态,分析了负荷、分布式电源、储能与电动汽车等需求侧资源的适用性;提出了"独立用户+节点型智能用电单元"与"集体用户+聚合型智能用电单元"两种用户自动需求响应运行模式,并给出了相应的电气与信息架构。其次,从系统架构设计、用户负荷特征及负荷预测、负荷可调控性及控制模型、优化模型与方法等多个方面综述了用户侧自动需求响应的国内外研究现状及发展动态。最后,总结分析认为用户侧短期负荷预测、负荷可调控性与可计划性模型、面向自动需求响应的优化运行、综合效益评估等是需要进一步研究的关键问题。 汤庆峰 刘念 张建华关键词:优化运行 基于核函数极限学习机的微电网短期负荷预测方法 被引量:50 2015年 针对以单个或集体用户为业主的用户侧小容量微电网,考虑到成本约束及用电特征的不确定性,提出了一种基于核函数极限学习机的微电网短期负荷预测方法。使用核函数极限学习机、启发式遗传算法和分时训练样本,建立了包含离线参数寻优与在线负荷预测的预测模型;通过模型参数的周期更新来保证算法最优参数的时效性,同时降低在线预测系统的计算复杂度与历史数据存储量。通过对不同容量、类型的用户侧微电网进行短期负荷预测,分析了预测结果的准确度、参数周期更新的效果、预测结果对经济运行的影响和预测方法的计算效率。 刘念 张清鑫 刘海涛关键词:微电网 短期负荷预测 极限学习机 促进间歇性分布式电源高效利用的主动配电网双层场景规划方法 被引量:80 2013年 提高对间歇性可再生能源发电(DREG)的接纳以促进终端电能低碳化是主动配电网(AND)规划工作面临的新增重要目标。为此,基于主从逻辑结构,建立了面向促进间歇性分布式电源高效利用的ADN双层场景规划模型。该模型计及了间歇性DG规划布局、输出功率及负荷的不确定性,以单位用电量的综合经济代价最小及DREG年有效发电量最大分别作为上、下层优化目标,在考虑ADN主动网络管理(ANM)优化控制能力的基础上,求解电网最优规划方案。根据模型特点,设计了一种综合蒙特卡洛随机模拟、和声搜索与列文伯格-马夸尔特算法组成的混合求解算法。以51节点配网系统为算例验证了所提模型及算法的有效性以及ADN规划中考虑ANM潜力作用的必要性。 曾博 刘念 张玉莹 杨煦 张建华 刘文霞关键词:主动网络管理 混合算法 考虑DG与网架适应性的配网双层优化规划 被引量:5 2015年 为了适应高渗透率分布式发电并网及主动管理的配网发展趋势,在考虑分布式发电与网架适应性的情况下,建立了以年社会成本最小为目标的配网双层优化规划静态经济模型。上层模型是以系统年综合费用最小为目标的配网网架规划,下层模型是以年投资运行费用最小为目标的分布式电源选址定容规划。并根据各自的特点,分别采用二进制顺序编码的改进自适应单亲遗传算法和十进制顺序编码的改进粒子群算法求解。以某实际规划区域作为算例,验证所提模型的合理性和有效性。 芦新波 张建华 行晋源关键词:选址定容 单亲遗传算法