静态电压

伴随新能源规模化接入城市电网，电力系统逐步呈现供需时空错配形势，将导致其静态电压稳定性逐步下降，危及用电安全。为此，提出一种供需时空错配形势下计及静态电压稳定性的新型城市电网储能优化配置方法。首先，分析新能源规模化接入下城市电网供需时空错配特征，分别建立供需空间、时间错配评估指标；其次，基于输电线路潮流方程，利用一元二次方程判别式分析潮流解的个数，提出一种城市电网静态电压稳定性评估指标；然后，加权考虑上述供需时空错配及静态电压稳定性评估指标，建立储能设备优化配置模型；最后，通过仿真验证了所提方法的有效性和优越性。

随着高比例可再生能源在电力系统中的广泛应用，可再生能源的波动性和随机性对电力系统静态电压稳定评估带来挑战，电力系统静态电压稳定域（static voltage stability region，SVSR）可以全面分析和监测电力系统电压稳定性，其关键是快速准确地构建稳定域边界。针对传统连续潮流法和非线性规划法计算量大的问题，提出一种基于SVSR边界拓扑性质的SVSR边界构建优化模型，根据边界连续且光滑的性质，由已知边界点通过预测-校正方法直接计算相邻边界点。在此模型基础上提出一种极限诱导分岔识别方法，构建考虑极限诱导分岔的SVSR边界。最后通过算例分析验证了所提方法的可行性和准确性。

针对电网静态和暂态电压失稳特性差异化明显、安全稳定分析难以兼顾的问题，提出一种计及多时间尺度电压失稳模式的电网薄弱环节辨识方法。建立面向静态和暂态电压稳定评估的输入特征，采用主成分分析方法降低静态电压特征的维度，并利用改进k-means++方法对电网进行分区，筛选各分区的表征节点作为暂态电网稳定的待评估节点。量化表征电网静态和暂态电压失稳的风险等级，构建基于深度置信网络(deep belief networks, DBN)的多时间尺度电压稳定一体化评估模型，以提取失稳模式。分析不同电压失稳模式与电网线路间的耦合关系，建立量化指标以辨识电网薄弱环节。最后，通过算例分析验证了所提方法的有效性。

为了挖掘高比例分布式资源接入背景下配电网全方位多角度无功调控降损潜力，实现更为全面精细的无功优化技术降损目标，提出考虑多元可调节资源协调互动的多目标配电网无功优化降损方法。首先，针对高比例分布式资源接入背景下谐波对线损的影响，给出了考虑谐波损耗的配电网线损计算模型；其次，在此基础上分析多元可调节资源无功调节能力，建立了以日线损最低和静态电压稳定性最大为目标的配电网无功优化调度模型；然后，通过制定多元可调节负荷、分布式电源、储能、无功补偿设备等多元分布式资源协同无功优化策略，达到在综合考虑配电网静态电压稳定性要求下系统线损最小的目的；最后，通过多元分布式资源接入的IEEE 33节点进行系统仿真分析，结果表明通过多元可调节资源的充分互动能够有效提高系统电压稳定性，降低系统线损，实现配电网安全、经济运行。

伴随新能源规模化接入城市电网，电力系统逐步呈现供需时空错配形势，将导致其静态电压稳定性逐步下降，危及用电安全。为此，提出一种供需时空错配形势下计及静态电压稳定性的新型城市电网储能优化配置方法。首先，分析新能源规模化接入下城市电网供需时空错配特征，分别建立供需空间、时间错配评估指标；其次，基于输电线路潮流方程，利用一元二次方程判别式分析潮流解的个数，提出一种城市电网静态电压稳定性评估指标；然后，加权考虑上述供需时空错配及静态电压稳定性评估指标，建立储能设备优化配置模型；最后，通过仿真验证了所提方法的有效性和优越性。

随着可再生能源的持续发展，光伏电站呈规模化并网趋势，但光伏并网的无序发展会诱发光伏并网系统静态电压失稳问题。基于此，文中首先利用光伏的等效导纳构建光伏规模化并网系统的等效模型，将光伏并网对静态电压稳定性的影响量化为光伏等效导纳对导纳矩阵特征值的影响，得出导纳矩阵最小特征值减小会恶化光伏并网系统的静态电压稳定性的结论。随后，提出基于特征值-有功灵敏度的光伏并网系统静态电压稳定性评估指标，并且考虑导纳矩阵与光伏并网系统网络拓扑间的强相关关系，进一步分析网络拓扑对静态电压稳定性的影响，从交流和直流2个角度提出提升静态电压稳定性的光伏并网方案，得出合理改变输电网络拓扑能够提升光伏并网系统静态电压稳定性的结论。最后，基于IEEE 14节点系统算例验证了文中提出的特征值指标和光伏并网方案有利于保障光伏规模化并网系统的静态电压稳定性，推动光伏有序并网。

本项目针对调度控制各类计算业务高效协同运作和模型信息深度融合、共享的趋势，围绕提升保电服务水平这一目标，以应急监视、资源复用、信息共享、安全可靠为原则，充分借鉴已有调控云中心、调度自动化、配电自动化先期建设成果，实现省地配一体化的业务监视，有力支撑厦门重大保电活动。为充分发挥项目效果，国网厦门供电公司以平台规划功能为基础，打造了适应厦门特色的保电指挥体系，并创新“先复电后抢修”理念，使全景保电模式取得了良好的经济社会效益。本项目基于调控云平台，拓展并整合配用电自动化系统模型数据、图形数据、实时数据，实现省地主配用一体化的模型、图形及数据管理；研发了基础数据服务、实时数据服务、BI可视化服务、WEB地图引擎服务等一系列保供电基础支撑服务，形成一套完整的省地配一体化保电应用集群和门户，为保供电应用的研发提供平台基础支撑；研发了涵盖营销用户、重要用户、电网缺陷、停电事件的保电基础数据管理软件；基于B/S架构实现了省地配一体化实时监视、告警监视、图形展示、视频联动、灾害监视分析等功能，满足省地配全景监视需求；适应主配网一体化电网分析的需求，基于调控云平台对原有调度员潮流、静态电压安全分析、合环操作分析等应用进行服务化开发，充分融合平台“三全”体系建设，辅助全新保电抢修复电模式；研发了基于云平台主配网一体化的停电范围分析、负荷转供辅助决策、主配网供电风险分析等保电应用功能以及事前、事中、事后三个阶段的保供电任务管理及信息综合展示功能，为专项保电任务提供了有力的辅助决策工具。 项目已于2017年6月底成功在国网厦门供电公司调度控制中心上线试运行。已在国网福建电力、国网厦门供电公司省地配三级调度得到广泛应用。截止11月上旬，先后推广应用完成了中、高考保电，以及“9.8”厦洽会、海峡论坛、国庆中秋保电等二级以上大型保电任务和数十个三级保电任务。系统自上线运行以来，运行稳定、功能全面、界面友好，该项目长期可用，后续省内其他保供电任务均可适用，具有良好的应用前景。

固态断路器(solid state circuit breaker, SSCB)是直流配电网中实现快速、无弧隔离直流故障的关键保护装置。首先提出了一种基于级联常通型碳化硅(silicon carbide, SiC)结型场效应晶体管(junction field effect transistor, JFET)的新型中压直流SSCB拓扑，直流故障发生时利用金属氧化物压敏电阻(metal oxide varistor, MOV)向SSCB主开关级联常通型SiC JFET器件的栅源极提供驱动电压，可快速实现直流故障保护。其次详细分析了SSCB关断和开通过程的运行特性，并提出了SSCB驱动电路关键参数设计方法。最后研制了基于3个级联常通型SiC JFET器件的1.5 kV/63 A中压SSCB样机，通过短路故障、故障恢复实验验证了设计方法的有效性。结果表明该SSCB关断250 A短路电流的响应时间约为20 s，故障恢复导通响应时间约为12 s，为中压直流SSCB的拓扑优化设计和级联常通型SiC JFET器件的动静态电压均衡性能提升提供了支撑。