构建以新能源为主体的新型电力系统是实现碳达峰、碳中和目标的关键环节。随着清洁能源占比持续提升,高比例可再生能源和高比例电力电子设备成为未来新型电力系统的主要特征。分布式电源大规模接入,以及电动车辆充电桩和储能电站的规模化建设,使得海量灵活资源通过电力电子设备接入配电网,由此带来的电网安全稳定和“源网荷储”协调控制等问题更加突出,故有必要对电力电子化配电网关键设备和运行控制相关问题开展研究,并集中和快速交流这一领域的优秀科研成果,《电气工程学报》编辑部于2021年8月启动了“电力电子化配电网关键设备和运行控制”专题的征文、审稿、编辑和出版工作,我们非常荣幸受邀担任该专题的客座编辑。
在本专题的征稿过程中,得到了国内电力电子和电力系统领域专家学者的热心关注和踊跃投稿,体现了当前我国在电力电子化配电网,尤其是交直流微电网发电和用电设备以及系统运行控制方面的最新研究进展。本专题一共收到20余篇来稿,经过专家评审,拟录用12篇。
在关键设备性能提升方面,《基于时域的多新息随机梯度法VSG参数辨识》提出了多新息随机梯度法的VSG关键参数辨识方法,提高了对VSG的阻尼和电网惯量支撑能力的估计精度;《星形CHBSTATCOM启动冲击电流的抑制方法》提出了针对链式STATCOM的软启动方法,消除设备启动的浪涌电流,降低了对电网的冲击;《基于电动汽车V2G技术的多端口集成车载变换器研究》提出了一种集成双向车载功率变换器,实现了一机多充、降本增效;《多变换器系统无源控制策略研究》将自抗扰控制技术与无源控制相结合,提高了变换器的动态与稳态性能。
在配电网和设备状态估计方面,《基于自适应灾变遗传-循环神经网络的锂离子电池SOC估计》提出了自适应灾变遗传-循环神经网络联合算法,提高了锂电池SOC的估计精度;《基于KPCA与IHHO-LSSVM的电力变压器故障诊断方法研究》提出了基于核主成分分析与改进哈里斯鹰算法优化最小二乘支持向量机的电力变压器故障诊断方法,提高了电力变压器故障识别精度。《基于组合赋权和改进灰色关联分析的配电网可靠性影响因素研究》构建了基于组合赋权和改进灰色关联分析的可靠性评估及影响因素分析模型,实现了对配网可靠性的准确和快速评估。
在系统运行控制方面,《柔性多状态开关的改进协调控制策略》针对配电网柔性开关的主换流器在大扰动下易出现功率超调和电压越限问题,提出引入直流电压变化跟随器,动态调整从换流器功率指令值,实现系统的多状态平滑切换;《基于动态一致性算法的直流微电网高品质协同控制》提出了基于多智能体一致性算法的协同控制策略,降低了对于控制 系统的通信带宽需求;《光储微电网功率优化方法及协调控制策略研究》提出了一种含光伏和储能的微电网协调控制策略,实现了各功能单元的控制模式平滑切换以及功率自主分配;《交直流混合微电网并联双向互联变换器环流抑制与功率控制》提出一种用于多并联双向互联变流器的分布式电源管理控制策略,实现了环流抑制和子网功率优化分配;《脉冲功率负荷接入下微电网的稳定性研究现状与展望》对脉冲功率负荷下车载和船舶微电网的稳定性分析方法和控制策略进行了总结与归纳,并对后续研究热点进行了展望。
衷心感谢有关专家学者对本专题的大力支持,感谢《电气工程学报》编辑部,特别是董怡君编辑在专题策划及组织过程中给予的大力支持。希望本专题的出版能够为从事相关研究的专家学者提供参考,促进电力电子化配电网基础理论的创新和关键技术的实践。