可再生能源与高压直流输电线路动态调度：安全性与稳定性研究

"这篇论文探讨了可再生能源与高压直流输电线路在多目标动态经济调度中的安全性与稳定性问题。安全约束的多目标动态经济调度（SCMODED）问题被提出，考虑了立方热能成本、风能和太阳能的渗透、立方传输功率损耗以及立方排放成本。研究中包含了高压直流（HVDC）和交流（HVAC）线路，并运用了概率潮流法、情景分析法、参与因子和和声搜索算法等方法进行求解。结果表明，可再生能源的渗透降低了成本和排放，但也带来了安全隐患和系统稳定性的挑战。高压直流输电线路通过变频器的控制策略增强了瞬态稳定性。" 本文是《电力与能源工程杂志》2018年的一篇研究论文，作者Moses Peter Musau来自内罗毕大学电气与信息工程系。文章的核心在于分析可再生能源大规模接入对电力系统安全性和稳定性的影响。传统的化石燃料发电正逐渐被可再生能源替代，但这一转变带来了新的挑战。 SCMODED问题的提出是为了在保障安全性的前提下，优化经济调度。该问题的解决考虑了多个目标，包括降低运营成本、减少环境影响（通过减少排放）以及最小化输电损耗。为了实现这些目标，模型不仅包括了交流输电线路，还纳入了高压直流输电线路，后者在处理可再生能源波动性和提高系统稳定性上具有显著优势。 研究采用了多种技术工具，如概率潮流分析，用于模拟电力系统运行的不确定性；情景分析法用于预测不同条件下的系统响应；参与因子帮助量化各个目标之间的相对重要性；和声搜索算法是一种全局优化方法，用于寻找多目标优化问题的解决方案。 实验结果揭示，随着可再生能源的渗透率增加，虽然总体成本和排放量降低，但这也可能导致系统稳定性下降，增加故障风险，需要通过“甩负荷”等方式维持系统的稳态稳定性。另一方面，高压直流输电线路通过其变频器的控制策略（如变矩点火角和消光角）能够迅速调整，从而提升瞬态稳定性极限，这对于接纳大量可再生能源的电力系统至关重要。 这篇论文强调了在电力系统规划和操作中，必须综合考虑可再生能源的经济效益和系统安全稳定性之间的平衡，同时也指出了高压直流输电技术在其中的关键作用。