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    [摘要] (127) [HTML] (0) [PDF 1.56 M] (185)
    摘要:
    针对风储系统风电功率波动平抑效果不佳的问题,对风储系统的运行进行优化。在考虑风储系统运行的时序耦合特性和未来风电功率波动对储能系统的影响下,提出基于平抑目标优选方法和模型预测控制的优化策略。首先根据风电预测功率和储能固有约束求出期望的并网功率,再结合当前的储能荷电状态(SOC)等条件由模糊控制求出优选平抑目标,并引入局部预测准度对其进行修正;然后利用模型预测控制—粒子群优化算法(MPC?PSO)策略滚动优化储能功率,使下一时段并网功率与优选目标功率之差最小且储能充放功率最小;最后基于算例的仿真和对比分析结果可见,所提优化策略既能提升风电波动的平抑效果,又能有效地降低储能运行成本。
    摘要:
    综合能源系统中储能优化配置和需求侧响应的应用,可解耦热电联产机组(CHP)运行的“以热定电”约束,提高能源利用效率。因此,考虑源荷双侧发电、供热、用电、用热性能,在源侧加电、热储能实现热电联产机组的热电解耦,荷侧充分利用电、热综合需求(IDR)资源可调度资源,建立考虑综合需求响应的区域综合能源系统电、热储能容量优化配置模型。该模型考虑储电储热约束、功率平衡约束等,以区域综合能源系统年总费用最小为目标,解决电、热储能的经济配置最优问题。算例结果表明,电、热储能与负荷侧协调运行可降低运行成本,考虑综合需求响应可减少储能配置容量。源侧储能配置和负荷侧的综合需求响应促进风电消纳,提高综合能源系统运行的经济性、精准性和灵活性。
    摘要:
    日益增长的电动汽车充电负荷将给电力系统经济性、可靠性带来影响。电力系统生产模拟作为系统生产成本分析和可靠性评估的重要手段,有必要充分考虑电动汽车充电负荷。首先,利用蒙特卡洛抽样法,重点考虑气温对电动汽车的影响,建立电动汽车充电负荷预测模型。然后,充分考虑电动汽车充电负荷,并采用持续负荷模型,以系统全年生产运行成本最低为目标,计及各发电机组检修计划、启停成本、运行成本约束,建立电力系统中长期生产模拟优化模型。最后,利用CPLEX求解器求解优化模型,实现电力系统生产模拟,可模拟出各机组生产运行参数、机组检修方案、系统总发电量、系统运行总成本。基于修改的IEEE?RTS 79测试系统进行算例分析,验证所提方法的可行性,并分析电动汽车充电负荷对电力系统的影响。
    摘要:
    可再生能源在电力市场供给端所占比例逐步扩大,而其供给不确定性将提升电力市场交易风险。在此背景下,考虑日前电价和供给不确定性,提出了一种综合交易策略。首先,可再生能源聚合体采用需求响应来应对电力生产的不确定性,并综合考虑合同结算价格、激活需求响应费用与需求响应运营商签订合同,再根据需求转移功率。需求响应转换到不同时间的成本将由合同功率保证,无需考虑其最终使用情况。然后,运营商通过非合同需求响应参与日前市场交易,进一步提高其收益。最后,通过条件风险价值(CVaR)来评估预期成本波动性,将风险规避纳入决策模型中,避免过度保守的交易方案。在测试系统对所提出的决策方法进行了评估,验证了方法的有效性,结果表明该方法可在降低相关风险的同时增加不同市场主体的预期收益。
    摘要:
    多馈入直流系统在受端交流故障发生后,易导致多条直流同时换相失败造成系统功率的大量短缺,产生有功功率波动。为实现对多馈入直流输电系统受端交流故障后电网功率波动的有效抑制,从交直流交互作用强度及有功功率关键节点、线路的角度出发,提出一种平抑换相失败后交流系统有功功率波动的储能系统选址布点方法。首先依据多馈入交互作用因子确定候选区域,然后由多馈入有效短路比确定候选站点,最后以全网有功功率波动率确定储能系统具体选址位置。基于修改的IEEE?39节点系统,在PSCAD中搭建仿真模型,通过仿真验证,提出的储能系统选址方法能够有效减少受端交流故障导致直流换相失败带来的功率波动,提高交流系统的稳定性。
    摘要:
    提出一种考虑孤岛时间不确定性的配电网分布式储能选址定容方法,基于鲁棒优化对孤岛时段的不确定性进行描述,提升配网的孤岛运行能力,保障重要负荷不停电。规划模型以储能年投资成本、配网年购电成本和储能运维成本之和为目标,计及分布式储能配置和运行约束、光伏出力约束、配网潮流约束、电网运行安全约束、购电约束、负荷供电约束、孤岛时间不确定性等多种因素。采用列和约束生成法(C&CG)对混合整数二阶锥模型进行求解。针对某地区实际配网进行分布式储能规划,结果表明所建立的规划模型在保障任意孤岛时间段内重要负荷供电的前提下,对分布式储能进行优化配置,提升配电网规划方案的孤岛运行能力与经济性。
    摘要:
    随着“双碳”战略目标的提出,要求进一步推进以风、光为主体的清洁能源大规模接入电网。为提升电网风电消纳能力,减少弃风现象,提出计及用户满意度的蓄热式电采暖与风电互动优化运行模型。首先,分析蓄热式电采暖设备参与风电消纳的运行机理;然后,在综合考虑风电消纳、经济性以及用户满意度等方面的优化需求后,建立蓄热式电采暖与风电联合运行的多目标优化模型,并采用一种基于灰色关联分析与改进混沌粒子群算法的电网优化运行模型求解方法;最后,基于某电网数据仿真,提出满足系统优化运行需求的方案。算例结果表明:模型可有效地增加风电消纳能力,减少设备运行成本,满足用户对温度的舒适体验,为未来的蓄热式电采暖以及风电的投资提供决策支持。
    摘要:
    电动汽车充电站规划,既要考虑充电站接入配电网的成本、电动汽车用户的便捷性,还要考虑交通拥堵对用户出行的影响。根据电动汽车分布特点建立电动汽车时空分布模型,充分考虑城市路网交通拥堵指数对电动汽车用户出行特性及充电站选取的影响,推算出不同时刻电动汽车用户出行时间,从而得出电动汽车入网的容量,以总投资成本、总运行成本和总用户出行成本最小为目标,建立考虑交通拥堵的电动汽车充电站的混合整数二阶锥规划模型。以假定规划区域验证计及交通拥堵的电动汽车充电站规划方法的有效性和可行性。
    摘要:
    电采暖负荷作为一种优质的需求响应资源,可通过集群优化调度改善配网运行。为了实现合理调度电采暖负荷,提出一种计及用户行为差异性和配电网潮流的电采暖负荷群优化调度策略。首先对电采暖负荷可控容量预测机理进行分析。其次根据用户需求响应行为影响因素,将用户整合为多个电采暖负荷聚合体,并对各群体进行了热舒适度设计及可控容量求解。然后考虑配电网潮流约束,建立以负荷波动最小为目标的电采暖负荷群优化调度模型。最后算例分析表明,该优化调度模型可以提高电采暖负荷响应预测的准确度,改善配电网的削峰填谷效果,有利于系统经济安全运行。
    摘要:
    交直流混联系统的故障特征不同于纯交流系统,影响传统交流保护的动作。针对工频变化量距离保护,首先从象限的角度分析保护背侧系统等值阻抗角的变化范围,进而分析其动作特性,分析结果表明工频变化量距离保护在交直流混联系统中保护范围会缩小、抗过渡电阻能力会减弱,极端情况下可能完全失去保护范围。然后针对此问题,减小可靠系数,并使用两侧零序电流相位差的余弦值避免区外误动,提出基于零序电流相位补偿的工频变化量距离保护的改进措施。最后以PSCAD/EMTDC为平台搭建仿真,验证理论分析的正确性和所提改进措施的有效性。
    摘要:
    大规模分布式电源并网丰富了配电网的调控手段。针对分布式电源接入后的配电网功率优化问题,本文对有功无功解耦优化和二者协调优化这2种功率优化模式的关键影响因素进行研究,提出一种考虑源、网、荷变化的配电网功率优化影响因素分析方法。首先基于2种功率优化模式的数学模型,分析上网电价、网络参数、负荷等因素与功率优化模型的交互作用机理;然后给出线路阻抗比、负荷功率因数对线路传输功率的数学表达,定性地给出2种优化模式的边界条件;最后以改进的IEEE?33节点系统为例进行仿真,验证上网电价、线路阻抗比、线路长度、负荷功率因数、负荷大小等因素对2种功率优化模式的总发电成本和计算时间的影响。
    摘要:
    合理的主动配电网(ADN)恢复力综合评估可反映随机故障后ADN恢复供电的能力,有助于采取有效措施提升恢复力以减少损失。考虑到在不同随机故障下节点存在交互影响,提出适应随机不确定性的主动配电网恢复力综合评估方法。首先基于节点故障恢复过程,建立节点完全恢复供电时长、节点断续供电时长和节点能量损失百分比3个恢复力指标,以评价节点恢复力;然后将多次随机故障下节点恢复力之间的交互影响量化表示,并以此确定节点权重,实现ADN整体恢复力综合评估;最后以IEEE 33节点模型作为中压配电网算例,蒙特卡洛仿真随机故障,通过所提方法可反映故障恢复措施实施后的恢复力提升效果,说明方法的有效性。
    摘要:
    10 kV线路的主线具有单端注入的母线功能,其末端容易出现低电压问题。将主线压降约束转变为出线负荷约束,可为安全运行与规划提供极大便利,故提出首端负荷安全域边界的估算方法。首先针对沿线众多的台区负荷,基于分段压降特征,提出主线压降快速估算的力矩法;然后将实际台区负荷分布,等效为沿线均衡分布附加若干重载点的特征形式,更加符合实际情况;最后基于力矩法得到线路首端负荷与压降的关系,进而得到首端负荷安全域边界的线性化方程。算例结果表明,力矩法的压降分析和安全域边界分析都能满足工程精度要求。基于首端负荷安全域边界可得到10 kV线路的承载裕度,便于负荷控制和配网滚动规划,具有较好的工程应用价值。
    摘要:
    10 kV线路上负荷计量点处出现时钟超差将导致线损率异常,而现有人工排查方法存在效率低、智能化程度不高的问题。为此,提出一种基于线损率曲线波动特征识别时钟超差计量点负荷类型的新方法,通过贝叶斯网络(BN)拟合负荷类型与时钟超差线损率的映射关系。为解决时钟超差样本缺乏的问题,在基于线路实际运行数据的仿真模型中对负荷计量点分别设置计量时钟偏差模块,生成时钟超差线损率样本集;引入模糊C均值聚类,根据负荷曲线形状相似度对负荷进行归类,在负荷较多的场景中实现数据降维。依托于同期线损系统的研究数据,算例分析验证了该方法的可行性和准确性,说明其可实现时钟超差计量点负荷类型辨识,为快速定位时钟超差异常电能表提供参考。
    摘要:
    基于日负荷曲线的负荷节点分类是负荷建模的重要环节,详略得当的分类结果保留了负荷节点的内在特性,可提升电力系统仿真计算的效率。当前基于人工智能的节点聚类方法进展迅速,然而总体上针对数据深层特征提取的适应性仍存在不足。采用了基于改进的深度嵌入式算法的日负荷曲线聚类方法,利用神经网络可有效提取数据的深层特征的能力。进而,提出一种先升维后聚类的改进方法,通过算例对比分析,验证了本文所提算法的可行性,以及所提升维—重构聚类方法的正确性。
    摘要:
    负荷辨识是电力系统仿真的重要环节。为得到准确的负荷辨识动态参数,国内外学者在合理构建辨识模型方面做出了大量深入的研究。首先,在传统负荷模型基础上反推出2种基于类噪声的负荷实时动态参数辨识模型,实现测辨数据在辨识模型计算中的输入数据时序的解耦,同时避免辨识初始物理量冗余性以及辨识量误差迭代放大对参数功率响应能力造成的负面影响。再从类噪声仿真数据和实测数据上验证分析这2种测辨模型的数据功率响应能力。结果显示测辨得到负荷动态参数适用于现在的电力仿真系统,说明此研究能够为进一步研究辨识模型提供新方向,为负荷可控性提供数据基础。
    摘要:
    非侵入式负荷分解技术可以有效挖掘用户侧设备信息,是电网开展用户负荷互动响应的基础。针对目前非侵入式负荷分解模型适应性较差及准确率较低等问题,提出一种基于设备特征多层优选的非侵入式负荷分解模型。首先,针对设备运行特性设计自适应滑动数据窗,进而获取到更加完整的设备功率片段,同时调整网络输入输出维度;其次,通过融合浅层卷积神经网络(CNN)与两层嵌套长短时记忆网络(NLSTM)提取并加深设备特征;然后,将其输入到改进的注意力机制中,通过调配特征权重,获得最优的设备特征序列;最后,在REDD数据集上进行实验分析,通过对设备特征多层选择、加深与复用在减小训练时间的同时,显著地提升负荷分解的准确率。
    摘要:
    在现代直流微电网中,分布式电源通过电力电子变流器连接到公共直流母线,尽管变流器的控制回路具有良好的稳定裕度,但多个变流器的互连可能会影响微电网动态性能和稳定性。因此,为确保多变流器系统所需的动态性能,提出一种基于电压回路相位裕度的直流母线阻抗峰值估计方法,在此基础上进一步提出一种直流母线阻抗的优化控制方案,并通过实验验证所提控制方法的有效性。首先根据源侧变流器的电压控制回路增益推导出直流母线阻抗的表达形式;然后,通过合理的假设,基于电压控制回路的相位裕度估计出直流母线阻抗峰值;最后,通过在电压控制回路中注入正弦信号来连续监测母线阻抗的峰值,通过优化电压调节器的控制参数,有效降低直流母线阻抗峰值。实验结果表明,所提监测方案能够降低测量任务及计算负担,同时,优化控制方案提高直流微电网的稳定性和动态性能。
    摘要:
    针对光伏发电的功率波动和消纳问题,结合中国西北地区供电供热需求,以光伏、热泵和混合储能组成的电—热联合微网为研究对象,研究了基于波动参数的多类型储能协同控制。首先,分析电—热联合微网的特点及能量转换方式。然后,设计电—热联合微网中基于波动参数的多类型储能双层协同控制策略,在上层控制中,基于功率波动时间尺度以及变参数的低通滤波方法,提出多类型储能协同平抑功率波动策略;在下层控制中,基于混合储能平抑功率波动以及微网电压、频率机理,提出混合储能能量转移的自适应控制策略。最后,通过仿真算例对所提算法进行验证,仿真结果表明:所提方法可以在有效减少电储能投资成本的前提下充分抑制可再生能源的功率波动,并延长混合储能的使用寿命,具有良好的应用前景。
    摘要:
    针对在噪声干扰下多重扰动识别正确率不高的问题,提出一种新的基于深度置信网络的电能质量扰动分类方法。首先,对电能质量扰动信号进行平稳小波多尺度变换,再利用软阈值函数处理估计小波系数重构原始信号,从而实现对电能质量扰动信号的去噪。再利用软阈值函数处理估计小波系数重构原始信号,从而实现对电能质量扰动信号的去噪。然后进一步提出利用深度置信网络对重构后的单一扰动信号和多重扰动信号进行分类识别。最后算例显示,即使在20 dB噪声干扰下,其分类正确率高达到93%以上。结果表明该方法对7种单一扰动和13种多重扰动信号的识别正确率均较高,验证该方法具有较强的抗噪声干扰能力。
    摘要:
    相量测量单元(PMU)的优势之一是提供同步的相角数据。然而,因时间同步异常、装置故障等因素,部分实测PMU相角数据存在异常,影响PMU应用。提出一种基于无功损耗的线路两端PMU相角差时变偏差修正方法。首先,基于线路无功损耗量测值与估计值构造单时刻相角差偏差估计模型;然后,针对单时刻估计模型受噪声影响大的问题,基于相角差和线路参数间关系,将利用单时刻数据的时变偏差估计模型转化为利用多时刻数据的恒定线路参数估计模型;最后,通过黄金分割算法估计获取线路参数后,结合PMU幅值、功率数据反推出PMU相角差偏差,实现PMU时变相角差偏差的估计与修正。仿真和某省实测PMU数据测试结果表明:该方法可准确估计相角差偏差,抗噪能力强;与现有方法相比,该方法仅需单工况数据即可实现估计与修正,适用于不同时变类型偏差的修正。
    摘要:
    新能源发电的不确定性对传输系统的输送能力提出了很大挑战。由于输电电缆具有一定过载能力,可在温度不超过限值的前提下短时过载运行,提出充分利用电缆的过载水平短时内提高电缆对新能源发电的输送能力的一种方法。该方法首先采用有限元法计算电缆温度场分布,确立线路允许过载运行时间并分析其影响因素,然后引入改进BP神经网络算法,结合实际发电出力曲线对过载时间进行预测。结果表明,该BP神经网络模型具有较高精度,可应用于评估电缆极限输送能力,为调度决策提供快速支持。
    摘要:
    随着用户用电需求增加,迎峰度夏期间配网线路重过载较严重,为电网运行增加安全隐患。实现配网线路重过载短期预测,对合理安排负荷高峰时期运行方式和调度管理以及线路的安全运行具有重要意义。文中提出一种基于注意力(Attention)机制的卷积神经网络(CNN)—门限循环单元神经网络(GRU)组合预测模型。结合高相关性时间段的历史线路负载率数据和气象因素作为输入特征,利用CNN处理多源数据并提取有效特征作为GRU的输入,再通过GRU对时序特征集进行分析预测,利用Attention机制对重要数据分配更多的注意力权重,实现配网线路负载率的回归预测,最后根据负载等级划分标准将负载率预测结果转化为负载等级。使用所提方法对上海市某区某10 kV线路数据进行实验。实验结果表明,该预测方法比相同模型结构但以负载等级为输入的重过载分类预测,更适用于配网线路重过载预测。
    摘要:
    输电线路的安全运行是保障电能稳定传输的重要基础,而输电线路的运行状态受气象因素影响较大。为评估输电线路系统面临的综合风险,提出计及气象因素的输电线路安全性评估模型。首先根据输电线路架构的特点构建了反映输电线路运行状态的评估指标体系,同时基于图论原理提出一种新的图模型赋权方法,以克服传统物元可拓模型赋权中存在的人为主观因素缺点;其次以物元可拓理论构造了输电线路的综合风险物元及安全性评级,建立计及气象因素的输电线路风险安全性评估及动态管理模型;最后以某地区为例研究其输电线路的运行风险情况,分析结果验证该输电线路安全性评估模型的科学性和实用性。
    摘要:
    基于故障率数据的可靠度评估是智能电能表健康状态管理与维修的重要依据。然而,异常值及故障率的小样本特性限制了传统智能电能表可靠度预测模型的评估性能。为此,提出一种基于加权局部离群因子与高斯过程回归的多环境应力下智能电能表故障率预估模型。首先,建模采用一种加权局部离群因子识别并剔除故障率数据集中的异常值;然后,选用不同的核函数匹配典型环境下的多应力输入特征,选取最优核;最后,以高斯过程后验分布预测故障率的置信度95%的区间变化,并据此估计智能电能表可靠度。采用2个典型环境地区的智能电能表故障样本进行实例分析,结果表明所提模型可有效预测智能电能表在多环境应力下故障率变化趋势,并能准确求解其可靠度。
    摘要:
    针对复杂电网环境下窃电行为难以准确检测的问题,提出一种基于CNN?LSTM混合模型的多类别窃电行为检测方法。首先基于卷积神经网络(CNN)良好的特征抽象能力提取一维用电数据的非周期性的局部特征,通过长短时记忆网络(LSTM)捕捉每日电能消耗数据间的相关性,提取周期性的用电特征建立特征融合层网络,再将CNN与LSTM提取的特征向量横向拼接获得新的融合向量,据此实现多类别窃电行为的准确检测。实验结果表明,本文提出方法能准确识别多类别窃电行为,相比现有检测方法检测结果更加全面准确。
    摘要:
    高压输电线路周围恶劣的电磁环境会直接影响巡检无人机运行的稳定性,进而影响地面操作人员对巡检结果的评估。为保障巡检无人机在恶劣电磁环境下巡检作业的可靠性,对无人机巡检作业的电磁环境进行仿真。根据干扰电磁波的耦合途径分别构造电场耦合模型与磁场耦合模型,对无人机内部电气结构与高压输电线路之间的耦合进行分析从而确定受扰对象,从干扰源的产生及电磁耦合途径出发,对无人机进行电磁兼容优化,利用电磁屏蔽削弱无人机内部电气结构及敏感元件所受到的电磁干扰,使无人机的电磁兼容性能得到提升,保障巡检无人机运行的稳定性。
    摘要:
    为分析连续雷电冲击下杆塔接地装置的冲击特性,对不同土壤、材料及形状的典型接地体进行连续冲击试验。在连续脉冲冲击下,随着冲击脉冲时间间隔的增大,二次冲击接地电阻由土壤击穿时的较低值增大,逐渐恢复到单脉冲冲击接地电阻;但在一定的时间间隔范围内,含水量较少的土壤中接地装置的二次冲击接地电阻明显大于单脉冲冲击接地电阻;不同形状及不同材料接地体的二次冲击接地电阻不同。在杆塔接地设计时应考虑连续雷电冲击下冲击接地电阻增大现象,综合考虑接地体的材料及其形状。基于实验结果,提出连续雷电冲击下杆塔接地系统的ATPDraw仿真建模方法,该方法能较好地模拟冲击接地火花效应和土壤击穿后土壤电阻率恢复过程。
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    [摘要] (788) [HTML] (0) [PDF 1.09 M] (3852)
    摘要:
    电动汽车充电站的无序规划及不合理配置会对配电网运行的稳定性、安全性和经济性产生严重的影响。为解决这一难题,构建基于配电网电压稳定指标的电动汽车充电站最优规划模型。此模型同时兼顾了充电站建设投资的经济性和配电网运行的经济性以及供电电能质量,充分考虑电动汽车的充电需求和便利性。为求解模型内含多约束的非线性优化问题,采用具有收敛速度快、寻优精度高的改进的自适应粒子群优化算法。最后,基于IEEE 33节点系统的仿真结果验证该文所提方法的有效性。
    [摘要] (280) [HTML] (0) [PDF 988.92 K] (3647)
    摘要:
    风火打捆外送电可以用火电来平抑风电的波动,提高线路的利用率,是大规模消纳风电的重要途径, 所以风火打捆外送电线路和配套火电的选择至关重要。而外送电线路可输送的容量又与其截面和环境温度有关。考虑线路热载荷能力即考虑环境温度影响,提出风火打捆外送电线路截面和火电容量联合优化的方法。该方法综合考虑送出风电及火电的收入、火电的总成本、线路投资成本和风电弃风成本对社会效益的影响。算例表明:该法与不考虑热载荷能力的方法相比能充分发挥线路的输电能力,增加社会效益。
    [摘要] (127) [HTML] (0) [PDF 1.40 M] (2978)
    摘要:
    出行温度会通过多方面的干扰直接影响到电动汽车的具体能耗情况,从而导致在不同温度下其充电功率需求的差异。依据统计学原理,在大量样本支撑下,采用最小二乘法获取电动汽车单位公里电耗与出行温度的具体联系,提出一种计及出行温度的电动汽车充电功率计算模型。以北京市某小区配电网为例,采用蒙特卡洛法模拟不同季节(温度)下电动汽车充电负荷的具体差异,分析不同季节下电动汽车负荷对区域电网产生的不同影响,为将来电动汽车充电行为的有序控制提供一种新的分季节调度思路。
    [摘要] (162) [HTML] (0) [PDF 1.06 M] (2955)
    摘要:
    电网运行断面是电力系统运行控制的重要手段。面对当前繁多的电网运行断面智能生成方法,如何合理的选择已成为电网运行断面在线生成算法领域研究的重要内容。在此背景下,提出一种基于 Q 学习的电网运行断面动态生成方法。该方法的主要特征在于训练得到 Q 学习智能体,根据电网运行特征动态选择电网运行断面生成方法,以便充分利用不同生成方法在不同场景下的算法优势。最后,基于某电网数据构造的算例表明,动态生成方法能够通过优化选择不同场景下的生成算法,提升生成结果的准确率。对于应用样本集,该方法提高准确率近5.2%。
    ,35(4):161-168, DOI: 10.19781/j.issn.16739140.2020.04.022
    [摘要] (272) [HTML] (0) [PDF 1.48 M] (2473)
    摘要:
    当前智能变电站信息化模型中缺少二次电缆回路模型,此缺失不利于智能变电站全面的在线监视和运维诊断,同时也阻碍了智能变电站信息数字化发展。在此背景下,提出一种智能变电站二次电缆回路建模方法。首先,建立二次电缆回路模型;然后,基于该模型,设计二次电缆回路配置流程。通过二次电缆回路模型文件可视化工具实现智能变电站二次电缆回路多维度可视化展示;最后,将SCD文件中的信息模型映射到二次电缆回路模型中,完成二次电缆回路信息模型与物理模型关联,实现智能变电站二次电缆回路的在线监视与故障定位。
    ,35(6):157-162, DOI: 10.19781/j.issn.16739140.2020.06.021
    摘要:
    针对西门子公司PSS3B型电力系统稳定器参数难以整定的问题,提出一种参数整定方法。首先,通过分析电力系统稳定器的传递函数结构,将PSS3B反馈型传递函数结构等效转换为串联型传递函数结构,然后,基于相位补偿原理对传递函数相位补偿环节参数进行整定,最后,通过校核闭环传递函数主导特征根对应的阻尼比及振荡频率整定电力系统稳定器的增益系数。基于单机—无穷大系统模型的阶跃仿真表明,经过整定后的PSS3B型电力系统稳定器对有功功率低频振荡有较好的抑制作用,验证了整定方法的有效性。
    [摘要] (454) [HTML] (0) [PDF 1.10 M] (1979)
    摘要:
    换流站阻抗模型的准确性直接影响柔性直流输电系统的小干扰稳定性分析,然而模型越精确其阶数也越高,从而增大分析的复杂度。为分析锁相环对换流站阻抗特性的影响,首先建立d-q坐标下考虑和不考虑锁相环2种情况下换流站交流侧导纳矩阵,进而建立静止坐标下换流站的同序和镜像导纳,通过对比考虑和不考虑锁相环的输入导纳,得出锁相环对输入导纳值影响与锁相环传函的截止频率直接相关的结论。最后,在PSCAD软件中建立仿真模型,利用信号注入法获得换流站的同序和镜像导纳验证理论分析的正确性。
    ,35(4):128-132, DOI: 10.19781/j.issn.16739140.2020.04.017
    [摘要] (697) [HTML] (0) [PDF 1.08 M] (1648)
    摘要:
    LLC谐振变换器可以在高频运行的同时实现软开关,对于提高开关电源的功率密度和效率意义重大。基波近似法和运行模态分析法是现阶段研究LLC谐振变换器的2种经典方法,但目前缺乏针对二者在电压增益精确性、效率、应用场合等方面的研究。该文首先分析这2种方法的原理;然后,在PSIM环境下对LLC谐振变换器工作模态进行仿真分析;基于LLC运行模态,在仿真电路中对比2种方法下的电压增益精确性;最后,基于峰值电压增益选择谐振参数,搭建1.5 kW/28 V输出等级的实验样机。实验结果表明,在下谐振区,基波近似法的电压增益比实际低10%~15%,而运行模态分析法迭代出的电压增益在全频率范围内与实际增益具有高度一致性,且基于运行模态分析法得到的谐振参数应用于样机时具有更高的效率。
    [摘要] (147) [HTML] (0) [PDF 1.00 M] (1629)
    摘要:
    家庭微电网中包含光伏和电动汽车等不确定性电源和负载,没有合理的能源管理策略容易导致家庭微电网失稳。在V2G系统中构造了一个同时考虑电动汽车、住宅、电池和可再生能源发电系统的模型。在电动汽车充放电的约束条件下,制定了住宅与微型燃气轮机的发电计划,提出了一种动态能源管理方法。最后通过仿真对所提家庭微电网能源管理策略进行验证,通过对比电动汽车随机充电和有序充放电情况下微电网的等效负荷以及储能运行情况,验证了约束电池的充电状态前提下的能源管理方案的合理性。
    [摘要] (406) [HTML] (0) [PDF 1.43 M] (1514)
    摘要:
    为理解振荡波电压法对电缆不同缺陷的测试结果,该文从电场角度分析振荡波对电缆界面和内部缺陷的表征效果。首先,在实验室搭建振荡波试验平台对人工制作的刀痕、外半导搭接不良2种缺陷进行局部放电测试;然后,通过起始放电电压(PDIV)与局部放电相位谱图(PRPD)初步分析振荡波对2种缺陷的激发特征;进而利用有限元仿真软件对2种缺陷进行三维电场仿真,以缺陷的不同尺寸表示现场缺陷的多样性,并从缺陷处的电场畸变情况解释2种缺陷的放电特征。试验和仿真结果表明:内部缺陷类的刀痕缺陷由于硅脂填充的影响难以被振荡波电压法检测出来,而界面缺陷类的外半导搭接不良缺陷具有较好的表征效果。
    [摘要] (413) [HTML] (0) [PDF 1.01 M] (1464)
    摘要:
    随着智能电网的建设,电网公司逐渐采用无人机(UAV)代替人工去巡视输电线路。提出一种对UAV拍摄到的输电线路绝缘子串航拍图像进行处理的方法。首先,利用色彩模型中RGB各分量阈值和范围分割出目标和背景区域;然后,用数学形态学和不重叠窗口纹理特征的方法粗略标记目标区域;最后,生成最小外接水平矩形框,并对所有最小外接水平矩形框内的图案进行纹理特征识别,定位出绝缘子串航拍图像的最小水平矩形区域。该文用2幅图像进行算法验证,并与文献算法进行对比,结果显示该文算法能更好地识别出绝缘子串位置。
    ,35(4):107-113, DOI: 10.19781/j.issn.16739140.2020.04.014
    [摘要] (281) [HTML] (0) [PDF 1.05 M] (1443)
    摘要:
    在储能系统作为主电源的微网中,储能系统的输出特性直接影响微网的电能质量。当储能系统输出不能快速调节时,将出现微网电能质量不满足要求的问题。传统的V/f控制策略采用无功-电压下垂控制策略,在孤岛运行时存在电压偏移,会影响微网整体的电能质量,且在下垂控制中下垂系数参数选取难免会出现误调节问题。为解决这些问题,该文探讨逆变器直流侧和交流侧电量的关系,在实施储能逆变器控制策略的基础上加入直流电流控制,解决电压偏移以及误调节问题,达到微电网无幅差控制的目的。最后,使用PSCAD软件搭建风光储微网模型进行仿真检验,证明控制策略的有效性。
    [摘要] (351) [HTML] (0) [PDF 1.60 M] (1442)
    摘要:
    小电流接地系统单相接地故障定位一般由主站综合计算多个不同的电气量来实现。该方法计算量大且复杂,易产生较大误差,难以适用于结构复杂的配电网。对此,提出一种基于三相电流幅值分析的小电流单相接地故障定位方法。通过分析单相接地故障电流得出,故障路径上2个非故障相的相电流变化量近似相等,且小于故障相的相电流变化量;非故障路径上2个非故障相的相电流变化量近似相等,且与故障相的相电流变化量近似相等。根据三相故障电流故障前后幅值变化量设置判据以判断故障相并实现故障区段定位。ATP仿真结果验证该定位方法在不接地系统和经消弧线圈接地系统的可行性。该方法可实现就地定位,定位判据简单,降低了主站的计算复杂度。
    [摘要] (289) [HTML] (0) [PDF 1.24 M] (1442)
    摘要:
    为提高配网包括绝缘渐损接地在内的单相接地选线定位的可靠性,仿真观察绝缘渐损接地在不同阶段的电流波形。首先,根据这些电流波形及发展变化的共有规律,选择接地相的次暂态锯齿波增量电流和健全相与之对应时刻的增量电流作为配网绝缘渐损接地自举选线定位的判据信号源,分析锯齿波电流反映所有接地电流的通用性特点,并研究设计锯齿波标量和矢量相位差的计算方法;然后,仿真研究并比较包括锯齿波在内的单相接地电流与操作性、诱发性扰动电流的波形特征,为辨识真伪单相接地找寻判别基准,并以此为依据,研究设计包括绝缘渐损在内的配网单相接地防误辨识和选线定位方法;最后,采用所制作的接地定位器在低压配网模型的合环运行线路上验证所设计方法的正确性。
    ,35(4):147-153, DOI: 10.19781/j.issn.16739140.2020.04.020
    [摘要] (276) [HTML] (0) [PDF 1.02 M] (1411)
    摘要:
    在同相供电系统中负载突变时,传统检测方法在检测基波有功电流及无功电流时存在一个时间缓冲,这影响电网侧基波有功电流及无功电流的检测效果,可能导致无法及时对负载侧的无功与谐波电流进行补偿。基于上述问题,提出一种Scott平衡变压器结合平衡变换装置的同相牵引供电系统工作模式。通过两相平衡变压器特有的供电方式分析两相电压与电流,采用两相电路瞬时无功功率理论对整个单相基波有功与无功电流信号进行功率检测。通过对整个单相电路的有功电流进行功率分解,得到在基波突变情况下的负序量,再结合基波稳定下的正序量,使其在负载突变时的动态检测性能明显提高。仿真与理论的综合分析验证了该方法的合理性。
    ,35(4):176-181, DOI: 10.19781/j.issn.16739140.2020.04.024
    [摘要] (324) [HTML] (0) [PDF 908.04 K] (1411)
    摘要:
    多数配电自动化系统仅具备相间短路故障自愈功能,对单相接地故障缺乏有效的处理手段。在此背景下,针对中性点非直接接地的配电网提出将小电流故障选线装置接入配电自动化系统,在发生单相接地故障时,通过线路上智能开关的分合控制及单相接地报警信号的时序逻辑来判断故障区间,并通过配电自动化系统隔离故障区域,恢复非故障区域供电,实现配电网单相接地故障自愈。最后通过试验验证策略的有效性和必要性。
    [摘要] (335) [HTML] (0) [PDF 1.03 M] (1410)
    摘要:
    为了深入研究变压器油纸绝缘老化状态与极化/去极化电流的内在联系,提出一种基于鸡群优化BP神经网络的变压器中油纸绝缘系统老化程度的预测方法。首先研究聚合度与扩展Debye模型的参数之间的关系。针对环境温度改变时,极化/去极化电流发生变化导致扩展Debye模型参数不能正确地反应油纸绝缘的老化状态的问题,训练BP神经网络拟合去极化电流和油纸聚合度间的关系,以消除环境温度变化带来的误差,实现不同温度下的油纸绝缘老化预测。然后针对BP神经网络收敛速度慢、预测效率低问题,采用鸡群算法优化BP神经网络的权值和阈值。此方法不仅加快网络的收敛速度,而且有效避免了算法寻优时易陷入局部最优解的现象。最后,针对此方法进行仿真分析。仿真结果证明,此方法能够校正环境温度误差对极化/去极化电流的影响,实现油纸聚合度的预测,具有较高的准确性。
    [摘要] (286) [HTML] (0) [PDF 1.60 M] (1364)
    摘要:
    在传统电磁暂态仿真中,静止无功补偿器(SVC)和晶闸管控制串联电容器(TCSC)的求解速度较慢。为克服这一不足,提出一种快速模拟SVC和TCSC电磁暂态过程的新方法。首先,根据晶闸管控制电抗器(TCR)支路通、断状态不变时SVC和TCSC的状态方程不变这一特点,建立分时段不变状态方程;通过引入辅助变量,将模型由非齐次转化为齐次线性方程组,得到各工况下统一的表达式。然后,采用缩放平方法计算矩阵指数,得到模型的输出响应。最后,与传统电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC的计算结果进行对比,验证所提方法的合理性和高效性。
    ,35(4):181-182, DOI: 10.19781/j.issn.16739140.2020.04.025
    [摘要] (273) [HTML] (0) [PDF 960.60 K] (1310)
    摘要:
    基于视在功率推导的静态电压稳定极限解析表达式,给出判别静态电压稳定薄弱点的指标,并提出一种关于静态电压稳定极限的工程改进计算方法。工程中主要采用电力系统仿真软件来计算静态电压稳定。该方法在稳定计算程序中模拟负荷增长,解决普通潮流算法中存在的静态电压稳定极限附近运行点潮流不易收敛造成的极限误判问题;在潮流计算程序中将区域内发电机PV节点修改为PQ节点,解决稳定计算程序由于计及发电机动态调节特性造成的无功出力超发问题。最后,以北京某分区电网为例,验证该计算方法的适应性。
    ,35(4):133-140, DOI: 10.19781/j.issn.16739140.2020.04.018
    [摘要] (203) [HTML] (0) [PDF 919.20 K] (1308)
    摘要:
    针对目前变压器状态评估缺乏考虑多阶段信息的动态性、变化趋势的现状,提出一种基于区间灰数动态灰靶的变压器状态评估方法。首先,对效益型和成本型指标数据进行归一化处理;其次,引入区间灰数的方差和均差来衡量区间指标数据的波动性,进而赋予指标最佳权重;然后,综合考虑变压器多维时间阶段信息集结和指标的阶段间动态变化,提出一种基于区间灰数动态灰靶的变压器状态评估方法,求取靶心度作为状态评估的依据;最后,通过算例分析某变电站多台变压器多阶段的运行数据,验证了该状态评估方法的客观性和有效性。

杂志简介

电力科学与技术学报主要刊载电力系统自动化理论、技术及其应用、电网技术、高电压技术、电力市场与电力系统运行管理、

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