• 2023年第6期文章目次
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    • >名家主持
    • 考虑线路边际价值和用户时空信息的输电定价方法

      2023, 38(6):1-11. DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2023.06.001

      摘要 (142) HTML (0) PDF 1.72 M (312) 评论 (0) 收藏

      摘要:输配电价改革是实现“管住中间、放开两头”电力体制改革的重要任务。科学合理的输配电价形成机制,对营造公平有序的电力市场环境以及促进电力资源的优化配置具有重要意义。为此,提出考虑线路边际价值和用户时空信息的输电定价方法。首先,将线路成本拆分为反映线路边际价值的扩容成本和剩余成本两部分进行回收;其次,扩容成本不含主观假设而是基于经济学原理客观得到,通过计算节点边际电价机制下电力现货市场出清阻塞盈余求解;然后,剩余成本通过分布因子法和邮票法以各节点对输电线路的使用程度进行分摊;最后,基于3节点系统和IEEE 30节点系统对所提出的输电定价方法进行有效性验证。

    • 适应高比例可再生能源的价区划分与功率转移权重近似计算研究

      2023, 38(6):12-19. DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2023.06.002

      摘要 (75) HTML (0) PDF 1.25 M (284) 评论 (0) 收藏

      摘要:在全国统一电力市场的建设背景下,省间市场的融合程度日益加深。在组织省间现货交易时,考虑到各省信息安全及有限算力,需要对节点网络进行较为准确的区域等值,并嵌入到省间现货的出清模型中。区域内部节点对等值区域的功率转移权重具有时变特性且对出清计算精度至关重要,传统方法通常在每日采用一个固定均值作为近似已经无法满足要求。可再生能源比例的不断提升加剧系统运行的不确定性,具体体现在潮流转移变化频繁、阻塞多变场景增加,进一步影响传统固定化的区域等值方法的效果。为此,提出适应高比例可再生能源的价区划分与近似计算方法。首先,基于共识聚类的电力市场典型阻塞场景构建,提出电力市场区域等值的价区划分方法。然后,在此基础上提出节点对区域功率转移权重的改进计算方法,通过对节点特性分类计算功率转移权重矩阵,减缓其随注入功率时变导致计算精度降低的问题。最后,通过对IEEE 118节点算例进行验证所提模型的有效性。

    • 从分区定价方法看电价机制中的“反直觉”问题:研究方法及其代理模拟分析

      2023, 38(6):20-33. DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2023.06.003

      摘要 (57) HTML (0) PDF 5.01 M (290) 评论 (0) 收藏

      摘要:考虑电力市场的动态性、系统性和长期性等因素,市场中会有很多“反直觉”的问题,即正确推论与人们的直觉相反。为此,以分区定价机制为例,对电价机制中的反直觉问题进行探讨。首先,以机制设计理论为基础,分析机制设计中的激励相容问题及与反直觉现象的关系;然后,针对市场主体的动态特征,对反直觉问题提出静态分析与动态分析相结合的分析方法;最后,以发电侧节点加权平均价格作为结算价格为例,从上述2个层面对该机制下可能产生的反直觉问题进行仿真分析。结果表明:该机制下由于部分市场主体申报考虑个体理性的价格,反而不会降低购电成本。需要对该类机组设计相应的成本补偿和分摊机制以满足市场的激励相容约束。

    • 考虑省间壁垒的区域电力中长期市场统一出清模型及结算机制设计

      2023, 38(6):34-44. DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2023.06.004

      摘要 (61) HTML (0) PDF 1.37 M (256) 评论 (0) 收藏

      摘要:中国的电力市场范围以省级市场为主,目前省间电力交易起到余缺调剂的作用。这种以省为主体的市场使电力资源配置的优化进程不充分不完整,在区域范围内出现低成本电厂闲置与高成本电厂发电并存的现象。首先以总体供电成本最小为目标,在区域内所有市场主体集中出清;其次构建省间壁垒规模计量模型进行出清后的省间壁垒规模计量;然后以帕累托优化原理为基础,对受损主体开展损失补偿以消除壁垒;最后进行市场净收益分享。该机制可以在实现电源替代的同时,使各市场主体不受损从而消除省间壁垒对资源优化配置的影响,促进区域内电力资源的合理分配与供电成本的降低。

    • 考虑工业用户生产特性的精细化用电管控模型及实证研究

      2023, 38(6):45-54. DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2023.06.005

      摘要 (74) HTML (0) PDF 1.11 M (261) 评论 (0) 收藏

      摘要:“双碳”背景下,具有调节潜力的工业用户参与需求侧管理可以提升电力系统灵活调控能力,缓解电力保供压力,确保电网安全平稳运行。然而,传统针对工业企业的用电管理手段一般为0?1模式,严重影响企业生产连续性,无法保障社会效益最大化,无法成为支撑“双碳”目标的常态化需求侧管理机制。为此,提出一种考虑工业用户生产特性的精细化需求响应决策方法。首先,分析企业保供性、周期性、连续性、耦合性四大用电特性,构建基于工业用户生产特性的精细化用电管控框架。然后,以最大化所有工业用户的总用电量为目标,构建考虑最小保供电量、最小用电周期、最大负荷变化率、负荷耦合关联等内部工业负荷自身约束以及总用电量、负荷曲线等外部系统给定约束的精细化用电管控模型。其次,在此基础上,为保证模型求解的可靠性和提高模型求解的计算效率,针对性地提出线性化的解算方法。最后,基于中国东部某省工业园区的实际数据对所提模型进行验证。算例结果表明,所提方法可在满足用电总量、负荷曲线管控目标的前提下最大限度保障工业用户生产特性,提升企业效益。

    • >科学研究
    • 基于改进VMD去噪和优化ELM方法的变压器早期故障诊断

      2023, 38(6):55-66. DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2023.06.006

      摘要 (68) HTML (0) PDF 2.37 M (282) 评论 (0) 收藏

      摘要:变压器内部漏磁场是判断变压器绕组早期故障的重要依据。实际运行中噪声会对漏磁场检测产生干扰从而影响对故障状态的判断。为此,首先使用遗传算法以样本熵作为适应度函数来优化变分模态分解(VMD)参数,然后将VMD分解后的相关模态使用小波阈值法去除残余噪声;其次,选择并提取降噪漏磁场信号的特征向量,将特征向量输入到改进极限学习机(ELM)中进行训练和分类,实现变压器绕组的早期故障诊断。仿真及动模实验表明:该方法去噪效果良好,能有效地还原原漏磁场信号,最终能实现变压器绕组早期故障的准确识别。

    • 电网电压不平衡工况下MMC的降频模型预测控制

      2023, 38(6):67-75. DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2023.06.007

      摘要 (68) HTML (0) PDF 2.47 M (314) 评论 (0) 收藏

      摘要:模块化多电平换流器在电网电压不平衡时存在三相电流不对称、有功和无功功率波动的问题。为此,建立不同控制目标下电网电压不平衡的数学模型,提出一种适用于网压不平衡的降频模型预测控制策略,该策略可以实现对正、负序电流的精确追踪;同时,引入降频因子,有效降低开关频率以减少模块化多电平换流器的开关损耗;计算开关频率时提出一种改进移动平均值算法,有效减少开关频率计算所占用内存和计算量。通过在Matlab/Simulink中搭建仿真模型,验证所提控制策略的有效性。

    • 基于快速傅里叶变换和改进T‑S模糊神经网络集成模型的逆变器开路故障诊断方法研究

      2023, 38(6):76-86. DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2023.06.008

      摘要 (52) HTML (0) PDF 5.76 M (285) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对受负载扰动和测量噪声影响,逆变器开路时的故障边界间、故障与特征间存在交叠和模糊性问题,在对逆变器功率管开路故障特征的分析基础上,提出基于快速傅里叶变换和改进T?S(Takagi?Sugeno)模糊神经网络集成模型的逆变器开路故障诊断模型。首先,依据快速傅里叶变换分析逆变器的三相输出电流波形,提取功率管发生不同类型开路故障时的故障特征;其次,采用规则自分裂技术和模糊C均值设计T?S模糊神经网络的前件网络的隶属函数层;然后,依托自适应Levenberg?Marquardt算法对T?S网络参数进行训练;最后,利用训练后的T?S网络实现逆变器功率管的多种故障类型与位置的诊断。实验结果表明,所提出模型的诊断准确率高达96%,能够显著改善逆变器功率管开路故障诊断时所存在的问题。

    • 基于CEEMDAN和TEO的配电网行波故障定位方法

      2023, 38(6):87-95. DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2023.06.009

      摘要 (40) HTML (0) PDF 1.31 M (291) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统配电网行波故障定位方法中行波信号复杂,波头难以准确识别的问题,提出一种基于自适应噪声完备集合经验模态分解方法(CEEMDAN)和改进Teager能量算子(NTEO)的配电网行波故障定位方法。该方法采用CEEMDAN对初始行波信号进行降噪和分解,并通过NTEO增强高频分量的故障特征从而得到瞬时能量图谱,根据瞬时能量峰值精确标定初始行波波头达到时间,实现快速准确的故障定位。Pscad/Matlab仿真结果表明,所提方法能够适应不同故障类型和过渡电阻,准确进行故障测距,测距误差均在2%以内,相较于传统EMD方法具有更高的定位精度和更快的计算速度。

    • 含广域混合储能互联电力系统的负荷频率控制

      2023, 38(6):96-104. DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2023.06.010

      摘要 (43) HTML (0) PDF 1.33 M (247) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决电力系统调频存在的灵活性资源不足和调节特性欠佳问题,针对抽水蓄能和电池储能广域接入情况下的互联电力系统,提出一种基于分布式模型预测控制的负荷频率协调优化控制方法。首先,根据互联电力系统中各主要元件的频率响应特性,建立互联电力系统频率响应的状态空间模型;然后,充分考虑系统受到的各种约束,确定优化控制目标,分别对各区域的控制器进行设计;最后,对所提负荷频率协调优化控制方法的可行性和有效性进行仿真验证。结果显示该方法不仅对广域混合储能互联电力系统的频率响应特性有很好的改善,而且当系统频率发生变化时,能够使不同储能形式进行合理的响应。

    • 考虑SOC均衡的储能电站一次调频协同控制方法

      2023, 38(6):105-114. DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2023.06.011

      摘要 (56) HTML (0) PDF 1.45 M (274) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对多个储能电站参与一次调频的稳定运行问题,提出一种考虑荷电状态(SOC)均衡需求的储能电站协同调频控制策略。首先,建立含多个储能电站的区域电网调频控制模型,并分析储能电站参与一次调频的基本控制规律。其次,根据系统调频动作区和死区内的净功率变化,对不同工作阶段区间调频功率与SOC均衡功率的互补耦合特性进行分析,论证储能SOC均衡控制与调频需求协同响应的可行性,在此基础上设计储能的协同调频控制策略,并给出关键控制参数的设计方法。本文方法在改善分布式储能电站调频效果的同时,减小了储能电站SOC越限风险,使得其频率支撑能力更加稳定。最后,搭建典型区域电网模型,结合不同频率波动工况进行仿真验证,结果表明所提控制策略可以有效改善频率质量,在不增加系统调频负担的前提下实现多个储能电站的荷电状态均衡。

    • 基于改进经验模态分解的泄漏电流去噪方法

      2023, 38(6):115-122. DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2023.06.012

      摘要 (48) HTML (0) PDF 1.26 M (211) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了有效地监测金属氧化物避雷器的绝缘工况,提出一种基于改进经验模态分解的泄漏电流去噪方法。首先,依据泄漏电流波形和幅值的综合相似度对信号端点进行延拓以抑制端点效应,进而根据本征模态函数的平滑度和相关性的综合指标重构无噪声干扰的泄漏电流信号;然后,通过坐标下降法对权重参数进行动态修正和更新,保证重构信号的合理性和准确性;最后,通过仿真和实验验证所提方法可以有效去除泄漏电流信号中的噪声干扰,且能判定出异常监测值,符合工程的实际要求。

    • 基于随机模糊的配电网故障停电风险评估方法

      2023, 38(6):123-131. DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2023.06.013

      摘要 (45) HTML (0) PDF 2.28 M (250) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对配电网结构日趋复杂导致的故障原因多样性与随机不确定性问题,提出一种基于随机模糊的配电网故障停电风险评估方法。相对于传统的配电网故障停电风险评估,该方法从数据驱动的维度通过对参数模型的随机模糊化更真实客观地描述一定区域内的故障累计概率;并针对电力用户日益增长的供电可靠性期望,通过熵权法综合考虑停电事故的故障等级、停电时长、敏感用户数和影响用户数等因素,对配电网故障进行风险评估。结果表明,采用随机模糊理论计算的故障次数概率分布可实现对配电网故障问题更加科学和全面的分析;通过熵权法确定的风险评估指标权重可为制定合理有效的故障抢修策略提供支撑,可为敏感用户制定应对方案,提高电力用户归属度。

    • 基于XGBoost的输电线路火灾风险等级评估方法

      2023, 38(6):132-141. DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2023.06.014

      摘要 (37) HTML (0) PDF 1.28 M (247) 评论 (0) 收藏

      摘要:山林火灾是威胁输电线路安全运行的威胁之一。首先,回顾湖南省2018—2020年的历史山火事件发生规律,在此基础上构建山火事件样本库,引入独热编码技术对线路植被类型等文本类特征进行数值化处理;然后,利用XGBoost技术构建输电线路山火风险评估模型,针对山火样本和正常运行样本的不平衡问题,基于代价敏感机制提出加权目标函数,减小样本不平衡导致的山火漏判问题;最后,通过湖南省永州市2020—2021年的山火事件进行测试,验证本文所提出的输电线路山火风险评估模型的有效性。

    • 多源配电网主动孤岛恢复策略与动态组网潮流分析方法

      2023, 38(6):142-151. DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2023.06.015

      摘要 (66) HTML (0) PDF 1.37 M (268) 评论 (0) 收藏

      摘要:多源配电网主动孤岛运行是极端条件下大范围电网故障时保障关键负荷供电、提升配电系统安全和可靠性的重要措施。为此,根据不同类型分布式电源及重要负荷的分布,以最小路径权值和最大重要负荷恢复量为目标,建立大停电初期的配电网孤岛黑启动方案的最优化模型,以保证关键负荷在尽可能短的时间内恢复。充分发挥BFGS信赖域算法收敛速度快、计算精度高的优点,提出多源配网主动孤岛黑启动组网过程动态潮流分析方法,利用动态潮流的频率与节点电压结果判断黑启动方案的可行性,实现多源配电网黑启动序列的有效性评估及方案优化。以改进的IEEE 33节点配电系统作为仿真算例,结果可以验证所提方法的有效性和创新性。

    • 智能电网中基于批标准化LSTM的互感器故障诊断技术

      2023, 38(6):152-158. DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2023.06.016

      摘要 (53) HTML (0) PDF 1.27 M (268) 评论 (0) 收藏

      摘要:互感器是高压电力系统中的必备设备之一,一旦互感器发生故障,将会导致保护装置拒动误动,造成电网瘫痪。传统的故障诊断和分类方法首先从原始过程数据中提取特征,然后采用特定的分类器进行诊断,缺乏对原始数据中动态信息的自适应处理。为了提高传统循环神经网络在诊断中的准确度,并考虑到长短记忆神经网络诊断时间较长的缺陷,提出一种基于批标准化的LSTM模型的故障诊断方法。该方法无需进行特征提取和分类器设计,直接对故障进行分类,并且能自适应学习动态故障数据。通过与其他故障诊断方法比较,该方法的诊断精度和诊断性能较高,在互感器故障诊断领域具有良好的应用价值。

    • 基于固定时间滑模的直流微电网系统电压控制

      2023, 38(6):159-166,236. DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2023.06.017

      摘要 (57) HTML (0) PDF 1.37 M (296) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对含有恒功率负载的直流微电网系统,为了抑制恒功率负载的负阻抗性造成的系统直流母线电压振荡现象,采用固定时间滑模控制方法研究直流母线电压的控制问题。首先,建立含恒功率负载和储能单元的直流微电网系统的数学模型;其次,结合固定时间稳定性理论,设计积分型滑模面,在此基础上构造固定时间滑模控制器,通过对系统状态进行可达性分析,给出系统收敛时间上界的估计值;然后,通过对滑动模态进行稳定性分析,结合线性矩阵不等式求解得到控制器增益;最后,以含有2个恒功率负载和1个储能单元的直流微电网系统为例进行仿真实验,仿真结果表明,所设计控制器能够有效抑制恒功率负载扰动对直流母线电压带来的不良影响。

    • 大规模虚拟储能平抑新能源功率预测误差优化调度方法

      2023, 38(6):167-174. DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2023.06.018

      摘要 (42) HTML (0) PDF 1.35 M (309) 评论 (0) 收藏

      摘要:大规模虚拟储能是指在电网中通过虚拟化技术将多个离散的储能设备组成一个大型的储能系统,以实现对电网功率进行平衡调节。由于新能源发电具有随机性、波动性和间歇性等特点,新能源功率预测误差控制难度较大。为提高新能源就地消纳水平,降低新能源功率预测误差,提出大规模虚拟储能平抑新能源功率预测误差优化调度方法。通过设置新能源功率预测时间分辨率,统计大规模虚拟储能平抑新能源功率分布特性,确定新能源功率预测误差分布特点,估计新能源功率预测误差置信区间,将新能源预测功率按照一定置信度纳入发电计划,设计大规模虚拟储能平抑新能源功率预测误差优化调度约束条件,构建新能源功率预测误差优化调度模型,并利用粒子群算法求解模型最优解。选择某地区实际数据设计试验,试验结果表明:所提方法对大规模虚拟储能平抑新能源功率预测误差灵敏度更高,高载能负荷调节量变化更小,且成本更低,具有显著的经济性和有效性。

    • 基于ICEEMDAN‑TA‑LSTM模型的主动配电网短期运行态势预测

      2023, 38(6):175-186. DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2023.06.019

      摘要 (49) HTML (0) PDF 1.77 M (245) 评论 (0) 收藏

      摘要:主动配电网运行态势预测是充分保障配电网络安全、稳定运行及感知潜在故障的重要手段。针对主动配电网运行态势的快速精确预测,提出一种基于ICEEMDAN?TA?LSTM模型的主动配电网短期运行态势预测方法。首先,通过改进模态分解将原始序列分解成若干稳定的时序分量,降低原始数据的不规律性;其次,提出融合残差、特征以及时间注意力的三重注意力机制的主动配电网时序预测模型,深度挖掘各运行态势要素内相关性及要素间互相关性;同时,利用改进蝠鲼寻食优化算法对模型超参数寻优,综合提升模型整体预测精度;然后,从节点、支路角度出发,提出节点电压越限裕度、支路负载严重度以及电压/电流波动态势评价指标,多层面表征配电网运行态势;最后,以改进IEEE 33节点为典型算例,验证所提模型的可行性及有效性。

    • 基于负荷有序聚类的主动配电网储能规划方法

      2023, 38(6):187-197. DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2023.06.020

      摘要 (48) HTML (0) PDF 1.33 M (194) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了充分挖掘电力负荷的时序性、周期性特点,进而提升配电网储能规划的可靠性与经济性,首先,在对全年3种典型负荷曲线进行相似度分析的基础上,通过有序聚类法对各类负荷曲线按照全年时间序列进行更精细聚类;然后,将配电网中移动储能动态配置的最小时间单位按月规划,进而提出一种基于负荷有序聚类的主动配电网储能规划方法;最后,采用IEEE 33节点系统对所提方法进行验证。算例结果表明:考虑负荷实际时序特性的储能配置方案经济性更优,更能真实反映配电网的实际运行情况。该方案是对配电网中储能设备灵活运用的有效扩展,可以更好地服务于主动配电网负荷多变的运行情况,进而更好地发挥储能作用。

    • 区域综合能源系统接入的配电网扩展规划研究

      2023, 38(6):198-205. DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2023.06.021

      摘要 (48) HTML (0) PDF 1.14 M (261) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用目前方法对区域综合能源系统的配电网扩展规划时,忽略分析综合能源系统中各系统的结构和运行特点,导致规划后的配电网污染物排放量高,用电量和用气量高。针对区域综合能源系统,提出配电网扩展规划方法。首先,分析区域综合能源系统结构,构建供热、供冷、供电等模型;然后建立双层优化模型,上层模型的目标为最小化规划总成本,下层模型目标为最大化能源利用率,上、下两层模型分别可扩展规划系统配电网和优化区域综合能源系统。对某个区域综合能源系统接入的配电网的仿真计算结果表明,所提方法规划后的配电网网损率降低至4%~5%,负载均衡率可达90%以上,用电量、用气量以及污染物排放量、负荷功率均得到显著控制。

    • 架空导线动态增容的环境测量解耦模型及其实验验证

      2023, 38(6):206-214. DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2023.06.022

      摘要 (37) HTML (0) PDF 1.31 M (334) 评论 (0) 收藏

      摘要:动态增容技术通过实时评估架空导线的载流量来挖掘导线的潜在电能输送能力,但现有的动态增容模型存在所需传感器数目较多或传感器安装维护困难等问题,为此,提出环境测量解耦的动态增容模型。首先,该模型建立铝球的暂态降温数据与环境变量的关联方程组;然后,从灵敏度的角度分析各环境变量的求解精度,并给出不同灵敏度的环境变量的求解方法,实现导线载流量的评估;最后,通过实验对环境测量解耦模型进行验证。实验结果表明,与IEEE Std 738?2012标准的计算结果相比,模型的计算结果误差不超过4%。

    • 考虑时序趋势特性的典型场景高压谐波综合评估方法

      2023, 38(6):215-224. DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2023.06.023

      摘要 (38) HTML (0) PDF 1.30 M (218) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对现有评估指标及方法难以区分典型场景中趋势特性差异较大而CP95值相近的谐波曲线,且甚少考虑数据时序趋势特性,无法科学合理地表征谐波水平差异的问题,提出一种考虑时序趋势特性的典型场景高压谐波特性评估方法。首先,基于双激励理论提取数据序列的时序趋势特性,建立涵盖时序趋势特性的包括传统谐波指标及时序趋势特性指标在内的高压谐波综合评估指标体系;然后,考虑所建立的指标间关联特性,提出基于序关系分析和CRITIC法相结合的典型场景高压谐波综合评估模型;最后,算例分析表明所建立的时序趋势特性指标能有效表征数据曲线的时序发展特性,对多条CP95值相近的谐波曲线能有效表征其谐波水平差异。分析结果验证所提方法的合理性和有效性。

    • 交直流并联输电通道功率分配的分布鲁棒优化

      2023, 38(6):225-236. DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2023.06.024

      摘要 (49) HTML (0) PDF 1.57 M (250) 评论 (0) 收藏

      摘要:考虑新能源场站出力的不确定性,基于分布鲁棒优化方法,建立高比例新能源电网交直流并联输电通道功率分配的两阶段优化模型。第1阶段目标函数为新能源场站出力预测场景下所有交直流输电线路有功损耗费用之和最小;第2阶段目标函数为新能源场站出力的最劣概率分布下直调电厂出力和直流输电线路功率的调整成本的期望值最小。在构建概率分布的模糊集时,提出以Hellinger距离衡量实际概率与参考概率分布之间的距离,并采用Markov链描述新能源场站出力的时间相关性。通过采用列与约束生成(CCG)算法求解两阶段分布鲁棒优化模型,以获得各回交直流并联输电通道日前功率传输计划。最后,以某个实际交直流混联电网为例,分析计算结果可以验证所提出模型、算法的有效性和正确性。

    • 考虑阶梯碳交易机制的含混氢天然气综合能源系统容量配置

      2023, 38(6):237-247. DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2023.06.025

      摘要 (50) HTML (0) PDF 1.49 M (257) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对综合能源系统的低碳排放要求与负荷需求特点,提出一种考虑阶梯碳交易机制和混氢天然气的综合能源容量配置方法。首先,为缓解风光能源出力波动性建立以氢气储能为媒介的氢能系统,再考虑氢能对天然气的替代作用,创建由氢储能与液化天然气构造混氢天然气的综合能源系统架构;然后,引入阶梯碳交易机制约束系统碳排放;最后,以包含运行成本和年化投资成本的年投资总成本为目标函数,进行容量配置优化。算例仿真结果验证了所提模型和策略能有效降低碳排放和年投资总成本,对综合能源配置具有重要参考价值。

    • >技术应用
    • 基于图像预处理和语义分割的电力巡检机器人视觉导航方法

      2023, 38(6):248-258. DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2023.06.026

      摘要 (50) HTML (0) PDF 2.20 M (269) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于光照和恶劣天气的影响,传统图像处理方法用于巡检机器人视觉导航方面的识别效率不高,为此,提出一种基于图像预处理和语义分割的电力巡检机器人视觉导航方法。首先,提出基于自适应伽马校正方法的图像增强方法,解决强光、弱光和光照不均对图像的影响,针对曝光情况采用LSTM预测模型自适应调整摄像头角度消除曝光,提升图像良好曝光度;然后,采用改进DenseNet网络对导航路径进行语义分割,提取路径目标区域,通过目标区域像素值的分布拟合机器人的前进路线并计算出偏移量,提供机器人调整行驶姿态的关键参数并利用模板匹配判断导航路径中的走向、定位与分叉标志。实验结果表明,该算法能有效解决由光照和恶劣天气所导致的识别精度低的问题,提高复杂环境下巡检机器人导航定位的精准度。

    • 三维交错结构短导体在输电杆塔接地装置中的应用方法

      2023, 38(6):259-266. DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2023.06.027

      摘要 (45) HTML (0) PDF 1.22 M (274) 评论 (0) 收藏

      摘要:降低杆塔的冲击接地电阻是提高输电线路反击耐雷水平的有效措施,而目前的各种降阻方法普遍存在技术经济性及施工难度难以兼顾的问题。在接地体上添加短导体,兼具降阻和施工简便的优势。为此,研究利用三维交错结构短导体降低杆塔冲击接地电阻的方法,并给出短导体的参数优化方法。首先,考虑土壤非线性电离影响在内,采用CDEGS软件对添加短导体接地装置时的冲击接地电阻进行计算,计算结果表明三维交错结构短导体具有更好的降阻效果;然后,以单位长度降阻率和最小冲击接地电阻为指标,对三维交错结构短导体的长度和间隔进行参数优化;最后,以1?000 Ω ? m土壤电阻率为例,求得短导体的最优长度和最优间隔分别为1.1、2.8 m,添加三维交错结构短导体的接地装置可降低16.52%的冲击接地电阻。研究结果可为输电杆塔接地装置的设计提供方法指导。

    • 适用于小样本数据库的输电线路导线覆冰预测灰色模型及应用

      2023, 38(6):267-272. DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2023.06.028

      摘要 (57) HTML (0) PDF 1.19 M (279) 评论 (0) 收藏

      摘要:科学合理地对导线覆冰进行预警评估有助于及时地对冰冻灾害风险做出准确应对措施。提出一种适用于小样本数据库的多因素灰色预测模型GM(1,N),相比于传统神经网络模型,这种模型对建模数据库样本容量要求低,具有较高的建模与计算效率,并且可实时根据气象参数对导线覆冰程度进行预测,从而实现输电线路导线覆冰灾害风险预警的目的。基于所提模型进行案例分析,在工程应用场景中将覆冰程度划分为5个等级,研究发现:基于GM(1,N)灰色理论多因素预测模型对覆冰厚度预测的误差平均在8.1%,输电线路导线覆冰灾害风险预警准确率高达94%。此外,在覆冰厚度临界值附近的预测值增加一定的安全裕度值,可以降低将高风险等级判断为低一级的风险等级的概率。本文所提出的覆冰厚度预测灰色模型可以指导冰区输电线路的抗冰工作。

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