2025, 40(1):113-125.DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2025.01.012
摘要:为解决因排查效率低、数据更新不及时等因素导致低压配电网户变关系连接形式与实际不符的问题,提出一种基于角度分段线性近似(angle piecewise linear representation,APLR)和改进密度峰值聚类(improved clustering by fast search find of density peaks,ICFSFDP)相结合的户变关系识别方法。首先,根据电压曲线中相邻线段的角度变化量提取曲线的转折点,利用APLR对曲线进行自适应降维重构;随后,使用ICFSFDP算法对降维数据组展开聚类分析,在决策图中由拟合函数与坐标轴围成面积的最小值得到最优类簇数目,进而得到聚类和非聚类中心用户;最后,使用动态时间弯曲(dynamic time warping,DTW)距离计算聚类和非聚类中心用户之间的距离相似度,进而得到户变关系。将所提方法应用于模拟和真实数据中,均可证实所提方法的有效性。算例分析结果表明:该方法能够对时间间隔不同、不等维的序列进行分析,且不需要人为设定聚类算法的参数,户变关系识别准确率高。
2023, 38(3):35-46.DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2023.03.004
摘要:为实现能源的高效利用和降低系统碳排放量和源荷不确定性,提出一种考虑氢能耦合及阶梯型碳交易机制的综合能源系统多时间尺度低碳协同优化调度策略。首先,为有效降低系统的碳排放水平,引入阶梯型碳交易机制,建立低碳经济调度模型。然后,为充分发挥氢能的安全高效、低碳清洁的特性,建立以电解槽、氢燃料电池和甲烷反应器为主的氢能耦合模型,并引入电、热、氢多源储能模型。最后,为降低源、荷预测误差对系统优化调度的影响,并同时考虑到不同能源在不同时间尺度下的响应差异性,构建日前—日内多时间尺度低碳优化调度模型。算例分析表明,氢能耦合系统和阶梯型碳交易机制的引入不仅能提高系统运行经济性,还能减少系统的碳排放量,且所提多时间尺度调度策略能有效平抑系统功率波动,降低系统源荷不确定性。
2023, 38(6):67-75.DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2023.06.007
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。
2023, 38(3):105-113.DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2023.03.011
摘要:由于中低压配电网下电压等级较低,模块化多电平换流器(MMC)子模块数量也较少,因此少子模块MMC的调制方式对MMC系统的性能有重要的影响。为改善少子模块MMC在最近电平调制方法的输出电压谐波畸变率(THD)大以及在载波移相调制下开关损耗大的缺陷,提出一种为少子模块MMC系统在最近电平逼近调制下设置量化误差,通过判断量化误差将最近电平逼近和载波移相混合的MMC新型混合调制策略,量化误差小于系统给定的量化误差时采用最近电平逼近调制方式,否则采用载波移相调制方式。同时结合环流控制和子模块电压均衡控制,进一步保证少子模块MMC在该混合调制下的正常运行。最后,建立子模块数为4的MMC混合调制的仿真模型,对该少子模块MMC混合调制策略进行仿真研究,结果表明:所提出的少子模块MMC混合调制策略在降低MMC开关次数的同时可将MMC调制误差控制在系统给定的量化误差范围内。关 键 词:直流配电网;模块化多电平换流器;调制策略;谐波分析;均压控制;环流控制
2022, 37(3):61-69.DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2022.03.007
摘要:首先针对稀疏地区中低压配电网由于供电半径延长导致的线路末端电能质量问题,提出基于电力电子调压器的直接电压控制策略,该策略结合延时信号消除的锁相环同步方式和比例积分谐振器,能够迅速地改善线路末端低电压以及三相不平衡的电能质量问题,实现线路电压的动态连续补偿;然后在此基础上,进一步推导并验证电力电子调压器装置容量与供电半径的数学关系式,为该装置在工程上的配置提供理论依据;最后,结合稀疏地区配电网实际运行场景,在Matlab/Simulink中搭建电压等级为10 kV的电力电子调压器仿真模型,仿真结果证明所提电力电子调压器直接电压控制策略的有效性以及装置容量与供电半径间的数学关系式的准确性。
2022, 37(2):188-196.DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2022.02.022
摘要:在弱电网条件下,由于并联逆变器之间以及逆变器与电网之间的耦合作用,系统会产生谐振。同时,实际系统中的电网阻抗以及逆变器到并网点处的线路阻抗又会导致谐振点发生偏移,加剧系统谐振失稳。以单台并网逆变器为基础,建立考虑电网阻抗和线路阻抗的多逆变器并联数学模型,通过探讨弱网下并联系统的谐振形成机理以及分析电网和线路阻抗对系统谐振产生的影响,研究一种进网电流全前馈与PCC点并联虚拟导纳相结合的谐振抑制方法。在Simulink中搭建3台基于LCL滤波器的T型三电平逆变器并联系统仿真模型并进行仿真。仿真结果表明该方法可以有效抑制LCL型并网逆变器的自身固有谐振以及弱电网引发的谐振,同时还可以有效提高系统稳定性,增强多机并联系统对线路阻抗和电网阻抗变化的鲁棒性。