电力系统及其自动化学报

学术论文

  • 考虑梯级电站开发规划接入的电网适应性综合评估

    杜明坤;黄媛;刘俊勇;路亮;江栗;张全明;

    随着大型梯级水电站开发规划接入,源网强弱关系将发生变化。为了提高源-网间的匹配适应性,首先建立了考虑源-网适应性的规划指标体系,反映大规模梯级水电接入电网的平衡与协同匹配关系及外送安全运行水平。然后采用了基于熵权法和层次分析法结合的综合评估方法对各类指标权重进行计算,求得长时间尺度下考虑不同规划接入方案和网架演变过程的适应性评估结果。最后,以IEEE39节点系统为基础网架,通过某实际流域下3座梯级水电站的数据对本文提出的指标体系进行测算,所得4类场景的评估分值表明源网有机协调和多外送通道结构有助于梯级水电的消纳,并且提高供电的安全可靠水平。

    2021年09期 v.33;No.212 1-8+16页 [查看摘要][在线阅读][下载 799K]
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  • 风电接入对电力系统小干扰稳定影响分析方法

    姜惠兰;白玉苓;王绍辉;肖瑞;

    随着风电大规模应用,分析风电场接入对电力系统小干扰稳定性的影响日益重要。本文从风电场实际接入位置入手,提出一种含风电场的电力系统小干扰稳定性分析方法。基于风电场等效导纳模型实现系统节点导纳矩阵的收缩处理,将风电场输出功率特性转化为对各同步机电磁功率的影响,进而将风电场的影响反映到系统状态方程中,再依据特征根分析法实现风电场接入对系统小干扰稳定性影响的量化分析。该方法无需列写双馈风机的状态方程,一定程度上降低了计算复杂度。针对风电场不同出力时系统小干扰稳定性进行了仿真对比,验证了所提方法的有效性。

    2021年09期 v.33;No.212 9-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 830K]
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  • MMC交流侧非全相运行时电气量特性分析

    刘昕昊;李博通;钟晴;焦新茹;刘森;

    确定非全相运行对模块化多电平换流器运行特性的影响,不仅是保证模块化多电平换流器安全运行的前提,也是设计新的控制和保护方法的基础。本文首先根据非全相运行时的边界条件得到了模块化多电平换流器交流侧等效序网图;然后,基于得到的序网关系,对工作于不同工作状态的模块化多电平换流器交流侧和直流侧电压、电流的变化情况进行了研究,研究表明,非全相运行不仅将导致模块化多电平换流器换流器交流侧出现过电压、过电流,还将使得直流侧电压、电流出现二倍频波动;最后,在PSCAD软件中搭建了双端柔直系统模型进行了仿真验证。

    2021年09期 v.33;No.212 17-25+31页 [查看摘要][在线阅读][下载 902K]
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  • 基于峰组合的馈线故障区段定位新方法

    丁一;张磐;王旭东;

    针对配电网故障区段定位中出现的多区段故障、故障信息采集设备拒动或误动等问题,提出了一种基于峰组合的馈线故障区段定位新方法。将具有局部最大故障解释可信度的区段定义为峰,研究了各种峰组合的特点;将峰组合的扩展限制在评估峰组合范围内,给出了一种从k-1峰的评估峰组合快速递推到k峰的评估峰组合的实用方法。实验证明,所提方法比统一矩阵算法有更大的容错能力,比智能优化算法有更快的计算速度。

    2021年09期 v.33;No.212 26-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 734K]
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  • 边缘计算在电厂自动发电控制考核中的应用

    卢伟辉;和识之;王皓怀;宋兴光;

    在能源互联网时代,电网调度中心对电厂自动发电控制的考核面临着海量分布式数据接入和计算需求。为减轻考核过程中调度中心的计算和数据存储压力,文中研究了边缘计算在电厂自动发电控制考核中的应用方法。首先,根据边缘计算与自动发电控制考核的融合模式分析,构建了基于边缘计算的电厂自动发电控制考核系统框架模型。然后,在此基础上,融合计算、存储、网络资源,对调度中心云端、电厂边缘、机组边缘和终端设备4部分进行层次化部署,进而探讨了考核中数据管理和异常数据检测的关键技术。最后,通过实际电厂自动发电控制考核算例,验证了应用边缘计算在减小数据处理量和数据存储空间方面的优越性。

    2021年09期 v.33;No.212 32-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 812K]
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  • 基于自适应惯量阻尼的双馈风电机组虚拟同步控制策略

    岳家辉;张新燕;周鹏;童涛;

    针对恒参数虚拟同步控制的双馈风电机组因有功功率突变而导致电网频率和输出功率振荡的问题,提出一种以虚拟电流为闭环参考输入量的虚拟同步控制的双馈风电机组控制策略。通过虚拟同步二阶小信号闭环传递函数,分析转动惯量和阻尼系数对系统稳定性的影响。结合频域指标关系,制定系统参数的选取规则。考虑双馈风电机组输出有功功率的变化阈值,提出一种适用于双馈风电机组的交错自适应虚拟同步控制策略,并根据特征根的根轨迹图分析不同参数下系统稳定情况。理论分析和仿真对比验证了所提出的控制策略和交错自适应算法的有效性。

    2021年09期 v.33;No.212 40-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 1014K]
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  • 计及模糊机会约束的电-气-热能源枢纽多目标优化调度

    李政洁;于强;龚文杰;张智晟;

    为提高系统运行的经济性和环保性,针对风电出力和负荷预测的不确定性,本文在综合能源系统优化调度中引入综合需求响应,以成本和碳排放指标为目标函数建立基于模糊机会约束的多目标优化调度模型,模型由电网、气网、热网和电-气-热能源枢纽构成。将模糊机会约束转化为清晰等价类,并结合分群涡流搜索算法求解,算法在一定程度上克服了局部最优限制,增强了备选解的多样性。通过实际算例仿真验证了所提模型和求解算法的有效性。

    2021年09期 v.33;No.212 49-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 892K]
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  • 交直流混合配电网交流接地故障隔离策略

    李强;李玮;贺思林;吴开宇;王丹;毛承雄;

    在交直流混合配电网中,为使模块化多电平换流器像换流变压器一样能隔离交流接地故障,本文分析了单相接地故障下零序电流和零序电压的特性,提出基于比例谐振控制的零序电流抑制策略。本文在模块化多电平换流器中采用混合子模块拓扑及相应的调制策略,并为全桥子模块设计一种新型的电容充放电策略,在保证子模块电容电压均衡稳定的条件下提高桥臂输出电压幅值上限,解决零序电流抑制时过调制的问题。最后,在Matlab/Simulink中进行交直流混合配电网仿真,结果表明所提策略可以阻止交流接地故障传播至非故障配电网。

    2021年09期 v.33;No.212 57-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 923K]
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  • 计及故障距离的配电网单相接地有源消弧法

    李晖;张文海;陈坤燚;汪颖;肖先勇;

    传统有源消弧法通过控制母线处故障相电压实现消弧,由于故障线路上存在电压降落,故障点电压与母线测量点电压存在偏差,难以实现可靠消弧。本文提出了一种基于故障距离估计的有源消弧方法,采用二分法估计故障距离,计算合适的参考电压,根据故障距离估计值和负荷阻抗调整逆变器参考电压,通过逆变器跟踪参考电压实现对故障电流和恢复电压的抑制,有效消除线路电压降落给消弧带来的影响。PSCAD/EMTDC仿真结果表明,该方法能有效抑制故障电弧,具有可行性。

    2021年09期 v.33;No.212 67-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 828K]
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  • 适用于非理想条件下的自适应自抗扰锁相环技术

    张威;李永丽;李涛;赵自刚;耿少博;

    为解决传统三相同步锁相环在电网电压波动时无法精确锁相的问题,本文通过引入二阶线性自抗扰控制技术代替传统PI控制,并利用其扩张状态观测器对各状态变量进行估计和补偿实现锁相。基于二阶广义积分器的移相特性提出一种快速计算正序电压幅值的算法,并以此为基础设计一种可以根据电压跌落深度自适应调节参数的自抗扰锁相环结构。仿真和实验表明,所提出的锁相环结构可以有效提高锁相环的动态性能,且能在非理想的工况下为逆变器并网发电提供可靠的基准信号。

    2021年09期 v.33;No.212 74-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 1030K]
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  • 应用磁场分布特征提取的35 kV XLPE电缆劣化评估

    刘弘景;黄山;李华春;苗旺;董学家;刘勇;

    35 kV交联聚乙烯电缆在配电网中得到了广泛应用,但在运行中热、机械、电等因素会引发电缆绝缘劣化。为提高电力电缆状态评估的可靠性,本文提出了一种基于磁场分布特征分析的电缆绝缘劣化评估方法。基于搭建的35 kV单芯交联聚乙烯电缆仿真计算模型,分析了主绝缘气隙和半导电层凸起缺陷时电缆磁场分布特征,建立了缺陷类型、大小、位置和劣化程度与磁场强度和磁场畸变特征的关系,利用磁场畸变特征检测电缆故障,提升了电缆故障检测的有效性和准确性。

    2021年09期 v.33;No.212 82-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 743K]
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  • 基于分段式虚拟阻抗的改进下垂控制

    张巧杰;余巧;王久和;李建国;张雅静;

    当线路电阻在线路阻抗中的影响不能忽略时,系统的有功功率和无功功率会发生耦合,会降低下垂控制的性能和系统无功功率的分配精度,为此本文提出了基于分段虚拟阻抗的改进下垂控制策略。以无功功率比值为依据,分段设计自适应线路虚拟阻抗,减小线路阻抗差异,增大无功功率分配精度;在无功功率-电压下垂控制中加入自适应电压补偿环节以补偿电压跌落;最后,通过仿真和实验验证自适应分段虚拟阻抗和电压补偿环节的有效性。

    2021年09期 v.33;No.212 87-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 943K]
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  • 考虑综合需求响应的社区综合能源系统主从博弈策略

    缴傲;胡臻;向萌;周任军;龚罗文;

    传统电力需求响应技术通过削减或转移电力负荷对负荷曲线进行优化,但会影响用户用能体验,因而用户参与需求响应的积极性及负荷可控性有限。对于社区综合能源运营商,研究用户综合需求响应,可挖掘其调度潜力。基于消费者心理学研究居民用户替代用能行为,建立用户优化用能模型和社区综合能源运营商优化模型,将运营商作为领导者,用户作为跟随者建立Stackelberg主从博弈模型。用KKT条件代替用户侧优化模型,将博弈模型转化为单层优化模型求解。通过算例仿真验证了充分挖掘利用负荷侧多能互补特性及综合需求响行为,可有效提升可再生能源利用率和综合能源运营商的效益。

    2021年09期 v.33;No.212 94-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 824K]
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  • 小电流接地故障电弧建模分析

    马祖涛;李淑蓉;

    在小电流接地系统中单相电弧接地故障普遍存在,建立准确的电弧模型是研究故障特征的基础。本文在经典"控制论"电弧模型的基础上建立了改进的"控制论"电弧模型,通过控制弧长可以准确地模拟小电流接地故障电弧的发展过程。基于PSCAD平台搭建了典型10 kV配电网仿真模型和接地电弧模型,分析了不同电弧模型参数对电弧特性的影响。仿真与实测结果基本一致,表明该电弧模型能够有效反映接地电弧特性,通过改变模型参数可以实现不同类型电弧的仿真模拟。

    2021年09期 v.33;No.212 103-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 766K]
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  • 基于源荷双侧主从博弈的园区综合能源系统运行优化策略

    赵鹏翔;李振;王楠;周喜超;丛琳;

    园区综合能源系统优化运行需兼顾不同主体利益,但传统集中式优化方法难以描述各主体之间的交易互动。本文提出了一种基于源荷双侧主从博弈的园区综合能源系统运行优化策略。首先,构建了以能源供应商(源侧)、园区服务商和园区用户(荷侧)为主体的园区综合能源系统整体框架;其次,建立了3个主体的详细模型;然后,利用Stackelberg博弈方法分析源、荷两侧的能源供应商、园区服务商与园区用户之间的交易互动,并以能源供应商、园区服务商各自收益最大和园区用户综合成本最小为目标,求解源、荷双侧博弈的纳什均衡点;最后,通过算例仿真,验证了所提方法能够有效提高系统中各主体的经济收益。

    2021年09期 v.33;No.212 109-116+122页 [查看摘要][在线阅读][下载 858K]
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  • 基于EEMD-CS-LSSVM的短期负荷预测方法研究

    雷炳银;王子驰;苏雨晴;孙炜哲;杨灵艺;

    针对电力负荷具有非线性特征、预测精度不高的问题,提出一种基于集合经验模态分解和布谷鸟搜索算法优化最小二乘支持向量回归机的组合预测方法。首先,将历史负荷数据经集合经验模态分解为高频分量、随机分量和低频分量;其次,针对各分量特征采用具有不同核函数的最小二乘支持向量回归机预测模型进行电力负荷分量的预测,并且利用布谷鸟搜索优化最小二乘支持向量回归机预测模型的关键参数;最后,叠加各分量预测值,还原电力负荷预测结果。以河南某地区电力数据为例,通过与反向传播神经网络、差分整合移动平均自回归模型以及布谷鸟优化-最小二乘支持向量机方法对比,表明本文所提方法具有最高的预测精度,预测准确率达到98.5%。

    2021年09期 v.33;No.212 117-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 789K]
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  • 基于转矩分配函数的开关磁阻电机预测转矩控制

    李孟秋;高天;朱慧玉;沈仕其;徐宇峰;

    开关磁阻电机独特的双凸极结构导致电机在运行过程中产生较大的转矩脉动,限制了开关磁阻电机的应用范围。为抑制转矩脉动,本文将转矩分配函数和模型预测控制相结合,提出一种基于转矩分配函数的预测转矩控制策略。首先,由转矩分配函数将参考转矩离线分配至各相;其次,利用开关磁阻电机离散模型预测下一周期转矩大小;最后,通过代价函数选取最优控制量跟踪参考转矩。相较于传统的基于转矩分配函数的电流斩波控制方式,新控制策略取消了电流滞环,提高了控制精度。仿真和实验结果表明,相较于传统电流斩波控制,本文提出的基于转矩分配函数的预测转矩控制具有更好的转矩脉动抑制效果。

    2021年09期 v.33;No.212 123-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 918K]
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  • 基于改进LSTM的区域综合能源系统多元负荷短期预测研究

    田浩含;张智晟;于道林;

    冷热电负荷短期预测是区域综合能源系统优化调度的基础。针对区域综合能源系统多元负荷关联性和非线性的特点,本文构建了基于改进的长短期记忆神经网络的区域综合能源系统多元负荷短期预测模型,该模型采用灰色关联度法分析多元负荷之间和气象因素之间的耦合性,以此为依据,在改进长短期记忆神经网络预测模型中加入注意力层和dropout层,注意力机制可赋予模型隐含层不同的权重,dropout层可对模型正则化,并采用粒子群优化算法对预测模型参数进行优化。算例仿真结果表明,本文提出的预测模型具有较好的预测精度。

    2021年09期 v.33;No.212 130-137页 [查看摘要][在线阅读][下载 849K]
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  • 适用于低频振荡信号参数辨识的ACMD算法

    邵鹏达;杨德友;王博;王迪;

    针对由于低频振荡信号存在模态耦合现象导致参数辨识结果不精准问题,本文提出一种适用于互联电网低频振荡信号参数辨识的自适应啁啾模态分解方法。首先,利用自适应啁啾模态分解从低频振荡信号中分离出各个振荡分量;然后,用Hilbert变换实现对各个分量的参数辨识;最后,对自合成测试信号、实测数据加以分析,并与经验模态分解和Prony方法进行比较。算例结果证明了该方法的有效性及实用性,具有一定的辨识精度。

    2021年09期 v.33;No.212 138-143页 [查看摘要][在线阅读][下载 831K]
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  • 考虑多类型负荷及风光不确定性的配电网优化规划

    田浩;王可庆;俞斌;田文辉;宋长坡;吴肇赟;

    风电和光伏的大规模并网,使得配电系统和各类负荷的运行稳定性明显降低。为降低可再生能源接入的不利影响,提出考虑多类型负荷及风光不确定性的配电网优化规划方法。利用仿射数模型降低分布式电源预测的不确定性;结合各类负荷的静态电压特性,建立各类负荷相应的幂函数模型,提出以电压波动和网络损耗最小为目标函数的规划模型;然后,采用自适应遗传算法进行模型求解;最后,在改进的IEEE-33节点的系统上进行仿真分析,验证了所提方法的有效性。

    2021年09期 v.33;No.212 144-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 707K]
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  • 关于参考文献著录格式

    <正>1.连续出版物标引项顺序号作者.题名.刊名(外文刊名可缩写,缩写后的首字母应大写,并省略缩写点"."),出版年份,卷号(期号):起始或起止页码2.专著标引项顺序号作者.书名.版本(第1版不标注).出版地:出版者,出版年.(专著中的析出文献应注明起止页码)3.论文集标引项顺序号作者.题名.见(英文时用In):主编.论文集名.出版地:出版者,出版年:起止页码

    2021年09期 v.33;No.212 39页 [查看摘要][在线阅读][下载 671K]
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  • 关于论文摘要和关键词

    <正>1摘要(1)摘要的内容包括研究的目的、方法、结果和结论,篇幅以200字左右为宜。(2)摘要应具有独立性和自明性,应是一篇完整的短文。一般不分段,不用图表和非公知公用的符号或术语,不得引用图、表、公式和参考文献的序号。(3)英文摘要一般与中文摘要内容相对应。2关键词(1)关键词是为了便于作文献索引和检索而选取的能反映论文主题概念的词或词组,一般每篇文章标注3~8个。

    2021年09期 v.33;No.212 48页 [查看摘要][在线阅读][下载 671K]
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  • 关于外文字符的字体

    <正>1.正体外文字母的常用场合(1)计量单位和SI词头符号。(2)数学式中的运算符号和缩写号,如:微分号d,有限增量符号Δ,变分号δ,极限lim,行列式det,最大值max等。(3)其值不变的数学常数符号:圆周率π,自然对数的底e,虚数单位i(电工中常用j)。(4)量符号中为区别其他量而加的具有特定含义的非量符号和非变动性数字符号角标,如:势能E_P,宏观总截面Σ_(tot),转置矩阵A~T等。

    2021年09期 v.33;No.212 56页 [查看摘要][在线阅读][下载 683K]
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  • 关于参数与偏差范围的表示

    <正>1.数值范围:五至十可写为5~10;3×10~3~8×10~3,不能写成3~8×103。2.百分数范围:20%~30%不能写成20~30%。3.具有相同单位的量值范围:1.5~3.6 mA不必写成1.5 mA~3.6 mA。4.偏差范围:(25±1)℃不写成25±1℃;(85±2)%不写成85±2%。5.带尺寸单位的量值相乘,如50 cm×80 cm×100 cm,不能写50×80×100 cm或50×80×100 cm~3。

    2021年09期 v.33;No.212 73页 [查看摘要][在线阅读][下载 655K]
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  • 关于量和单位

    <正>1.量的符号一般为单个字母,并一律采用斜体(pH例外)。必要时,可在量符号上附加角标。2.在表达量值时,在公式、图、表和文字叙述中,一律使用单位的国际符号,且均用正体。3.不可修饰单位符号,如:加缩写点、角标、复数形式。4.在图和表中,特定单位表示量的数值时,用量与单位相比形式,如:L/m,m/kg,c_B/(mol·dm~(-3))。5.不能把ppm,pphm,ppb,ppt,rpm等缩写字作单位使用。

    2021年09期 v.33;No.212 137页 [查看摘要][在线阅读][下载 653K]
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