电力系统及其自动化学报

学术论文

  • 含光伏有源配电系统分析评估软件设计与应用

    罗凤章;宋晓凇;魏炜;王成山;白洋;

    针对分布式光伏并网的大规模业务需求,本文设计并实现了含光伏有源配电系统的分析评估软件。首先,提出了适应有源配电系统多时间尺度运行模拟分析需要的时序分析模型框架体系,构建了光伏发电、负荷及电网网架的时序模型,介绍了含光伏有源配电系统精细化分析评估的层次化综合分析评价理念;然后,运用信息系统设计方法学的多层架构理论,阐述了软件的总体架构和主要功能;最后,通过IEEE标准算例和某地实际配电系统算例,分别验证了软件基础算法的有效性和分析评估功能的有效性与实用性。结果表明,本软件分析评估功能,能够较好地支撑含光伏有源配电系统的综合分析评估与优化规划工作。

    2020年07期 v.32;No.198 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1689K]
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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EP,

    2020年07期 v.32;No.198 8页 [查看摘要][在线阅读][下载 710K]
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学术论文

  • 计及储能与可控负荷的智能楼宇系统短期优化调度

    李帅虎;何义;彭寒梅;李辉;

    本文以深度挖掘源-荷互动潜力为目标出发,提出了一种分布式动态可重构电池网络架构的楼宇储能系统拓扑,以提高智能楼宇储能系统的灵活调度能力。首先,通过深入分析楼宇系统内不同类型的可控负荷的工作特性和可中断负荷的反弹效应,建立楼宇可控负荷的区间内可调度裕值指标。在此基础上,考虑用户的用电舒适度和楼宇系统调度区间内实际可调度裕值,以楼宇系统调度成本最小为目标函数建立了短期优化调度模型。最后,应用改进的粒子群算法在IEEE14节点配电系统上对所提的模型进行求解和仿真分析。仿真的结果表明所提出的调度模型可以有效地提升新能源的消纳能力和降低楼宇负荷的功率波动。

    2020年07期 v.32;No.198 9-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 1049K]
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  • 含高渗透率水电机组的电力系统振荡参数辨识

    张虹;勇天泽;王迎丽;苏欣;代宝鑫;

    随着水电机组在电力系统渗透率的不断提高,低频振荡和超低频振荡等振荡形式有时会同时存在。针对多类型振荡模态信号特征参数辨识不精准的问题,文中采用自适应变分模态分解VMD(variational mode decomposition)算法和Hilbert变换对振荡信号进行特征参数辨识。利用能量损失系数确定模态数量,根据惩罚因子与模态分量中心频率的映射关系确定多匹配惩罚因子,自适应地对不同频段的振荡信号进行准确的模态分解,结合Hilbert变换对每组模态进行特征参数辨识。仿真算例和实测数据分析结果表明:本文方法自适应性强,与Prony滑动窗算法和ESPRIT算法相比,特征参数的辨识精度具有较大的提高。

    2020年07期 v.32;No.198 18-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 1138K]
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  • MMC五电平逆变器故障的深度小波极限学习机诊断方法研究

    孔令瑜;张彼德;洪锡文;王涛;彭丽维;

    针对MMC五电平逆变器不同IGBT故障相似程度高,使得故障诊断困难的问题,提出小波极限学习机-自动编码器WELM-AE(wavelet extreme learning machine-auto encoder)与深度小波极限学习机DWELM(deep wavelet extreme learning machine)的故障诊断方法。所提方法直接利用各故障状态下交流侧三相线电压原始数据对WELM-AE进行逐层预训练,再将训练好的WELM-AE堆叠形成DWELM以提取嵌入于原始数据中的深层次故障特征,并在最后一层实现故障特征与故障类型的映射。对比分析结果表明:所提方法可直接利用原始三相输出线电压信号进行故障诊断,且具有更高的故障诊断准确度。

    2020年07期 v.32;No.198 25-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 1612K]
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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(p H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,cB/(mol·dm~(-3))。5.不能把ppm,pphm,ppb,ppt,rpm等缩写字作单位使用。

    2020年07期 v.32;No.198 32页 [查看摘要][在线阅读][下载 719K]
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学术论文

  • 一阶LADRC的风电并网控制及其稳定性分析

    朱士加;王颖;贺春光;凌云鹏;陶珑;周雪松;

    风电系统的稳定性对电网安全十分重要,提高风电并网的稳定性依然是当今研究的热点所在。针对永磁直驱风电系统的强耦合以及系统投运后网侧、机侧的波动问题。本文首先分析了永磁直驱风电系统的数学模型和暂态特性;然后在电压环引入一阶线性自抗扰控制器LADRC(linear active disturbance rejection controller),以其代替传统PI控制器;再通过李雅普诺夫理论分析了采用一阶LADRC时系统的稳定性,得出系统在工程意义上是稳定的。最后,在Matlab/Simulink数字平台进行了仿真测试。多工况下的仿真结果表明,该改进方法与PI控制器相比,具有更优的快速性和抗扰性。

    2020年07期 v.32;No.198 33-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1287K]
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  • 基于K-means聚类分析的风电场集电线路保护方法

    赵国炫;鲁文军;喻锟;谢靖言;曾祥君;

    为解决现有大规模风电场集电线路保护存在误动风险的问题,分析了具有低电压穿越能力双馈风机在故障条件下输出电流与机端电压跌落深度的内在关联,根据风机故障电流的成分特性,提出一种基于聚类分析的风电场集电线路保护策略。通过采集不同运行条件下的故障电流的直流分量、工频分量、转速频率分量等故障信息组成历史特征样本集,利用聚类算法刻画故障历史数据特征和类别属性,并采用距离相似度判据判定实时特征样本属性,从而实现集电线路保护判断。在DIgSILENT中搭建了规模化风电场模型,模拟多种集电线路故障情况。仿真结果表明在故障条件下该方法无须设定整定值,且不会受到风机馈出电流的影响造成非故障线路保护误动,有效地解决了风电场集电线路保护选择性失配的问题。

    2020年07期 v.32;No.198 39-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 1053K]
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  • 基于改进小生境PSO算法的综合能源系统调度

    邹玙琦;杨国华;郑豪丰;易俊超;胡瑞琨;

    以减少综合能源系统运行成本、提高可再生能源利用率为目的,在调度目标中考虑可再生能源消纳程度,构建了满足电热冷负荷的综合能源系统模型。针对传统粒子群优化算法PSO(particle swarm optimization)易陷入局部最优的问题,将小生境技术与粒子群算法结合并提出一种非线性递减惯性权重策略,利用改进的小生境粒子群优化算法对构建的综合能源系统模型求解,结果表明改进后的算法具有更好的寻优能力,所提模型在兼顾经济性的同时提高了系统对可再生能源的消纳能力。

    2020年07期 v.32;No.198 47-52+60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1129K]
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  • 考虑长期利润最大化的电动汽车充电站最优充电调度策略

    李爱军;娄莉;

    随着电动汽车EVs(electric vehicles)渗透率提高,电动汽车充电站EVCSs(electric vehicle charging stations)可能存在容量不足导致用户排队等待充电的情况。本文提出了一种长期利润最大化LTPM(long-term profit maximization)的充电调度策略。首先,建立了一种EVCS模型;然后,以EVCS长期利润最大化以及EV排队时长最小化为目标,提出了一种新的充电站调度算法。结果表明,与短期利润最大化STPM(short-term profit maximization)相比,采用本文所提的策略的EVCS可以获得更大的利润,且排队的EV平均延误较小。

    2020年07期 v.32;No.198 53-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 974K]
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  • 非线性材料在气-固界面电荷调控中的潜在应用可行性分析及验证

    何顺;李传扬;林川杰;胡军;何金良;孙兆晨;

    盆式绝缘子表面电荷累积可能导致高压直流HVDC(high-voltage direct current)气体绝缘设备绝缘子附近电场畸变。基于非线性材料具有根据外界电场变化而自适应调节其电导的特性,本文探究了碳化硅(SiC)在绝缘子气-固界面电荷调控的应用可行性,验证了掺杂SiC的环氧基材料电荷消散性能,研究了掺杂不同质量分数SiC的绝缘子的直流沿面闪络特性。结果表明,SiC掺杂的环氧基绝缘材料具备电导非线性特征;当SiC质量分数超过20%,盆式绝缘子沿面闪络性能得以提升;而支柱绝缘子的直流性能随掺杂量升高而降低。

    2020年07期 v.32;No.198 61-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1284K]
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  • 计及随机模糊不确定性的含风电配电网重构

    金亦舟;张莉萍;牛启帆;

    分布式电源的接入对配电网运行产生影响,传统的不确定规划方法难以准确描述配电网重构中的不确定性。本文提出一种计及随机模糊双重不确定性的含风电配电网重构方法。首先,针对风速与配电网负荷的随机性与模糊性,以随机模糊变量描述两者的不确定性;然后,建立计及风电与负荷不确定性的配电网重构模型,模型以网损随机模糊期望值最小为目标,增加随机模糊机会约束条件;最后,使用改进遗传算法求解所建模型,给出基于蒙特卡罗模拟的随机模糊机会约束校验与期望值计算方法。IEEE33节点算例的计算结果验证了本文方法的有效性与准确性,为运行人员调度决策提供参考。

    2020年07期 v.32;No.198 67-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 816K]
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  • 工业园区配电网感应电机负荷与电压暂降的相互影响研究

    冯澎湃;肖楚鹏;郭松;张靖;丁凯;胡畔;

    现代工业园区中由电压暂降引起的电能质量问题日益突出。为了对电压暂降的传播机理进行深入的研究,本文首先对工业园区配电网中感应电机负荷因电压暂降引起的动态响应特征进行理论分析,建立等效电路和数学模型,分析感应电机负荷与电压暂降过程的交互作用。然后,对不同严重程度、不同短路故障原因、不同持续时间下的电压暂降,利用电力系统仿真软件进行分析验证。最后,考虑在不同的配网结构及转动惯量参数条件下,感应电机负荷对电压暂降的影响。仿真表明,感应电机负荷有抗拒电压幅值突变的特性,其转动惯量参数是造成这一特性的主要原因,并且这一特性的影响会随电压暂降在配网中传播。

    2020年07期 v.32;No.198 73-79+94页 [查看摘要][在线阅读][下载 1442K]
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  • 热老化对直流XLPE绝缘性能的影响研究

    刘继平;王浩鸣;唐庆华;于凡;韩宝忠;

    针对直流电缆交联聚乙烯的绝缘热老化,对比了国际商用直流电缆料(LE4253DC)与纳米氧化硅(SiO2)改性直流绝缘料两种材料在热老化前后电导率、击穿强度和空间电荷的特性变化。试验结果表明:随着老化温度的升高,LE4253DC的电导率先下降再升高,击穿强度整体下降,出现大量空间电荷。SiO2改性后,不同温度梯度下的电导率性能均有所提升,低温下的击穿特性较为稳定,异极性空间电荷得到了抑制。

    2020年07期 v.32;No.198 80-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 1022K]
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  • 环形直流配电网保护方法研究

    王成;秦文萍;韩肖清;上官鑫;

    本文以直流环形配电网为研究对象,深入分析了当直流线路发生接地故障时直流侧电压的故障特性,并据此提出了基于局部测量的直流配电网故障检测的保护方案。该方案以过电流保护和电流变化率保护为启动判据,并利用二次时变函数来预测故障时的线路侧电压,以故障时刻线路侧的预测电压和实测电压的差值作为主保护动作依据,配备欠压保护为后备保护以确保在故障情况下环形直流配电网能够安全稳定运行。本文增加了补充判据,进一步区分区内故障和区外故障,防止保护误动作。基于实时数字仿真器RTDS(real time digital simulator)对环形直流配电网保护方案进行仿真研究,验证了所提方案的可行性与有效性。

    2020年07期 v.32;No.198 86-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 1467K]
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  • 面向楼宇微网家庭用电数据安全传输系统设计

    易灵芝;王彬任;龙辛;黄其森;任智仁;

    为防止楼宇微网家庭用电数据被窃听、篡改和转发的现象,设计了一种面向楼宇微网家庭用电数据安全传输系统。该系统首先通过ZigBee构建用电数据传输网络并提出一种RFID合法认证方案;然后在用电数据传输的过程中采用一种改进的混合加密算法;此外,提出了一种适合该系统的边缘计算功能结构。系统实际测试结果表明,该系统不仅能保证ZigBee网络各节点的合法性与家庭用电数据传输的安全性,还能辅助用户快速监控楼宇微网家庭用电情况。

    2020年07期 v.32;No.198 95-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 1376K]
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  • 考虑节点的桥重要度的城市电网结构脆弱性分析

    于光耀;孙冰;王旭东;崇志强;王天昊;马晓博;

    电网中存在某些具备"桥"特征的节点,此类节点连通若干重要的分区,但因其自身节点度数较低,往往不易被识别。为了分析电网结构脆弱性,本文定义了节点的桥重要度,该指标综合考虑节点度数和所连接线路的相对重要程度,解决了当节点度数相同时无法判断相对重要程度的问题。同时,仅需网络的局部结构信息即可判断出其中更重要的"桥节点"。以天津电网2018年冬季运行方式为例,进行电网结构脆弱性分析。仿真结果表明所提出的桥重要度比节点度数、介数等拓扑特征指标,更能反映出电网结构上的薄弱环节,特别是能够辨识出电力输送通道上关键的桥节点,对电网规划及运行具有指导意义。

    2020年07期 v.32;No.198 103-108+116页 [查看摘要][在线阅读][下载 1714K]
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  • 考虑多设备最优能流路径的电-气互联系统运行优化

    牛启帆;武鹏;张菁;沈依婷;杨建林;

    为满足用户在多能负荷实时需求下对能源的优化管理,提出一种考虑多设备最优能流路径的运行优化方法。首先,考虑实时能源价格和逐时负荷,建立基于能源集线器理论的能源中心模型,模型含多台能源转换设备以提供灵活的能流路径选择;然后,以系统购能成本最小为目标、能源分配系数为优化变量,计及设备容量、网络潮流等约束建立最优潮流模型,应用遗传算法进行求解;最后,采用8节点的配电网和9节点的天然气互联系统作为算例,基于本文所提方法进行建模并求解。算例结果表明实时能源价格的需求响应下,对能流路径的优化能有效降低系统购能成本,实际运行中,设备转换效率的变化能够影响系统能流路径的改变。

    2020年07期 v.32;No.198 109-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 965K]
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  • 电力系统可靠性评估的重要抽样影响增量方法

    李慧;胡旭东;宣文博;

    针对大规模输电系统可靠性评估效率较低的问题,提出了一种基于重要抽样的影响增量方法。首先,利用迭代方法构造新的事故概率分布函数,进而得到重要抽样权函数;其次,根据所构造的事故概率分布函数对失效空间进行偏倚抽样,得到大量对评估结果有效的样本;最后利用基于影响增量的计算公式对系统可靠性指标进行计算。该方法可以在分析较少的事故状态下,达到大量抽样的蒙特卡洛方法的评估精度,影响增量公式将高阶事故权重向低阶事故转移,从而提升可靠性评估的准确性和效率,同时重要抽样方法减小了方差并加快收敛速度,进一步提升了可靠性评估的计算效率。算例分析部分选取IEEE-RTS-24节点测试系统,测试结果证实了所提方法的高精度和高效率特性。

    2020年07期 v.32;No.198 117-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 764K]
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  • 应用序分量法的主动配电网三相潮流计算

    李宝国;姜丕杰;鲁宝春;

    随着分布式电源的迅速发展,传统配电网逐步转变为主动配电网,传统配电网的潮流算法已无法直接应用于日益复杂的配电系统潮流计算中。为此,提出一种应用序分量法的主动配电网三相潮流计算方法,该方法将主动配电网划分成树状连通网络、连接支路和节点注入3个部分,针对主动配电网中的环网,给出了连接支路序电流计算方法;针对各种分布式电源,根据其实际控制效果建立潮流计算模型;针对主动配电网中PV节点,给出了直接计算节点无功功率的计算式。该方法提高了环网的处理能力,具有较强的实用性与可操作性,使潮流计算更简洁。IEEE33节点系统算例验证了提出的潮流算法的有效性。

    2020年07期 v.32;No.198 125-130页 [查看摘要][在线阅读][下载 829K]
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  • 用于APP的缺陷文本自动分类与质量保证方法

    郑翔;王慧芳;严娴峥;金丽娟;温桂平;何奔腾;

    目前电力设备缺陷文本分类工作主要依靠人工,一方面效率低,另一方面容易发生误分类。本文提出了一种应用于APP的基于人机交互方式的缺陷文本自动分类和质量保证方法。首先,将国家电网提供的标准导则表示为树结构,在此基础上提出了基于树路径匹配的缺陷文本分类方法;然后,针对实际输入的电力设备缺陷文本存在的不完整、表述不清晰等问题,提出了基于人机交互的缺陷文本质量保证方法,在此基础上实现了分类结果的高准确率。采用Flask框架编写了用户交互界面,实现缺陷文本输入、缺失信息补充、分类结果展示等功能。最后通过大量文本测试,验证了方法的可行性和有效性。

    2020年07期 v.32;No.198 131-136页 [查看摘要][在线阅读][下载 921K]
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  • VFTO对就地化保护装置的影响分析及改进措施

    张晓莉;刘慧海;刘伟;夏烨;庞福滨;艾淑云;

    为解决变电站中特高压气体绝缘金属封闭开关设备GIS(gas insulated switchgear)快速瞬态过电压VFTO(very fast transient over-voltage)对保护装置就地化影响的问题,本文定性分析了GIS操作隔离开关产生的VFTO机理,通过ATP-EMTP仿真定量计算了VFTO幅值及分布规律,提出了采用改善一次系统和二次防护配合的方法以降低系统VFTO,提高二次系统的抗干扰能力。一次系统通过增加隔离开关分合闸阻尼电阻、加强接地、降低母线高度降低波阻抗、增加隔离开关分合闸速度等方法降低系统VFTO水平;二次系统通过加强信号防护及电源滤波、优化机箱结构设计与屏蔽设计、将就地装置布置在干扰较低的位置等方法提高二次系统的可靠性。为保护装置就地化可靠运行提供了有效的解决措施。

    2020年07期 v.32;No.198 137-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 1877K]
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  • 关于论文题名和作者信息

    <正>1.题名(1)题名应以简明、确切的词语反映文章中最重要的特定内容,并有助于选定关键词。(2)中文题名一般不宜超过20个字,必要时可加副题名。(3)英文题名应与中文题名含义一致。(4)题名应避免使用非公知公用的缩写词、字符、代号,尽量不出现数学式和化学式。2.作者署名和工作单位(1)作者姓名署于题名下方,团体作者的执笔人也可标注于篇首地脚或文末。

    2020年07期 v.32;No.198 144页 [查看摘要][在线阅读][下载 719K]
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学术论文

  • 基于多源监控数据的设备状态感知方法

    田圳;李丛林;王伟力;徐元孚;曹旌;李赛峰;

    近年来,随着智能电网的发展,电网资产及相应的量测数据呈级数增长。但复杂且非结构性电网数据对电网公司安全、稳定运行提出挑战,亟需在电网企业调度控制中心系统中构建多源异构数据平台。本文提出了一种基于电网多源监控数据的设备状态感知方法。首先建立监控数据模型及数据平台;接着采用基于聚类的深度学习方法开展设备监控调度系统状态感知和辅助决策研究;最后对所提出的状态感知方法进行实际验证。所提出方法可有效对设备运行状态进行判断与感知,实现检修业务的智能辅助决策。

    2020年07期 v.32;No.198 145-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 1187K]
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