电力系统及其自动化学报

学术论文

  • 基于ELCDCAN与EAM-FMD的电能质量扰动分析

    吴新忠;陈明;邢强;朱静雅;

    针对集总局部特征尺度分解方法分解残余噪声大的问题,将正负自适应噪声对引入分解过程,提出一种互补自适应噪声的集总局部特征尺度分解方法。该方法在集总平均次数较少的情况下,能够减少单个内禀尺度分量的残余噪声,提高分解速度并保证分量的准确度。结合经验调幅-调频分解,提出一种基于自适应噪声的集总局部特征尺度分解和经验调幅-调频分解的电能质量扰动检测方法。首先利用自适应噪声的集总局部特征尺度分解方法对含噪电能质量扰动信号进行分解,获得不同特征时间尺度的内禀尺度分量;其次采用相关系数法剔除高频噪声及虚假分量,得到真实的电能质量扰动分量;最后利用经验调幅-调频分解对各阶内禀尺度分量进行解调,可以准确得到稳态扰动的瞬时幅值和瞬时频率等特征参数,并根据瞬时频率突变点对暂态扰动进行定位。仿真及实测数据检测结果验证了本文所提方法的可行性和有效性。

    2019年09期 v.31;No.188 1-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 2584K]
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  • 基于深度信念网络的不同行业中长期负荷预测

    张籍;薛儒涛;刘慧;陈艳波;谢东;高晓晶;

    为保证不同行业中长期负荷预测的准确性,提出一种基于深度信念网络的不同行业中长期负荷预测方法。首先,采用灰色关联度分析法定量分析各种影响因素对不同行业的影响程度,生成关联度矩阵;然后,基于关联度矩阵,采用模糊C-均值聚类法将不同行业划分为不同的预测类型;其次,针对每种预测类型建立基于深度信念网络的中长期负荷预测模型;最后,采用实际电网数据测试所提方法的精度,结果显示本文方法得到的中长期负荷预测平均误差率与最大误差率分别低于2%与6%,证明了所提方法对中长期负荷预测具有较高的准确性。

    2019年09期 v.31;No.188 12-19+27页 [查看摘要][在线阅读][下载 974K]
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  • 有源配电网多阶段动态无功高效求解策略

    徐妍;邓振立;朱旭;唐一铭;刘亚南;蒋琛;

    为快速高效求解有源配电网动态无功优化问题,本文提出了一种计及分布式电源无功调整能力的多阶段无功协调调度策略。首先,利用二阶锥松弛技术,将支路潮流方程进行凸化松弛,使原始非凸非线性的优化模型转化为混合整数二阶锥规划问题;其次,基于预优化-粗优化-精优化的多阶段协调调度策略对其进行求解;然后,基于改进的IEEE 33节点配电算例,验证了所提策略可以在实现分布式电源最大化消纳的情况下,达到节能降损、改善电压水平的目的;最后,基于多种测试算例,验证了所提求解方法在保证求解精度的基础上,能够大幅度提高求解效率。

    2019年09期 v.31;No.188 20-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 1039K]
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  • 基于层次分析法的小电流接地故障自适应跳闸方案

    张世栋;郭雨豪;张林利;薛永端;邵志敏;徐丙垠;

    小电流接地系统过去允许带接地故障运行最长2 h,提高了供电可靠性,但易引发相间短路或人身触电事故。随着对人身触电事故的重视,现在要求尽快就地隔离故障,但将牺牲供电可靠性。本文分析了不同供电区域对供电可靠性的需求、不同线路类型下接地故障发展情况、过电压引发绝缘薄弱点闪络的概率以及不同故障类型的危害程度,提出一种基于层次分析法的小电流接地故障自适应跳闸方案。该方案通过实时监测系统故障状态,利用层次分析法确定供电区域、线路类型、过电压水平及故障类型4个指标因素的权重系数,根据综合权重比较选择最优的跳闸方案,即自适应确定是否跳闸以及何时跳闸,并通过实例分析验证了方案的可信性。

    2019年09期 v.31;No.188 28-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 836K]
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  • 多种市场下虚拟电厂电-热-气协调优化调度

    许福鹿;周任军;曹俊波;晁岱旭;钱佳慧;吴献祥;

    为了更好地实现综合能源网络中能源间互补协调,提升能源利用效率,在聚合风电、光伏、微型燃气轮机、燃气锅炉、储能、电负荷及热负荷等组成虚拟电厂的基础上,增加了电转气单元,从而加强了电、热、气能源间的联络。基于此,本文提出一种参与多种市场的虚拟电厂的电-热-气协调优化调度模型。电负荷中考虑了可中断负荷,可中断负荷和微型燃气轮机提供旋转备用服务。将虚拟电厂从仅参与主电力市场扩展到由电力市场、热市场、旋转备用市场及天然气市场组成的多种市场,以虚拟电厂获得净利润最大为目标。算例仿真表明,虚拟电厂参与多种市场可以实现不同类型聚合单元的电热气协调优化,比单一市场具有更优的经济性、调度运行灵活性。

    2019年09期 v.31;No.188 35-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1129K]
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  • 不同接地电阻下消弧线圈接地系统接地故障暂态特征

    王庭华;薛永端;赵雪霖;张倬铭;李妍;李腾;

    现有消弧线圈接地系统单相接地故障暂态分析多假设金属性或低阻接地,关于故障点接地电阻变化对接地暂态特征的影响分析不足。本文重点从定量角度给出暂态零序电流与电压的表达式,分析能够刻画暂态电气量特征的谐振频率、峰值、衰减因子等参量的分布范围;从定性角度分析对比了过阻尼状态下高阻与低阻等值电路的模拟精度。综合形成故障电气量的暂态分量特征随接地电阻的变化规律,当故障点接地电阻处于过阻尼的范围内时,利用高阻接地暂态等值电路模拟的精度更高。本文完善了接地故障暂态分析理论,为接地故障暂态分析和暂态检测等技术的研究提供基础。利用Matlab仿真验证了分析的正确性。

    2019年09期 v.31;No.188 43-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1165K]
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  • 基于三相边际网损系数法的配电网网损分摊

    张靠社;吴尘;张刚;

    针对边际网损系数法在实际网损分摊中未考虑配电网结构的不对称性及三相负荷不平衡对分摊结果的影响,难以保证分摊结果对各节点不同相上所连用户公平性的问题,提出一种基于三相边际网损系数的有功损耗分摊及三相分解方法。首先在灵敏度分析和三相牛顿法潮流计算的基础上,利用潮流解和转置雅克比矩阵求得配电网各节点的三相边际网损系数,再结合负荷参数得出各节点三相有功网损分摊量。最后利用IEEE33节点算例,对比平衡及不平衡条件下各节点的网损分摊结果,再以无源配电网络各节点的三相边际网损系数作为接入分布式电源的经济性判据,将所提方法与Z-Bus法进行对比,验证了所提方法的可行性及其在指导分布式电源选址上的有效性。

    2019年09期 v.31;No.188 52-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 980K]
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  • MMC-HVDC的数模混合仿真系统设计方案

    李岩军;陈争光;刘文华;赵香花;刘龙浩;

    为实现柔性高压直流输电系统控制保护设备的测试,本文提出了一种数模混合仿真系统设计方案。方案中交流功率放大器采用中点箝位的三电平模块,直流功率放大器采用模块化多电平换流器结构,功率接口算法采用理想变压器模型,并提出了在参考电压中加入带通滤波的改进接口方法。PSCAD/EMTDC仿真表明,在阶跃和交流故障条件下,该系统与背靠背系统的特性一致,所提的改进接口算法能有效提高控制系统的稳定性,具有较好的工程可行性。

    2019年09期 v.31;No.188 58-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1809K]
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  • 多端纵联差动保护突变量数据自愈同步算法

    黄景光;罗亭然;赵娇娇;翁汉琍;梅李鹏;

    为了消除采样值在数据链路中的延时误差对纵联差动保护装置的影响,本文提出一种基于突变量的保护数据自愈同步算法。首先实时计算各端采样数据的突变量,当超过突变量阈值时,判定多端系统发生短路故障。然后根据采集的电流波形的突变特征计算出各端数据的故障突变时刻,再以某一端的故障时刻为基准,自动补偿其他端与该端之间的时间差,形成新的采样序列,采用重新同步后的采样序列计算故障后差动电流和制动电流值以确保保护装置正确动作。通过理论分析和算例仿真,验证了本算法的正确性和有效性,且本算法有利于提高智能保护装置动作的可靠性,可实现多侧差动和广域差动等原理保护。

    2019年09期 v.31;No.188 66-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 1126K]
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  • V2G模式下电动汽车与可再生能源双层协调优化

    郭春林;杨晓言;徐轩;满洲;

    大规模电动汽车和可再生能源接入电网需要合理的协调控制方法。本文建立了电动汽车与可再生能源双层协调优化模型,上层模型以等效负荷波动最小和可再生能源渗透率最大为目标,通过最大模糊满意度法将多目标问题转化为单目标问题;下层模型以实现电动汽车充放电负荷跟踪为目标,用分布式控制算法控制每辆车的充放电;最后用遗传算法求解上下层的优化模型。结果表明,电动汽车与可再生能源的双层协调优化能够有效降低对电网的影响,提高可再生能源渗透率,而且车辆规模越大,优化结果越好。

    2019年09期 v.31;No.188 72-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 854K]
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  • 基于微电网运行模式识别的逆变器自适应控制结构

    蒋闻;李骊;赵晋;唐文左;张程柯;雷霞;

    微电网离网过程涉及到并网开关的关断和逆变器控制方式的改变,两者动作完成时间的差异使微电网进入异常运行模式,从而影响微电网离网过程的稳定性。针对这一时序问题提出了一种微电网模式识别函数,该函数通过比较微电网和大电网的频率差来判断微电网运行模式;然后利用模式识别函数对逆变器控制结构进行改进,使逆变器能够在微电网孤网运行时自动切换为VF控制方式,并网运行时自动切换为PQ控制方式;最后,将自适应控制逆变器应用于微电网的离网过程,仿真验证了其对微电网离网过程的改善效果。

    2019年09期 v.31;No.188 78-82+103页 [查看摘要][在线阅读][下载 1120K]
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  • 考虑测量丢失下配电网动态状态估计的滤波设计

    韩韬;么军;葛荣钢;张磐;鲁文;葛磊蛟;

    针对主动配电网动态状态估计受随机测量丢失影响的问题,本文设计了一种鲁棒递推滤波方法,以减轻状态估计精度对量测数据丢失的敏感度。首先,建立了合适的状态预测方程以及满足伯努利分布的随机性测量丢包模型。在处理系统的非线性问题时,不同于省略线性化误差的传统近似化方法,本文在算法推导中保留了非线性测量的线性化误差,并将其视为不确定且有界的,以此来提高估计性能。然后,最小化误差协方差上界,从而得到滤波所需的最优增益。最后,利用IEEE13节点配网系统对本文所提出算法进行仿真测试,证明了所提动态估计算法的有效性。

    2019年09期 v.31;No.188 83-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 1754K]
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  • 碳减排约束下风火发电商市场效益的协调优化

    刘铠诚;何桂雄;孙洪;吕佳;郭炳庆;

    灵活运行的碳捕集火电机组爬坡速率较快,将其与随机风电打捆形成新的风火发电商并整体协同参与调度,可克服风电的波动给系统带来的不利影响。在低碳环境下,以调度周期内该风火发电商在电能市场与碳排放权交易市场中的净效益最大为目标,以碳排放强度和碳排放总量为约束,建立风火发电商市场效益模型;以研究发电商优化运行策略,并探讨碳价、碳排放强度约束和碳排放总量约束的灵敏度影响。仿真结果表明,该风火发电商在低电价时段提高碳捕集水平,从碳市场获利;高电价时段降低碳捕集水平,增加并网发电功率。不同的碳价和碳排放约束水平,将导致碳捕集水平、各项成本收益和净碳排放量呈现不同的变化趋势。

    2019年09期 v.31;No.188 89-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 1059K]
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  • 计及运行稳定性的微电网能量控制策略

    邱革非;杨晓龙;李超;白春涛;

    针对微电网中可再生能源功率输出存在不确定性使得制定策略时因电源出力预测偏差导致所得控制策略不能完全适应电网实际运行要求的问题,提出了一种基于模型预测控制算法的微电网孤岛运行模式下的储能系统管理方法,在储能系统管理的决策中考虑系统的稳定运行要求,将充放电价格与储能系统电量及充放电动作相联系,使得储能系统在电网运行过程中在满足削峰填谷和平抑能量供求平衡关系波动的同时尽量维持一定的能量存储以满足紧急情况下重要负荷的供电调整需求,从而进一步提高微电网运行的稳定性及用户的供电可靠性。

    2019年09期 v.31;No.188 96-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 1131K]
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  • 基于机会约束的有源配电网智能软开关电压控制方法

    马世乾;赵长伟;王旭东;赵风松;霍现旭;宋关羽;

    光伏等间歇性分布式电源大量接入导致有源配电网电压越限、支路电流过载等问题愈发突出,严重影响配电系统运行安全性与供电可靠性。本文采用k-means聚类算法对全年的光伏出力数据进行聚类分析,得到典型场景集及各场景出现概率,在此基础上建立了基于机会约束的有源配电网智能软开关电压控制模型,并采用大M方法将难以求解的电压控制模型转化成混合整数二次约束规划模型。在IEEE 33节点算例上对本文方法的正确性和有效性进行了分析验证。

    2019年09期 v.31;No.188 104-109+115页 [查看摘要][在线阅读][下载 1084K]
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  • 基于开关电感模块的Boost变换器

    冷波;

    针对新能源领域中对新型高增益Boost变换器的需求,基于开关电感模块的基础上提出了一种新型的Boost变换器。本文对该变换器工作时的电流回路进行了详细的阐述,对各种运行参数(电压增益、开关管和二极管电压应力、电感电流应力等)进行了严密的公式推导与呈现。该变换器具有电压增益高、电压及电流应力较小等优点。最后通过仿真与实验研究证明了理论分析的正确性和该变换器工作的有效性。

    2019年09期 v.31;No.188 110-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 1285K]
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  • 大型园区综合能源系统能源站优化配置

    吴桂联;林婷婷;郑洁云;施鹏佳;倪识远;魏炜;

    大型园区是综合能源系统的重要应用场景。随着不同能源形式之间的耦合日益紧密,能源网络对大型园区综合能源系统的运行和规划将产生一定的影响。为此,本文提出了一种计及供能网络的园区综合能源系统能源站双层优化配置方法。上层优化问题以各能源站投资和运行成本的年等值费用最小为目标;下层优化问题基于配电网络Distflow二阶锥模型和线性热网能量流模型,提出以年运行费用最小为目标的优化调度模型,提升了模型的可解性和计算速度。最后通过不同场景的分析,验证了所提模型的有效性。

    2019年09期 v.31;No.188 116-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 1183K]
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  • 考虑全寿命周期成本的发输电多阶段扩展规划

    曹相阳;李文博;丛淼;王男;刘玉田;

    针对发输电中长期联合扩展规划,提出一种考虑全寿命周期成本的多目标、多阶段优化方法。本文建立了一个应用于系统规划的全寿命周期成本模型,并给出多设备非同步投运时的处理策略;考虑主体功能区规划对区域负荷差异化增长的影响,采用模糊聚类算法对具有时空特性的负荷、风电数据进行削减,得到扩展规划所需运行场景;以全寿命周期成本和连锁故障风险分别作为经济性和可靠性目标,以研究年限内每个水平年作为规划分阶段,建立多目标、多阶段发输电联合扩展规划模型,并利用带精英策略的快速非支配排序遗传算法进行求解。算例结果表明,利用该方法可得到帕累托解集及推荐的阶段式扩展规划序列;与单一阶段规划相比,多阶段规划在保证可靠性的同时可大幅降低投资成本。

    2019年09期 v.31;No.188 123-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 1032K]
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  • 新型非隔离双开关宽增益升压直流变换器

    傅传智;王萍;毕华坤;

    为研究更适用于光伏电池或燃料电池等发电场合的升压直流变换器,本文提出了一种新型的非隔离双开关宽增益升压直流变换器。首先详细介绍了所提变换器的拓扑结构和运行原理;然后对变换器的电压增益和器件应力进行了理论分析;最后通过变换器电路仿真模型搭建和样机(400 V/400 W)实验相结合的方法,验证了所提变换器具有电压增益宽、功率开关和电容电压应力低且电容电压自平衡等优点,同时也验证了所提变换器具有较好的运行稳定性,较适合应用于光伏电池或燃料电池等发电场合。

    2019年09期 v.31;No.188 130-136页 [查看摘要][在线阅读][下载 1877K]
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  • 高压电缆运行轨迹在线监测研究

    赵威;夏向阳;刘炎;李明德;王恺;夏君山;

    针对当前高压电缆单一参数监测准确度低、多参数监测对数据融合分析不足的问题,提出一种基于环流轨迹分析的高压电缆在线监测方法。该方法通过测量同一时间点首末端同轴电缆电流,绘制成二维轨迹图,然后对轨迹图进行解析特征参数,根据特征参数变化率建立数据库并以此进行故障诊断,确定以轨迹长轴、短轴、离心率和倾斜角变化等为标准以及模糊控制原理建立了故障判别依据,通过仿真模拟了不同位置的护层保护器击穿、同轴电缆破损等故障。最后以此设计出一套高压电缆线路故障在线监测系统,系统包括前端信号采集单元、主控单元以及后台数据分析处理单元。实验结果表明,运用该方法可及时预警高压电缆线路故障,防止高压电缆线路发生安全事故。

    2019年09期 v.31;No.188 137-143页 [查看摘要][在线阅读][下载 1235K]
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  • 基于遗传算法的SRM转矩分配函数优化

    王辉;游紫露;李孟秋;蔡辉;沈仕其;

    开关磁阻电机采用传统型转矩分配策略时,电流峰值过高、电流可控性下降导致其出现严重的转矩脉动。针对这一问题,提出了基于遗传算法的开关磁阻电机电流变化率和铜耗的综合优化方法。在直线型转矩分配函数的基础上,根据电流输出波形与转矩分配函数的关系提出了二次型补偿曲线。选择电流变化率和铜耗作为优化目标,利用遗传算法的全局寻优能力,对新型转矩分配函数的参数进行优化,得到最优的转矩分配函数曲线,从而降低了换向时的电流峰值。仿真和实验结果表明,新型转矩分配函数能够有效地改善各相给定电流波形,降低电流控制难度,从而抑制转矩脉动。

    2019年09期 v.31;No.188 144-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 1409K]
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  • 关于论文中的表

    <正>(1)表要精选,应具有自明性。表的内容切忌与插图及文字表述重复。(2)表应精心设计,为使表的结构简洁,采用三线表,必要时可加辅助线。(3)项目栏中各栏标注应齐全。若所有栏的单位相同,该单位标注在表右上角,不写"单位"二字。(4)表中的术语、符号、单位等应与插图及文字表述所用的一致。

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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,

    2019年09期 v.31;No.188 42页 [查看摘要][在线阅读][下载 670K]
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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。

    2019年09期 v.31;No.188 51页 [查看摘要][在线阅读][下载 678K]
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  • 关于分类号、引言和结论(篇尾)

    <正>1.分类号(1)为便于检索和编制索引,按《中国图书资料分类法》对每篇论文给出分类号。(2)一篇涉及多学科的论文,可以给出几个分类号,主分类号应排在第1位。2.引言(篇首)(1)引言的内容可包括研究的目的、意义、主要方法、范围和背景等。应开门见山,言简意赅,不要与

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  • 《电力系统及其自动化学报》征稿简则

    <正>一、本刊为全国高等学校电力系统及其自动化专业学术年会刊物,主要刊登本专业和电工学科的学术研究、技术研究、教学研究、专家论坛、设计与试验、运行经验总结、新技术讲座、新产品介绍等方面的论文。本刊为全国电工科技类核心期刊、国家科技部中国科技信息研究所的检索源刊物,每期被全文收入中国科技核心期刊、中文核心期刊、英国科学文摘(SA,INSPEC)、俄罗斯文摘杂

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