电力系统及其自动化学报

学术论文

  • 基于电流动态偏差值的MMC-MTDC直流侧故障识别

    谭阳红;蒋鹏;罗研彬;王浩宇;

    为了快速可靠识别基于模块化多电平换流器MMC(modular multilevel converter)的多端柔性直流MTDC(multi-terminal direct current)输电系统直流侧故障,提出了一种基于单端单极电流的柔性直流电网故障识别方案。该方案通过对电流动态偏差值极值的检测与电流累差值的计算实现直流线路故障快速定位,采用母线短时能量保护区分直流母线故障和线路故障,并根据所提保护方案设计了一套故障检测和识别单元。在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建仿真模型,通过仿真算例验证了该保护方案能在各种情况下快速、可靠地识别故障,无需双端数据通信,无需复杂数据分析与处理,满足多端柔性直流输电系统对保护的要求。

    2019年11期 v.31;No.190 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1287K]
    [下载次数:171 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:120 ]
  • 单相级联H桥APF载波相移梯形波脉宽调制与电容电压平衡控制方法

    李红;周天奇;杨剑锋;

    针对电气化铁路谐波污染的电能质量问题,将载波相移梯形波脉宽调制CPS-TPWM(carrier phase-shifted trapezoidal wave pulse width modulation)策略引入到单相级联H桥多电平有源电力滤波器APF(active power filter)中,同时在单相级联多电平有源电力滤波器直流侧电容电压控制上采用内外层控制策略,以提高直流侧电压的均衡性和稳定性。结合数学分析,搭建3个单元模块的单相级联H桥多电平APF主电路和控制系统进行仿真验证。结果表明:所提方法能够有效抑制电气化铁路中的谐波电流,并且能提高各单元模块直流侧电容电压的稳定性和均衡性。

    2019年11期 v.31;No.190 10-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 1167K]
    [下载次数:199 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:37 ]
  • 热电供需矛盾下考虑用户用热方式满意度的峰谷热价决策模型

    许福鹿;周任军;张武军;程远林;曹俊波;王仰之;

    新能源优先发电环境下,热电联产机组被迫低负荷参与电网调峰,因其热电耦合关系,则会出现低负荷供电导致供热不足的热电供需矛盾。为有效缓解热电供需矛盾,借鉴电力需求侧分时电价方法,提出一种计及热用户用热方式满意度的多目标分时热价决策模型。首先对热负荷曲线聚类,划出峰谷平时段;其次定义了用户用热方式满意度并对价格弹性矩阵进行修正;最后以峰谷差率最小、负荷率最大、用热消耗一次能源成本最小为目标,运用模糊隶属度将多目标转为单目标求解。算例表明,合理制定热价能有效激励用户侧有序用热,降低系统的供热成本,同时考虑不同用热方式满意度能为不同用户实际制定最佳热价时提供理论参考。

    2019年11期 v.31;No.190 16-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 851K]
    [下载次数:144 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:36 ]
  • 基于电压-功率扫描的光伏多峰快速MPPT方法

    宁平华;胡雪峰;陈乐柱;丁鑫龙;张奇;

    针对现有光伏最大功率点跟踪MPPT(maximum power point tracking)技术在功率多峰值情况下的不足,提出一种基于电压-功率扫描的多峰快速MPPT方法。首先通过仿真分析了光伏陈列在局部阴影状态下的输出特性;然后提出通过对光伏输出端并联电容的电压-功率扫描实现现况下全局最大功率点识别的总体思路;紧接着给出了实现端口电压扫描的主电路拓扑,并对其进行了状态分析和控制算法设计;最后对所提方案进行了Matlab仿真与样机试验验证。结果表明,该方案能稳定、快速、有效地实现对当前全局最大功率点的追踪与锁定。

    2019年11期 v.31;No.190 23-30+74页 [查看摘要][在线阅读][下载 1617K]
    [下载次数:200 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:29 ]
  • 变分模态分解在小电流接地系统故障选线中的应用

    卫永琴;鞠凯;王潇龙;金增杰;

    为探究适用于小电流接地系统的故障选线方法,解决现有暂态故障选线方法效果欠佳的问题,提出了一种基于变分模态分解VMD(variational mode decomposition)的小电流接地故障选线新方法。通过引入本征模态函数基于调幅调频函数的VMD算法对配电母线各出线的零序电流进行分解,模态中心频率选取自适应且分解结果直观。最后综合直流分量以及高频分量构造双重判据实现选线,以Matlab/Simulink平台搭建的小电流接地系统故障选线模型为平台,对算法在单相接地故障下的准确度进行仿真校验。结果表明该算法不受故障电阻、故障发生位置、故障时刻与系统接地方式的影响,准确度高且对噪声有着一定的鲁棒性。

    2019年11期 v.31;No.190 31-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1103K]
    [下载次数:256 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:23 ]
  • SVD滤波的串联故障电弧特征分析

    郭凤仪;高洪鑫;王智勇;任志玲;李秀菊;

    为进一步研究故障电弧特征,针对三相电动机及变频器负载开展了串联故障电弧实验。首先将电流信号经过一阶差分预处理,再通过奇异值分解SVD(singular value decomposition)对信号进行两级滤波,剔除信号中的工频和噪声成分。采用柯尔莫可洛夫-斯米洛夫K-S(Kolmogorov-Smirnov)检验法分析SVD滤波信号的正态分布情况。采用线性调频Z变换CZT(chirp-Z transform)对SVD滤波信号0~500 Hz频段进行频谱细化分析。提取时域峭度和特征频段幅值平均值组成特征向量,并构建故障电弧区矩形。通过大量数据测试表明:该方法可有效识别三相电动机及变频器负载回路中发生的故障电弧。

    2019年11期 v.31;No.190 39-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1186K]
    [下载次数:159 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:23 ]
  • 改进的孤岛微电网主从控制策略

    陈涛;李哲;赖向平;周婧婧;黎博;陈飞雄;

    采用主-从控制的微电网,其孤岛运行对"主微电源"的容量要求较高。为此,提出了一种改进型主-从控制策略。将"主微电源"的输出考虑为负载需求,即"主微电源"在瞬时补充系统功率缺额后,通过通信网络将"主微电源"的输出信息传递给"从微电源","从微电源"按照与各自容量成正比的输出比例分担"主微电源"的输出功率,间接减小"主微电源"的输出功率,从而减小系统对"主微电源"的依赖。仿真结果表明,在高渗透率的微电网中,系统能保持电压频率稳定,"主微电源"的输出被"从微电源"分担,且"从微电源"的功率与其容量成正比。

    2019年11期 v.31;No.190 45-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1293K]
    [下载次数:325 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:28 ]
  • 基于若当基底的含CAAWTS的三相动态最优潮流

    崔志威;李佩杰;白晓清;CHENG J;

    建立了含小型压缩空气储能的风力发电系统CAAWTS(compressed-air-assisted wind turbine system)的配电网三相动态最优潮流模型,以达到在配电系统运行中发挥CAAWTS的最大效能,进一步提高风能利用效率的目的,同时能够提高配电系统运行的经济性。提出一种基于若当基底的配电网三相动态最优潮流求解算法,基于若当基底的锥优化技术,寻求原问题的特征值和特征向量,将原问题转换为混合整数二阶锥优化问题进行求解,此外,若当基底所得锥处于标准二阶锥的边界,可显著提高求解效率。IEEE33和IEEE123测试系统仿真验证了所提模型的可行性以及所提求解方法的高效性和寻优精确性。

    2019年11期 v.31;No.190 53-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 1269K]
    [下载次数:49 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:11 ]
  • 电网电压畸变下的频率自适应锁相技术

    童涛;张新燕;张家军;高亮;

    针对解耦双同步参考坐标系锁相环DDSRF-PLL(decoupled double synchronous reference frame phaselocked loop)在电网电压畸变时锁相存在较大偏差问题,提出一种频率自适应锁相技术。首先设计了一种用于滤除电网多次谐波和直流电压的新型基于二阶广义积分器的正交信号发生器NSOGI-QSG(novel second order generalized integrator-quadrature signal generator),在此基础上提出一种将NSOGI-QSG与DDSRF-PLL结合的频率自适应锁相环,利用NSOGI-QSG形成频率自适应滤波器和直流控制器,有效实现频率自适应和畸变电压滤波,为解耦双同步参考坐标系锁相环提供稳定的正交信号,从而提高锁相环抑制电网电压畸变的能力。理论分析和仿真结果验证了该方法的正确性和有效性。

    2019年11期 v.31;No.190 62-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1434K]
    [下载次数:230 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:22 ]
  • 基于电动汽车能效电厂的系统频率控制策略

    李承霖;周宇;胥峥;穆云飞;贾宏杰;魏炜;

    随着可再生能源大量接入电网,其间歇性不稳定的出力特征对电网频率稳定提出了严峻挑战。电动汽车作为可控负荷,能够组成需求侧能效电厂参与系统辅助服务,为电网提供频率调节服务。为此,提出了一种基于电动汽车能效电厂的系统频率控制策略。首先,构建了单体电动汽车的可控域,用于判断汽车能否参与频率控制;其次,定义状态标识SOB(state of battery)来描述电动汽车的响应容量;最后,提出了基于SOB排序的频率控制策略。仿真结果表明,所提出的控制策略能够有效抑制风电出力造成的电网频率波动,同时满足电动汽车用户的交通出行需求。

    2019年11期 v.31;No.190 68-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 1183K]
    [下载次数:103 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:19 ]
  • 光伏直流微网系统的蓄电池新型充放电控制策略

    高晓芝;高帆;姜枫;

    光伏发电与蓄电池组成的直流微网系统可以实现能量平衡并且提高电能质量。在综合考虑光伏发电与蓄电池储能控制的基础上,设计了一种新型的适用于光伏直流微网系统的蓄电池充放电策略。该策略采用双闭环控制双向直流变换,保证了蓄电池与光伏电池间的正常能量交换。同时在考虑蓄电池电压变化、温度变化的基础上,采用模糊控制进行综合决策来避免蓄电池过充过放。最后在MATLAB/Simulink中建立了仿真模型,在不同运行情况下对光伏直流微网进行仿真,其结果验证了所提控制策略的有效性和可行性。

    2019年11期 v.31;No.190 75-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 1259K]
    [下载次数:682 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:26 ]
  • 基于DRSA和BP神经网络风电机组检修决策

    王晓东;杨苹;龙霞飞;唐惜春;管品发;

    为缩减运维成本,降低检修资源配置,提出一种基于优势粗糙集DRSA和BP神经网络的风电机组检修决策新方法。基于风电机组多因素序信息系统表,采用优势粗糙集理论方法进行知识约简,获得检修决策规则集,将提取的规则集作为输入样本对BP神经网络进行训练,提高处理不确定性知识的能力。与基于DRSA的检修决策方法进行对比,该方法实现了风电机组的智能检修预测,更能优化机组检修资产的管理,为增加机组检修决策的透明性、合理性及科学性提供了依据。

    2019年11期 v.31;No.190 81-85+102页 [查看摘要][在线阅读][下载 935K]
    [下载次数:15 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:11 ]
  • 基于改进灰色关联分析模型的输电线路停运率估计

    孟晓承;车仁飞;高师;

    气象因素是导致输电线路停运的重要原因。基于输电线路历史运行气象数据,提出了一种输电线路停运率估计方法。考虑到不同气象因素对输电线路停运的影响程度不同,首先用变异系数法对不同气象因素赋予相应权值,并利用加权模糊动态聚类对气象序列归类;其次通过改进灰色关联分析模型,得到类内各气象序列之间的关联程度,并最终求得新气象序列条件下的输电线路停运率。通过实际算例阐述了停运率估计流程,验证了改进方法的有效性与合理性。

    2019年11期 v.31;No.190 86-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 829K]
    [下载次数:148 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:14 ]
  • 考虑相关性的风光抽蓄互补发电系统优化运行

    李树林;戴嘉彤;董海鹰;沈渭程;马喜平;

    针对风电、光伏等新能源接入对于电网运行的影响,将抽水蓄能电站作为储能系统与新能源系统组成风光抽蓄联合发电系统,提出了基于考虑风光相关性与两级建模结合、求解联合系统优化运行模型的方法。首先,考虑到风力子系统与光伏子系统出力间具有一定的相关性,采用非参数核密度估计法对于联合系统中的风光相关性进行分析;然后,考虑联合系统接入电网前后对于整个电网的影响,建立两级的优化运行数学模型;最后利用算例对联合系统接入对于电网运行情况的影响以及考虑风光相关性对于联合系统中各子系统出力以及联合系统追踪目标功率曲线的影响进行分析。结果表明,考虑风光相关性可提高联合系统新能源利用率、抽蓄电站的工作裕度以及联合系统追踪目标功率曲线的能力。

    2019年11期 v.31;No.190 92-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 1908K]
    [下载次数:494 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:11 ]
  • 考虑用户行为不确定性的智能电网EV充电策略

    么军;韩韬;鲁文;戚艳;刘春雨;杨智群;

    针对配电网中电动汽车接入点多面广、分散无序的特点,以及电动汽车用户充电行为的随机性,提出了一种区域配电网的电动汽车充电策略优化算法。首先,考虑电动汽车用户充电行为的不确定性,提出了一种基于傅里叶变换的电动汽车用户行为建模;其次,构建了体现电动汽车充电需求随机性以及充电损耗平衡的区域配电网电动汽车充电多目标优化模型,并通过改进的遗传算法求取最优解,获得了与用户习惯相配合的电动汽车充电策略;最后,经验证该方法能够实现区域配电网电动车接入负载平衡优化。

    2019年11期 v.31;No.190 103-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 982K]
    [下载次数:252 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:36 ]
  • 高压电缆金属护套接地环流平衡抑制方法分析

    王荣亮;王浩鸣;宗红宝;刘勇;孙京生;

    高压电缆金属护套接地环流增大导致金属护套损耗增加,进而降低电缆传输效率,影响电缆使用寿命。为了抑制金属护套接地环流,建立了高压电缆交叉互联接地方式下金属护套接地环流计算模型,提出并分析了金属护套串联电阻、串联电感、终端串入补偿电感和终端串联接地电阻下接地环流的计算模型及平衡抑制效果。结果表明所提方法对金属护套接地环流均能起到一定的平衡抑制效果,并且优化组合后的方法能够有效抑制接地环流的增大。

    2019年11期 v.31;No.190 108-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 1180K]
    [下载次数:177 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:6 ]
  • 考虑热备用的气-电耦合园区综合能源系统弹性调度

    练依情;郭祚刚;马溪原;周长城;吕超贤;李鹏;

    随着气-电耦合园区综合能源系统IEGS(integrated electricity and gas community system)内部能源耦合程度的逐渐增强和其日益增长的供能可靠性需求,制定合理有效的调度策略增强系统对供能端故障的适应性愈加重要。为此,计及IEGS电、气互补运行特性,制定了考虑蓄热装置热备用的气、电互补多阶段弹性调度策略。首先,计算各个时刻发生气源、电源故障时满足重要负荷所需的最小储能备用容量;然后,基于备用信息进行考虑热备用约束的日前经济调度,若发生源端故障,系统切换至故障运行模式,优先保证重要负荷供能;最后,选取夏季运行日数据进行调度策略的验证分析。结果表明,考虑热备用的IEGS气、电互补弹性调度策略可在不明显改变运行成本的情况下提升系统对源端故障的适应性,保证故障域内重要负荷的可靠供给,具有较强的运行弹性。

    2019年11期 v.31;No.190 115-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 1135K]
    [下载次数:334 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:8 ]
  • 基于遗传算法的凸极永磁同步电动机参数辨识

    钟卫鹏;李茂军;

    为消除电机运行时参数变化给控制策略带来的影响,提出了一种基于遗传算法辨识凸极永磁同步电机(IPMSM)定子电阻、定子电感以及转子磁链的方法。辩识过程先从电机端口采样电流、电压与转子电角速度,然后使用遗传算法直接搜索导致辨识方程组欠秩的电磁转矩与凸极率,最后用辩识方程计算出结果。由于直接从电机端口采样,避免了采样误差。同时,遗传算法搜索的目标减少,辩识的计算量也随之减小。仿真与实验结果表明本方法能够高效、准确地辨识出电机参数。

    2019年11期 v.31;No.190 122-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 827K]
    [下载次数:335 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:13 ]
  • 小波包结合PSO-RBF故障测距法

    徐耀松;冯明昊;梁小飞;高原;

    针对传统高压直流输电故障测距方法存在的缺陷,提出了基于小波包分解与径向基函数RBF(radial basis function)神经网络相结合的故障测距算法。通过RBF神经网络拟合逼近能量比与故障距离之间的非线性关系,采用粒子群优化算法进行优化,运用小波包分解算法提取故障暂态电压信号的频谱能量对RBF神经网络进行训练学习,形成PSO-RBF故障测距模型。将反映故障位置的特征数据输入训练后的模型可进行故障测距。大量仿真结果表明,该方法精度较高,耐受过渡电阻能力强,大幅度提高了高压直流输电系统故障测距的准确性。

    2019年11期 v.31;No.190 127-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 948K]
    [下载次数:234 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:13 ]
  • 风电系统两阶段电压稳定性评估方法

    田鑫;赵龙;王艳;郑志杰;胡燕;

    提出了一种两阶段方法来评估风能出力随机性对电压稳定的影响。第Ⅰ阶段通过随机响应面法,用最小数量的样本评估负荷裕度的近似概率分布;第Ⅱ阶段采用场景筛选方法对危险场景进行筛选并排序。第Ⅰ阶段提供初步信息判断不确定风能注入是否会导致电压崩溃,而第Ⅱ阶段则找出导致电压崩溃的危险场景。考虑随机风能出力的IEEE-24和IEEE-118节点系统验证了所提出两阶段方法是可靠而准确的,它可为系统操作员提供详细而有用的信息。

    2019年11期 v.31;No.190 133-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 906K]
    [下载次数:156 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:12 ]
  • 配电网模块化规划体系与方法

    刘伟生;刘洪;刘志清;王飞;王春义;崔文婷;

    当前配电网规划主要针对全网开展,但尚未形成模块化规划的系统框架和关键技术,针对此问题,提出了新的解决方案。首先,制定了配电网模块化规划的层次结构,分析了各模块的定义与功能,提出了规划流程;然后,分别针对功能区、供电网格、供电单元、功能块等多个层级,提出了模块划分方法;再次,针对各层级的模块化规划,分析了关键技术问题并提出了解决方案;最后,结合实际案例说明了所提体系与方法的有效性,并进行了展望。

    2019年11期 v.31;No.190 139-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 729K]
    [下载次数:157 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:22 ]
  • 发电机励磁系统RTDS仿真建模与AVR入网检测分析

    梁浩;谢欢;陈瑞;吴涛;赵峰;杨哲;

    随着AVR装置入网检测工作深入开展,原基于控制电压(Uc)闭环方式的AVR数字物理混合仿真测试方法存在诸多限制。基于此,在RTDS中搭建了包含励磁变、可控硅整流桥和励磁绕组回路的励磁系统,并采用AVR装置输出的触发脉冲数字信号代替控制电压模拟信号Uc与RTDS系统形成闭环控制。新AVR入网检测系统更贴近现场真实工况,检测范围更广,应用场景更为丰富。实际AVR装置的检查测试结果验证所提模型与方法的有效性和优越性,更加全面检查AVR装置涉网特性。

    2019年11期 v.31;No.190 145-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 1441K]
    [下载次数:150 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:14 ]

  • 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。(5)表中内容相同的相邻栏或上下栏,重复示出或通栏表示,不用"同左"、"同上"等字样代替。

    2019年11期 v.31;No.190 61页 [查看摘要][在线阅读][下载 672K]
    [下载次数:1 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:13 ]
  • 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

    2019年11期 v.31;No.190 80页 [查看摘要][在线阅读][下载 691K]
    [下载次数:27 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:8 ]
  • 关于论文中的公式和反应式

    <正>1.文中重要的或后文要重新提及的数学式、反应式等可另行起排,并用阿拉伯数字编序号。2.数学式需断开换行时,在紧靠其中符号=,+,-,±,?,×,·,/等后断开,而在下一行开头不应重复这一符号。3.反应式需断开换行时,在紧靠其中符号→,=,?,+后断开,而在下一行开头不应重复这一符号。

    2019年11期 v.31;No.190 91页 [查看摘要][在线阅读][下载 672K]
    [下载次数:3 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:9 ]
  • 《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)、俄罗斯文摘杂志(AJ,VINITI)、中国期刊全文数据库(CSFD)、中国学术期刊综合评价数据库、中文科技期刊

    2019年11期 v.31;No.190 151页 [查看摘要][在线阅读][下载 398K]
    [下载次数:4 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:75 ]
  • 下载本期数据