电力系统及其自动化学报

学术论文

  • 基于偏最小二乘回归的高精度同步时钟

    李泽文;邹彬;赵廷;杜昱东;郭田田;

    为提高同步时钟的稳定性与精确度,提出了一种基于偏最小二乘回归(PLSR)的高精度同步时钟产生方法。该方法首先将卫星时钟和晶振时钟偏差方程的非线性关系转化为拟线性关系,然后对方程进行PLSR建模,得到晶振时钟误差估计值。当卫星时钟工作正常时,根据误差估计值修正晶振的频率,对晶振时钟的累计误差实时主动补偿,继而产生高精度同步时钟;当卫星时钟失效时,由晶振时钟参考失效前的误差估计值提供高精度同步时钟。仿真结果表明,该方法产生的同步时钟具备高精度、高稳定性的优点,在卫星时钟失效一段时间后仍可输出稳定性好的高精度时间同步信号。

    2019年01期 v.31;No.180 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 877K]
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  • 基于图像信息隐藏的能源区块链私钥存储算法

    夏冬;韦早裕;徐科;徐晶;刘潇;毕伟;

    可靠的私钥存储是能源区块链业务安全性的必要保障,为了提高区块链私钥存储技术在新型能源交易模式的安全性,本文提出了基于图像信息隐藏的能源区块链私钥存储算法。首先在原始私钥的基础上增加随机数以及纠错码,生成水印信息,再通过离散小波变换将图像信息转化为系数矩阵,并引入量化索引调制的方法实现水印信息的嵌入。最后通过实例分析证明该算法能有效地提高能源区块链私钥存储的安全性,能够准确地提取出私钥,同时针对嵌有私钥的水印图像可能遭受的攻击,有良好的透明性和鲁棒性。

    2019年01期 v.31;No.180 7-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 838K]
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  • 基于广义S变换和TEO的配电网故障定位方法

    刘文杰;舒勤;韩晓言;

    针对由于配电网线路短、分支多而造成的单相接地故障行波波头难以识别的问题,提出一种结合广义S变换和Teager能量算子(TEO)来检测故障行波波头的双端行波故障定位方法。该方法以时频分析方法的时间分辨率为出发点,先通过广义S变换提高时频分析算法的时间分辨率,再利用TEO进行能量特征提取,从而达到对行波波头的准确检测,进而实现精确故障定位。大量仿真结果表明,该方法能够精确检测行波波头,测距精度高、抗噪性能强、故障定位可靠。

    2019年01期 v.31;No.180 12-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 880K]
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  • 考虑电热气耦合的综合能源系统规划方法

    雷金勇;于力;郭晓斌;李鹏;李程;吴玉生;

    为了确定综合能源系统中能源设备类型和容量的最优配置,本文提出了一种考虑电、热、气耦合的综合能源系统(IES)设备选型及容量规划方法。首先从可选设备的类型和输入能源的形式出发,建立IES的基本架构。在此基础上,针对设备选型及容量规划问题,建立了以年综合费用最小为目标函数的优化模型,采用混合整数线性规划算法,对设备类型和容量同时进行优化。最后以某IES园区为实例,给出了不同场景下的规划方案,并验证了所提方法的有效性。

    2019年01期 v.31;No.180 19-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 942K]
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  • CHB逆变器移幅载波调制法及其功率均衡控制策略

    李宋;肖云煌;

    针对级联H桥(CHB)多电平逆变器移幅载波调制法存在的功率均衡问题,提出了上、下载波1/4输出周期互换和上、下载波相邻间隔互换两种不同的功率均衡控制策略。通过改变三角载波的排列方式,使得不同H桥单元的功率器件开关频率和导通时间接近。调整逆变器各H桥单元的输出电压波形,在保证输出电压波形质量的同时能够实现各H桥单元在一个输出周期内的功率均衡。文中对提出的两种不同的调制策略进行了详细地分析和对比研究。仿真结果验证了这两种均衡策略的可行性。

    2019年01期 v.31;No.180 25-30+46页 [查看摘要][在线阅读][下载 2242K]
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  • 应用等效网络原理的新型配电网故障定位技术

    李振兴;孟晓星;李振华;翁汉琍;程宜兴;

    针对配电网电源、负荷结构及潮流水平的变化,本文应用等效网络原理提出一种故障定位新方法。首先基于分布参数模型,利用分布式采集的电气数据,计算沿线各节点电压与电流,初步判断故障发生的区域;然后计算故障区域两端的等效网络参数,进而在该网络的基础上对不同故障类型进行故障定位分析与判断。结合工程实际,在PSCAD上搭建含分布式电源(DG)接入的配电网模型,对故障定位新方法进行仿真验证,结果表明,所提方法适应于配电网中的各种位置发生的各种类型故障。

    2019年01期 v.31;No.180 31-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1332K]
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  • 时滞诱导电力系统动态调频稳定性变化的原因探究

    马世乾;张志君;王梓;蒋菱;魏炜;董朝宇;

    针对电力系统动态调频过程中的时滞问题,分析给出了时滞诱导系统向不稳定状态发展的原因。首先推导了电力系统动态调频的时滞模型,分析时滞模型的结构和成分;进而通过Padé逼近处理时滞环节,将时滞和模型系数耦合建立时滞系数矩阵,用于追踪时滞系统的特征根变动轨迹。利用典型的电力系统动态调频系统发现,时滞和其所在回路的控制参数作用于相同的主导特征根,其中时滞可以通过超低频振荡的方式逐渐恶化电力系统频率的稳定性。

    2019年01期 v.31;No.180 40-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 1057K]
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  • 基于风险评估的配电设备状态检修决策方法

    梁朔;秦丽文;李春华;李珊;卢辰旭;

    针对当前配电系统定期运维存在的实时性差、运维资源分配不合理的问题,提出了一种依据配电设备实时健康状态评价与风险评估结果合理分配运维资源的状态检修决策方法。首先依据配电设备状态评价结果计算设备健康度指数,利用指数模型计算配电设备的实时故障率;进而采用"馈线分区法"计算整个配电网中所有设备的平均实时故障率;最后依据每个设备的风险损失成本,计算各设备相对风险成本,据此指标确定不同设备的运维方式与运维顺序,制定差异化运维策略。通过算例验证了所提模型的有效性。

    2019年01期 v.31;No.180 47-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 968K]
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  • 考虑网络拓扑和换相受限的负荷平衡控制策略

    张愉;丁一;张磐;张佳;王旭东;

    为了有效地降低线路损耗和提高低压配电网的供电质量,本文提出了一种考虑网络拓扑结构和开关动作次数的负荷平衡控制策略。给出了叶节点负荷优先安排方案和根节点负荷优先安排方案,证明了这两种方案都能保证负荷节点之间传输线上的电流相对比较平衡。在此基础上,对未来一段时间内的负荷进行预测。用这两种方案及其改进方案的组合进行线路损耗估计,按照线路损耗最小的原则决定换相开关的当前状态,优化换相开关动作顺序。所提方案具有计算速度快的特点,能有效解决低压配电网三相不平衡问题。

    2019年01期 v.31;No.180 53-57+64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1057K]
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  • 变电站并联电容器组配置及分闸过电压的仿真分析

    王继隆;李盛伟;王楠;高宇;

    并联电容器组是电网中重要的无功电源,用于提高电网功率因数、维持较高质量的运行电压、降低输电过程中电网有功功率损耗从而确保电网安全稳定的运行。本文采用国际通用的电力系统暂态分析程序EMTP/ATP计算了天津某110 kV变电站的并联电容器组分闸过电压。分析了在考虑并联电容器组断路器不同期分闸前提下,单独改变一组电容器组参数情况下对该组电容器组分闸过电压的影响。给出适合于天津电网具体情况的并联电容器组单组投合容量合理范围。结果表明,同一电抗率下,每相电容越大流经电容器组每相的氧化锌避雷器能量越大,最终甚至会烧坏避雷器。

    2019年01期 v.31;No.180 58-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1186K]
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  • 含同步调相机的HVDC输电系统电压稳定控制策略

    汤晓峥;党睿;刘一丹;施琳;王抗;王谱宇;

    传统高压直流(HVDC)输电系统的半控特性导致系统运行过程中需要大量无功补偿装置,系统运行过程中若出现电压波动,将引起电能质量下降和系统稳定性降低等问题,采用同步调相机提供系统运行中所需的无功得到广泛认可。本文针对含有同步调相机并网的HVDC输电系统电压稳定控制进行研究,对HVDC系统逆变侧接入同步调相机前后发生小扰动、中扰动和大扰动情况下逆变侧母线的电压波动情况进行对比,得到同步调相机接入对母线电压的补偿效果,并于PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建了同步调相机并网高压直流输电模型,仿真结果验证了理论分析的有效性。

    2019年01期 v.31;No.180 65-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1049K]
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  • 变频变压器在半波长变频调谐的应用

    周攀;伋玉聪;戴朝波;荆平;赵成勇;汪大洋;

    针对半波长交流输电(HWACT)线路的调谐问题,本文提出了基于变频变压器(VFT)的变频柔性调谐装置来获得不同的运行频率,使得输电线路满足半波长交流输电的特性。本文论述了变频调谐和变频变压器各自的工作原理,在PSCAD/EMTDC中建立了基于VFT的半波长交流输电变频柔性调谐等值系统模型,并设计出相应的控制策略。对输电线路的电气距离小于和大于半个基频波长的情况分别进行算例分析,仿真结果证明了所述变频调谐方法和变频变压器的实施应用均是有效的。

    2019年01期 v.31;No.180 71-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 1113K]
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  • 电子电力变压器并联运行的自适应下垂控制策略

    付国宏;杨赟;王元超;杨明;王丹;

    电子电力变压器(EPT)采用并联运行方式,可以提高电网供电的可靠性。在并联过程中下垂控制策略应用最为广泛。传统的下垂控制在线路阻抗不相等时会导致负荷分配不均并产生环流。为解决这一问题,提出了一种自适应下垂控制策略,将并联运行的EPT输出级功率的一次函数变成P、Q的二次函数,根据各自的额定容量求出对应的功率比例,调节实际输出功率,使EPT按额定容量成正比分配负荷,减小了线路阻抗不均造成的影响。在Matlab/Simulink中搭建仿真模型,并联系统动态性能良好,仿真结果验证了所提出控制策略的有效性和可行性。

    2019年01期 v.31;No.180 77-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 1519K]
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  • 双星型多电平组合式同相供电系统分析

    罗隆福;刘鹏飞;崔贵平;周颖启;曹洋;胡前;

    为实现电气化铁路牵引电力系统三相电流平衡,将双星型多电平变换器DSMC应用于单、三相组合式同相供电系统中,该系统可以省去常规补偿结构中昂贵的耦合降压变压器。对DSMC的等效模型进行分析计算,通过控制4个桥臂的调制系数来控制各桥臂的电流。针对DSMC的结构,提出一种上层电流控制、下层功率子模块投入切除控制的两级分层控制策略,保证了系统的安全稳定运行。最后通过搭建Matlab/Simulink模型并进行仿真,验证了理论分析的正确性和控制策略的有效性。

    2019年01期 v.31;No.180 84-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 1335K]
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  • 多源区域型分布式冷热电互联系统优化调度

    张诗鸣;熊铜林;董进军;杨迪;徐江平;邱朵;

    为了提高区域分布式冷热电联供系统的能源利用效率,考虑冷/热环网和电力辐射网的耦合,构建了冷热电联供单元与液态天然气冷能梯阶利用的能源系统。计及负荷需求和可再生能源的不确定性,通过对互联系统的天然气输入量、用户购入和回馈电量进行决策,以天然气购买成本、购电成本、碳排放成本和交互功率不平衡结算成本之和最小化为目标,提出多源区域型分布式冷热电互联系统的协同优化模型。以IEEE-15节点系统为例,详细分析了独立系统和互联系统对配电调峰的影响以及不平衡价格系数对运行成本的影响,结果验证了分布式冷热电联供互联系统具有很好的经济和环境效益、调峰效果和运行可靠性。

    2019年01期 v.31;No.180 91-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 1363K]
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  • 可再生能源和特高压接入下的区域电网可靠性和稳定性评估

    王春义;牟宏;柳璐;程浩忠;王宝勇;尹爱辉;

    为了掌握可再生能源和特高压接入给电网安全可靠性带来的影响,对2020年某实际区域电网规划网架进行了可靠性和稳定性的全面评估。本文提出了考虑可再生能源和特高压出力概率模型的基于蒙特卡罗模拟的可靠性评估方法,采用改进拉丁超立方重要抽样,建立基于BPA仿真结果的暂态电压稳定恢复指标,采用改进连续潮流法计算静态电压稳定裕度指标及薄弱节点。评估结果显示,2020年该实际区域电网规划网架可靠性水平高,静态电压稳定性满足导则要求,可再生能源和特高压接入对稳定性的影响凸显。

    2019年01期 v.31;No.180 99-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1168K]
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  • 考虑优化ARIMA模型差分次数的风功率预测

    曹俊波;周任军;邓学华;范文帅;刘利黎;孙嘉赣;

    针对现有差分自回归移动平均模型进行风功率预测不具有普遍适用性问题,对差分自回归移动平均模型进行改进,提出了一种确定不同出力特性的风电场风功率时间序列转化为平稳序列所需的最优差分次数的方法。应用增广迪基-福勒检验判断序列的平稳性,分别以赤池信息准则、Yule-Walker方程以及移动平均参数和自协方差方程的关系确定出模型阶数、自回归参数、移动平均参数,并加入限幅环节对预测结果进行修正。以昌图风电场的原始出力数据为例,以图形的形式直观分析了原始风电出力序列的概率分布特性、时间相关性、时间分布特性和波动特性等性质,验证了预测序列满足原序列的性质。以误差、均方差、平均绝对误差为预测评价指标,与原差分自回归移动平均模型相比,所提出的改进差分自回归移动平均模型具有更好的预测效果。

    2019年01期 v.31;No.180 105-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 1223K]
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  • 基于深度递归神经网络的电力系统短期负荷预测模型

    于惠鸣;张智晟;龚文杰;段晓燕;

    针对电力负荷非线性动态特性导致的负荷预测困难、预测精度低等问题,本文构建了深度递归神经网络短期负荷预测模型。在深度神经网络多隐层结构的基础上,深度递归神经网络增设了关联层,并以改进粒子群算法作为网络的优化学习算法,对模型权值空间进行深度优化。对某地区电网实际负荷进行预测仿真,结果表明与BP网络、深度神经网络相比,深度递归神经网络的平均绝对误差的周平均值分别降低1.61%和0.56%,验证了深度递归神经网络能够融合前馈与反馈连接,提高网络泛化能力,有效提高负荷预测精度。

    2019年01期 v.31;No.180 112-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 939K]
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  • 考虑环境效益的含分布式电源配电网概率可靠性评估

    李腾;葛少云;梁文举;周鑫;孙洪波;周平;

    分布式电源接入传统配电网提高了配电网运行的环境效益,但现有可靠性评估方法不能全面准确地展现分布式电源和负荷的随机波动特性。为此提出了一种配电网概率可靠性评估方法,以蒙特卡罗模拟法为评估框架,利用非参数核密度估计方法实现可靠性指标的概率密度估计,同时构建以最小化电压波动为目标的负荷削减策略。然后基于概率可靠性评估结果,从降低碳排放量的角度,全面准确地分析了分布式电源接入为配电网带来的环境效益,结合实际区域的馈线模型进行仿真计算,验证了该评估方法的有效性和准确性。

    2019年01期 v.31;No.180 117-123+131页 [查看摘要][在线阅读][下载 1022K]
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  • 负序和谐波条件下电能计量方式合理性分析

    何昆;徐莘;

    目前,负序和谐波条件下的电能计量方式仍然存在争议。以电气化铁路为研究对象,从功率因数调整电费的角度介绍了现行功率因数、算术功率因数、矢量功率因数和等效功率因数等参数的定义,对比分析了负序和谐波条件下功率定义的合理性。最后,通过仿真和实测数据分析了不同视在功率定义方法的应用特性。结果表明,等效视在功率因数更能反映牵引供电系统负序和谐波对电网产生的影响,具有更广泛的适用性与合理性。

    2019年01期 v.31;No.180 124-131页 [查看摘要][在线阅读][下载 1205K]
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  • 柔性直流配电网换流站交流母线故障响应特性

    曾冠铭;范春菊;乔林岳;苏建军;孙树敏;李广磊;

    基于电压源型换流器的柔性直流换流站内部交流母线故障会严重影响系统运行稳定性,需要对其故障响应进行分析。针对接地及相间两类故障,在换流站闭锁及闭锁失败的情况下,研究换流站及直流线路的故障响应机理、响应电路及响应特性,结合PSCAD仿真结果梳理故障响应过程,验证所提出的故障响应机理。研究表明,系统的能量交互是故障响应的重要组成部分,换流站闭锁时,故障响应主要为交直流系统能量交互及直流系统内部能量交互交替发生;闭锁失败时,除能量交互外,换流站控制主导了桥臂导通状态,故障回路及故障响应特性。

    2019年01期 v.31;No.180 132-141页 [查看摘要][在线阅读][下载 2298K]
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  • 高速电子开关可靠供电岛拓扑结构及其控制策略

    张俊峰;梁宇;张高言;王元超;王丹;毛承雄;

    为提高重要负荷的供电可靠性和供电质量,同时降低可靠供电岛的实现成本,本文首先给出了基于多变流器和高速电子开关的可靠供电岛拓扑结构。其次,根据变流器的端口特性设计了系统层面的控制策略,进一步设计了变换器层面的控制策略以实现各变换器端口特定的运行模式。分析表明,所提控制策略在可靠供电岛运行于不同工况时控制模式无需切换,仅需设定不同的指令量。最后,在Matlab/Simulink中基于所提控制策略仿真验证了可靠供电岛在实现高可靠供电方面的有效性,进一步表明了高速电子开关的采用不但简化了装置的结构和控制策略,降低了实现成本,也最大限度地保证了对负荷供电的高可靠性。

    2019年01期 v.31;No.180 142-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 2352K]
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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。

    2019年01期 v.31;No.180 24页 [查看摘要][在线阅读][下载 669K]
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  • 关于外文字符的字体

    <正>l.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01期 v.31;No.180 70页 [查看摘要][在线阅读][下载 659K]
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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)

    2019年01期 v.31;No.180 141页 [查看摘要][在线阅读][下载 640K]
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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,不要与摘要雷同或成为摘要的注释,避免公式推导和一般性的方法介绍。

    2019年01期 v.31;No.180 150页 [查看摘要][在线阅读][下载 651K]
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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

    2019年01期 v.31;No.180 151页 [查看摘要][在线阅读][下载 385K]
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