电力系统及其自动化学报

学术论文

  • 考虑车辆事故影响的高速公路充电站与服务区协同规划

    葛少云;周昊;刘洪;孙旻;张强;陈波;

    针对现有高速公路充电站规划未能考虑高速服务区并难以计及车辆事故情况等方面的不足,本文提出一种新的充电站和服务区协同规划方法。首先,以满足车主充电、餐饮休息等需求及其经济收益最优为目标,考虑服务区位置和上级电网容量等实际约束,建立了高速公路充电站和服务区协同规划数学模型;其次,结合统计数据和蒙特卡洛抽样,提出了考虑车辆事故的高速公路动态交通仿真方法;再次,基于动态交通仿真建立了电动汽车荷电状态SOC时空变化模型,对车辆行驶、充电选择和站内等待过程进行了分析;最后,提出了总体求解流程,并通过算例分析了车辆事故、服务区和改进遗传算法的影响,验证了所提出方法的有效性和实用性。

    2019年03期 v.31;No.182 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1170K]
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  • 考虑分布式电源控制方程的中低压配电网三相潮流计算

    杨晓萍;宋智翔;胡杨;吴尘;

    针对中低压配电网网络拓扑结构特点,将分布式电源三相稳态模型引入潮流计算中,提出了考虑分布式电源控制方程的基于注入电流型牛顿拉夫逊三相潮流计算方法。该方法通过在迭代过程中将同步发电机和逆变电源的控制方程与注入电流偏差方程相结合,采用牛顿迭代解法对异步发电机和双馈式发电机控制方程中的待求变量进行求解,实现了控制方程与潮流计算的结合。通过在含多种分布式电源的72节点系统验证了所提方法的正确性及有效性。仿真结果表明,该方法能够反映多种节点类型、不同分布式电源出力的控制特性,适用于计算含多种分布式电源的中低压配电网三相潮流。

    2019年03期 v.31;No.182 9-15+22页 [查看摘要][在线阅读][下载 1091K]
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  • 预测优化PID方法在含风电电力系统AGC中的应用

    赵熙临;林震宇;付波;何莉;徐光辉;

    随着现代电力系统中清洁能源发电容量占比不断提高,外部环境的不确定性对自动发电控制AGC效果的影响不容忽视。本文首先考虑风电影响,构建了含风电电力系统AGC模型。在此基础上,提出了一种预测优化比例积分微分PID控制器设计方法,并将优化后的PID控制器融入系统模型中,根据预测算法获取系统的最优预测序列,并据此调整PID控制器的输入,以解决传统PID控制器参数固定对系统动态特征所表现的不适应性,从而获取最优的AGC效果。仿真结果说明,所提方法能有效应对风电接入后带来的不确定性,具有更好的控制性能表现。

    2019年03期 v.31;No.182 16-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 1166K]
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  • 基于凸优化-寿命参数退化机理模型的锂离子电池剩余使用寿命预测

    姜媛媛;曾文文;沈静静;楚军;

    针对锂离子电池寿命预测中模型普适性差、预测精度不足等问题,提出一种基于凸优化-寿命参数退化机理模型的锂离子电池剩余使用寿命RUL预测方法。首先构造锂离子电池实际容量与其循环周期的退化机理模型。对锂离子电池寿命试验数据进行凸优化降噪处理;基于预处理得到的可靠性较高的数据,采用最小二乘法对所建机理模型的参数进行辨识,从而得到精确的模型表达式,实现锂离子电池RUL的预测。基于NASA锂离子电池数据集预测并评估锂离子电池的RUL,预测结果验证了模型良好的通用性,误差范围为4%左右。

    2019年03期 v.31;No.182 23-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 992K]
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  • 基于双态二进制粒子群优化算法的配电网故障定位

    钟建伟;朱涧枫;黄秀超;周玉超;张建业;黄谋甫;

    针对二进制粒子群算法在复杂配电网故障定位时易出现早熟收敛情况,本文提出一种双态二进制粒子群优化算法。通过引入进化因子,把粒子群分成捕食状态和探索状态两个部分,让陷入或即将陷入局部极值的粒子跳出来进行全局搜索。构造故障定位的评价函数,以33节点配电网为例,在故障信息完整和部分畸变的情况下,用该算法与二进制粒子群算法分别对配电网中的单点故障定位和多点故障定位进行仿真分析,结果验证了该算法的高效性和高容错性。

    2019年03期 v.31;No.182 29-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 850K]
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  • 基于小波分析的光伏电站储能容量优化方法

    李滨;高崇杰;吴思缘;

    光伏固有的随机性和间歇性对电力系统的安全稳定运行造成严重影响。为了提高系统稳定性,本文提出了一种基于小波分析的光伏电站储能容量优化方法。该方法根据光伏出力波动对系统的冲击不同,利用小波变换对光伏电站输出功率偏差进行多尺度分解并重构,得到多层变化平缓的低频信号和波动剧烈的高频信号,由此精确细分信号频段;用快速傅里叶变换对重构后的信号进行时频转换,得到光伏电站对不同时间响应的控制需求量;通过频谱分析,确定平滑光伏电站输出功率波动的储能配置。仿真结果表明,所提方法能够以较小的储能容量、平滑光伏电站功率波动并使实际输出功率与计划相契合,极大提高光伏的可控性,为将来大规模光伏并网提供了可能。

    2019年03期 v.31;No.182 35-41+49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1111K]
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  • 优选小波包和AdaBoost-SVM的柔性直流输电变流器故障诊断

    郑小霞;彭鹏;

    变流器作为输电系统中的核心部件极易发生故障。为了提高其故障诊断精度,提出一种优选小波包的故障特征提取和鸟群算法优化的AdaBoost-SVM相结合的故障诊断方法。首先,采用正常特征和故障特征之间的夹角余弦来选择小波基;再利用Parseval恒等式计算小波包变换后各频带的能量,以突出故障信号在尺度上复杂的细节特征;最后采用鸟群算法优化AdaBoost-SVM来实现变流器的故障诊断。仿真结果显示,该方法可对变流器开路故障进行有效诊断;相比于传统的SVM算法,该方法噪声鲁棒性强而且在不同比例训练样本下的诊断精度都要高。

    2019年03期 v.31;No.182 42-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 979K]
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  • 兼顾降负荷和反弹抑制的负荷聚合商下空调集群调控策略

    张天伟;王蓓蓓;贲树俊;胡楠;叶颖杰;

    负荷聚合商下的空调负荷是一种削峰潜力大的需求响应资源,但在短时削峰后,用户的设定温度调回行为会造成较大的负荷值和负荷反弹。为解决该问题,对负荷聚合商下的空调集群提出了3个负荷反弹指标,即空调集群室内温度均值、方差以及空调开启台数。这3个指标将用于制定兼顾降负荷和反弹抑制的聚合商空调集群调控策略,其中包含需求响应策略和设定温度调回策略。需求响应策略可在抑制空调集群负荷反弹的同时充分发挥其降负荷潜力;设定温度调回策略可在抑制空调集群室内温度调回后负荷反弹的同时,最小化空调集群进行设定温度调回的功率。本文策略弥补了当前空调调控策略研究的不足。

    2019年03期 v.31;No.182 50-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1369K]
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  • 基于PMU量测的配电网模型等值与就地电压控制

    郭屾;王鹏;林佳颖;张磐;戚艳;宿洪智;

    电压控制是提高电压质量,保障电网安全、优质和经济运行的重要措施之一,而就地电压控制作为一种重要手段,能够实现无功功率分层分区就地平衡,可以有效改善局部电压质量,将电压维持在正常运行范围以内。本文提出一种基于同步相量量测的戴维南等值与就地电压控制方法,首先利用量测数据并考虑量测中噪声和系统内部运行状态变化的影响,通过卡尔曼滤波估计得到戴维南等值模型参数;然后根据等值后的网络计算等值节点的电压-功率灵敏度,进一步利用电压-功率灵敏度提出了就地电压无功控制策略。将本算法用于IEEE 33节点配电系统,验证了所提出算法的正确性和有效性。

    2019年03期 v.31;No.182 61-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 1022K]
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  • 带平衡绕组的分裂式变压器短路电流计算分析

    李龙女;张雅倩;李岩;刘晓明;

    分析短路等值电路并计算故障电流最大值是带平衡绕组的分裂式变压器设计的关键问题之一。应用对称分量法和基于场路耦合的有限元分析法,对突然发生不同短路故障情况(包括单相接地短路、两相接地短路、两相相间短路和三相短路)下的变压器进行了等值电路分析和短路电流计算。以型号为SFFZ10-88 000 kV·A/220 kV的变压器为例进行了解析计算和仿真分析。结果表明:单相接地短路和两相接地短路时的短路电流较大;在两相接地短路时的安匝平衡是关于矢量平衡,此时有限元分析法更适用。

    2019年03期 v.31;No.182 69-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1051K]
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  • 基于新型三相锁频环的锁相技术

    邹兵勇;李华;利雅琳;刘俊峰;

    锁相技术是分布式发电系统并网运行最基本的技术要求之一。针对在电网电压频率发生突变时传统锁相环PLL无法准确锁定电压相位的问题,本文提出了一种新型三相锁频环FLL。首先说明了因非理想微分运算导致频率估算时产生稳态误差的原理;然后详细分析了非理想电网条件下可能存在的3类误差源,并提出相应的解决方案;最后,系统地阐述了新型锁频环工作原理和参数设计的方法,并在Matlab/Simulink建立了相应的仿真模型,与基于dq同步坐标变换的三相同步锁相环SRF-PLL方法进行了对比实验。结果证明,该新型三相锁频环的动态响应速度很快,频率突变时的锁相性能比传统锁相环更好,具有很好的实用价值。

    2019年03期 v.31;No.182 76-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1238K]
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  • 新一代配电自动化主站信息穿区安全的ANP评估方法

    丁一;葛磊蛟;张磐;刘春雨;汪宇倩;吴莉萍;

    针对新一代配电自动化主站在信息交换过程中所面临的外部干扰、信息失真、系统攻击等系列安全问题,本文提出了一种基于网络层次分析法ANP的新一代配电网自动化主站信息穿区安全性评估方法。首先,从运行状态、配置方式、运行工况和管理安全等多方面构建了新一代配电自动化主站信息穿区安全性综合评价指标体系;其次,详细阐述了ANP的典型结构,并应用ANP求取综合评估指标体系的赋权;最后,通过天津地区典型的实际案例分析,验证所提指标体系及评估方法的合理性与可行性。

    2019年03期 v.31;No.182 83-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 822K]
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  • 应用盘面特征识别红外检测盲区的零值绝缘子

    万亚玲;李娜;李唐兵;张也;彭子健;姚建刚;

    依据铁帽特征的零值绝缘子红外检测存在检测盲区,零值绝缘子的漏检将严重威胁电网的安全运行。本文将盘面特征纳入劣化识别判据中,建立了湿污绝缘子串盘面温升求解模型,该模型通过对串中不同位置绝缘子表面干燥带及干燥带电弧等运行状态进行判别,再根据热交换过程中功率平衡求解出盘面温升分布;并提出了以零值绝缘子与相邻绝缘子盘面温差特征来识别红外检测盲区内的零值绝缘子。仿真和试验结果均表明:湿污状态下,零值绝缘子盘面呈现"负温差"特征,且"负温差"程度由表面污秽度、空气湿度和零值绝缘子在串中的位置决定。

    2019年03期 v.31;No.182 89-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 1389K]
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  • 基于双向拍卖的多微电网协调优化调度

    伍雨柔;程杉;魏荣宗;

    将区域内多个单微电网互联构成多微电网系统是解决单微电网运行所面临诸多问题的有效方式之一。本文提出一种基于改进双向拍卖的多微电网能量协调优化调度模型。该模型首先以多微电网系统的综合成本最小为目标,优化计算各微电网与其他微电网和配电网的交互功率之和;其次,基于改进的双向拍卖买卖模型,协调微电网与其他微电网和配电网间的交互功率分配,满足各微电网的供需平衡,通过多微电网间的能量交互降低系统运行成本并减少对配电网系统的影响。算例结果表明,多微电网系统内能量互济,总运行成本降低,由此验证了所提出模型的有效性与经济性。

    2019年03期 v.31;No.182 96-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 1006K]
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  • 采用SV和GOOSE共口传输的过程层组网方案

    黄忠胜;刘娟;

    为了解决智能变电站过程层组网中采用SV和GOOSE共口传输方式所面临的报文过滤问题,简述了智能变电站过程层网络组网方案,通过分析智能电子设备IED之间的报文流量特征和通信需求,探讨了限制SV和GOOSE两种多播报文的配置方案,从工程应用的角度提出了一种基于VLAN技术的组网方案:根据IEEE802.1Q标签区分SV和GOOSE报文,对两种报文采取不同的VLAN划分原则。搭建试验平台对该方案进行了测试和分析,结果表明:该方案具有减少终端IED接收网络压力、工程实施简单、数据流向清晰的优点。该方案对新一代智能变电站过程层组网具有参考意义。

    2019年03期 v.31;No.182 102-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 860K]
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  • 多维导数阶数控制的多步Taylor级数暂态稳定计算方法

    夏世威;徐英;郭志忠;李庚银;

    为提高电力系统暂态稳定分析效率,本文提出了多维阶数控制的多步Taylor级数暂态稳定快速计算方法。该方法基于多步Taylor级数展开理论,针对不同时间常数的机组及不同积分时刻的机组转角状态量,根据时域仿真计算精度建立了转角状态量的高阶导数阶数差异化控制策略,并从理论上分析了忽略部分高阶导数对转角轨迹的影响。所提方法可实现状态变量时间和空间上的动态多维导数阶数控制,消除常规Taylor级数法暂态稳定分析的计算冗余。New England 10机39节点算例仿真验证了所提方法可灵活方便地实现Taylor级数法的时空多维阶数控制,能有效提高暂态稳定分析效率。

    2019年03期 v.31;No.182 107-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 869K]
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  • 光储电站发电平价上网问题研究

    何永贵;韦淑敏;何宸;

    目前新能源补贴发放不及时等问题突出,光储电站只有实现平价发电,才能摆脱国家补贴,取得与传统能源一致的成本优势。本文通过分析光储电站的收益和成本函数,构建基于全寿命周期理论的光储电站成本电价模型;结合常规能源上网电价,提出光储电站平价上网可行性指标;通过敏感性分析,计算光储电站平价发电的临界投资成本。最后利用学习曲线等方法,对光伏组件及电池的价格进行预测,得到光储电站实现平价上网的关键时间节点。算例结果表明,当前光储电站成本电价较高,但随着建设成本的下降,预计将于2021年实现平价上网。本文研究有助于光储电站的投资决策以及国家阶梯性电价政策的调整。

    2019年03期 v.31;No.182 113-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 1007K]
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  • 滑模PR控制的三相Vienna整流器

    马辉;鄢圣阳;王书征;危伟;

    针对传统比例积分PI控制中响应速度慢、稳态性能差等问题,本文提出滑模比例谐振PR控制方法,其中电压外环采用滑模控制,电流内环采用PR控制。滑模控制提高直流侧电压的响应速度,PR控制改善交流侧电流正弦化程度。最后搭建Matlab/Simulink仿真及实验平台,验证文中所提滑模PR控制策略的有效性和可行性。仿真和实验结果证明滑模PR控制策略具有较好的鲁棒性和动态性能。

    2019年03期 v.31;No.182 122-127+145页 [查看摘要][在线阅读][下载 1708K]
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  • 负荷数据不完全的配电网降损优化方法

    唐海国;龚汉阳;冷华;朱吉然;毛涛;

    为减小配电网网损,本文对不完全配电网负荷数据情况下的多种类型分布式电源出力优化方法进行了研究。首先,依据配电网拓扑结构、支路参数和部分有监测装置节点的负荷数据,计算出其他节点的负荷功率;其次,以多种类型分布式电源的出力为决策变量,以网络节点电压和支路电流不越限为约束条件,以配电网线路总体损耗最小为目标建立优化模型,采用罚函数方法处理约束条件,结合优化目标函数确定适应度函数;最后,采用粒子群优化算法进行优化模型求解。通过某10 kV馈线中的仿真算例验证了所提出方法的正确性和有效性。

    2019年03期 v.31;No.182 128-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 857K]
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  • 综合RapidMiner与改进粒子群极限学习机算法的变压器故障诊断

    魏金萧;周步祥;唐浩;张百甫;杨常;

    针对三比值法用于变压器故障诊断缺编码以及各种人工智能方法抗干扰能力不足等问题,提出了综合RapidMiner与改进粒子群极限学习机算法RM-MPSO-ELM的变压器故障诊断方法。该方法利用RapidMiner工具,结合变压器样本数据,挑选出与故障类型最相关的输入变量,并针对极限学习机算法参数选择困难的问题,利用改进粒子群优化算法进行了参数优化。最后,使用极限学习机算法对变压器的潜在故障进行识别,并将之与IEC三比值法、支持向量机方法以及不同组合的极限学习机算法的诊断性能进行了比较。结果表明,本文所提方法具有更高的诊断精度。

    2019年03期 v.31;No.182 133-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 837K]
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  • 基于紫外图像信息提取的离散液滴参数对复合绝缘子沿面放电特征的影响

    王涛;栗鹏辉;杜恒;王谦;周恺;刘勇;

    为提高污湿环境下输变电设备外绝缘运行可靠性,本文针对绝缘子运行期间离散液滴的形成和诱导的沿面放电闪络现象,基于图像处理、特征提取和定量指标的紫外图像信息提取技术对不同的液滴静态参数(位置、体积和电导率)下的沿面闪络放电过程进行分析。得到了液滴诱发绝缘子放电的变化过程以及绝缘子起始放电电压和闪络电压与液滴的位置、体积和电导率之间的变化规律。研究结果有助于进一步分析表面液滴在污闪过程中的作用机理,对电力系统的安全稳定运行具有重要意义。

    2019年03期 v.31;No.182 139-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 1314K]
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  • 基于多表融合数据的用户短期用电量预测

    郑国和;贺民;郑瑞云;童建东;刘英;韩威;

    用电量预测是用户用能分析的一个重要研究内容,提高预测精度对用户用能分析以及异常检测具有重要意义。利用用电信息系统采集的电、水、气三表数据,提出了基于支持向量机的短期用电量预测方法。该方法首先利用通径分析计算出影响用户用电量的日特征向量的权重以及模糊相似矩阵;然后,通过模糊聚类传递闭包法选取相似日,并将它们作为样本训练支持向量机模型,实现对用户用电量的预测。采用杭州地区2016年的多表融合数据对提出方法的性能进行测试。实验结果表明,多表融合预测相对于单表预测方法,其单用户用电量和小区多用户总用电量的预测相对误差分别减小了6%和1%以上。

    2019年03期 v.31;No.182 146-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 907K]
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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,cB/(mol·dm~(-3))。

    2019年03期 v.31;No.182 68页 [查看摘要][在线阅读][下载 663K]
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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。

    2019年03期 v.31;No.182 95页 [查看摘要][在线阅读][下载 663K]
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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03期 v.31;No.182 151页 [查看摘要][在线阅读][下载 19K]
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