电力系统及其自动化学报

学术论文

  • 负载不平衡条件下双PWM换流器控制策略

    陈霞;张波;孙海峰;朱新霞;

    为解决低压配电网因负载不对称引起的输出电压不平衡问题,本文在传统的双脉宽调制PWM换流器基础上,设计了一种逆变侧四桥臂的换流器结构。该结构保留了整流侧的基本控制方法;逆变侧在对比传统电压电流双环控制的基础上,研究了一种改进双环控制策略,首先采用复系数滤波器实现对正、负序分量的分离和提取,然后通过设计正、负序电压同步控制取代传统的电压外环单独控制。通过改进的双PWM换流器,不仅能实现网侧背景谐波的有效隔离,更能消除逆变侧因负载不对称而引起的电压不平衡问题。通过PSCAD/EMTDC进行仿真验证,仿真结果表明所提控制策略行之有效。

    2019年07期 v.31;No.186 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 1318K]
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  • 考虑节点脆弱性的配电网多阶段PMU最优配置

    王澍;徐潇源;孔祥瑞;严正;

    随着配电网的不断发展,同步相量测量装置PMU在配电网中的应用得到了越来越多的关注。本文提出了一种考虑配电网节点脆弱性的多阶段PMU最优配置方法。首先,构建考虑节点权重的多阶段PMU配置模型。其次,将配电网节点度、电气介数、凝聚度和紧密度作为指标,通过熵权法和层次分析法,结合TOPSIS求得配电网节点脆弱性指标。最终,通过混合整数线性规划求解得到多阶段配置方案。通过对IEEE33节点和PG&E69节点配电网系统进行仿真计算,验证了本文算法的可行性和有效性。

    2019年07期 v.31;No.186 8-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 972K]
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  • 基于电热泵自调节的农村配网电压优化控制策略

    何哲;李洪涛;侯恺;郝良;

    针对大量电热泵接入农村低压配电网的工程背景下,本文提出了一种基于电热泵自调节的配电网电压优化控制策略。首先对典型电热泵设备的热力学动态机理和电力学启动特性进行了分析,进而研究了电热泵的电压调节潜力和原理。在此基础上,提出了日前优化调度和日内实时调节相结合的电压优化策略,日前优化调度以电压偏差最小为目标,优化未来一日有载调压变压器和并联电容器组动作方案;日内实时调节以电热泵的启停为主要调节手段,在满足用户采暖需求和改善电压质量间各单体电热泵根据自调节策略响应启停。通过北京通州某实例表明,所提策略可有效提高农村配电网运行电压质量,改善电热泵启动情况和用户采暖效果。

    2019年07期 v.31;No.186 15-22+35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1189K]
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  • 云模型在变电站作业风险感知中的应用

    陈碧云;张福勇;

    随着智能变电站的发展,各类智能监测设备和信息技术广泛应用于变电站现场,使得电力作业在线风险感知逐渐替代传统风险评估并成为电力作业安全预控和决策的重要辅助手段之一。考虑到变电站作业风险感知是一个复杂的多因素综合过程,结合系统工程学原理,综合人为、设备、环境3个方面的影响因素,建立变电站作业风险感知的相关要素体系并提取关键要素,再以关键要素为输入参数构建变电站作业风险云模型,结合三角模糊函数层次分析法获取云模型的相关期望、熵、超熵等数字特征,最后应用云模型来感知变电站现场作业的风险等级,为变电站作业项目的安全管控和决策提供指导意见。

    2019年07期 v.31;No.186 23-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 823K]
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  • 级联H桥光伏并网逆变器漏电流抑制调制策略

    叶满园;康力璇;

    针对级联H桥光伏并网逆变器存在的漏电流问题,本文提出了一种能够有效抑制漏电流的调制策略。首先建立了级联H桥光伏并网逆变器共模等效模型,分析了影响共模漏电流的主要因素,提出了一种改进的移幅载波调制策略,通过利用不同的开关状态对系统共模电压的影响,保持开关切换过程中共模电压恒定,最终解决了系统的漏电流问题。该方法结构简单,能够有效抑制系统的共模漏电流,最后仿真实验结果验证了该方法的有效性和正确性。

    2019年07期 v.31;No.186 30-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1258K]
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  • 基于帕累托最优的电力CPS多目标防御策略研究

    阮振;吕林;刘友波;杨嘉湜;刘俊勇;倪伟;

    针对低频率高损失的电力CPS蓄意攻击事件,基于博弈论思想及理性人假设,建立了两阶段多目标模型,并通过求解帕累托最优,为电网防御人员制定防御方案提供了参考。第1阶段以直流潮流建模,基于线性规划遍历求解经调度人员合理应对后的所有攻击方案的最小攻击损失。第2阶段基于强度帕累托进化算法SPEA求解多目标模型,得到利用最少的"人财物"等防御资源实现最佳防御效果的帕累托前沿,并给出了整个博弈过程的纳什均衡。最终通过修改的IEEE14节点系统验证了该方法的有效性。

    2019年07期 v.31;No.186 36-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 805K]
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  • 采用深度学习和多维模糊C均值聚类的负荷分类方法

    石亮缘;周任军;张武军;余虎;李彬;王珑;

    为了对日趋海量的负荷数据进行有效地分类处理,提出一种采用深度学习和多维模糊C均值聚类的负荷分类方法。采用深度学习中的卷积自编码器CAEs堆叠形成深度卷积自编码网络,通过训练实现对输入的典型日负荷曲线集进行特征分层提取和降维处理。计及低维特征序列的数值维度和趋势维度,将数值序列的欧氏距离与趋势序列的改进动态时间弯曲距离相结合为多维相似性距离,作为新的相似性指标,提出一种多维模糊C均值聚类算法,用以对特征序列进行聚类分析。算例分析结果表明,所提出的方法在数据特征提取降维、负荷分类有效性、稳定性及聚类效率等方面具有较大优势,可为需求侧管理项目选择、电价制定、负荷管理优化等提供有效参考。

    2019年07期 v.31;No.186 43-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1512K]
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  • 基于模糊Bagging-GBDT的短期负荷预测模型研究

    毕云帆;撖奥洋;张智晟;孙文慧;

    为了提高常规梯度提升决策树GBDT算法的泛化性能,并实现并行计算,在GBDT的基础上,利用隶属度函数对气象数据进行模糊处理,同时引入Bagging算法,通过Bootstrap方式对原始数据进行多次抽样形成新的训练样本,分别训练模糊GBDT负荷预测子模型,提出了基于模糊Bagging-GBDT的短期负荷预测模型。算例分析结果表明,本文提出的预测模型相较于BP-NN和常规GBDT预测模型,7日平均绝对误差分别降低了1.44%和0.22%,模型具有良好的预测精度和稳定性。

    2019年07期 v.31;No.186 51-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 849K]
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  • 计及储能调度因素的短期负荷预测模型

    陈丽娜;撖奥洋;于立涛;张智晟;

    为了进一步提升电力系统短期负荷预测模型的精度,提出了计及储能调度因素的短期负荷预测模型。预测模型考虑了数量日益攀升的储能用户对负荷预测产生的影响,并针对基于电价和基于合同两种储能调度运行控制策略,分别构造与其对应的储能充放电模型。在改进后的负荷预测模型的构建过程中融入了与储能调度行为相关的电价因素和合同因素,并采用Elman神经网络(Elman-NN)进行短期负荷预测。仿真实例证明,计及储能调度因素的Elman-NN短期负荷预测模型预测精度优于传统的短期负荷预测模型,测试结果的平均相对误差和最大相对误差的平均值分别达到0.019 4和0.065 4,验证了该模型具有较好的预测性能及稳定性。

    2019年07期 v.31;No.186 57-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 920K]
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  • L2范数和真正跟踪误差的自适应谐波检测算法

    李志军;王亚楠;安平;张鸿鹏;孙乐;徐铎;

    基于自适应噪声对消原理的自适应谐波检测方法具有众多优点,但算法中步长的选择必须在收敛速度和稳态精度之间做一个平衡。本文基于L2范数和真正跟踪误差提出了一种改进的变步长自适应谐波检测算法。本算法利用滑动积分器找到真正能反映跟踪情况的反馈量,再将更新后的反馈误差代入步长迭代函数中调节步长。利用L2范数公式将输入信号引入步长迭代函数中,从而可以反映输入信号对性能的影响。仿真结果表明,该算法在谐波检测中既可以保持较快的收敛速度,也能有较小的稳态失调。

    2019年07期 v.31;No.186 64-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1034K]
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  • 基于自编码器和卷积神经网络的电能质量扰动分类

    朱瑞金;郭威麟;龚雪娇;

    传统电能质量扰动分类方法往往需要依靠专家经验提取特征,分类的准确率有限。结合具有强大特征提取能力的稀疏自动编码器和卷积神经网络提出了一种基于深度学习的电能质量扰动分类方法。本文所提方法包括无监督的特征提取和有监督的扰动分类两个环节。首先,通过编码器将高维度的输入数据映射到低维的隐变量特征,并利用解码器把新特征还原为原始的输入信号。然后,以编码器输出的隐变量作为特征,经卷积网络输出扰动类型。仿真结果表明,本文方法提取的特征以及分类器的性能均优于传统方法。

    2019年07期 v.31;No.186 70-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1227K]
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  • 风电场短期风速的C-C和ELM快速预测方法

    苏盈盈;李翠英;王晓峰;康东帅;刘君;

    风电场短期风速具有随机性、多变性和时变性,故其预测精度和时效性有待提高。本文提出C-C法结合极限学习机ELM的快速预测方法,该方法考虑原始的单变量时间序列风速数据间的最大动态演化信息,采用相空间重构C-C法确定风速时间序列间的相关关系,得到风速变化特征的最佳嵌入维数和延迟时间。进而采用具有算法学习速度快、收敛精度高的ELM方法进行风速的快速预测。通过对重庆某风电场短期风速的预测发现,与神经网络和支持向量机方法预测所得结果相比,不仅提高了短期风速预测精度,而且所用方法的预测时间短,适合风电场对短期风速快速预测的需求。

    2019年07期 v.31;No.186 76-80+87页 [查看摘要][在线阅读][下载 1213K]
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  • 基于层次分析法和熵权法的配电网调度评价

    李晨;殷自力;王晓辉;张功林;林宇锋;王清凉;

    供电企业调度管理目前缺乏完善的评价方法,由此导致了调度环节的盲目性。本文以配电网故障处理的调度管理业务为评价对象,构建了涵盖正确性、快速性、优异性、高效性等多维度目标的评价指标体系,提出了基于层次分析法和熵权法的综合评价模型及评价方法,可通过分析指标薄弱程度,辨识业务薄弱环节,从而实现配电网调度管理业务的科学、客观评价,实现配电网调度管理水平的同业对标和持续提升。针对某省九地市的算例分析验证了本文所述方法的合理性和有效性。

    2019年07期 v.31;No.186 81-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 787K]
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  • 基于变权组合模型的中长期负荷概率密度预测

    刘明;王红蕾;索良泽;

    单一模型或固定权重组合模型进行中长期负荷预测时,可能存在预测精度不高和预测误差不稳定的问题;且由于诸多不确定因素对中长期负荷预测的影响,确定的点预测结果不能很好地反映中长期负荷的波动性。针对上述问题,提出基于变权组合模型的中长期负荷概率密度预测方法,即在传统固定权重组合模型的基础上,考虑本次的预测结果,对模型权重进行自适应调整;利用变权组合模型对中长期负荷进行区间预测,最后再用高斯核密度估计方法求取区间概率密度函数。实际算例结果表明:与常规方法相比,该方法在预测精度上有所提高,预测误差波动范围进一步减小。

    2019年07期 v.31;No.186 88-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 1180K]
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  • 不同运行模式下区域综合能源系统多能潮流计算方法

    吴桂联;张林垚;林婷婷;魏炜;武敬文;郑洁云;

    电、热、气交替迭代法是目前应用广泛的综合能源系统多能潮流计算方法之一。受设备种类和外部能源供应条件等的影响,区域综合能源系统运行模式存在差异,对多能潮流的交替迭代计算将产生一定影响。本文针对上述问题,通过分析不同能源设备与外部能源供应条件对区域综合能源系统的影响,总结出电、热、气区域综合能源系统4种运行模式,并提出不同模式下区域综合能源系统多能潮流法的交替迭代形式和求解方法。通过算例分析,验证了所提多能潮流交替迭代算法的有效性。

    2019年07期 v.31;No.186 95-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1289K]
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  • 自阻型子模块MMC的实时仿真分析

    徐玉韬;谈竹奎;肖永;吕黔苏;李思;

    基于模块化多电平换流器的高压直流输电MMC-HVDC的直流故障处理能力直接关系到其在架空线领域和高压大容量场合的应用前景。本文针对一种基于自阻型子模块的模块化多电平换流器SBSM-MMC进行了基于FPGA的MMC并行建模分析,该方法将子模块投入、切除和闭锁的3种工作状态转化为子模块通用等效电路,并可以精确仿真每个子模块电容电压充、放电过程。在RTLAB实时仿真平台中建立MMC的FPGA模型并与PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真环境中的器件模型对比,验证了所建模型的精确性和实时性。

    2019年07期 v.31;No.186 105-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 992K]
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  • 交直流混合微电网频率和电压的无差控制

    谢卫才;李晓凤;王世豪;张细政;许志伟;刘星平;

    针对现有交直流混合微网的交流频率和直流母线电压都是有差调节的特点,本文将虚拟同步发电机VSG技术应用到连接交流微网和直流微网的互联变流器上。互联变流器的传输功率由直流微网母线电压偏差和交流微网频率偏差送到各自的PI控制器得出。该技术不仅使得混合微电网在负荷切换过程中响应较平滑,还能始终维持混合微网的交流频率和直流母线电压运行在额定值。采用PSCAD仿真软件进行了仿真验证,所提理论与仿真结果相吻合。

    2019年07期 v.31;No.186 110-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 1050K]
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  • 经济转型对西南地区能源需求的影响及预测

    路亮;柳璐;程浩忠;周全;江栗;

    西南能源优势和地区经济发展不协调,故本文研究了经济转型对西南地区能源需求的影响,旨在为西南地区的能源战略规划提供更为科学的理论依据和边界条件。研究了适用的经济转型定量判定指标和不同经济发展阶段的特征,采用灰色关联度分析了影响能源需求的主要因素,对比了灰色预测、ARIMA模型、多元回归3种能源需求总量预测方法,提出了基于马尔可夫链的能源需求结构预测方法。实例预测了十三五、十四五西南地区的能源需求总量,在能源消费结构中,煤炭所占比例逐步减少,天然气、水电和其他清洁能源的比例逐步提高。

    2019年07期 v.31;No.186 117-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 793K]
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  • 风电场内部无功分配优化策略

    李桂丹;王佳琦;靳新悦;张羽;

    随着风电场规模的不断增大,风电场可通过发出一定的无功功率参与电网电压控制。为减小因无功功率在风电场内部流动引起的有功损耗和节点电压波动,本文提出了一种无功分配策略,充分考虑风电场内部拓扑结构,计及风场内部线路分布和电气设备参量对潮流的影响,将双馈风力发电机组作为连续无功源,以风电场内部系统网损最小为优化目标,采用粒子群优化算法,对所构造的无功优化模型进行解算,实现对各个机组无功出力的合理分配。最后,以山东某风电场为例,对其各个机组无功出力进行了优化,减小了系统有功损耗,有效地改善了节点电压质量。

    2019年07期 v.31;No.186 123-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 851K]
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  • 电力负荷预测算法比较-随机森林与支持向量机

    霍娟;孙晓伟;张明杰;

    随机森林和支持向量机在电力负荷预测中的比较条件常被忽略,预测精度孰优孰劣存在争议。本文对支持向量机和随机森林的原理进行了研究,充分分析了预测对象和预测条件,从算法自身参数、数据集特点和气候特征3个因素进行比较。通过对预测条件的改变,用统计学比较分析两者的表现。结果表明支持向量机受自身参数影响较大;对具有共同变化趋势和相似模式特征的数据集,两种算法预测精度都较其他数据集显著提高;在本文使用的气候特征中,温度和露点对负荷预测的影响更大;在相同数据集和气候特征条件下,统计分析表明两种算法调整自身参数后的最优预测结果整体上没有显著差异。

    2019年07期 v.31;No.186 129-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 901K]
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  • 采用扰动观测器的风力发电系统最大功率控制

    史宏俊;张开明;郭涛;

    针对额定风速以下直驱式永磁同步风力发电系统的最大功率跟踪控制方法,提出一种改进扰动观测器控制DOBC策略。该方法针对风力发电系统负载的实时转矩和速度估计误差引起的扰动,设计了一种基于速度估计的负载转矩扰动观测器LDOB,并将其应用于阵风、渐变风、随机风3种风速系统的扰动观测器的控制,用于实现对系统转矩的估计补偿,以提高负载转矩突变情况下扰动观测器观测精度。最后基于Matlab-Simulink对所设计的复合控制器进行了仿真分析,结果验证了所设计的复合控制器的有效性。

    2019年07期 v.31;No.186 135-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 1123K]
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  • 采用滑模自适应控制的永磁同步风力发电系统最大功率控制

    张开明;史宏俊;郭涛;

    针对直驱式永磁同步风力发电系统存在的非线性、不确定性、强干扰的的问题,提出一种基于滑模自适应控制算法的最大功率点跟踪策略。为了实时估计发电机电动势以及系统转速和转矩,文中结合滑模控制和自适应控制算法,分别设计了滑模控制器和自适应观测器,并研究了渐变风、阵风、随机风3种风速下的滑模自适应控制器的控制性能。最后基于Matlab-Simulink进行了仿真验证,结果能实现对发电机转子角位置的准确估算,以及系统转速和转矩实时估计。

    2019年07期 v.31;No.186 143-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 1090K]
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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07期 v.31;No.186 50页 [查看摘要][在线阅读][下载 654K]
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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。(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07期 v.31;No.186 63页 [查看摘要][在线阅读][下载 634K]
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  • 关于论文中的图

    <正>1.图要精选,应具有自明性,切忌与表及文字表述重复。2.图要精心设计和绘制,要大小适中,线条均匀,主辅线分明。3.坐标图标目中的量和单位符号应齐全,并分别置于纵、横坐标轴的外侧。4.图中的术语、符号、单位等应与表格及文字表述所用的一致。

    2019年07期 v.31;No.186 75页 [查看摘要][在线阅读][下载 633K]
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  • 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07期 v.31;No.186 94页 [查看摘要][在线阅读][下载 633K]
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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07期 v.31;No.186 151页 [查看摘要][在线阅读][下载 20K]
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