电力系统及其自动化学报

学术论文

  • 基于SARIMAX-SVR的光伏发电功率预测

    周鑫;李燕;曾永辉;石鹏程;

    为提高光伏发电功率预测精度,提出一种基于外生因素及季节性的差分自回归移动平均SARIMAX(seasonal autoregressive integrated moving average with exogenous factors)并结合优化支持向量回归SVR(support vector regression)的光伏发电功率预测方法。首先,采用相关性特征法聚类气象条件中关键气象因子,以消除数据冗余并降低ARIMAX模型的复杂性;其次,在ARIMAX模型中引入季节性因素,构建SARIMAX模型来捕捉数据的季节性变化;最后,使用SARIMAX模型的拟合残差其作为SVR模型的输入,进一步拟合数据的非线性。通过仿真算例分析表明,所提方法可显著提高光伏发电功率预测精度。

    2024年05期 v.36;No.244 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1043K]
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  • 融合迁移学习与CGAN的风电集群功率超短期预测

    周军;王渴心;王岩;

    针对可再生能源不确定性导致电力系统消纳能力不足的问题,提出一种基于条件生成对抗网络与迁移学习融合的风电集群功率超短期预测方法。首先,分析了风电集群功率预测样本模式的不均衡性以及导致的神经网络预测误差偏移现象;其次,构建了条件生成对抗网络修复不均衡问题;最后,采用迁移学习结合时间卷积网络构建了风电集群功率超短期预测模型。测试结果表明,所提方法能够显著提高风电集群功率超短期预测精度。

    2024年05期 v.36;No.244 9-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 1231K]
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  • 计及光伏波动性的主动配电网双层有功无功协调优化

    卢锦玲;赵增辉;胡兴华;张学哲;王恩泽;

    针对含有高比例分布式电源的配电网在源荷不确定性和协调多种无功补偿设备等方面存在的问题,提出一种主动配电网双层有功无功协调优化策略。该策略首先针对离散型出力的有载调压变压器和电容器组,以网损和电压偏差为目标,建立上层优化模型;其次,下层优化模型通过储能出力平抑光伏的有功波动,同时通过调整静止无功补偿装置、光伏逆变器弥补光伏并网点的无功缺额,以配电网的有功波动和光伏并网点的电压偏差为目标,并采用改进的多目标粒子群优化算法求解该模型;最后,通过IEEE 33节点算例验证所提策略的有效性。该优化策略不仅提高了有功与无功的协调性,且实时性强,不依赖精准的设备控制,使配电网的经济性和可靠性得到提升。

    2024年05期 v.36;No.244 19-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 1066K]
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  • NFTSM控制的光伏并网系统低压穿越控制策略

    赵建文;李洋;袁艺博;张钰冰;

    针对现有PI与ISMC控制下光伏并网系统LVRT过程响应速度慢、不对称故障时控制效果较差或抖振效果明显等问题,提出一种NFTSM控制的LVRT控制策略。考虑光伏并网系统外部条件多变的特性,采用双指数滑模超平面与控制率,选取指数趋近律加速趋近速率,构造出具有调节有功、无功输出的非奇异快速滑模控制器,并验证其稳定与收敛性,简单且有效地实现了光伏并网LVRT。Matlab/Simulink仿真结果表明,NFTSM控制的光伏并网LVRT具有收敛速度快、谐波含量低、抗外界干扰与抖振抑制能力强等优点。

    2024年05期 v.36;No.244 27-36+47页 [查看摘要][在线阅读][下载 1338K]
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  • 考虑氢能利用与碳捕集联合灵活运行的综合能源系统源荷低碳优化

    高瑞阳;王新宝;高娴;王芳;徐懂理;

    为提高综合能源系统的低碳特性和新能源消纳能力,提出一种考虑氢能利用与碳捕集电厂联合灵活运行的综合能源系统源荷低碳优化调度策略。首先,引入溶液存储器和烟气旁路系统,建立碳捕集电厂综合灵活运行模型,针对氢能转换特性建立氢能利用模型,并提出碳捕集电厂-氢能利用的联合灵活运行模型;其次,构建计及价格型、激励型的综合需求响应模型;最后,以最优经济和低碳为目标,构建了综合能源系统低碳经济调度模型。仿真结果表明,考虑碳捕集电厂-氢能利用联合运行模型能有效降低系统碳排放量,实现综合能源系统经济、环保运行。

    2024年05期 v.36;No.244 37-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 1152K]
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  • 构网型直驱风机的小信号建模及动态频率支撑策略

    王健维;孟建辉;王毅;杨坚;汤义勤;王东旭;

    针对传统构网型直驱风机在大扰动下的频率和功率振荡较大的问题,提出一种动态频率支撑策略。首先对构网型直驱风机进行了详细的小信号建模。其次,通过主导特征根轨迹分析有功频率控制以及交流电压控制环节中参数对频率变化特性的影响,进而提出一种灵活改变控制参数的动态频率支撑策略。最后,在Matlab/Simulink仿真平台上搭建仿真模型,验证了小信号建模的正确性和所提策略的有效性,表明所提策略能有效减小动态过程中的频率和功率振荡。

    2024年05期 v.36;No.244 48-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1346K]
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  • 基于改进深度极限学习机的光伏扩容用户识别方法

    汤渊;吴裕宙;苏盛;刘韵艺;王耀龙;

    为准确识别违规的分布式光伏扩容骗补用户,提出一种基于改进深度极限学习机的光伏扩容用户识别方法。首先利用同地区光伏发电出力具有相似性的特点,通过余弦相似度对参考电站和待测站点进行预处理;然后应用麻雀搜索算法SSA(sparrow search algorithm)对深度极限学习机DELM(deep extreme learning machine)的权值参数优化,用预处理的数据集训练SSA-DELM拟合模型,并根据光伏扩容的特性计算扩容系数。实验结果验证了所提方法对分布式光伏违规扩容用户识别的有效性。

    2024年05期 v.36;No.244 59-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 1084K]
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  • 考虑移动储能的风雨灾害配电网弹性提升方法

    王笑雪;迟林林;陈海文;

    以台风和暴雨为代表的极端自然灾害会导致配电网大规模故障。为减小故障损失,提出一种计及风雨联合灾害下考虑移动储能的配电网弹性提升方法。首先,量化台风和暴雨灾害对配电网造成的影响,构建风雨联合灾害下的配电网故障率模型并基于系统信息熵筛选典型故障场景;其次,以灾害期间切负荷经济损失最小为目标,建立混合整数二阶锥规划模型,提出计及弹性提升的移动储能运行调度方法;最后,通过仿真算例对所提方法的有效性进行验证。结果表明,本文所提方法能有效提升配电网弹性,减少停电带来的经济损失。

    2024年05期 v.36;No.244 69-79+89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1209K]
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  • 考虑时段划分的高风电渗透率系统储能配置

    颜湘武;卜劲勇;王庆澳;董梁悦;董清;贾焦心;

    随着风电渗透率不断升高,其波动性、随机性的特点使得电力系统出现严重的弃风及调峰困难问题。为此,提出一种考虑时段划分的高风电渗透率系统储能优化配置模型。首先,在净负荷的基础上计算峰谷隶属度,综合考虑风电消纳、峰谷差和用户满意度,采用量子粒子群算法寻优;其次,在最优时段的基础上综合考虑火电机组和储能的成本及收益,以净成本最小为目标函数优化出最优储能配置方案;最后,通过不同风电渗透率的算例分析验证所提优化模型的合理性和有效性。

    2024年05期 v.36;No.244 80-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1164K]
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  • 碳交易机制下园区综合能源系统优化调度

    黄冬梅;王干帅;孙锦中;胡安铎;孙园;

    为抑制园区综合能源系统的碳排放,优化系统运行成本,提出一种以系统运行总成本最小为目标、平衡经济性和低碳性的园区综合能源系统优化调度策略。首先将阶梯式碳交易机制引入综合能源系统,然后在能源供给侧利用光热电站促进光能实现削峰填谷,在需求侧通过需求响应减少电、热能的使用成本,最后运用CPLEX进行求解,并对多个优化调度方案进行对比分析。结果表明,所提方案在有效控制系统运行成本的同时,碳排放量也得到降低,有助于园区综合能源系统实现“双碳”目标。

    2024年05期 v.36;No.244 90-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 1042K]
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  • 基于低碳经济优化调度的电-碳联合需求响应改进策略研究

    霍现旭;陈天恒;魏立勇;庞超;李野;

    随着中国双碳目标的提出以及全国碳市场的快速发展,探索碳市场环境下电力系统的发展和优化调度策略具有十分重要的意义。以电力系统最小化成本和碳排放量为目标,提出了一种基于低碳经济优化调度的电-碳联合需求响应改进策略,该策略将碳排放权交易市场中的碳成本引入到需求响应目标中,通过日前模拟优化调控的方法,获得系统各节点参与需求响应的最优策略。研究结果显示,所提改进策略能够在满足需求响应要求的条件下有效减少碳排放。

    2024年05期 v.36;No.244 99-104+113页 [查看摘要][在线阅读][下载 914K]
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  • 储液式CCS耦合P2G的综合能源系统低碳经济调度

    李欣;李涵文;陈德秋;李新宇;鲁玲;郭攀锋;

    为应对电转气P2G(power-to-gas)和碳捕集系统CCS(carbon capture system)在可再生能源出力不足时耦合失效的问题,考虑对常规CCS引入CO_2储液罐以加强P2G和CCS的耦合。首先,构建储液式CCS和P2G的耦合模型,利用储液罐将CCS捕集的CO_2时移至可再生能源富足时段,供P2G再利用;其次,构建储液式CCS与P2G耦合的电热气综合能源系统日前优化调度模型;最后,以北方某工业园区为例进行仿真。结果证明所提模型可以充分利用CCS捕集的CO_2,从而获得更好的经济和环境效益。

    2024年05期 v.36;No.244 105-113页 [查看摘要][在线阅读][下载 1045K]
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  • 基于系统聚类法的含新能源电力系统分区策略

    韩平平;郭佳林;董玮;王正风;

    为实现含新能源电力系统的惯量分布特性的有效评估,提出一种基于系统聚类法的含新能源电力系统分区策略。首先分析新能源机组惯量与同步机组惯量之间的差异;其次构建节点惯量响应模型,分析节点惯量相关因素的特性;然后通过主成分分析对影响节点惯量的主导变量进行降维,将降维后的变量应用系统聚类法对节点进行聚类分区;最后通过系统辨识得到区域惯量,评判出整个系统惯量的空间分布。在仿真软件中搭建改进的IEEE 10机39节点模型验证了分区策略的合理性。

    2024年05期 v.36;No.244 114-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 866K]
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  • 基于时空相关性的短期光伏出力预测混合模型

    李豪;马刚;李天宇;李伟康;沈静文;

    光伏功率预测是电网优化调度、稳定运行的关键基础,为了应对传统预测模型对潜在特性发掘不到位等问题,提出了基于时空相关性的短期光伏出力预测混合模型。它由图卷积神经网络GCN(graph convolutional neural network)、辛几何模态分解SGMD(symplectic geometry mode decomposition)、卷积神经网络CNN(convolutional neural network)和双向长短期记忆BiLSTM(bi-directional long short-term memory)神经网络组成。首先,建立区域光伏电站图结构,利用GCN推导出待测电站空间信息;其次,采用SGMD对输入特征进行模态分解,得到表现数据时序变化特征的多级模态子序列;最后,采用CNN-BiLSTM神经网络进行特征提取和光伏发电功率预测。实验结果表明,与多种组合预测模型相比,所提方法具有更高的预测精度。

    2024年05期 v.36;No.244 121-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 1263K]
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  • 光储联合发电系统不对称故障穿越控制策略

    陈晓龙;郑杰颖;李仲青;王聪博;

    针对电网不对称故障下光伏发电系统输出功率与直流侧电压二倍频波动问题,提出了一种光储联合发电系统低电压穿越控制策略。在低电压穿越期间,充分利用光伏并网逆变器和储能变流器容量向电网输送有功和无功功率;在此基础上令储能变流器采取基于负序虚拟电导的负序电压补偿控制策略;同时,分析了单台以及多台储能变流器参与负序电压补偿的原理,并对负序虚拟电导进行了自适应优化设计。仿真结果表明,所提控制策略能够有效削弱光伏发电系统输出功率与直流侧电压的二倍频波动。

    2024年05期 v.36;No.244 130-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 1212K]
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  • 新型电力系统的全能型静止同步机优化配置

    李玲芳;王国腾;陈义宣;游广增;黄莹;徐政;

    提出一种用于提升频率和静态电压稳定性的全能型静止同步机优化配置方法。首先,推导出频率稳定的约束解析表达式,并基于奇异值理论建立系统静态电压稳定约束,建立考虑频率和静态电压稳定约束的全能型静止同步机优化配置模型;然后,将全能型静止同步机优化配置模型分解为选址定容主问题和稳定裕度计算子问题,通过主问题和子问题的交替求解实现最优解的近似逼近;最后,在一个修改的IEEE 39节点系统中进行测试,验证了所提方法的有效性。

    2024年05期 v.36;No.244 141-149页 [查看摘要][在线阅读][下载 939K]
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  • 基于功率信号分析的光伏电站故障诊断方法

    郑晏;厉小润;张天文;

    为提高光伏电站故障诊断精度,提出一种基于功率信号分析的光伏电站故障诊断方法。首先,用卷积神经网络结合长短记忆CNN-LSTM(convolutional neural networks-long short-term memory)模型和岭回归模型对历史发电的时序信息进行充分挖掘,再依据实际与预测发电功率之间的动态时间规整DTW(dynamic time warping)距离进行电站故障检测;其次,提出一个基于实际发电功率频域特征的故障分类指标,建立分类规则库,将电站故障分为通信故障、设备故障、限电故障,结合故障影响等效发电小时数评估电站故障程度;最后,通过算例分析验证了该算法的有效性。

    2024年05期 v.36;No.244 150-158页 [查看摘要][在线阅读][下载 1235K]
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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,c_B/(mol·dm~(-3))。5.不能把ppm、pphm、ppb、ppt、rpm等缩写字作单位使用。

    2024年05期 v.36;No.244 26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。

    2024年05期 v.36;No.244 58页 [查看摘要][在线阅读][下载 626K]
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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。

    2024年05期 v.36;No.244 98页 [查看摘要][在线阅读][下载 643K]
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