电力系统及其自动化学报

学术论文

  • 计及动态时空相关性的多风电场短期功率预测

    李丹;黄烽云;杨帆;唐建;罗娇娇;方泽仁;

    针对同一区域内多风电场出力间复杂且动态的时空相关性,提出一种基于注意力时空同步图卷积网络的多风电场短期功率预测模型。首先引入注意力机制量化天气特征对风功率的影响,构建相邻3个时间步的风功率局部时空图,卷积提取局部时空特征;然后用时空同步图卷积层聚合输入时窗的整体时空特征;最后非线性映射输出多风电场未来时段的功率预测结果。实际算例结果表明,所提模型通过学习不同天气条件下风功率的时空动态演变规律,可将多风电场日前功率预测精度提高2.10%~13.94%。

    2025年02期 v.37;No.253 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1090K]
    [下载次数:788 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 含智能软开关新能源配电系统的电压治理与经济协同调控方法研究

    郑德宇;张守强;娄伟;程明;俞艳;涂武;

    针对新能源渗透率高和电力市场化改革造成的配电网电压不稳定与经济性差问题,提出含智能软开关新能源配电系统的电压治理与经济协同调控方法。首先,提出基于模型预测控制的多时间尺度柔性配电系统优化调度框架;其次,建立基于电压稳定约束的柔性配电系统日前、日内两阶段电压治理与经济协同优化模型;再次,采用线性化和二阶锥转化方法将原非凸模型线性化;最后,通过IEEE-33节点系统进行仿真,验证了所提策略对配电网电压稳定性和经济性提升的有效性。

    2025年02期 v.37;No.253 10-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 1142K]
    [下载次数:424 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 风电占比提高对电网接地距离保护Ⅱ段整定全局影响分析

    谢钰;武志刚;

    从风电与电网间关系的角度研究风电占比提高短路电流分布变化对传统电力系统运行规则的影响。以接地距离保护Ⅱ段整定为例,首先结合风机的限流特性与继保整定规则分析风电占比提高对线路整定配合的影响;其次定义反映线路失配风险的指标——失配系数,并通过失配系数分析线路失配的影响因素;最后计算广东电网中线路的失配系数,并对受影响区域与网架、风电并网情况的关系进行分析。通过研究风电占比提高对实际电网整定的全局影响,从完善电源出力组合的角度提出了线路易失配时的解决方法。

    2025年02期 v.37;No.253 20-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 1149K]
    [下载次数:262 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 基于阻抗重塑的双馈风机并网宽频振荡抑制策略

    王宁;柯伟鹏;姚睿哲;陈涛;李岳;

    为应对双馈风机(doubly-fed induction generator,DFIG)并网的宽频振荡问题,提出一种基于阻抗重塑的宽频振荡抑制策略。该策略通过分析DFIG阻抗模型,明确了锁相环(phase-locked loop,PLL)控制引入的容性负阻尼是导致宽频振荡的主要原因,在此基础上提出一种附加电压前馈补偿PLL的阻抗重塑方法,前馈通道串联陷波器提取宽频振荡分量,重塑DFIG宽频带阻抗。搭建DFIG并网系统模型并进行仿真,结果表明:该策略可有效抑制电网阻抗宽范围变化情况下DFIG接入弱电网引发的宽频振荡。

    2025年02期 v.37;No.253 29-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 1560K]
    [下载次数:777 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 车网互动充放电站的选址定容规划策略

    李滨;韦寿浦;白晓清;陈碧云;阳育德;

    为解决车网互动(vehicle-to-grid,V2G)充放电站的选址定容规划问题,基于电动汽车的时空特性,将V2G充放电站的规划与配电网调度相结合,建立V2G充放电站选址定容双层规划模型。上层模型利用现有充电桩升级改造和V2G对线路负载的影响,从电网投资和运行的经济性角度对充放电站进行优化选址;下层构建多目标优化调度模型以实现电动汽车充放电优化调度,并将最优调度情况返回给上层实现优化定容。最后利用双层迭代混合粒子群算法求解。IEEE 33节点算例结果验证了所提规划策略的有效性。

    2025年02期 v.37;No.253 38-47+57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1070K]
    [下载次数:930 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 基于增量学习的光伏并网逆变器故障诊断

    公铮;丁家伟;刘允浩;李武能;

    现有基于离线学习的光伏并网逆变器故障诊断技术在更新模型参数时需要在整个数据集上重新训练模型,存在辨别新增故障类型困难和模型灵活性不足的问题。针对以上缺点,提出一种结合多尺度形态学和增量学习的光伏并网逆变器故障诊断方法。首先,通过多尺度形态学滤波处理三相电流故障信号,使用滑动窗口分割处理过的信号后得到故障数据集,并将故障数据集分为历史数据集和新增数据集;然后,利用一维卷积神经网络学习历史数据,通过最近均值分类器辨别历史故障类型;最后,采用牧群算法构建代表样本,在原有损失函数中加入蒸馏损失,并重新训练模型,实现对新增故障类型的辨别。仿真结果表明,所提方法能够有效辨别新增故障类型和历史故障类型,克服灾难性遗忘,使得模型有较高的准确性和鲁棒性。

    2025年02期 v.37;No.253 48-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1133K]
    [下载次数:458 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 考虑旋转潮流控制器和需求响应的配电网新能源承载力评估方法

    颜湘武;李洋洋;卢俊达;郭美辰;杜春林;吴鸣;

    针对高比例分布式新能源接入导致配电网系统能量出现时空维度下的不平衡问题,提出考虑旋转潮流控制器和需求响应的配电网新能源承载能力评估方法。首先,构建新型电力系统下的旋转潮流控制器和需求响应模型。其次,建立分布式新能源承载力的双层优化模型,在该模型中,上层旨在最大化配电网对新能源的承载能力,优化新能源接入容量;下层旨在最小化系统的综合运行费用,调节各设备运行出力。然后,采用基于灰狼算法和二阶锥规划的混合优化算法进行求解,通过引入二阶锥松弛将优化问题转化为混合整数二阶锥规划问题。最后,采用IEEE33节点系统作为仿真算例,对不同场景下的承载力双层优化模型进行分析验证。结果表明,考虑需求响应措施和旋转潮流控制器的投入可以提高配电网的新能源承载力水平。

    2025年02期 v.37;No.253 58-67+77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1211K]
    [下载次数:388 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 计及尾流的改进深度确定性策略梯度风电场功率优化控制策略

    张勇;刘春;褚梦珂;杨兴武;

    相比于传统的单机最大功率点跟踪,考虑上游风机对下游风机的尾流影响使得风电场整体输出功率得到优化更具实用性。为此提出一种基于深度强化学习的风电场尾流优化控制策略,采用改进深度确定性策略梯度(deep deterministic policy gradient,DDPG)算法对动态风电场中的风机偏航角进行优化。在传统DDPG的基础上设计优先经验回放机制替代随机样本抽样,对经验池中经验样本进行重要性排序,使得智能体能优先学习更优价值的经验,提升优化效率与性能,同时延迟更新动作网络,旨在加快动作函数寻得最优解。最后,通过在动态风电场WFSim仿真,验证所提控制策略能有效优化尾流分布,提升风电场整体输出功率,适用于不同的风速与布局。

    2025年02期 v.37;No.253 68-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1201K]
    [下载次数:550 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 基于深度强化学习的光伏主动配电网暂态电压控制

    宋晓喆;孙剑英;付小标;王长江;王鼎;

    为解决大量电力电子设备接入导致电网故障后暂态电压跌落问题,提出一种基于深度强化学习的光伏主动配电网暂态电压控制策略。首先,分析光伏逆变器在暂态电压跌落情况下的无功输出能力与交流侧电压、有功功率的内在关系,建立光伏逆变器短时无功功率输出的显示表达式。然后,进一步采用深度确定性策略梯度算法优化光伏功率输出的内环控制参数,使光伏逆变器根据电网电压跌落情况调节自身的有功和无功功率输出。为提高暂态无功响应速度,设计暂态/稳态控制策略的灵活切换机制,使光伏逆变器在电压跌落期间采用单闭环控制快速注入无功功率支撑电网电压。最后,通过算例仿真对比,验证所提控制策略的有效性。

    2025年02期 v.37;No.253 78-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 1346K]
    [下载次数:650 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 基于联络分区与临界惯量计算的新能源新增容量决策方法

    李世春;杨跳;石明达;刘蒙恩;刘佳昌;李振兴;

    为应对大规模新能源并网引发的系统频率失稳问题,提出基于联络分区与临界惯量计算的新能源新增容量决策方法。首先,将大型电力系统区域划分,对与研究系统直接连接区域的电网等值计算,并在此基础上计算研究系统的等效惯量;接着,从频率安全约束的角度出发,根据同步机组一次调频的线性化模型求解出临界惯量,结合电网等效惯量大于临界惯量约束条件计算新能源最大新增并网容量;然后,考虑电网未来同步机组退役和更高质量频率运行要求下的不同情况;最后,通过电力系统分析综合程序仿真,验证所提对新能源新增并网容量计算方法的合理正确性。

    2025年02期 v.37;No.253 89-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 1062K]
    [下载次数:272 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 计及源-荷不确定性的主动配电网光储运行分布鲁棒机会约束优化方法

    龚禹生;伍晓丽;吴晋波;万代;李勇;胡斯佳;

    为降低光伏出力与负荷需求的不确定性给配电网安全经济运行带来的不良影响,提出一种计及源-荷不确定性的主动配电网光储运行分布鲁棒机会约束优化方法。首先,考虑光伏、储能与传统无功调节装置协调优化,构建以综合运行成本最小为优化目标的配电网确定性优化模型;其次,以Kullback-Leibler(KL)散度作为距离测度,建立光伏出力与负荷需求概率密度函数的不确定性集;然后,在满足不确定性集约束的情况下,考虑光伏出力与失负荷的机会约束,建立配电网分布鲁棒机会约束模型,并通过等效转化与样本均值近似方法实现模型求解。最后,通过算例对比分析,验证所提方法在均衡配电网运行决策经济性与鲁棒性方面的可行性与有效性。

    2025年02期 v.37;No.253 98-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 1073K]
    [下载次数:835 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 计及新能源的AGC断面越限预防和校正控制

    谢岩;马世英;唐晓骏;李晓明;肖雄;申家锴;

    为应对新能源机组随机波动导致的外送断面过载约束复杂多变的问题,提出一种计及新能源特性的自动发电控制(automatic generation control,AGC)断面越限预防和校正控制方法。首先,提出计及新能源特性、涵盖主站-厂站-机组三级架构的AGC断面功率越限控制模型;其次,基于潮流转移比矩阵快速计算N-1故障后线路负载率矩阵,快速评估AGC断面功率越限风险;最后,推导线路N-1故障后负载率相对发电机组出力的灵敏度,明确不同机组功率调节对断面功率的差异化影响,以新能源机组消纳最大、AGC机组调节量最小为控制原则,提出基于线路负载率灵敏度的AGC断面越限校正控制方法。在PSD Power Tools中搭建实际电网仿真算例验证了所提方法的正确性和有效性。

    2025年02期 v.37;No.253 107-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 1007K]
    [下载次数:235 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 考虑收益的水-风-光多能互补清洁能源送出方案分析

    段钇江;侯显鑫;吴光耀;

    针对万千瓦级大容量且调节能力较强的梯级水电站打捆风光新能源外送的规划建设问题,提出一种考虑收益的水-风-光多能互补清洁能源送出方案。首先,较为全面地考虑水电调节能力、系统弃风弃光限值、多能互补系统调节能力,从而对水电站打捆风光新能源进行配置能力分析;其次,以财务评价指标为依据,确定多能互补方案打捆规模,拟定运行投资成本较少的汇集方案;最后,以某实际水电站接入风光新能源为例,对该水电站打捆风光新能源方案进行分析,并对拟定方案进行校核。结果表明,所拟定的汇集送出方案满足送电需求且能保证系统安全平稳运行,验证了所提方案的有效性和可行性。

    2025年02期 v.37;No.253 115-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 1178K]
    [下载次数:473 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • SVG虚拟磁链控制的大规模风电场暂态电压支撑策略

    李江成;徐贤;徐晓春;丁波;徐智;王力;

    为提高风电场的低-高电压连续故障穿越能力,提出一种基于虚拟磁链的静止无功发生器(static var generator,SVG)控制策略。首先,分析双馈感应发电机、调相机和SVG对暂态电压的支撑效果;其次,建立同步调相机与SVG的暂态无功响应模型,明确磁链不突变是两者暂态电压支撑差异的关键因素;再次,将调相机磁链守恒性质叠加到SVG暂态响应特性中,提出基于虚拟磁链的SVG控制策略,并调整控制器参数,确保SVG的无功响应能力最大化;最后,通过仿真验证提出的SVG控制策略对暂态低电压的支撑和过电压的抑制都有良好效果,能够提高风电机组的故障穿越能力。

    2025年02期 v.37;No.253 122-130页 [查看摘要][在线阅读][下载 976K]
    [下载次数:467 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 考虑可逆固体氧化物电池的可再生能源电力系统规划

    李欣;程常剑;李新宇;赵伟杰;李阳;郭攀锋;

    为应对可再生能源的可变性和不确定性给传统电力系统规划和调度带来的巨大挑战,提出考虑可逆固体氧化物电池(reversible solid oxide cell,RSOC)的可再生能源电力系统规划模型。首先,构建RSOC和含热储的热电联产耦合模型,将该模型引入到以风力光伏为主要机组的可再生能源电力系统;其次,以年总成本最低为目标函数构建两阶段规划模型,对可再生能源电力系统进行优化;最后,以西北部某商业园区为例进行算例分析。仿真结果表明,所提模型具有更好的灵活性和经济性,并且能实现可再生能源的高效利用。

    2025年02期 v.37;No.253 131-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 1174K]
    [下载次数:246 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 跟网型风电机组“虚拟惯性常数”常数化计算方法

    李世春;石明达;张业丽;杨跳;刘蒙恩;李振兴;

    针对跟网型风电机组“虚拟惯性常数”无法聚合求解系统等效惯性常数以及不能构建完整的SFR模型问题,提出跟网型风电机组“虚拟惯性常数”常数化计算方法。首先,建立具有最相近风机转子动能变化量的目标函数,并考虑动能变化关键节点和动能变化动态过程的约束条件。其次,根据虚拟惯量响应过程动能变化阶段相异特征,分段求解具有“等效惯量和能量支撑”效果的常数化“虚拟惯性常数”,实现系统等效惯性常数的可聚合求解。最后,通过建立系统频率响应模型,结合时域仿真法和相关评价指标验证了计算结果的精确性。

    2025年02期 v.37;No.253 141-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 1076K]
    [下载次数:275 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 含氢储直流微电网的VSG协同控制策略

    姚钢;石片超;周荔丹;王子强;罗承东;

    为提高孤岛直流微电网的系统惯性及新能源消纳能力,提出一种含氢储直流微电网的虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)协同控制策略。通过模拟同步发电机特性引入氢储VSG控制策略,提供系统电压支撑,增强系统稳定性,利用电池储能响应速度快的特性应对系统功率波动,弥补氢储能响应速度慢的缺陷。同时针对电池储能的能量密度低、难以提供稳定能量供应的问题,提出蓄电池动态关断策略,由能量密度更高的氢储承担稳态功率差额,降低蓄电池充放电次数以延长其寿命。通过构建状态方程对混合储能系统控制参数进行整定并进行仿真研究。相较于下垂控制策略,所提策略显著降低了系统超调、燃料电池与电解槽切换频率,有效提升了系统动态响应能力。

    2025年02期 v.37;No.253 151-158页 [查看摘要][在线阅读][下载 1050K]
    [下载次数:561 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 下载本期数据