电力系统及其自动化学报

学术论文

  • 以绝对离差为风险计量指标的购电分配模型

    刘俊勇;刘瑞花;何迈;

    用绝对离差度量供电公司的购电风险,建立以风险最小化为目标的多市场购电组合优化模型。绝对离差模型用投资收益率的一阶绝对中心矩来代替二阶中心矩,发散的可能性进一步降低,且不严格要求收益率服从正态分布以及协方差是否存在,这符合市场实际情况,容易转化为线性规划求解。以在四个市场中购电为例对模型求解,结果表明所提模型能反映供电公司面临的市场风险的本质特征,为供电公司的购电决策及其风险评估提供新的思路。

    2009年05期 v.21;No.94 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 356K]
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  • 冷电联供分布式供能系统的经济运行分析

    郭力;王守相;许东;王成山;

    提出了一种冷电联供分布式供能系统的优化控制模型,该模型可根据冷、电负荷的延时变化曲线,按照经济最优原则制定微燃机的发电曲线。优化模型不仅考虑冷电联供系统与大楼电制冷空调的运行配合问题,还计及了电网购电价格、燃气价格和微燃机上网发电价格等因素对经济运行的影响。以实际的南方地区办公大楼为研究对象,在允许微燃机上网发电的情况下,研究微燃机容量、上网发电价格、燃气价格等因素对冷电联供系统经济运行的影响。

    2009年05期 v.21;No.94 8-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 340K]
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  • 面向多种交易模式的输电固定成本分配方法

    龚演平;彭建春;黄泽荣;

    针对多种交易模式共存的电力市场,提出一种考虑交易对电网安全性影响的输电固定成本分配方法。设计一种通用基本交易向量的框架,根据交易对电网依存关系和安全性的影响,将输电固定成本分解成依存固定成本和安全固定成本两部分。其中依存固定成本按交易量大小成正比分配给各交易,安全固定成本基于各交易对线路热容量使用度分配。该方法考虑无功功率的影响,既满足电网的物理特性,又包含有效的经济信息。算例结果验证了该方法的有效性。

    2009年05期 v.21;No.94 13-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 183K]
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  • 高阶滑模控制永磁同步电机在线状态估计

    皇甫宜耿;刘卫国;马瑞卿;

    为实现永磁同步电机的状态在线估计,采用一种新型带有微分器的高阶滑模控制技术。由于系统输出耦合,利用反馈线性化进行解耦。设计了高阶滑模控制器消除传统滑模控制中的抖颤问题,状态估计中的滑模变量及其微分值通过任意阶精确滑模微分器得到,避免复杂计算同时保证了精度,同时电机状态的估计值可以替代用于检测的传感器。仿真实验结果表明,多输入多输出的永磁同步电机系统具有较好的动态性能,同时其状态变量得到了在线精确估计。

    2009年05期 v.21;No.94 18-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 362K]
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  • 并网型双馈电机风力发电系统建模与仿真

    任永峰;李含善;李建林;许洪华;

    双馈电机已成为变速恒频风力发电系统的主流电机。文中介绍了交流励磁变速恒频双馈电机运行的基本原理,推导了风力机模型和交流励磁双馈电机动态数学模型。交流励磁变速恒频双馈电机风力发电系统空载运行和发电运行由于涉及并网时刻状态转移导致建模复杂,故提出用S函数描述双馈电机的数学模型,结合MATLAB中Simulink环境建立完备的系统仿真模型。由仿真结果可看出,所提系统实现了最大风能追踪控制,且动态响应快,双馈电机可运行于不同转差频率下亚同步和超同步状态,同时稳态时转子侧和定子侧注入电网谐波基本为零。

    2009年05期 v.21;No.94 24-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 617K]
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  • 优化动态递归小波神经网络短期负荷预测模型

    张智晟;段晓燕;李伟婕;龚文杰;孙雅明;

    提出了优化动态递归小波神经网络(dynamic recurrent wavelet neural network,DRWNN)短期负荷预测模型。与常规小波神经网络相比,DRWNN有两个关联层,关联层节点起存储网络内部状态的作用;模型构造过程中增强了网络的前馈与反馈联接,形成多层次的网络递归。采用分布估计算法和遗传算法相融合对DRWNN进行优化,融合实质是在解空间"宏观"和"微观"两个层面进行寻优,可克服DRWNN陷入局部最小,提高DRWNN的泛化能力。对两类不同负荷系统日、周预测仿真测试,验证了模型能有效提高预测精度。

    2009年05期 v.21;No.94 30-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 347K]
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  • dSPACE控制的三相四线有源电力滤波器

    陈东华;祁晓蕾;纪志成;

    采用基于dSPACE控制的三相四线有源电力滤波器实现电网谐波的集中抑制方案。提出基于dSPACE的实时仿真,实现对有源电力滤波器(APF)的电流电压采样,补偿电流基准的检测计算,以及高性能的恒频滞环电流控制和直流侧电压的PI稳压调节,提高APF控制算法以及参数调试的效率。基于MAT-LAB的仿真和基于dSPACE的实验结果证明,采用新型检测算法和控制的三相四线有源滤波器能对电网电流进行集中净化,具有良好的补偿效果,证实了基于dSPACE控制的APF的可行性和正确性。

    2009年05期 v.21;No.94 36-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 464K]
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  • 考虑污染物限排的初期电力市场动态优化调度

    栾心刚;迟磊;杨振国;

    在有功调度中考虑火电机组污染物限排目标可有效限制发电生产对环境的不利影响,促进发电厂商自主采用新技术降低污染物排放。为此,研究了初期电力市场短期发电计划中计及污染物排放控制的动态有功优化调度问题,着重考虑不同机组的发电成本及排污成本具有较大差异的特点,建立多个计及排污因素的动态优化调度问题的数学模型,并提出改进算法。算例表明,该模型可以在有功动态优化调度中有效控制发电机组的污染物排放。

    2009年05期 v.21;No.94 41-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 173K]
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  • PMU在多区域互联系统状态估计中的应用

    许卫东;张友军;李鹏;

    利用PMU和SCADA(数据采集与监控系统)组成混合量测,提出一种基于PMU量测多区域互联系统状态估计方法。从通过对角块加边模型(BBDF)的方法对大规模系统进行分区出发,在各区域内部单独进行状态估计的基础上,推导通过区域间数据交换得到修正的各区域外网戴维南等值,进而利用边界条件构造基于边界节点状态量的状态迭代模型,并通过不断修正各子系统相应的外界节点状态得到整个系统状态估计结果,通过6机25节点系统的仿真结果,验证了算法的有效性及优越性。

    2009年05期 v.21;No.94 46-50+62页 [查看摘要][在线阅读][下载 364K]
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  • 数据挖掘及其在电能质量分析中的应用

    陈红坤;黄娟;

    为从大量的电能质量监测数据中提取出潜在的有用的信息,综述了数据挖掘在电能质量分析中的应用;介绍了数据挖掘的相关定义、处理过程、主要方法及发现的知识类型;概述了数据挖掘在电能质量数据预处理、扰动识别、谐波源定位中的相关应用,并就其应用前景进行了展望。

    2009年05期 v.21;No.94 51-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 143K]
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  • 新型换流变压器纵向不对称故障计算

    方晖洋;方厚辉;

    为了分析新型换流变压器发生纵向不对称故障时的各电气量参数的变化情况,在研究新型换流变压器独特接线方案的基础上,通过相分量法建立了中性点不接地的新型换流变压器数学模型。基于所建立的数学模型,采用多态相分量法处理纵向故障的方法来计算新型换流变压器的纵向不对称故障。仿真结果验证了纵向不对称故障计算结果的正确性和精确性,这对新型换流变压器的继电保护发展具有一定的理论意义与实用价值。

    2009年05期 v.21;No.94 56-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 320K]
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  • 改进的多目标遗传算法在配电网规划中的应用

    苗增强;姚建刚;李婷;李佐胜;肖辉耀;盛艳;

    针对配电网规划复杂多目标优化问题,建立以经济性和可靠性为目标的配电网规划模型,提出改进的多目标遗传算法,采用分解-协调思想将复杂多变量的规划问题分解成多个子问题,分别对各子问题优化,最终达到全局优化的目的。该算法通过精英选择和个体迁移策略提高了收敛速度,将一种新型编码方式应用于此算法使配电网自然呈辐射状,同时在精华种群中加入裁剪算子以提高搜索效率。与常规算法相比较,该算法收敛性好,最后通过算例表明该算法的有效性。

    2009年05期 v.21;No.94 63-67+103页 [查看摘要][在线阅读][下载 350K]
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  • 最优潮流的原对偶内点法矢量化实现

    覃智君;

    为提高计算速度,采用矢量化技术实现最优潮流计算。通过将同类型的优化变量集中排列,建立最优潮流模型的矢量化表达形式。采用原对偶内点算法求解该模型,建立梯度矩阵及海森矩阵线性组合的矢量化计算公式。求解修正方程时,对系数矩阵进行近似处理,对修正方程系数矩阵采用LDLT算法进行分解。采用近似最小度(AMD)算法对系数矩阵进行排序,减少分解所产生的注入元。基于C/C++开发电力系统矢量运算支持库,设计动态稀疏存储策略进一步提升最优潮流程序的计算速度。对多个测试系统进行仿真计算表明:矢量化可简化最优潮流的程序逻辑并提高程序运行速度。

    2009年05期 v.21;No.94 68-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 260K]
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  • 分布式发电系统中无源滤波器的多目标优化

    江南;葛清;王蕙;周若煦;

    分布式电源接入系统多通过电力电子逆变器,会向系统注入谐波,影响电能质量。为抑制DG注入系统的谐波,建立了滤波器多目标数学优化模型,将滤波后电网谐波含量、无源滤波器的初期投资、无功功率补偿容量作为三个目标,并利用多目标遗传算法对无源滤波器的参数进行优化设计。算例表明,加装滤波装置对分布式电源注入系统的谐波有明显的改善,所提出的多目标模型有着一定的现实指导意义。

    2009年05期 v.21;No.94 75-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 361K]
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  • 统一潮流控制器模型电量测试系统

    陈赟;

    为更深入了解统一潮流控制器性能,以一台10 kVA模型为对象开发一套电量测试系统。该测试系统的组建采用虚拟仪器的概念,系统硬件为模块化设计,由传感器、信号调理电路、数据采集卡和通用个人计算机组成,系统应用软件开发环境选用面向测控领域的软件开发平台LabWindows/CVI。该电量测试系统拥有友好、易操作的用户界面,且具有较强的通用性。最后通过图形比较从几种常用的小波基中找出两种比较适合电信号分析的小波基。

    2009年05期 v.21;No.94 81-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 808K]
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  • IGA优化的神经网络计算配电网理论线损

    李秀卿;赵丽娜;孟庆然;王兴东;孙志政;

    针对BP神经网络学习速度慢、容易陷入局部极小的缺点,提出了一种基于免疫遗传算法(IGA)的人工神经网络(artificial neural network,ANN)计算配电网的理论线损。该算法在遗传算法(genetic algorithm,GA)的基础上引入生物免疫系统中的多样性保持机制和抗体浓度调节机制,有效地克服了GA算法的搜索效率低、个体多样性差及早熟现象,扩大了神经网络的权值搜索空间,提高了网络系统的学习效率和精度。实例计算结果表明,同混合遗传算法相比,该算法具有较快的收敛速度和较强的全局收敛性能,比现有其他计算配网线损的方法更为准确。

    2009年05期 v.21;No.94 87-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 219K]
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  • 输电线路摩尔根载流量简化公式的初步研究

    韩晓燕;黄新波;赵小惠;周国华;和俊腾;

    传统载流量公式中交直流电阻比计算过程复杂,故利用交直流电阻比与电流的非线性关系简化载流量计算公式。以LGJ400/25导线为例,在环境温度20℃、30℃和40℃下简化前后公式计算误差均不超过1.4%,简化公式满足精度要求。利用动态增容和SCADA系统进行现场运行验证,结果表明:简化公式计算的载流量值与SCADA值相比,15天中有12天相对误差小(不超过10%),3天的相对误差稍大(不超过18%,较大误差主要由系统采集数据为暂态数据引起),对处于热平衡条件下的输电线路该数学模型可行有效。

    2009年05期 v.21;No.94 92-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 185K]
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  • 定熄弧角控制器对直流输电系统的影响分析

    罗隆福;雷园园;李勇;张俊华;邓淑娟;

    为揭示直流输电系统分层控制中极控制层定熄弧角控制环节对系统运行特性的影响,分析了熄弧角指令值的变化对直流输电系统稳态运行工况、无功特性和换相失败的影响,并基于CIGRE直流输电标准测试系统,运用电磁暂态仿真工具PSCAD/EMTDC对理论分析结果进行了仿真验证。结果表明,定熄弧角控制器能改善交直流输电系统运行的稳定性,维持系统无功平衡,保证逆变器关断裕度以阻止换相失败的发生。

    2009年05期 v.21;No.94 97-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 476K]
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  • 牛顿下山法的电力系统暂态稳定并行算法

    蔺小林;左墨;

    随着电力系统规模的不断扩大和对在线分析要求的不断提高,传统的分析计算方法受到前所未有的挑战。在牛顿法的基础上,提出一种可用于电力系统暂态稳定计算的时间并行计算新方法——牛顿下山法,以代数方程组和微分方程组的求解为线索,通过对并行算法在电力系统分析计算中的应用进行总结,从理论上对牛顿下山法进行分析,最后通过对5节点系统测试系统的仿真计算,证明了牛顿下山法具有很好的收敛性和很少的迭代次数,表明了该方法的有效性和实用性。

    2009年05期 v.21;No.94 104-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 293K]
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  • 考虑多种负荷方式的配电网络重构

    王素华;张道乾;马保军;

    提出了考虑多种负荷方式的配电网络重构算法。用最大负荷、最小负荷和一般负荷方式模拟研究时段内负荷的变化,首先按照上述三种负荷方式,采用改进支路交换法对配电网络分别进行重构,得到每种负荷方式下的最优重构方案;然后计算出每种最优重构方案下考虑三种负荷方式的加权平均有功损耗;具有最小平均有功损耗的重构方案即为该研究时段内的最优重构方案。所提算法避免了只考虑单一负荷方式的片面性,算例结果表明了该算法的有效性和可行性。

    2009年05期 v.21;No.94 109-112+118页 [查看摘要][在线阅读][下载 245K]
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  • 一种发电机微机励磁实验装置的研制

    周旭辉;周有庆;鲁文军;张雪美;

    无论在稳态运行还是暂态过程中,发电机的运行状态与励磁系统紧密相关。为此,研制一种教学用新型发电机微机励磁实验装置,采用TI公司高性能定点DSP(Digital Signal Processing)芯片TMS320F2812为处理器的双CPU构架。其控制核心测控CPU主要负责对发电机定子电压、电流进行交流同步采样、电参数计算、PID控制输出、开关量检测、限制判断、通信处理等功能;人机交互CPU则完成键盘处理、LCD显示、通信任务。该实验装置能够进行一系列的励磁实验,具有完备的实验培训功能;同时具有占地小、投资少、结构可靠、直观高效、应用广的特点。

    2009年05期 v.21;No.94 113-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 552K]
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  • 新型多周期同步和倍频锁相的频率跟踪技术

    张志文;王承林;王伟;郭斌;梁英;雷园园;

    为减少同步时钟计数位数、缩短微处理器处理数据所消耗时间,达到快速测量场合下高速、高精度的测频要求,介绍了一种实时在线监测中的频率跟踪技术,它采用现场可编程门阵列实现倍频锁相,用新型多周期同步测频法跟踪频率,通过QUARTUSⅡ进行设计。实验证明:它大大减小基波波动所致计算误差,提高测量电网频率精度,保证在基频偏离工频时有效实现采样窗口与被测周期的同步,为在线监测中参量采集提供必要的依据。

    2009年05期 v.21;No.94 119-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 350K]
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  • 短期负荷预测中SVM参数选取的混沌优化方法

    霍明;罗滇生;何井龙;

    支持向量机已成功地应用于短期负荷预测领域,但其学习和泛化能力取决于参数的有效选取。为进一步提高预测精度,针对目前支持向量机参数选取方法的人为盲目性等缺点,在分析各个参数对其预测性能的影响的基础上,将混沌优化技术应用于参数的选取过程。对组合优化问题建立目标函数,采用一种改进的变尺度混沌优化算法来搜索全局最优值,从而得到最优的参数组合。通过湖南某地区电网日负荷预测的仿真结果表明,该方法与常规方法相比,显著地降低了模型的建模误差和预测误差,具有更好的性能。

    2009年05期 v.21;No.94 124-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 180K]
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