电力系统及其自动化学报

学术论文

  • 电动汽车负荷对配电网可靠性影响的量化分析

    刘文霞;张敏;张建华;曾博;

    针对当前电动汽车的规模化发展趋势以及电动汽车到电网V2G(Vehicle-to-Grid)技术的应用,对电动汽车大规模接入后的配电系统可靠性进行相关研究。基于统计学建模方法,建立了不同控制模式下电动汽车的充放电功率模型以及时变负荷模型,提出了故障情况下采用V2G技术恢复供电的孤岛形成策略,计及元件的盆浴型寿命周期,利用序贯蒙特卡罗法对电动汽车接入后配电系统的可靠性进行全面准确的评估。以IEEE-RBTS Bus6测试系统主馈线F4为实例,从电动汽车负荷的控制类型、接入位置、渗透率三方面分别对系统的可靠性指标进行量化分析,研究结果为今后电动汽车的发展规划提供了有益的参考。

    2013年04期 v.25;No.117 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 738K]
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  • 计及风电的发电系统可靠性评估

    蒋程;刘文霞;于雷;王昕伟;刘先正;刘军;

    考虑风速和负荷预测误差的随机性、风力发电机组和常规机组的停运率,应用蒙特卡洛仿真方法对含风电场的发电系统进行可靠性评估。针对发电系统概率抽样中蒙特卡洛算法样本容量大、效率低等不足,提出了分散抽样蒙特卡洛算法,此抽样算法将[0,1]区间分成若干子区间,在抽样后分别对每个子区间进行系统状态判断和指标计算,从而增加故障状态的抽样频率,提高抽样效率,在满足精度要求下,有效地减少了抽样次数。以含10台常规机组和1个风电场的发电系统进行了仿真,结果验证了该评估方法的有效性。

    2013年04期 v.25;No.117 7-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 473K]
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  • 基于线性回归的风电功率预测误差修正方法

    杨红英;冯双磊;王勃;王伟胜;刘纯;

    风电功率预测精度的好坏直接关系到发电计划的合理制定和风电功率的优先调度。为提高风电功率的预测精度,文中利用模式输出统计方法对风电功率的预测误差进行分析,根据模式输出统计方法可自动修正数值预报偏差特点,提出了基于线性回归的风电输出功率预测误差修正方法。基于实际风电场历史数据的研究表明,该方法数学原理简单、适用性强,可有效改善风电功率的预测精度,具有很好的工程实用价值。

    2013年04期 v.25;No.117 14-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 486K]
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  • 引入动态因子的改进MLMS谐波检测算法

    马立新;王玉珠;孙进;严亮;周磊;

    针对原始加入动量项最小均方MLMS(momentum least mean square)算法在低信噪比情况下,容易产生稳态失调,提出一种引入动态因子的改进MLMS算法。该算法采用动态因子来控制步长对瞬时误差信号的敏感性,并且采用当前误差信号e(n)和上一次误差信号e(n-1)的自相关估计来调整步长迭代,增强了算法对噪声的抗干扰性,提高了谐波检测的精度。该算法在稳态精度上优于原始算法,MATLAB仿真结果验证了该算法的有效性和可行性。

    2013年04期 v.25;No.117 18-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 789K]
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  • 含多种分布式电源的微网动态经济调度

    肖青;陈洁;杨秀;朱兰;张美霞;

    微网中可再生能源和负荷功率等具有不确定性,传统的经济调度模型已不再适用。针对微网运行中各种随机性因素的影响,建立了基于机会约束规划并计及制热收益的热电联产型微网动态经济调度模型,以一个包含风、光、储、微型燃气轮机、燃料电池以及热电负荷的微网为例,运用结合蒙特卡罗模拟的改进遗传算法优化了并网下各微源和外网的功率,并对比分析了微源和外网分别承担微网内部波动时一天内的综合成本和蓄电池充放电次数。通过算例验证了所提模型和算法的有效性。

    2013年04期 v.25;No.117 22-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 868K]
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  • 相/序电压幅值比较的交直流电网故障选相

    陈静;唐飞;廖清芬;

    为弥补传统选相元件在交直流混联电网逆变站侧交流出线短路故障时可能误判的缺陷,研究了基于相/序电压分量幅值比较的新型选相方案。根据故障边界条件和序网结构,分析了不同短路类型下故障相、非故障相电压与正序电压幅值的相对大小规律,通过简单的幅值比较即可快速筛选出故障相。该方案无需辅助判据,且不受换流站非线性响应特性的影响。我国某实际电网的仿真验证了该算法的有效性。

    2013年04期 v.25;No.117 29-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 485K]
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  • 基于标签传播半监督学习的电压暂降源识别

    王世旭;吕干云;

    针对带标签(类别已知)的电压暂降历史样本数据有限且不易获得的情况,引入基于标签传播半监督学习的电压暂降源识别方法。首先从电压暂降信号中提取了五类暂降信号特征,建立了K-近邻图模型,并实现了图模型上的标签传播。分析了图模型参数k、α对标签传播结果的影响,同时与神经网络、最小二乘支持向量机等监督学习算法的识别结果进行了对比。仿真结果表明,在历史数据较少的情况下,标签传播算法比传统监督学习算法具有更高的识别准确率且实时性好。

    2013年04期 v.25;No.117 34-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 908K]
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  • 谐波检测及数据压缩在智能计量终端中的应用

    方彦军;贺瑶;肖勇;孔政敏;

    针对广东电网公司对谐波检测技术在电能计量自动化系统中的应用需求,首次提出了谐波检测在计量自动化终端中的实现方法。研究EDIT-FFT(equal decimation in time fast Fourier transformation)算法对采样信号进行处理得到分次谐波畸变率,并结合电能数据固定、平滑、短数据帧的特点,研究RAY-Period压缩算法并首次应用到智能计量自动化终端,解决了存储空间以及与主站通讯两方面的问题。该文的研究为广东电网公司的电能计量自动化系统的功能完善打下了坚实的基础。

    2013年04期 v.25;No.117 39-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 553K]
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  • 电力系统外部等值网络快速修正方法

    刘志文;刘明波;夏文波;

    在基于外部静态等值的电力系统最优潮流计算中,为了保持外部等值精度,不断重新计算外部等值导纳矩阵将导致优化计算时间效率下降,文中针对Ward外部等值方法的特点,从不同解决思路入手,分别采用矩阵求逆辅助定理和支路等值注入功率模型提高外部等值网络参数修正计算速度,对两种快速修正方法的修正原理和计算过程做了充分的分析和说明,以IEEE 39节点系统和某538节点系统作为试验系统,验证所提方法的有效性,并对两种修正方法进行详细分析比较。

    2013年04期 v.25;No.117 44-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 845K]
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  • WebGIS红外热像零值绝缘子在线检测系统

    张彦;姚建刚;毛田;邹涛;龚磊;

    为实现输电线路瓷质绝缘子巡检的标准化作业和信息化管理,提高零值绝缘子在线检测准确率、安全性和易操作性,设计并开发了一套互联网地理信息系统WebGIS(Web geographic information system)红外热像零值绝缘子在线检测系统。基于J2EE实现的瘦客户端模式的WebGIS架构设计,以绝缘子串区域温度分布方差、温度最大差值,盘面之间平均温度最大差值,盘面与背景平均温度最大差值作为零值特征参数,并结合环境相对湿度,等值附盐密度共6个量作为BP神经网络输入,通过WebGIS技术和BP神经网络算法实现零值绝缘子地图定位和智能识别。经过110 kV线路实测验证,表明系统检测效果良好,适用于输电线路瓷质绝缘子的在线检测与管理。

    2013年04期 v.25;No.117 51-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1388K]
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  • 电价序列的高阶矩波动特征

    王瑞庆;王宏福;

    电价的分布特性是电力市场风险管理和电力金融产品定价的重要依据。在对电力市场现货电价的变动规律综合分析的基础上,使用条件方差、条件偏度、条件峰度来刻画电价序列的二阶矩、三阶矩、四阶矩时变特征,使用正弦函数和负荷平方来刻画电价序列的多重周期及其与负荷之间的相关性,建立了一个基于正态分布概率密度函数的Gram-Charlier展开的多周期GARCH-M模型。对PJM电力市场历史数据的分析表明:系统负荷对电价均值具有显著的影响,电价序列具有周、半月、月、双月、季、半年等多重周期和二阶矩波动集聚性,二阶矩、三阶矩和四阶矩具有明显的时变特征,三阶矩和四阶矩的尖峰跳跃具有同步性。

    2013年04期 v.25;No.117 58-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 338K]
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  • 遮蔽条件下的光伏阵列最大功率点跟踪算法

    朱志宇;原琳;陈迅;

    针对光伏发电系统在部分遮挡情况下所具有的高度非线性、时变不确定性和多个局部峰值等特点,研究了一种基于改进人工鱼群算法的最大功率点跟踪方法。此方法将人工鱼群算法与扰动观察法相结合,把最大功率点的搜索和跟踪分开进行,充分考虑到两者的相关性和独立性,有效地提高了光伏发电系统的发电效率。通过Matlab仿真实验表明:无论光伏阵列是否存在遮蔽现象,本算法均具有良好的最大功率点搜索和跟踪效果,避免了局部极值点的影响。

    2013年04期 v.25;No.117 63-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 670K]
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  • 无刷直流电机状态方程系数矩阵的动态更新

    杜鹏;谢俊;

    在无刷直流电机控制系统的仿真中如何快速动态地求解无刷直流电机的状态方程组是一个关键问题。在Matlab/Simulink环境中,利用C语言形式的系统函数来构建仿真模块,可灵活快速地实现复杂系统的仿真建模。把系数矩阵放在静态变量存储区,可直接修改状态方程组的系数矩阵,达到快速修改此系数矩阵的目的。另外,在每个仿真步长的输出阶段修改系数矩阵,达到了动态更新的目的。仿真结果表明,文中所提方法可快速实现无刷直流电机控制系统的仿真,并可方便地用于验证无刷直流电动机的控制算法和策略。

    2013年04期 v.25;No.117 68-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 1031K]
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  • 考虑单位购电成本变动的风电场出力偏差约束

    李泓泽;王宝;郭森;苏晨博;

    为将风电场出力存在偏差时电网公司单位购电成本变化量控制在可接受的范围内,有必要确定其最大变动范围。本文通过构建含风电场的优化调度模型,并借助于原对偶内点算法对其求解,定量识别了风电场出力存在偏差时电网公司单位购电成本变化量及其主要影响因素,进而基于回归分析方法测度了风电场出力偏差幅度的最大变动范围。算例结果验证了该方法的合理性和有效性。

    2013年04期 v.25;No.117 73-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 502K]
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  • 混沌鱼群算法计算静态电压稳定裕度

    李娟;周建颖;王坤;闫乃欣;陈晓晋;

    针对人工鱼群算法对初始值具有一定的依赖性,且易陷入局部最优解的缺点,将混沌算法引入到鱼群算法中组成混沌鱼群算法,并提出一种混沌鱼群算法和连续潮流算法结合求取系统的最大静态电压稳定裕度的方法。该算法在初始化鱼群,即变压器分接头等系统控制变量值时,采用混沌算法得到混沌矢量,并将其映射到控制变量约束范围内,可以增加控制变量初值的多样性。算法将待求解系统的静态电压稳定裕度的目标函数作为食物浓度值;将系统控制变量组成的行向量作为单个鱼个体;采用连续潮流算法分别计算整个鱼群中每条鱼处的食物浓度值,即稳定裕度,然后通过鱼群算法对控制变量进行更新,在全局范围内得到系统的最大静态电压稳定裕度。算例验证了算法的有效性。

    2013年04期 v.25;No.117 79-84+161页 [查看摘要][在线阅读][下载 697K]
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  • 考虑保护重要度的继电保护定值在线校核

    邓丰强;吕飞鹏;

    现代互联电网运行方式灵活多变,对继电保护的要求越来越高。为了使继电保护定值校核和管理更加科学有效,提出了考虑保护重要度的继电保护定值在线校核。首先将风险评估理论和电网连锁故障风险相结合,得出系统综合风险并将其用于衡量各保护的重要度;然后根据重要度从高到低的顺序对所有保护定值进行在线校核。通过IEEE39节点系统的仿真和算法复杂度的分析,验证了该方法的可行性和正确性,避免了传统随机校核各保护定值带来的不足,对提高电力系统的安全稳定运行有着重要意义。

    2013年04期 v.25;No.117 85-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 398K]
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  • 滑模变结构并联变流器零序环流抑制技术

    林建新;

    为解决风力发电系统采用并联脉冲宽度调制变流器并网产生零序环流的问题,提出在常规并联变流器控制基础上增加滑模变结构零序环流控制策略,通过abc/dq0变换提取零序电流并引入到该控制策略中,利用其响应速度快、鲁棒性强、对系统参数变化不敏感的特点实现零序环流抑制。该零序环流控制策略能够有效抑制并联变流器的零序环流;在Matlab/Simulink中建立直驱式风力发电并网系统的仿真平台及控制策略并进行仿真研究,零序环流降低90%以上,验证了采用方法的正确性和有效性。

    2013年04期 v.25;No.117 91-96+102页 [查看摘要][在线阅读][下载 2933K]
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  • 考虑指标质量影响权重的电能质量综合评估

    吴传来;杨洪耕;张云红;周辉;白建勋;

    提出一种考虑指标质量影响权重的电能质量综合评估方法,该方法采用模糊数学中的模糊隶属度方法将各电能质量指标以统一量纲规范化,运用D-S证据理论确定层次分析法的判断矩阵元素,然后计算各指标的主观权重。在确定主观权重后,考虑各指标质量对权重的影响,建立以指标隶属度函数值对指标主观权重修正量的函数模型,最后结合反映决策者对各指标偏爱性的主观权重和各指标对权重的修正量确定各指标最终的权重大小。算例可以看出该评估方法通过对不同评估对象和方案确定指标质量对权重的影响模型,能很好地解决不同对象和方案的特殊要求。

    2013年04期 v.25;No.117 97-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 544K]
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  • 光伏并网逆变器检测技术初探

    崔荣靖;李盛伟;李晓辉;王哲;

    为推动和规范我国并网光伏逆变器产业的发展,制定合乎电网企业运行要求的产品标准,建设了光伏并网逆变器测试平台,以检验入网逆变器设备的性能,完善检测标准。该检测平台由仿真直流电源、模拟阻抗网络、模拟负载、仿真交流电源和检测设备组成,通过24个测试项目,对逆变器的检测标准和检测技术进行研究。文中详细介绍了检测平台的硬件构成,并通过部分检测实例证明该平台建设技术手段先进,具有合理性、有效性和可扩展性,具备光伏并网逆变器检测能力。

    2013年04期 v.25;No.117 103-107+132页 [查看摘要][在线阅读][下载 2033K]
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  • 电力市场环境下AGC服务考核和结算

    姚鹏;杨轶雷;张靠社;韦立;

    为促进AGC服务考核和结算业务的发展,结合重庆电网AGC服务管理实际,提出了基于统计学相似系数法与层次分析法AHP的AGC服务实际调节效能考核和结算方法。该方法利用统计学相似系数法得出AGC服务各性能考核结果,根据各性能对系统贡献大小用AHP把它们组合起来,作为对AGC服务考核的依据,然后根据考核结果对AGC服务进行结算;最后,通过算例分析,说明该方法不仅能够体现AGC服务性能的差异,客观反映其对系统的实际贡献,同时还能为电力市场运营提供丰富的经济学信号。

    2013年04期 v.25;No.117 108-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 172K]
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  • 分布式电源接入配电系统可靠性分析方法

    袁兆祥;孔祥玉;赵帅;

    分布式电源接入电网后,对配电系统将会产生很大影响,使原有配电系统可靠性计算模型和评估方法发生改变。文中提出了一种基于蒙特卡洛方法的分布式电源接入配电系统后的可靠性分析方法。该方法主要针对分布式电源与系统电源并列运行情况,重点考虑了分布式电源在配电网中的作用,以及在系统发生故障时分布式电源对供电负荷的转带策略等因素。通过实际仿真算例的分析,验证了该方法的有效性。

    2013年04期 v.25;No.117 112-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 980K]
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  • 含分布式电源的配电网风险评估技术

    许苑;王科;陈波;

    安全、可靠接纳风电、光伏发电等分布式电源是未来智能配电网的重要功能之一,文中主要研究含分布式电源的配电网风险评估算法。首先引入事故后能量损失率指标和事故后用户损失率指标来描述系统故障概率和故障后果严重程度,并对引入分布式电源后的指标进行修正;然后结合分布式电源的出力概率模型和负荷概率模型,采用馈线分区方法,得出接入分布式电源及储能装置后的配电系统可靠性及风险评估指标;最后利用美国PG&E69节点配电系统对本文算法进行了验证。

    2013年04期 v.25;No.117 117-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 455K]
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  • 考虑风电不确定性的电力系统日运行方式优化

    孙倩;李林川;崔伟;李少博;

    在分段竞价的理论基础上,该文建立了以总购电费用最小为目标的数学模型,并优化风电、水电、抽水蓄能和火电机组的运行方式。在谷荷和峰荷期采用风-水-火联合运行模型,风电、水电、抽水蓄能和火电机组协调运行;将等效日负荷预测曲线分成基荷段、腰荷段和峰荷段,在风电存在预测误差的条件下以分段竞价方式安排火电机组出力。文中将分段竞价理论与风电随机性相结合,既能降低购电费用,又能使火电机组的运行方式适应风电的波动。通过算例验证了该模型和方法的有效性和可行性。

    2013年04期 v.25;No.117 122-127页 [查看摘要][在线阅读][下载 479K]
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  • 修正克隆遗传算法在分布式电源规划中的应用

    李阳;周步祥;林楠;冯超;刘金华;

    在分析微电网中分布式电源特性的基础之上,构建了相关的目标函数与数学模型,提出一种针对微电网系统的修正克隆遗传算法。该算法在传统克隆遗传算法基础之上,加入修正表和局部搜索操作,提高了搜索效率,从而能更快速地获得微电网中分布式电源的最优化配置。最后在IEEE39节点算例上,应用此算法在计算机上进行仿真,结果表明了该算法的可行性和有效性。

    2013年04期 v.25;No.117 128-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 309K]
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  • 考虑阶梯投资的配电网建设改造策略优选

    金翼;陈垒;朱明嘉;刘洪;韩俊;刘阳;

    为实现配电网投资效益的最大化,提出了一种考虑阶梯投资的配电网建设改造策略优选方法。首先,针对110(35)kV变电站和10 kV线路存在问题的严重程度,采用德尔菲专家意见法与反熵权法综合的主客观集成赋权法确定其权重,并提出建设改造迫切度等级和优先级的概念及相应的计算方法;其次,根据迫切度等级的不同制定建设改造的组合方案,形成高、中、低投资三套建设改造方案及相应的阶梯投资区间;最后,通过对国内某城市配电网建设改造方案的实例分析,验证本文方法的合理性和有效性,相关结论将对配电网在不同投资区间下建设改造方案的实施提供科学的指导意义。

    2013年04期 v.25;No.117 133-139页 [查看摘要][在线阅读][下载 376K]
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  • 基于多信息融合的变压器运行状态评估模型

    陈发广;周步祥;曾澜钰;

    变压器状态评估是变压器运行、检修与维护的重要依据,而其状态参数的类型杂、数量多及参数间关联关系不明确等是该环节工作的瓶颈问题。针对上述问题,文中构建了基于多信息融合的状态综合评估模型。在深入分析变压器状态评估的需求与研究现状的基础上,利用变压器的试验数据、运行数据、历史数据,设计了基于粗糙集、层次分析法、多神经网络、证据理论的多信息融合评估模型,且通过算例进行校验。结果表明:所提模型能有效对变压器状态进行评估,可为当前变压器的运行与维护提供参考。

    2013年04期 v.25;No.117 140-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 225K]
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  • 灰色Elman神经网络的电网中长期负荷预测

    张健美;周步祥;林楠;张勤;陈杰;

    为了降低原始负荷数据突变对Elman神经网络预测精度的影响,考虑电网负荷预测样本时变性强、不确定因素影响多的特点,利用Elman神经网络计算和适应时变特性的能力强、误差可控以及灰色理论所需计算数据少、计算量小,在样本较少的情况下也能达到较高预测精度的优点,建立灰色Elman神经网络的负荷预测模型,首次将灰色Elman神经网络模型在中长期负荷预测中应用。实例结果表明,该预测方法提高了预测精度、取得了较快的收敛速度,说明该模型是可行而有效的。

    2013年04期 v.25;No.117 145-149页 [查看摘要][在线阅读][下载 423K]
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  • 含光伏的冷热电联供微网系统优化调度方案

    段绍辉;汪伟;刘中胜;刘玮;杨毅;杨宁;

    可实现能源梯级利用的冷热电蓄能联供系统具有效率高、经济效益好、环境友好等优点,是能源利用的重要发展方向之一。文中分析了一种包含光伏发电的冷热电蓄能联供系统的优化调度方法,以系统的购电成本、燃料成本、分布式能源等年值成本及年运行维护成本作为优化调度目标,结合一天当中的分时电价,同时考虑了设备运行约束、冷热电功率平衡约束等约束条件。采用线性整数规划方法,以深圳某办公大楼为背景进行联供系统的优化调度。结果表明,加入光伏发电的冷热电蓄能联供微网系统能够寻找到低成本、低碳排放的运行方案,在经济调度、节能减排以及提高能源利用率等方面都具有重要意义。

    2013年04期 v.25;No.117 150-155页 [查看摘要][在线阅读][下载 1831K]
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  • 冷热电蓄能联供微网系统优化配置的影响因素

    汪伟;段绍辉;张兆鹏;刘玮;田艳华;宋春晖;

    冷热电蓄能联供微网系统具有环保、节能、经济等特点,有着良好的发展前景和应用价值。但存在多方面因素不同程度地影响着系统的优化配置结果。以经济性为优化目标,构建冷热电蓄能联供的微网系统优化模型,运用DER-CAM软件对系统进行优化仿真测算。分析了燃气价格、电价和分布式能源投资三个关键因素对优化配置的影响。通过应用DER-CAM软件的优化仿真测算得出结论,在5%的变动率范围内,电价是最为敏感的因素,当变动率超过5%后,分布式能源投资成为最敏感因素。

    2013年04期 v.25;No.117 156-161页 [查看摘要][在线阅读][下载 952K]
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  • 谓词Petri网理论在电网故障诊断中的应用

    刘思华;李霞;

    介绍了谓词Petri网理论及其矩阵推导方法,提出了一种基于谓词Petri网理论的电网故障诊断模型。以母线为例说明了元件连接图的建立和映射为诊断模型的方法。该诊断方法将断路器和保护信息包含在运算过程中,使Petri网的故障模拟过程更加清晰准确;将元件故障诊断分解为各方向诊断,降低了运算维数。实际电力系统中的测试结果证明了基于该模型的故障诊断系统的实用性和有效性。

    2013年04期 v.25;No.117 162-166页 [查看摘要][在线阅读][下载 387K]
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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,每期均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

    2013年04期 v.25;No.117 167页 [查看摘要][在线阅读][下载 168K]
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