电力系统及其自动化学报

学术论文

  • 多约简融合的数字化变电站故障诊断

    张炳达;冯鑫;黄杰;郭凯;赵紫昆;

    针对变电站故障诊断中告警信息的不确定性和多源性,提出了一种基于粗糙集和信息融合技术的数字化变电站故障诊断方法。将故障区域和故障装置作为决策对象,对电压、电流条件属性值做适当的离散,形成比较详细的变电站故障诊断原始决策表,并给出了基于Apriori算法的约简枚举方法。在定义事例相似度的基础上,采用信息融合技术确定故障区域可信度和故障装置可信度,并通过层次分析法实施故障诊断。实践表明,该方法充分利用了数字化变电站GOOSE报文和SAV报文,在信息传输有误的情况下也有较好的诊断效果。

    2016年04期 v.28;No.147 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 668K]
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  • 基于小波分析和集成学习的光伏输出功率短期预测

    孙永辉;范磊;卫志农;李慧杰;Kwok W Cheung;孙国强;

    针对光伏输出功率的预测精度影响系统安全调度和稳定运行的问题,该文建立了基于小波分析和集成学习的光伏输出功率短期预测模型。考虑到光伏输出功率的波动性与随机性,引入小波分析将数据分解成趋势项和随机项,并分别对其建模。其中,趋势项采用SVM算法,随机项采用BP算法进行预测处理;再考虑到随机项的非平稳性和BP算法的固有缺点,为提高预测精度,将集成学习引入随机项的预测模型。大量测试结果表明,基于小波分析和集成学习的短期预测模型的预测精度优于现有几种模型。

    2016年04期 v.28;No.147 6-11+30页 [查看摘要][在线阅读][下载 811K]
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  • 信息粒化和相似数据结合的短期风速预测

    廖玲珑;李培强;唐捷;李欣然;李慧;李文英;

    准确地短期风速预测对电网安全稳定具有重要意义。该文将信息粒化和相似数据搜索应用于风速预测中,实现对风速变化区间的预测。对原始风速数据用模糊信息粒化处理,在此基础上运用新的相似数据搜索法和支持向量机结合的模型进行预测,得到变化区间。实例仿真表明,粒化后的数据反映了风速变化特征,减少了数据的冗余,新的相似数据搜索法提高预测模型训练样本和预测样本的相关性,提高了预测精度。通过风电场实际风速数据验证,该模型能有效预测风速的变化范围。

    2016年04期 v.28;No.147 12-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 1052K]
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  • 基于模态分析的双馈机组对电压稳定性的影响

    李培强;王继飞;唐捷;黎文黛;李欣然;李文英;

    我国现有风电场一般并入大电网末梢,对系统电压稳定有深刻影响。该文在分析双馈风机数学模型的基础上,通过Matlab电力系统分析软件PSAT搭建了包含双馈感应风电机组的New England 10机39节点系统,采用模态分析方法,研究了双馈感应风电机组在不同接入位置和不同电气距离情况下对电力系统静态电压稳定性的影响。仿真分析表明:双馈风电机组接入重负荷区域有助于提高系统的静态电压稳定性,接入薄弱区域会减弱系统的静态电压稳定性;接入电网的电气距离的增大会降低风电场及附近区域的静态电压稳定性。

    2016年04期 v.28;No.147 18-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 1016K]
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  • 响应峰谷电价的冷热电联供系统优化调度

    李献梅;陈瑞先;周任军;刘志勇;闵雄帮;

    峰谷电价的实施使得冷热电联供系统CCHP(combined cooling heating and power)为了获取良好经济性而改变其供能方案。针对不同的峰谷电价,通过以购售电成本、燃料成本、维护成本之和为目标的CCHP系统经济优化调度模型,计算获取不同的优化供能方案,特别是得到了不同的购售电交易计划。而交易计划明显改变了其接入电网母线的负荷曲线。选用日负荷率和最小负荷系数作为负荷曲线性状的评价指标,分别采用固定电价和不同峰谷电价的CCHP系统优化调度。仿真结果表明,峰谷电价的实施使CCHP系统经济性得到提高,接入母线负荷曲线性状得到改善,改善的效果随峰谷电价差的增大而增大。

    2016年04期 v.28;No.147 25-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 838K]
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  • 电热泵负荷等值热力学建模及控制策略评估

    范孟华;王丹;张家安;戚野白;刘宁;卫文婷;

    为利用电热泵负荷进行需求响应控制,辅助电力系统运行,本文讨论了典型电热泵设备的热力学动态的建模机理,用二阶等值热力学参数ETP(equivalent thermal parameter)模型描述了其热力学动态,进而构建了多个电热泵负荷聚合而成的负荷需求模型。在此基础上,设计并评估了4种电热泵负荷控制策略:1恒定温度设定值策略;2削峰策略;3提前加热策略;4改进的提前加热策略,并分析了各自的特点。相关控制策略可实现削峰填谷,提高电网负荷率,改善电力系统经济性。

    2016年04期 v.28;No.147 31-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 855K]
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  • 风光储电动汽车换电站多目标运行优化

    付华;柳梦雅;陈子春;

    针对可再生能源与电动汽车充换电负荷之间的协调优化问题,建立了含风光储发电单元的电动汽车换电站多目标运行优化模型。采用多种群和动态自适应策略,提出了一种改进的动态多种群多目标粒子群算法,对这一多维、多约束、非线性的多目标优化问题进行求解。以某地区实际电网数据进行算例仿真,验证了模型和算法的有效性。结果表明,优化后的风光储电动汽车换电站不仅可以实现可再生能源的就地消纳,而且有助于减小负荷峰谷差。

    2016年04期 v.28;No.147 38-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 863K]
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  • 计及经济成本的分布式光伏并网接纳能力计算

    孙强;王雪;罗凤章;倪颖婷;殷强;李静;

    近年来,随着光伏产业的飞速发展,分布式光伏合理的接入规模和接入方式,将为分布式电源接纳与规划、需求侧负荷响应措施规划建设工作提供良好的理论基础和科学指导。该文通过建立以光伏接入带来的净收益最大为目标的优化模型,提出了适用于求解光伏接纳能力问题的布谷鸟算法,并在IEEE标准算例中,分别从光伏接入位置、接入点负荷类型以及光伏投资系数等方面,对光伏接入的经济效益进行分析,验证了文中提出的接纳能力分析方法的有效性。

    2016年04期 v.28;No.147 44-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 858K]
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  • 面向需求响应控制的家用电热水器建模和控制策略评估

    孙建伟;唐升卫;刘菲;王丹;戚野白;王冉;

    家用电热水器用电量大、储热性好,是电力系统重要的需求响应资源。利用智能电网先进的通信和控制设施,该文旨在建立描述家用电热水器详细热动态的单体和聚合模型,并基于所建模型进行需求响应控制,通过削峰填谷实现提高电力系统建设和运行经济性的目的。首先用指数模型对典型热水器的热力学动态进行建模,进而构建热水器负荷聚合模型。基于此模型,讨论其各种因素和参数对整体热水器群体特性的影响,对其调节能力进行评估。在此基础上,设计并评估了3种热水器负荷控制策略,并分析了各自的特点。仿真结果表明,相关控制策略能削峰填谷,提高电网的负荷率,改善电力系统的经济性。

    2016年04期 v.28;No.147 51-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 1101K]
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  • 基于Prony相对熵的输电线故障综合定位方法

    李然月;王朝立;王晓卫;

    针对小电流接地系统发生单相接地故障时定位困难问题,提出一种基于Prony相对熵的输电线故障综合定位新方法。首先,对各检测点故障后T/4内的零序电流进行分段Prony拟合,提取暂态零序电流Prony主导分量;然后,求取相邻检测点的相对熵值,依据故障点同侧两点零序电流波形相似度高,而故障点两侧两点相似度低的特点,定位出故障区段;最后,在故障区段内,利用注入法进行故障距离测定。新方法综合了故障区段定位法和故障测距法的优点,既能减少上传的数据量,又不会丢失电流信号的主要特征,减轻了通信压力,提高了故障定位的精度。

    2016年04期 v.28;No.147 56-61+67页 [查看摘要][在线阅读][下载 901K]
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  • 经IIWO优化的原子分解算法辨识次同步振荡模态

    邹红波;王飞;

    由于传统的线性化方法存在难以有效辨识次同步振荡模态参数的问题,该文提出一种基于改进入侵杂草优化IIWO(improved invasive weed optimization)的阻尼正弦原子分解算法。该方法首先构造过完备阻尼正弦原子库,引入混沌序列初始化的多种群策略、预筛选机制、以及随机变异的扩散机制对入侵杂草优化IWO(inva-sive weed optimization)算法进行改进,利用改进得到的IIWO算法对传统的匹配追踪算法MP(matching pursuit)进行优化,以降低其搜索的时间复杂度。依据优化后的MP算法对信号进行阻尼正弦原子分解,搜索到最佳阻尼正弦原子后将其转换为次同步振荡模态参数,并与Prony的辨识结果进行了对比。仿真算例结果表明,经IIWO优化的阻尼正弦原子分解算法辨识精度较高,且具有良好的时频特性。

    2016年04期 v.28;No.147 62-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 771K]
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  • 变分贝叶斯独立分量分析在谐波状态估计中的应用

    韩斐;杨洪耕;王佳兴;王泽;

    针对实际电网中谐波阻抗难以准确获取,且量测噪声不可避免的问题,提出利用变分贝叶斯独立分量分析VBICA(variational Bayesian independent component analysis)进行配网谐波状态估计。该方法将谐波阻抗和量测噪声作为未知参数,利用变分贝叶斯理论计算独立分量分析模型中未知参数和潜在谐波电流的后验概率分布,通过迭代学习提取不受噪声干扰的谐波电流最优值。再结合负荷等效导纳远小于系统等效导纳的特点,推导出幅值比例系数,计算谐波电流幅值。利用IEEE 33节点配网系统对该方法进行验证,并将该方法与传统独立分量分析法进行对比,结果表明该方法具有更高的估计精度和更强的抗干扰能力。

    2016年04期 v.28;No.147 68-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 724K]
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  • 基于振动的电力变压器状态监测系统设计

    陆杰;张淼;赵宏飞;马宏忠;

    为在线监测变压器的运行状态,文中对以机械参数为主、电气参数为辅的变压器振动分析法进行了研究,在Windows CE平台上搭建了基于振动信号的电力变压器状态监测系统。选用EPC-8000嵌入式工控机主板作为操作系统平台,PCM-8208BS高速模拟量输入卡作为数据采集设备,VC++作为软件开发环境。系统装置能实时采集变压器的振动信号并进行分析,绘制出实时的时域波形图、频谱图和能量谱图,得出变压器的运行状态,并进行故障预警,具有良好的在线监测效果。

    2016年04期 v.28;No.147 73-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 697K]
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  • 无模型自适应控制算法在互联电网AGC中的应用

    黄伟峰;姚建刚;韦亦龙;刘苏;汤成艳;

    现行自动发电控制AGC(automatic generation control)策略多为比例积分PI(proportional integral)控制,其简单、易行,但难以适应强非线性、时变参数、时变结构的AGC系统。将无模型自适应控制算法应用于AGC系统,利用闭环被控系统的输入、输出及影响量量测数据,建立实时动态线性化数据模型,实现数据驱动控制。介绍了无模型自适应控制算法的原理,设计了控制策略,通过加入非线性环节、修改参数、引入水电参调及持续扰动等方式,验证了该算法具有较好的非线性适应性、较强的鲁棒性及良好的控制性能评价标准CPS(control per-formance standard)指标。

    2016年04期 v.28;No.147 78-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 893K]
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  • 规模化插电式混合动力车提供调节服务能力评估

    刘宣;韩亮;高琛;张海龙;王丹;王守相;

    插电式混合动力车PHEV(plug-in hybrid electric vehicle)可视为电网中的移动储能装置,大量的成规模的PHEV引入电网可以为电网提供额外的调节服务能力。首先阐述了单个PHEV并网充电的基本原理,然后建立了规模化PHEV的充电功率模型,接着在此基础上提出了满足系统和用户用电满意度的双目标的规模化PHEV充电管理需求响应控制策略。最后通过仿真算例表明规模化PHEV能够实现系统辅助服务。并分析了用户用电满意度、系统控制起始时刻,两个重要参数的设置对于PHEV调节辅助服务能力的影响。

    2016年04期 v.28;No.147 85-90+102页 [查看摘要][在线阅读][下载 854K]
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  • 直流接地极线路单端行波故障测距算法

    张怿宁;王彩芝;李京;陈平;

    相关函数法是单端行波测距中的经典算法,然而由于故障距离未知,时窗宽度难以确定,宽时窗时,相关函数极值点容易偏移,测距精度较低;窄时窗时,受噪声和波形畸变的影响较大,容易误判。在分析接地极线路的故障暂态行波的特性基础上,提出了基于多分辨相关函数理论的直流接地极线路单端行波故障测距算法。在该算法中,时窗宽度采用2进递减方式,第1层宽时窗作为参考窗口,逐级递减,充分利用宽窄时窗各自的优点,提高测距的可靠性和准确性。通过对接地极线路仿真故障数据的处理,证明该算法能同时保证测距的可靠性和准确性,具有很高的实用价值。

    2016年04期 v.28;No.147 91-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 688K]
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  • 一种SEPIC馈电升降压变换器

    张彦;李丽娟;高华;王纪勇;

    针对光伏电池、燃料电池发电等输出电压范围较宽而输出电流纹波要求较小的特点,提出了一种SEPIC馈电升降压(SFBB)变换器拓扑。该拓扑通过极性反转变换器与SEPIC变换器的耦合电感集成,在继承原有SEPIC变换器与极性反转变换器升降压变换特性的基础上,实现了变换器的开关同步,显著提高了整机工作效率。结合SEPIC输入级额外漏感的续流特性降低了SFBB变换器的电流纹波。此外,通过辅助换向网络,抑制了控制开关的振铃效应;通过门电荷抽取机制实现了控制开关的快速关断,进一步降低了变换器的关断损耗。文中详细分析了SFBB变换器的工作原理,并搭建了一台60 W实验样机,验证了理论分析的正确性。

    2016年04期 v.28;No.147 96-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 1039K]
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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。2.关键词1)关键词是为了便于作文献索引和检索而选取的能反映论文主题概念的词或词组,一般每篇文章标注3~8个。

    2016年04期 v.28;No.147 17页 [查看摘要][在线阅读][下载 617K]
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  • 关于论文题名和作者信息

    <正>1题名1)题名应以简明、确切的词语反映文章中最重要的特定内容,并有助于选定关键词。2)中文题名一般不宜超过20个字,必要时可加副题名。3)英文题名应与中文题名含义一致。4)题名应避免使用非公知公用的缩写词、字符、代号,尽量不出现数学式和化学式。2作者署名和工作单位1)作者姓名署于题名下方,团体作者的执笔人也可标注于篇首地脚或文末。2)标明作者的工作单位全称、所在城市名及邮政编码。在作者简介中,标注作者年龄、性别、职称及专业方向。

    2016年04期 v.28;No.147 24页 [查看摘要][在线阅读][下载 632K]
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  • 中国高等学校电力系统及其自动化专业第32届学术年会征文通知

    <正>中国高等学校电力系统及其自动化专业第32届学术年会于2016年10月14—16日在青岛召开,由中国石油大学(华东)承办。届时两院院士、国内外知名学者及与会代表将对电力系统最新热点、最新理论与技术进行学术交流。诚邀全国各高等院校、科研单位、电力公司、电网公司、发电厂、制造商、设计院及政府等相关部门的专家、学者、工程技术人员和有关领导光临!欢迎相关领域的专家、学者及广大师生积极投稿。

    2016年04期 v.28;No.147 103页 [查看摘要][在线阅读][下载 21K]
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