电力系统及其自动化学报

学术论文

  • 高风电渗透率下的独立型微网优化调度方法

    张德举;郭力;王成山;

    该文针对包含柴油发电机、风机和电池储能系统的独立型微网,以运行成本最小为优化目标,建立了考虑系统网架结构特征的优化调度模型。选取风功率削减因数、发电机节点电压、电池充放电功率以及功率变换器PCS(power conversion system)的无功补偿功率作为优化变量,利用考虑潮流的遗传算法对模型进行求解。该模型不仅为包含网架结构的独立型微网优化调度提供了方法,同时还分析了不同的储能容量和储能接入位置对微网经济运行成本、系统网损和风电渗透率的影响。通过一个实际的独立型微网算例,对文中所提的模型及方法进行了验证。

    2016年09期 v.28;No.152 1-7+13页 [查看摘要][在线阅读][下载 1222K]
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  • 基于北斗系统的电力同步网可靠性模型研究

    刘凯;刘艳;方华亮;侯慧;王旭海;宋晓皖;

    北斗系统可提高电力同步网可靠性,为电力系统的运行控制及安全保护提供更加可靠的授时信号。考虑北斗的自主研制技术及短报文通信优势,建立了北斗系统的可靠性模型。根据电网可靠性需求及北斗特点,研究了北斗系统在电力同步网中的布点原则。基于北斗系统的短报文通信特点,提出了基于北斗的同步网的重构方式,及同步网可靠性分析模型。以某地区电网的同步网为算例进行了仿真分析,计算结果表明,北斗系统可有效提高同步网的可靠性。

    2016年09期 v.28;No.152 8-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 835K]
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  • 基于LMD和TEO的电能质量扰动检测分析

    周超;黄纯;

    分析了局部均值分解LMD(local mean decomposition)在扰动检测中时间定位不足的原因,提出了基于LMD和Teager能量算子TEO(Tteager energy operator)的电能质量扰动信号检测分析方法。该方法由LMD和Teager能量算子2部分组成。首先利用LMD将电压信号分解成若干个乘积函数PF(product function),再用Teager能量算子解调PF分量得到信号的瞬时幅值包络和瞬时频率。根据时频图频率突变点,可以有效地检测扰动发生的起止时刻。与LMD相比,所提出的方法具有频率、幅值检测准确,定位能力强,端部失真小等优点,能有效检测分析非平稳电能质量扰动信号。

    2016年09期 v.28;No.152 14-19+41页 [查看摘要][在线阅读][下载 1418K]
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  • 基于Steinmetz理论的三相四线制不平衡电流补偿

    王江彬;田铭兴;陈敏;赵远鑫;

    由于零序分量的存在,三相四线制电路的不平衡补偿问题较三相三线制电路更复杂。该文基于Steinmetz理论的对称分量分析法考虑三相三线制系统负荷的平衡化补偿思路给出了三相四线制系统负荷不平衡电流的补偿方法,并给出3种约束方程下的补偿电纳模型。在三相四线制系统中,在已找到的3种约束方程条件下,对Y型联接的负荷进行零、负序电流补偿,并使系统功率因数提高到1。最后通过Matlab仿真表明,所提补偿理论不仅能实现不平衡电流的平衡化,还能使系统总功率因数接近于1,证明了所提补偿理论的正确性。

    2016年09期 v.28;No.152 20-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 914K]
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  • 考虑实际运行数据的风电场稳态建模

    王海明;韩肖清;田建艳;秦文萍;刘志娟;米晓东;

    为建立准确的风电场稳态模型,该文分区域分析了风电机组的稳态运行特性,提出一种基于实测数据的三机等效风电场稳态建模方法。首先,分析了风电机组在4个不同运行区域的稳态输出特性;然后,根据风电场内各风电机组的实测风速,采用改进型最大树法将其分类,并建立各类机群的实际风速-功率特性曲线;最后,由风电机组各区域稳态输出特性建立各类机群的风速-功率分段函数关系。在此基础上,计算各类机群的等值风速,从而建立三机等效风电场稳态模型。仿真结果表明三机等效模型可有效提高风电场稳态建模的精度。

    2016年09期 v.28;No.152 27-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1161K]
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  • 求解含小阻抗支路配电网潮流的牛顿法

    初壮;于群英;李笑薇;

    基于节点导纳矩阵的雅可比矩阵为病态,是采用牛顿法求解含合环支路等小阻抗支路的配电网潮流不易收敛的主要原因。文中以等效负荷支路、合环支路分别为连支建立两类基本回路,潮流方程基于回路电流-负荷节点电压方程建立,合环支路参数不会作为回路矩阵的独立元素存在;采用牛顿法求解时,基于回路导纳矩阵建立良态的雅可比矩阵,使计算收敛性得到保证。多个算例验证了该方法在计算含合环支路和PV节点配电网潮流时的正确性和有效性。

    2016年09期 v.28;No.152 36-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 772K]
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  • 补偿变压器对基波磁通补偿滤波器的影响

    郑征;张朋;

    在基波磁通补偿有源电力滤波器系统中,补偿变压器参数的设计对滤波效果起关键作用。该文通过理论推导、仿真等手段,研究了补偿变压器的励磁电感、漏感对系统电压、电流幅值及谐波的影响。结果表明,补偿变压器的参数对系统影响复杂,但可通过实验仿真手段优化有源电力滤波器的设计,从而为工程设计提供基础。最后搭建了基于RT-LAB的半实物实时实验平台,经实验证明了基波补偿有源滤波器方案的可行性及补偿变压器参数对系统的影响。

    2016年09期 v.28;No.152 42-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 1830K]
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  • 计及需求响应不确定性的智能用电双向互动仿真

    姜勇;杨雪纯;王蓓蓓;窦迅;

    双向互动的智能用电是智能电网的重要组成部分。基于现有的分时电价下用户的响应模型,计及需求响应的不确定性。表现在针对某次调价事件,用户响应与否以及即使响应但峰谷负荷转移率由于用户主观因素或其他外界影响因素等而存在不确定性,引入多智能体模拟方法,建立双向互动的改进分时电价调价模型。重点分析了电力公司和电力用户的双向互动过程,以及用户响应的不确定性对电力公司分时电价设定的影响。算例表明,分时电价的调整与用户响应之间存在双向互动的关系且分时电价也会改变用户的响应类型;融入用户响应不确定性使得仿真过程更真实。

    2016年09期 v.28;No.152 48-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 1213K]
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  • 带连通性约束的蚁群优化算法主动解列断面求解策略

    王乙斐;唐飞;廖清芬;王浩磊;杨健;

    传统解列算法在实际系统断面搜索过程中面临两个难题:一是求解复杂度很高,属于NP难题;二是求解过程未考虑连通性,可能出现孤立发电机节点。因此,该文提出了一种带连通性约束的蚁群优化算法主动解列断面求解策略。该策略首先构建了主动解列的数学模型,然后将上述模型映射到具有单目标函数多约束条件的蚁群算法中,最后在充分保证连通性约束的基础上对该模型进行优化求解,获取具有最佳目标函数的解列断面。IEEE-118节点系统和某实际电网的仿真结果验证了文中所提方法的有效性与快速性。

    2016年09期 v.28;No.152 56-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1036K]
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  • 基于SOC反馈调节的储能平抑光伏功率应用

    刘青;樊世通;付超;王慧;李春来;

    储能系统对平抑光伏功率波动具有重要的作用。采用蓄电池与超级电容器混合储能,并根据蓄电池与超级电容器性能特点的不同,提出了基于低通滤波的混合储能协调控制方案及平抑光伏功率波动的控制策略。为防止蓄电池过度充放电,提出了SOC反馈调节蓄电池充放电滤波参数的方案,在保证混合储能能够平抑光伏功率的同时,延长蓄电池的使用寿命。实验表明,当光伏功率增加或突降时,混合储能可及时调整输出功率,补偿光伏功率缺额;当蓄电池SOC过高时,蓄电池可减少出力,防止蓄电池过充。实验验证了所提策略的可行性。

    2016年09期 v.28;No.152 63-67+81页 [查看摘要][在线阅读][下载 1509K]
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  • 大用户移峰负荷调控策略与建模

    毛文博;王珂;刘建涛;周竞;曾丹;

    随着风、光等新能源机组的大规模并网,系统对调峰资源的需求也日益增加。通过对负荷侧资源用电信息的分析,评估各类负荷向系统提供调峰服务的潜力;并提出通过大用户用电需求整体平移的方式对负荷侧资源进行调控的方法。该方法包括:基于多代理技术的移峰负荷调控机制和流程,移峰负荷代理移峰补偿申报价格决策方法,计及整体负荷移峰的日前优化调度模型。基于该方法,在AIMMS优化仿真平台上建立仿真模型,对所提的移峰负荷调控方法的有效性和准确性进行了仿真验证。

    2016年09期 v.28;No.152 68-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 919K]
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  • 交直流电力系统安全稳定及协调控制的评述

    彭慧敏;李峰;丁茂生;项丽;杨莹;周海峰;

    正确把握交直流相互作用的机理,是综合考虑各种安全约束协调各种控制措施优化控制策略的重要依据。为此,针对交直流多直流交互作用的电力系统安全稳定、交直流协调控制问题研究归纳总结,梳理和评述了各研究热点的现状及应用,分析了交互安全影响的机理。建议从交直流系统安全稳定交互安全影响的机理入手,研究各种交直流运行方式和直流控制方式对安全稳定模式的影响,揭示交直流相互作用的现象和本质,协调各种控制措施,综合考虑各种安全约束,优化控制策略。

    2016年09期 v.28;No.152 74-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 775K]
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  • 风光联合并网引起电压随机波动的概率评估

    赵继超;钱康;许文超;孙纯军;王海潜;

    该文提出一种风光联合并网引起电压随机波动的概率评估方法。该方法考虑风电、光伏出力的相关性,基于Copula理论处理风光联合系统出力的不确定性;计及电网元件的可用度,利用戴维南概率等值描述电网的运行状态。考虑风光联合系统出力的不确定性和电网的运行状态,估计PCC点的电压偏差及其发生的概率。算例分析表明,所提方法是可行的,风电、光伏之间的互补性有助于改善风光联合并网引起的电压随机波动。

    2016年09期 v.28;No.152 82-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 909K]
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  • 一种新的六相输电系统故障分析方法

    王明佳;张艳霞;

    针对循环换位的六相系统特点,提出了一种新的六相故障分析方法。该方法首先将六相系统分成两组,直接进行对称分量变换;对变换后相互耦合的序量再进行解耦,进而形成相互独立的六个序分量。文中给出了各序网络的构成方式和同一序中各相电流电压之间的相位关系;给出了复合序网的制订方法。仿真计算结果表明,这种新的故障分析方法是正确有效的,能方便地判断出是否发生了跨线故障,有利于故障选相和继电保护的实现。

    2016年09期 v.28;No.152 88-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 1025K]
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  • 支撑负荷价值最大化的孤岛有源配电网储能容量的配置

    魏炜;陈嘉;罗凤章;

    在配电网因故障出现的孤岛内,为提高间歇性电源对重要负荷的供电能力,配置一定容量的储能系统并选择合理的供电路径支撑负荷。该文提出了基于孤岛搜索的有源配电网储能容量优化配置方法。在孤岛搜索中对常规方法改进,求得孤岛拓扑约束下所有使得支撑负荷价值最大的供电路径集合,在储能容量优化配置中结合供电路径最大化储能支撑效果,依据电源出力持续曲线确定储能支撑负荷价值的概率分布。仿真算例验证所提方法能有效确定单位储能出力支撑负荷价值最大时的最佳储能容量。

    2016年09期 v.28;No.152 93-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 981K]
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  • 改进和声算法在均压环三维电场优化中的应用

    皮建民;汪沨;黄福勇;彭波;王海跃;许松枝;

    ±500 kV直流耐张塔均压环三维电场优化对输电线路安全稳定运行特别重要。为了解决均压环三维电场优化问题,文中首先分析了均压环对绝缘子串电位分布的影响,确定了以高低压各侧单个绝缘子承受最大电压为目标函数;将有限元法与和声算法相结合,提出了两点直线搜索方法选取记忆库内元素,两点变异方法选择库外元素,动态化参数方法改善解向量多样性的均压环优化方案;对比分析了采用和声算法和穷举法优化后的绝缘子串电场和电位分布曲线。结果表明,优化后的高低压各侧单片绝缘子承受的最大电压较穷举法降低了0.96%和0.2%,有效提高了均压环优化速度。

    2016年09期 v.28;No.152 99-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 1504K]
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  • 考虑故障风险和维修效用的继电保护维修策略

    王从威;吕飞鹏;古昕;

    该文提出基于故障风险和维修效用的维修决策方法,对继电保护实现差异化维修。首先构建基于保护状态评价健康指数的实际故障率模型;其次引入风险理论,依据保护实际故障率计算其故障后对系统的风险,将保护装置状态与电网运行风险联系起来;最后提出分割多目标维修效用分析方法,以维修后设备故障率减少量、故障风险减少量来决策是否维修及进行何种维修模式。算例分析表明,该决策方法全面考虑了保护状态及保护故障对系统风险的影响,能够快速、有效地进行维修决策。

    2016年09期 v.28;No.152 106-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 878K]
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  • 有源电力滤波器自适应谐波检测新算法

    刘建华;周万鹏;赵世杰;

    为了克服定步长算法无法兼顾快速性和稳态精度的局限,改进现有的变步长自适应算法中存在计算量大、未知参数多的缺点,该文基于均方误差理论推导了一种新的根据误差实时自动调节步长的迭代算法,并应用于有源电力滤波器谐波检测。算法优点在于计算量小,从均方误差最快下降梯度入手,在误差较大时采用大步长,保证快速性;在误差较小时采用小步长,保证稳态精度。Matlab仿真和系统实验验证了文中算法的快速性和准确性,以及应用于有源电力滤波器谐波检测时的有效性。

    2016年09期 v.28;No.152 112-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 1324K]
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  • 含分布式电源的配电网分阶段孤岛划分

    郭运城;韦钢;李明;李俊;

    在含有分布式电源的配电系统发生故障时,可将配电系统划分成若干微电网孤岛运行,制定合理有效的孤岛划分方案十分必要。该文基于约束满足问题模型生成值域单元集,不同变量值域单元集形成邻接矩阵,根据邻接矩阵元素值筛选孤岛划分可行方案,采用熵权法从可靠性、经济性、环保性3方面对孤岛划分可行方案进行综合评价,依据理想点偏离度最小原则优选孤岛划分方案。最后,通过简化系统进行算例分析,验证了本文方法的可行性与有效性。

    2016年09期 v.28;No.152 117-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 751K]
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  • 控制区二次调频容量需求预测新方法

    宋学杰;陈新仪;宋依群;严正;杨立兵;洪元瑞;

    区域控制偏差评价标准(BAAL)是北美电力可靠性委员会(NERC)新提出的控制性能评价标准,已在北美各大电网开始试运行,但国内对此鲜有研究。该文介绍了BAAL标准的基本原理,对比分析了BAAL标准与控制性能评价标准(CPS)中的CPS2标准的差异性;提出了考虑BAAL标准的控制区二次调频容量需求预测新方法,并探讨了最大允许越限时间、安全裕度和CPS2补充约束对控制区二次调频容量需求的影响;最后以上海电网为例进行了仿真分析,结果验证了该方法可将控制区预测的二次调频容量需求减少5%以上。

    2016年09期 v.28;No.152 123-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 2490K]
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教学论文

  • 继电保护课程设计可视化整定计算系统的开发与应用

    崔杨;杨帆;肖白;刘晓军;

    为实现电网网架结构自主设计、设备及线路参数及时更新、相应计算自动执行等功能,该文设计和开发了一套继电保护课程设计可视化整定计算系统。该系统基于Matlab/GUI环境,通过调用PSAT、Simulink等模块,设计集成了绘图、运算、分析、可视化输出等功能。可随时增添数据与保存常用发电机与变压器、线路型号等参数,并以图形、表格、报表等方式外化运算结果,便于可视化分析与应用。教学实践证明该系统具备绘制电力网络及自动完成电力系统潮流计算、短路计算和整定计算的功能。

    2016年09期 v.28;No.152 130-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 1865K]
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  • 关于论文中的图

    <正>1图要精选,应具有自明性,切忌与表及文字表述重复。2图要精心设计和绘制,要大小适中,线条均匀,主辅线分明。3坐标图标目中的量和单位符号应齐全,并分别置于纵、横坐标轴的外侧。4图中的术语、符号、单位等应与表格及文字表述所用的一致。

    2016年09期 v.28;No.152 73页 [查看摘要][在线阅读][下载 655K]
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  • 关于分类号、引言和结论

    <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)l)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。

    2016年09期 v.28;No.152 87页 [查看摘要][在线阅读][下载 672K]
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  • 关于外文字符的字体

    <正>1正体外文字母的常用场合1)计量单位和SI词头符号。2)数学式中的运算符号和缩写号,如:微分号d,有限增量符号Δ,变分号δ,极限lim,行列式det,最大值max等。3)其值不变的数学常数符号:圆周率π,自然对数的底e,虚数单位(i电工中常用j)。4)量符号中为区别其他量而加的具有特定含义的非量符号和非变动性数字符号角标,如势能EP,宏

    2016年09期 v.28;No.152 105页 [查看摘要][在线阅读][下载 674K]
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  • 关于参考文献著录格式

    <正>1连续出版物标引项顺序号作者.题名.刊名(外文刊名可缩写,缩写后的首字母应大写,并省略缩写点"."),出版年份,卷号(期号):起始或起止页码2专著标引项顺序号作者.书名.版本(第1版不标注).出版地:出版者,出版年(.专著中的析出文献应注明起止页码)

    2016年09期 v.28;No.152 111页 [查看摘要][在线阅读][下载 671K]
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  • 关于参数与偏差范围的表示

    <正>1数值范围五至十可写为5~10;3×103~8×10~3,不能写成3~8×10~3。2百分数范围20%~30%不能写成20~30%。3具有相同单位的量值范围1.5~3.6 m A不必写成1.5 m A~3.6 m A。4偏差范围(25±1)℃不写成25±1℃;(85±2)%不写成85±2%。

    2016年09期 v.28;No.152 129页 [查看摘要][在线阅读][下载 709K]
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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。

    2016年09期 v.28;No.152 134页 [查看摘要][在线阅读][下载 671K]
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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09期 v.28;No.152 135页 [查看摘要][在线阅读][下载 24K]
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