- 葛云霞;李勇;韩继业;段义隆;曹一家;唐伟斌;
电力电子变压器PET(power electronic transformer)接入配电网时,可能引起谐波共振等稳定性问题。鉴于此,提出了一种PET接入有源配电网的谐振稳定分析方法和输入阻抗优化原则。首先,对10kV配电网的PET拓扑及运行特性进行分析;然后,基于阻抗比判据,提出了适用于PET接入有源配电网的稳定性评估方法;进一步根据PET滤波阻抗的频率响应特性曲线,对电网侧滤波电容和滤波电抗参数进行优化,以提升PET接入有源配电网的动态稳定性;最后,建立了含3个PET接入的10kV有源配电网仿真模型,考虑PET接入节点的电气距离、滤波阻抗等因素,通过系统仿真测试,验证了提出的稳定评估和阻抗优化方法的有效性。
2017年02期 v.29;No.157 1-6+55页 [查看摘要][在线阅读][下载 1021K] [下载次数:249 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:8 ] |[阅读次数:100 ] - 王明;李欣然;谭绍杰;黄亚唯;
针对储能系统应用于风电场提出配置方法为决策者提供规划指导。研究储能对于风电的"削峰填谷"和"平抑波动",提出"双应用"概念;在分析以削峰率划分双层控制区、以风电并网标准约束变时间常数一阶低通滤波的基础上,提出双应用的储能容量配置策略及计算方法,并基于全寿命周期成本理论构建储能系统的经济模型,对储容配置方案进行经济性评估及经济灵敏度分析。通过对张北某风电场的储能容量配置实例的仿真分析和比较,验证了该配置方法的有效性以及风储联合双应用技术的经济价值。
2017年02期 v.29;No.157 7-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 789K] [下载次数:621 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:31 ] |[阅读次数:98 ] - 洪亚;谭阳红;易汗林;文娟;姜书燕;
针对零、线模速度差和时间差行波定位原理中零模波速度难以确定的问题,提出了在无需时间同步的情况下,利用线路两端信息融合在线实时求取零模波速度的算法和一种配电网单相接地故障行波定位新方法。分析了行波分量在线路上的传播特性,将零、线模行波通过S变换后,发现在零、线模行波频率分别为50 k Hz和500 k Hz的分量下标定初始波头的到达时间,具有较高的灵敏度和稳定性。根据零模波速度与定位公式之间的关系,找出故障点所在最小区域,将该最小区域包含的线路区段分解成多组T型线路进行了故障定位。通过PSCAD/EMTDC进行了全面系统的仿真验证,结果表明所求得的零模波速度和定位方法具有较高的准确度,具有一定工程价值。
2017年02期 v.29;No.157 14-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 779K] [下载次数:358 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:22 ] |[阅读次数:74 ] - 赵庆生;谢运华;郭贺宏;张学军;
提出了一种基于带通滤波、过零检测和最小二乘非线性曲线拟合的新型离散傅里叶变换DFT(discreteFourier transform)频率算法。首先将原始信号经过带通滤波器滤波后,用过零检测算法计算其频率并将此值作为最小二乘非线性曲线拟合参考频率;之后对拟合后的正弦曲线进行重采样得到重采样数据;再对重采样数据运用DFT算法计算频率。仿真实验结果表明,所提算法能抑制或消除噪声以及频率波动对频率同步测量的影响,提高了频率测量精度。
2017年02期 v.29;No.157 21-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 767K] [下载次数:415 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:22 ] |[阅读次数:95 ] - 叶满园;康翔;
为了提高逆变器的电压和功率等级,提出了一种级联五开关H桥多电平逆变器拓扑结构的功率均衡控制方法。该方法采用了同相交错层叠锯齿载波移相调制,综合了同相层叠锯齿载波调制良好的消谐特性以及载波移相调制各个单元功率分配均衡的优点,使级联五开关H桥多电平逆变器拓扑结构中各个功率单元不仅可以输出五电平,保持良好的消谐特性,而且可以在一个输出周期内实现功率均衡。以3个功率单元为例,进行了仿真实验。实验结果验证了该拓扑结构及其控制方法的可行性与优越性。
2017年02期 v.29;No.157 27-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 893K] [下载次数:346 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:23 ] |[阅读次数:92 ] - 唐静;王琦;周霞;姜黛琳;
计及电网互联,针对备用在区域电网间不同的分配方法对系统可靠性和经济性的影响,提出了考虑备用共享的互联电网备用容量分配方法。考虑区域互联、事故概率、备用成本、缺电成本等因素对备用分配的影响,提出一种计及成本效益比的备用分配方法;考虑事故发生的概率和后果,并对备用配置及备用配置不足带来的风险分别进行量化,提出备用配置的可靠性和经济性评价指标。最后通过某一实际互联电网进行算例仿真,验证了方法的有效性和合理性。
2017年02期 v.29;No.157 32-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 735K] [下载次数:248 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:70 ] - 朱艳;王渝红;丁志林;宋梁;李兴源;邱大强;
为了有效诊断引发换相失败的故障原因,提出了一种基于小波能量偏度神经网络的高压直流输电系统换相失败故障诊断新方法。首先对采集到的逆变侧直流电压故障信号进行15层小波分解,获取各尺度下的小波变换系数,提取小波能量偏度;然后构造信号的小波能量偏度特征向量,并以此向量作为故障样本对3层BP神经网络进行训练,实现换相失败故障原因诊断。以某±800kV特高压直流系统为例,通过对引发换相失败故障的多种原因进行仿真分析,用该方法进行小波分解、故障特征提取和BP网络训练,并对某未知故障进行识别。结果表明,该方法能准确诊断出引发换相失败的故障原因。
2017年02期 v.29;No.157 39-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 804K] [下载次数:219 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:12 ] |[阅读次数:94 ] - 李国栋;陈振;吕金炳;刘亚丽;杨月新;车延博;
完善的充换电设施运维体系是实现电动汽车大规模推广的关键之一。首先在对现有技术分析的基础上,阐明了移动式检测技术研究的必要性;然后,根据对天津市充换电设备的调研分析,提出一种便捷高效的移动式检测方案;最后,试制检测装置并对充电机进行测试,验证了本方案的可行性。该方案采用整体高度集成、电阻柜分体式量身定做的灵活结构设计,结合基于层次分析法和熵权法的状态评估软件,可实现充电机的故障排查和周期巡检,对充电机的安全运行和电动汽车的普及具有重要意义。
2017年02期 v.29;No.157 45-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 770K] [下载次数:172 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:71 ] - 姚瑛;郗晓光;高世伟;郑悦;方学珍;刘洪;
随着用户侧对电能质量要求的不断提高,如何在配电网发生故障后准确、快速地对故障元件进行定位,从而有效消除故障,减少用户停电时间,提高用户满意度是目前亟待解决的问题。针对配电网接线形式复杂、元件种类繁多,难以对故障进行有效故障研判的问题,首先对配电网故障研判信息支持系统进行分析,并且对系统提供的配电网故障征兆信息进行分类;其次,针对不同故障征兆信息分别采用量子遗传算法与小波理论进行理论分析,并采用D-S证据理论进行信息融合;最后,通过分析配电网典型故障下信息系统与智能算法的有机结合,从而提高故障研判的效率,证明本方法理论的准确性与实用性。
2017年02期 v.29;No.157 50-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 792K] [下载次数:436 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:32 ] |[阅读次数:85 ] - 张弛;曾杰;赵丹;张炳达;
微电网中含有大量的高频功率开关元件,对电力系统硬件在环实时仿真提出了很高的要求。为减轻逆矩阵法的存储压力,将整个微电网分割成多个子网络,仅存储计算子网络端口输入变量和内部状态变量等所需的各种参数。给出了选择端口输入变量及其列写网络方程的一般原则,研究了网络方程无向图的生成方法。采用状态变量作为子网络端口输入变量使迭代计算限制在网络局部。算例表明,所提网络分块求解的多端口混合等效方法能有效地解决数据存储和计算速度之间的矛盾,在基于FPGA的实时仿真器中能以5μs的仿真步长实现一个低压微网系统的实时仿真。
2017年02期 v.29;No.157 56-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 817K] [下载次数:176 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:7 ] |[阅读次数:103 ] - 张芳;李清泉;李传栋;
提出了两种含VSC-MTDC的交、直流系统潮流控制算法,即节点注入电流法和改进序列潮流算法。节点注入电流法中,以各端公共耦合点PCC(point of common coupling)作为交替求解的接口,VSC-MTDC系统对交流系统的影响通过改变PCC点的注入电流来实现。针对节点注入电流法中由于接口变量数目较多而导致收敛性能变差的问题,改进了序列潮流算法,只需设置主站PCC点传输的有功功率作为接口变量进行迭代更新,直至收敛。在新英格兰系统上验证了两种所提算法的有效性和可行性。对比分析两种方法可知,改进序列潮流算法总体性能优于节点注入电流法,为含VSC-MTDC的交、直流系统潮流算法的选择提供参考。
2017年02期 v.29;No.157 62-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 871K] [下载次数:257 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:10 ] |[阅读次数:101 ] - 盛四清;刘梦;
主动配电系统的发展给分布式电源的高度渗透并网创造了条件。针对多类型分布式电源和储能系统在主动配电系统中的接入位置及容量问题,从经济成本、电压质量以及局部自治区域功率波动3个方面建立了分布式电源和储能系统的多目标协调规划模型;并提出了改进的基于生物地理学优化算法,采用基于帕累托优胜关系的适应度设计方法构造适应度函数,实现了对多目标规划问题的求解。最后,通过IEEE33节点配电系统算例分析验证了所提模型及求解方法的有效性和合理性。
2017年02期 v.29;No.157 71-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 744K] [下载次数:461 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:21 ] |[阅读次数:65 ] - 杨浩;帅智康;沈征;周猛;彭斌;
针对模块化多电平换流器型高压直流输电系统换流站级控制,为实现PI调节器参数的快速、准确调节,在分析模块化多电平换流器型轻型直流输电系统连续数学模型的基础上,引入前馈控制,提出了包含前馈-反馈和稳态逆模型的双闭环控制;并对改进后的双闭环控制系统控制器主要参数的设计方法进行了深入研究,详细推导了参数设计过程;最后,通过PSCAD/EMTDC仿真软件对所提出的控制系统结构及其参数设计方法进行了仿真验证,结果证实了所述方法的可行性和有效性。
2017年02期 v.29;No.157 77-83+95页 [查看摘要][在线阅读][下载 959K] [下载次数:433 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:14 ] |[阅读次数:104 ] - 陈鸿川;刘博;栾文鹏;李秋硕;
利用隐马尔可夫模型HMM(hidden Markov model)对总负荷及其内部用电设备建模,可将非侵入式电力负荷监测NILM(nonintrusive load monitoring)问题表述为HMM的解码问题,然后采用Viterbi算法进行求解。在用电设备个数或状态数较多的情况下,Viterbi算法会因求解耗时过长而不适用,为此对Viterbi算法进行改进。利用相邻两个负荷事件之间用电设备的状态保持不变,只在负荷事件发生时刻才考虑用电设备状态发生变化,减少Viterbi算法需要遍历的状态序列数目。相比标准Viterbi算法,改进Viterbi算法能够减少NILM问题的求解耗时,适用于更多的用电设备个数或状态数的场合。算例结果表明了所提改进Viterbi算法的有效性。
2017年02期 v.29;No.157 84-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 687K] [下载次数:698 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:50 ] |[阅读次数:65 ] - 沈赋;尹斌;孙维广;
光伏电池的输出特性随着外部环境和负载的变化而变化,具有非线性特性。为了充分利用光伏电池,需对其进行最大功率点跟踪。利用Boost电路提升光伏电池输出电压,提出了单神经元自适应PID的控制方法来实现对其进行最大功率点跟踪。通过对目前常用光伏并网模糊控制和单神经元自适应PID控制两种方法的比较,在Matlab/Simulink的环境下进行了仿真研究。研究结果证明了使用单神经元自适应PID控制的优越性。
2017年02期 v.29;No.157 89-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 855K] [下载次数:331 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:25 ] |[阅读次数:70 ] - 黄泽华;孙义豪;罗得俊;杨卓;胡钋;汪原浩;
基于Benders算法提出了一种求解光伏并网下考虑安全约束机组组合方法,借鉴两层分解思想,将其分解为无安全约束机组组合和考虑安全约束机组组合的线路潮流检测问题,形成了适合于混合整数规划问题的主问题和子问题的计算方法。针对主问题的检测引入了发电机输出功率转移分布因子及惩罚变量,从安全性和经济性角度实现对该机组组合问题的优化。在MATLAB和CPLEX中以加入光伏的IEEE14系统为测试算例进行仿真,结果显示在满足安全约束的前提下机组组合的总运行成本较无光伏并网时有所下降,表明该方法可以合理协调机组组合中的安全性与经济性。
2017年02期 v.29;No.157 96-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 710K] [下载次数:299 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:79 ] - 刘谋海;方涛;姜运;曾祥君;黄宇浩;韦根;
为解决单纯利用零序电流选线效果不佳的问题,提出了一种利用高频分量相关度分析的故障选线新方法。首先,利用各线路首端安装的录波装置采集各线路零序电流,经消噪处理后得到纯故障分量,然后借助EMD分解及瞬时频率分析剔除工频分量,提取出相应的高频分量。由于单相接地故障后非故障线路高频分量波形相似,而故障线路与非故障线路之间存在明显的区别,从而利用波形相关系数的大小来确定故障线路。仿真结果表明,该方法运算简单,无需整定,不受过渡电阻、故障距离等因素影响,能够有效克服系统噪音、不对称分量的干扰,进一步提高了保护的裕度。
2017年02期 v.29;No.157 101-106+128页 [查看摘要][在线阅读][下载 852K] [下载次数:413 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:33 ] |[阅读次数:68 ] - 王进;周宇轩;戴伟;李亚峰;宋翼颉;
为了解决风火机组动态组合优化问题,重点针对时间耦合的动态特性及混合整数变量的求解,提出改进的基于非支配排序的遗传算法NSGA-Ⅱ(non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅱ),引入节能减排理念,建立以CO2与SO2排放量及机组燃煤、启停费用最低的多目标函数。采用双层优化策略分别对启停离散量和负荷分配连续量进行寻优求解,引入模糊最大满意度决策法对Pareto解集进行决策,并嵌套在每次动态求解过程中。通过对某含风电场的10机组算例进行仿真,其结果表明了该方法的可行性和有效性。
2017年02期 v.29;No.157 107-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 768K] [下载次数:667 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:19 ] |[阅读次数:86 ] - 戈宝军;芦浩;
以1台1 250 MW的汽轮发电机为例,建立了该汽轮发电机的有限元分析模型。利用有限元法对该电机发生定子绕组同相同分支和同相异分支间短路进行了详细分析。分别研究了两种短路情况下,转子受到的不平衡径向电磁拉力随短路匝数(匝比)和短路点位置的变化规律。研究表明:定子绕组匝间短路情况下,径向振动的大小由不平衡径向电磁拉力决定;不平衡径向电磁拉力幅值的大小不仅受气隙磁密大小的影响,还与不同对极下气隙磁密的对称程度相关密切。
2017年02期 v.29;No.157 112-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 1164K] [下载次数:225 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:8 ] |[阅读次数:57 ] - 刘孝杰;苏小林;阎晓霞;吴富杰;王佳伟;
随着配电系统广义需求响应资源增多和售电侧市场逐步开放,电网负荷需求和负荷特性随之发生变化,影响了传统负荷预测方法的预测精度。分析了影响用户差异性响应的各因素,提出主动配电系统分层分区结构下计及主动响应与售电市场影响的负荷精细化预测方法;基于精确识别用户响应模式的响应弹性矩阵,建立了经遗传算法优化的响应弹性矩阵负荷预测模型;通过算例计算,验证所提预测方法的有效性,并分析了影响预测精度的模型指标及高精度预测的指标参数取值方法。
2017年02期 v.29;No.157 121-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 814K] [下载次数:430 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:20 ] |[阅读次数:77 ] - 董京;刘兆辉;蒋超;
首先简要介绍了模块化多电平变换器(MMC)的工作机理;其次针对MMC电容电压平衡问题和环流抑制问题,提出一种基于CPSM调制的改进MMC相间环流抑制和电容电压平衡控制方法;最后,针对MMC-HVDC交流系统不对称故障,设计了基于无差拍控制的分序电流内环控制器和系统外环功率控制器。基于PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件验证了所提控制策略的正确性和有效性。
2017年02期 v.29;No.157 129-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 876K] [下载次数:333 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:24 ] |[阅读次数:95 ]