电力系统及其自动化学报

学术论文

  • 配电网过电压有源抑制的注入电流控制方法

    陈锐;王文;翁洪杰;贺蕾思思;曾祥君;

    为了对配电网三相参数不平衡导致的三相不平衡过电压进行抑制,提出一种基于比例谐振控制的配电网三相不平衡过电压有源抑制方法。通过有源逆变器向配电网中性点注入特定幅值与相位的电流,调控零序电压,从而实现三相不平衡过电压的抑制。然后设计了比例谐振闭环控制方法,先确定控制器的比例系数再确定积分系数,提高了注入电流的可控性,实现了无静差调控。仿真及实验结果表明,该方法控制精度高、稳态误差低,能达到快速、精确地抑制三相不平衡过电压的目的。

    2018年05期 v.30;No.172 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1088K]
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  • 面向智能电网调度系统中参数配置的测试方法

    刘卫红;王礼文;郑啸;宋爱波;

    因智能电网调度系统中需要人工配置的参数较多,且每个参数的取值也较多,目前的测试方法还不能完全满足其测试需求。本文提出了考虑参数值权重的两两组合测试方法,该方法的核心是使用解空间树表示所有的测试数据,然后使用回溯算法对解空间树进行遍历,生成任意两条测试用例重叠数小于等于1的测试用例集。若回溯算法得到的测试用例集能满足两两组合覆盖标准,则算法结束;否则,使用贪心算法补全测试用例。最后,以智能电网调度系统中的参数配置为研究对象进行了实验分析,实验结果表明,所提方法可以在较短的时间内生成测试用例,并为测试人员在时间受限的情况下优先选择测试用例提供了依据。

    2018年05期 v.30;No.172 7-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 767K]
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  • 基于EL模型的NPC-UPQC混合无源控制方法

    郑成才;王久和;慕小斌;张巧杰;

    在传统两电平统一电能质量调节器的基础上,采用三电平二极管箝位型逆变器代替三相桥式逆变器,构成二极管箝位型统一电能质量调节器的主电路。针对基于瞬时无功功率理论的二极管箝位型统一电能质量调节器补偿量检测方法中使用锁相环所带来的误差,提出无锁相环的基于电网工频时钟的dq0检测法,对电压和电流畸变分量分别进行实时检测。为提高二极管箝位型统一电能质量调节器的控制性能,建立并分析了二极管箝位型统一电能质量调节器的欧拉-拉格朗日模型,基于该模型与二极管箝位型统一电能质量调节器的无源性,设计了混合无源控制器。利用提出的补偿量检测方法和混合无源控制器,可有效补偿电压或电流,使负载电压或电源电流为近似正弦波。利用Matlab/Simulink软件搭建二极管箝位型统一电能质量调节器的仿真模型,对二极管箝位型统一电能质量调节器的补偿性能进行了仿真研究,并对实验结果进行了分析。仿真结果验证了本文提出的检测方法及混合无源控制策略的有效性。

    2018年05期 v.30;No.172 14-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 1245K]
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  • 基于CAN总线的煤矿企业电网接地故障选线系统设计

    石峥;李永丽;宋金钊;刘勇;姜国琴;李圣君;

    煤矿企业电网一般为小电流接地系统,出线距离长且支路数目多,基于单片机或者数字信号处理器的小电流接地故障选线装置在应用中具有一定局限性。本文设计并开发了小电流接地故障选线系统,将原来选线装置中的数据采集模块和数据处理模块分开,并采用了具有自校准功能的高精度零序互感器,提高采集数据的准确性。该系统的核心是基于多通信端口并融合多种算法的故障选线平台,并通过通信网络与就地智能零序互感器、综自系统以及远程终端相互联系,实现了故障选线、故障录波、远程监控等功能。针对煤矿企业电网出线数量大、传输数据多等特点,此故障选线平台与就地智能零序互感器间采用控制器局域网络总线通信方式,并解决了不同安装处就地智能零序互感器的数据同步问题。实验测试表明该同步方法得到的数据可以满足故障选线算法对相位精度的要求,该故障选线系统可以较好地应用于煤矿行业小电流接地系统。

    2018年05期 v.30;No.172 21-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 940K]
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  • 非正弦输入下异步电机损耗计算与分析

    张柯;高志强;周雪松;马幼捷;

    当电机的供电电压呈非正弦时,利用传统电机等效模型分析能耗关系的方法因缺乏明确的物理意义而不再适用。针对上述问题,本文分析了电机等效模型的建立与适用条件,以及异步电机的功率关系,在此基础上提出了将非正弦供电电压等效为正弦供电电压的能量等效方法,进而通过电机等效模型计算电机内部损耗。利用Matlab工具编制了非正弦情况下电机损耗计算软件,算例分析验证了该方法的有效性和软件的正确性。

    2018年05期 v.30;No.172 28-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 858K]
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  • 基于泰勒级数等值方法的静态电压稳定分析

    谢冬冬;刘光晔;颜廷鑫;

    连续潮流法在计算电压稳定临界点时,存在着计算效率低且在电压稳定临界点附近潮流方程难以收敛的问题。如何确定更适用的步长以及找到更精确的电压稳定临界点是改善计算效率的主要研究内容。因此,本文提出基于泰勒级数等值方法的静态电压稳定分析。将戴维南等值方法推广到动态分析中,提出系统动态等值阻抗的概念,用动态分析方法证明了电力系统达到极大传输功率的临界条件。将解析复变系统的动态分析方法严格推广到非解析复变系统中,求出负荷点电压相量与电流相量关于电压模的泰勒展开式,从而求出电力系统的临界电压和极限功率。仿真结果表明,所提算法能快速准确求取系统的极限功率和临界电压。

    2018年05期 v.30;No.172 33-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 691K]
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  • 双模糊自适应PI的DPC在APF中的应用

    袁知文;董秀成;夏焰坤;余小梅;李昱;

    针对传统直接功率控制有源电力滤波器直流侧电压存在超调量以及动态性能差的问题,提出了一种双模糊自适应PI的直接功率控制方法。该方法根据直流侧电压和电压变化率的变化情况,采用双模糊控制规则对PI的初始值进行自动调节,直流侧电压波动大时应用模糊规则1进行粗调,波动小时应用模糊规则2进行细调,使其在负载突变情况下采用最合适的PI控制参数。与传统直流侧电压PI控制方法相比,该方法提高了直流侧电压的稳定性,有效地抑制了超调量,提高了系统的动态性能。仿真结果验证了所提控制方法的正确性和可行性。

    2018年05期 v.30;No.172 38-42+49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1033K]
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  • 基于空间磁场的电网故障行波检测新方法

    李泽文;彭翰川;谭木子;杜昱东;赵廷;

    为避免变电站强电磁干扰对行波检测精度的影响,提出了一种空间磁场检测故障的新方法。根据输电线路附近的磁场能实时反映线路上电流变化的特征,利用自然边界元法分析三相输电线路的磁场情况,选择合适的位置设置检测点,并在检测点安装空间电磁传感器提取线路电流在空间产生的磁场信号,再采用固有时间尺度分解方法分析磁场信号提取故障行波。空间电磁传感器安装在变电站外,检测时能有效避免变电站内的强电磁干扰,可有效提高故障行波信号检测的可靠性与准确性,为故障行波定位与保护提供更有效的基础数据。

    2018年05期 v.30;No.172 43-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1181K]
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  • 考虑项目属性的中压配电网投资决策方法

    李文;崔文婷;冯建华;孙帅;刘洪;王建楠;

    针对我国电网公司普遍存在的合理投资规模难以确定、资金分配不均衡、配电网项目优选缺乏明确标准等问题,提出了考虑项目属性的中压配电网投资决策方法。首先在构建配电网规划项目评价指标体系、分析项目属性与评价指标映射关系的基础上,提出项目属性重要程度确定方法;其次结合对项目实施效果与配电网投资历史数据的分析,提出配电网规划投资规模和项目属性投资分配比例的确定方法;继而综合考虑项目属性分类、投资规模和投资分配比例、项目评价结果,构建配电网规划项目优选模型;最后通过实际配电网算例分析验证了研究成果的有效性。

    2018年05期 v.30;No.172 50-55+62页 [查看摘要][在线阅读][下载 748K]
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  • 计及预测可信度时段差异性的含分布式可再生能源配电网调度策略

    马建伟;孙芊;张景超;刘充许;周双喜;

    配电网中分布式发电与用电负荷的不确定性叠加,为可再生能源本地消纳带来困难。本文针对含分布式可再生能源配电网的日前调度计划优化问题,提出了考虑预测可信度时段差异性的配电网调度策略,通过可信度修正引导可调度资源在各时段之间的优化分配,在满足可再生能源就地消纳基础上综合平抑各时段风险。在求解过程中,通过模型重构与初始可行解的构建,提升计算效率。使用IEEE-33节点配电系统搭建仿真算例,结果表明优化后的调度策略可以有效提升可再生能源就地消纳能力,降低调度计划执行风险。

    2018年05期 v.30;No.172 56-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 880K]
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  • 半波长线路过电压分析与保护方法

    赵青春;谢华;郭子煊;李斌;朱晓彤;

    半波长线路的输电距离远,电气特征与现有特高压线路存在较大差异。由于线路沿线电压最大值位置在线路中间,常规的过电压保护无法满足半波长线路的要求。本文对半波长线路稳态运行电压特性做了深入的分析,研究了半波长线路稳态运行过电压的影响因素,并推导出了线路沿线电压最大值位置与线路功率传输的关系。在此基础上,提出了一种适用于半波长线路的过电压保护方法。EMTP仿真表明,该方法可以准确计算出沿线电压最大值,并保护线路全长。

    2018年05期 v.30;No.172 63-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 926K]
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  • 并联型有源电力滤波器直流侧电压控制分析

    杨剑锋;姚华实;石戈;

    并联型有源电力滤波器并入电网时,直流侧电压存在着启动静差和超调量较大的工程问题。在传统PI控制基础之上,直流侧电压采用一种输入压差平方值的P-模糊-PI多模态控制算法,运用了模糊规则多模切换控制器去确定阈值的切换值。最后在仿真软件Matlab/Simulink中进行了可行性分析,发现直流侧的电容电压从零上升到期望稳定值的静差率和超调量变小,压差平方使空载电流减小,响应速度快。仿真结果表明了该控制算法优于传统PI控制,具有良好的工程应用价值前景。

    2018年05期 v.30;No.172 69-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 985K]
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  • 基于熵值的特高压直流输电线路双端电压保护

    彭涛;江亚群;黄纯;

    在分析±800 kV特高压直流输电线路区内外故障过程中发现,由于平波电抗器、直流滤波器和可编程控制滤波器的存在,构成了直流线路的物理边界,并对高频信号具有强烈的衰减作用,因此在保护安装处所提取的区内与区外故障高频信号存在极大差异。利用切比雪夫数字滤波器得到故障电压中600~700 Hz频率段信号,在此基础上提出了一种根据该频率段在故障后1个工频周期内信号的香农熵,实现了区内与区外故障快速准确识别的双端全线快速保护新原理。该方法原理简单、可靠、实用性强、选择性好,能满足特高压直流线路对保护性能的要求。PSCAD/EMTDC仿真结果验证了其可行性和有效性。

    2018年05期 v.30;No.172 75-79+85页 [查看摘要][在线阅读][下载 979K]
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  • 基于改进LQR的交直流低频振荡协调控制策略

    毕悦;刘天琪;李保宏;

    针对交直流混合大电网日益严重的低频振荡问题,提出了一种基于改进线性二次型最优控制的新策略以使电力系统稳定器和直流附加控制器协调运行。该方法采用遗传算法对线性二次型最优控制的权矩阵Q和R进行优化使其控制效果最优。同时采用分区域控制思想,首先利用总体最小二乘-旋转不变辨识技术分析全系统低频振荡特性,用带观测器的改进线性二次型最优控制方法对抑制区域内低频振荡的电力系统稳定器进行设计。当区域内振荡阻尼满足要求后,再次采用相同方法设计出抑制区域间低频振荡的直流附加控制器。仿真结果表明,所提控制器设计方法能更有效地抑制全系统低频振荡,且具有一定的鲁棒性。

    2018年05期 v.30;No.172 80-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 893K]
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  • 智能配电网调度控制系统核心指标的构建

    姜宁;张磐;汪宇倩;吴莉萍;唐萍;葛磊蛟;

    本文针对智能配电网调度控制运行面临的接入用户广、影响因素多、定量评价难等情况,构建了一套智能配电网调度控制系统核心指标体系。首先,结合国内外现状分析了智能配电网的调度任务和运行状态;其次,从安全可靠、经济高效、技术先进和环境友好等4个方面构建了包含21个二级指标的智能配电网调度控制系统核心指标体系;最后,对两个典型区域的智能配电网运行进行分析。文中构建的指标体系不仅能反映智能配电网的运行状态,而且可以有效指导智能配电网运维人员提升业务能力。

    2018年05期 v.30;No.172 86-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 693K]
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  • 能源互联网的自适应路由策略

    王柄鉴;金志刚;苏菲;

    为保证能源互联网中能源的及时转移,提升调度效率,本文设计了一种应用于能源互联网的自适应路由策略。考虑到能源互联网规模大、用电峰谷变化等特点,本策略采用局部动静态信息结合的方式,以可变参数调节二者在传输概率中的比重,并使该参数可随能量信息流生成速率的变化而变化。通过仿真对比了该策略与其他策略的路由效果,结果表明本文提出的策略性能更优,可有效提升能源互联网的调度效率。

    2018年05期 v.30;No.172 92-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 883K]
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  • 新型光伏并网逆变器的建模与控制方法

    姚乐乐;刘晓悦;

    将由对称Z源逆变器和三相对称LCL滤波器组成的光伏并网逆变器作为研究对象,对Z源网络和一相LCL滤波器建立数学模型。将模型参数看作系统参数,模型输入信号的变化看作扰动,根据模型的固有缺陷,结合前期成果,重点研究两种情况的系统改进策略:(1)系统参数未变化且扰动可测;(2)系统参数变化或扰动不可测。针对第1种情况,改进时主要采取加入"模拟模块"和"开关切换"的策略;针对第2种情况,改进策略是对系统加入稳定性鲁棒控制器。通过仿真实验验证,结果表明Z源网络和一相LCL滤波器的数学模型正确,在此基础上针对第1种情况采取的改进策略比改进前暂态性能得到提高,稳态性能与原系统一致;针对第2种情况采取的改进策略比改进前稳定性得到提高。

    2018年05期 v.30;No.172 98-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 1538K]
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  • 混合Copula概率潮流追踪输电固定成本分摊法

    曹昉;舒雅丽;李成仁;段燕群;

    为探究适合于我国特高压输电网特征的输电成本分摊方法,研究大规模可再生能源的相关性和不确定性对电网潮流及输电成本分摊结果的影响,引入混合Copula函数构建具有相关性输入随机可再生能源出力的概率分布模型。结合蒙特卡罗概率潮流计算方法和潮流追踪法,提出了一种计及可再生能源出力相关性的混合Copula概率潮流追踪法分摊特高压输电固定成本。以IEEE30节点改进交直流混合特高压输电系统为例,在发电端加入两个风力发电厂实际出力,对混合Copula函数的出力模拟值进行准确性评估,并分析了概率潮流追踪法分摊输电固定成本结果的有效性,验证了所提方法的有效性和优越性。

    2018年05期 v.30;No.172 111-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 1028K]
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  • HHT分析局部放电信号时模态混叠的抑制

    张安安;徐洋涛;都健刚;李红伟;

    希尔伯特-黄变换因其良好的自适应性在局部放电等非线性、非平稳信号分析中得到广泛应用,但其分解过程中因运算产生的模态混叠常常使得分析结果产生较大偏差。本文通过小波包变换对待分析信号进行分解重构,将原始信号中的高低频信号分解,再对各重构信号分别进行经验模态分解,并以最优合成相关系数作为筛选标准选取有效的固有模态函数分量进行希尔伯特变换,最终绘制出原始信号的希尔伯特谱及边际谱。经过仿真及实际局部放电信号分析验证,与传统希尔伯特-黄变换相比,本文方法能有效地抑制模态混叠的影响,继而更准确地表达信号所含频率成分以及时频分布情况。

    2018年05期 v.30;No.172 120-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 1397K]
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  • 含分布式光伏的配电网电压分区协调控制方案

    龚向阳;周开河;徐孝忠;王威;王波;虞殷树;

    围绕高渗透率分布式光伏接入配电网后产生的电压问题,提出了一种基于电压灵敏度分区的协调控制方案。基本策略是由网络拓扑得到电压灵敏度因子,根据电压灵敏度因子将接入配电网的光伏用户分区。当出现电压越限问题时,利用光伏逆变器自身的剩余无功功率进行无功自治控制,若电压越限区域内逆变器无功功率耗尽,则沿馈线其余逆变器进行无功协调控制。若全部无功控制不足以解决电压问题,则进行电站层电压统筹控制,调节变电站有载调压变压器抽头和区域光伏有功出力削减值。最后利用所搭建的仿真模型验证了该方案的有效性。

    2018年05期 v.30;No.172 127-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 865K]
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  • 抑制区间低频振荡的电力系统稳定器设计

    李传栋;

    随着互联电网规模增大,低频振荡对电网稳定的影响愈来愈大。本文提出一种基于广域测量信号的电力系统稳定器,通过选取合适的反馈信号和优化阻尼控制器的结构来设计广域电力系统稳定器的结构模型。利用粒子群优化算法优化广域电力系统稳定器的参数,使得广域阻尼控制器满足区域间功率振荡阻尼最大,从而起到更好地抑制区间振荡的作用。本文采用两区域互联系统为算例,通过仿真验证设计的稳定器在多种系统故障下对区间低频振荡的抑制效果,结果表明优化的电力系统稳定器能够较好地抑制区间低频振荡,提高系统阻尼水平。

    2018年05期 v.30;No.172 134-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 916K]
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  • 交直流混合配电网互联中直流系统的优化配置

    姚艳;翁秉宇;叶晨;

    随着现代电力系统的发展,直流配电方式越来越被业界所瞩目。针对交直流混合配电系统中的供电经济性问题,设计了采用交直流混合供电的典型配电网结构,建立了直流变换器与相关馈出线容量的优化配置及运行优化模型,分析了不同负荷构成条件下的交直流混合配电与交流配电模式的经济性,可以对未来交直流混合配电网建设起到参考作用。

    2018年05期 v.30;No.172 139-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 698K]
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教学论文

  • PSASP和PowerFactory变压器模型的对比

    赵霞;余渌绿;叶晓斌;李欣怡;

    电力系统分析综合程序PSASP(power system analysis software package)和PowerFactory是目前广泛采用的电力系统分析软件,也是重庆大学电气工程学院"电力系统稳态分析"课程的实验教学工具软件。然而学生在实验中发现,对于同一算例,两个软件的潮流计算结果并不一致。分析表明,结果不一致的原因在于两个软件所用变压器模型存在差异。为此,本文从变压器参数计算方法、对励磁支路的处理等方面,对PSASP和PowerFactory的双绕组/三绕组变压器模型进行对比分析,并提出使两个软件潮流结果差异尽可能小的参数及控制选项设置方法。本文用两个简单算例验证了对比分析结果的有效性。

    2018年05期 v.30;No.172 145-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 805K]
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  • 关于论文中的表

    <正>(1)表要精选,应具有自明性。表的内容切忌与插图及文字表述重复。(2)表应精心设计,为使表的结构简洁,采用三线表,必要时可加辅助线。(3)项目栏中各栏标注应齐全。若所有栏的单位相同,该单位标注在表右上角,不写"单位"二字。(4)表中的术语、符号、单位等应与插图及文字表述所用的一致。

    2018年05期 v.30;No.172 6页 [查看摘要][在线阅读][下载 639K]
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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。

    2018年05期 v.30;No.172 13页 [查看摘要][在线阅读][下载 638K]
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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

    2018年05期 v.30;No.172 151页 [查看摘要][在线阅读][下载 29K]
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