电力系统及其自动化学报

学术论文

  • 考虑驾驶人出行链的电动汽车充电站规划

    王冬;刘继春;曹芷健;牛毅;唐虎;刘俊勇;

    基于出行链和Dijkstra最短路径算法,本文提出了考虑驾驶人出行链的充电站选址定容模型。通过各类出行链的出行产生量,分析不同时段下居民区、工作区、商业区的车辆数变化特性,通过蒙特卡洛抽样法模拟不同时空分布下电动汽车的出行行为和充电行为。将电网收益以及用户的平均充电距离作为目标函数,提出了计及目标优先级的模糊双目标优化方法,并运用粒子群优化算法对模型进行求解。最后通过算例分析表明所提模型具有一定的可行性和合理性。

    2018年06期 v.30;No.173 1-9+52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1005K]
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  • 应用潮流方程简化网络计算的电力系统小干扰稳定分析

    吴成业;刘光晔;孙瑞;张元觉;姜远孟;

    在电力系统的小干扰稳定分析方法中,电力网络与动态元件的接口方程普遍采用节点电压方程。以往方法在处理负荷时通常采用电压静特性模型且系统的运行方式连续变化,造成状态矩阵的修正计算量庞大。针对这一问题,本文提出了接口方程采用潮流方程进行小干扰稳定分析的方法。在原有动态元件的线性化微分-代数方程的基础上,本文以注入功率为代数向量,并结合线性化处理的网络潮流方程,建立了用于小干扰稳定分析的全系统数学模型,由此得到了新的全系统状态矩阵和电压静特性负荷对全系统状态矩阵的修正。分析表明该状态矩阵具有收缩网络的特点,其修正式具有简化网络计算的优越性。数值仿真验证了该方法的正确性。

    2018年06期 v.30;No.173 10-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 726K]
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  • 考虑电、气、热耦合性及随机性的IES-CCHP综合收益模型

    曹俊波;晁岱旭;刘爽;郑权国;李新军;周任军;

    为鼓励综合能源系统背景下更多的联供系统积极参与进来,针对该系统中电力、天然气和热力系统之间的交互影响及其不确定因素,考虑它们之间的耦合性及随机性,建立冷热电三联供综合收益模型。本文提出一种基于Nataf变换的自修正粒子群优化算法求解模型,采用Nataf变换的多点估计法将随机量转换,生成满足耦合关系并接近实际值的样本矩阵,动态地修正粒子惯性权重。算例分析表明,计及耦合性和随机性的联供系统综合收益更大;所提出的算法大大降低了随机性且有较强的全局搜索能力。

    2018年06期 v.30;No.173 16-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 1052K]
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  • 地市级电网多维度线损管理对标评价体系构建

    李滨;罗发;黄柳军;李云芬;严康;祝云;

    针对地市级电网传统线损管理评价过多依赖线损率指标作为评价标准的问题,本文构建了多维度线损管理对标评价体系评价地市级电网线损管理工作。综合考虑地市级电网结构、设备状态、用电结构等实际情况,利用层次分析法构建评价指标体系;求取各维度与指标的权重;制定底层指标的评分标准进而建立多维度多指标的评价体系。通过对标模式分析地市级电网存在的不足,实现线损的过程化、规范化、精益化管理。实例分析表明,本文构建的线损管理体系具有科学性和实用性。

    2018年06期 v.30;No.173 23-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 976K]
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  • 基于Kalman滤波算法的电网故障行波检测方法

    李泽文;赵廷;席燕辉;熊毅;胡开庚;

    行波检测是电网故障行波定位与行波保护技术的关键。为提高在含噪环境下行波检测的准确度与可靠性,本文提出了一种基于Kalman滤波算法的电网故障行波信号检测方法。该算法首先对电网电流信号进行分析,选取基波以及各次谐波作为状态变量建立状态空间,在此状态空间中利用Kalman滤波算法,实现对电网故障电流信号的预估及校正;由此得出校正后的电网电流信号幅值,利用幅值的奇异点进行行波检测分析,记录行波的到达时刻。仿真分析表明,Kalman滤波算法在不同的故障条件下均可准确检测出行波信号;在含噪声情况下和微弱信号下,相比于Hilbert-Huang变换和小波变换,Kalman滤波算法能有效提高电网故障行波定位的准确度与可靠性。

    2018年06期 v.30;No.173 31-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1074K]
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  • 模块化多电平铁路功率调节器滞环控制策略

    李延平;孙静;张细政;李世军;

    为克服模块化多电平铁路功率调节器(MRPC)在治理牵引网电能质量中存在控制复杂、计算量大及调制策略复杂等不足,本文在参考两电平滞环控制基础上构建了MRPC的直接电流滞环控制策略。该策略通过最近电平逼近策略输出抵消牵引侧高电压的端口电压,同时利用补偿侧电流误差值调制桥臂子模块脉冲信号实现补偿电流无静差跟踪。所构建的滞环控制策略具有调试简单、计算量小及鲁棒性强等优点。仿真结果验证了本文所提控制策略的正确性和有效性。

    2018年06期 v.30;No.173 39-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1211K]
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  • 孤立运行的低压微电网改进下垂控制策略

    闫卫国;蒋菱;陈晓祺;贾宏杰;肖迁;赵帅;

    针对低压微电网孤立运行时传统下垂控制策略的不足,提出了一种改进的下垂控制策略,从结构和参数优化两个方面对传统下垂控制进行了改进:在结构优化方面,考虑到在低压微电网线路中阻抗与感抗均不可忽略,将连接线路的阻抗角作为一个变量引入到下垂控制中,并添加了一个微分控制环节以增加控制器设计的自由度;在参数优化方面,通过粒子群优化算法对改进控制结构的参数实施优化,以期在微电网孤立运行时,为系统提供足够的阻尼,减小系统在暂态过程中的振荡。最后,通过Matlab/Simulink搭建了时域仿真模型,验证了本文所提控制策略的有效性和正确性。

    2018年06期 v.30;No.173 45-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 981K]
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  • 双向功率变换器自治运行控制策略

    曹国栋;韩肖清;杨宇;王磊;肖春;

    双向功率变换器是交、直流混合微电网中的关键设备。本文在分析低压微电网下垂特性的基础上,提出一种双向功率变换器自治运行控制策略,针对交、直流母线电压性质不同的特点,根据子网电压允许波动范围,分别对其进行了归一化处理,并以交、直流子网实时负载率相同为准则,设计了双向功率变换器有功-电压控制环。为使交流子网频率稳定,在充分利用双向功率变换器剩余容量前提下,设计了变换器无功-相角控制环。仿真和实验结果表明,所提出的控制策略能够实现交、直流子网间功率双向平滑传输,维持子网母线电压及频率稳定,确保低压交、直流混合微电网自治运行。

    2018年06期 v.30;No.173 53-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1291K]
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  • 串并联型风电场机组的过电压协调控制

    黄守道;王佳蕊;荣飞;何仁浩;

    同一串联簇中机组运行于不同风速时,采用传统的最大功率追踪控制存在过电压、过调制问题。针对该问题,提出一种适用于串并联型风电场机组的过电压协调最大功率追踪控制策略。通过设定合理的直流母线上限值Umax,结合功率-电压协调控制调节处于高风速机组输出的功率,使任何状态下机组直流母线电压都被钳制在安全范围内。最后,在Matlab/Simulink搭建控制算法仿真模型,对传统过电压控制方法与本文所提策略的仿真结果进行对比分析,结果证明了所提出策略的可靠性和实用性。

    2018年06期 v.30;No.173 60-65+72页 [查看摘要][在线阅读][下载 1192K]
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  • 提高单相光伏并网系统低压穿越能力的电流解耦控制策略

    涂睿;曹一家;李勇;丁立国;李世军;

    为避免单相光伏并网系统在电网电压跌落故障期间突然脱网造成的严重后果,提出了一种基于单相dq电流解耦的低压穿越控制策略。该策略参考国内外电网低压故障相关技术标准,根据实时检测电网电压的跌落深度大小,通过对并网电流dq解耦来分别控制调节并网的有功电流和无功电流参考,从而向电网注入一定的无功功率,帮助电网电压的恢复,由此达到低压穿越的目的。最后,通过系统仿真测试,验证了该方法的可行性和有效性。

    2018年06期 v.30;No.173 66-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 1245K]
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  • 电气化铁路牵引负荷中负序对有功电能计量方式影响

    徐莘;解绍锋;侯东光;

    以电气化铁路牵引负荷产生的负序电能作为研究对象,以改善电能计量方式为研究目的,首先分析了负序电能产生的原因,研究了不平衡负载对电力系统产生的影响;然后讨论有功功率电能计量方式存在的问题,建议设置基于奖惩机制的正序有功电能计量方式;最后搭建了牵引网及恒功率牵引负荷模型。仿真结果表明对称负荷吸收负序电能降低电网不平衡度,不对称负荷释放负序电能并增加了电网的不平衡度,验证了正序有功功率计量方式更合理。

    2018年06期 v.30;No.173 73-77+133页 [查看摘要][在线阅读][下载 987K]
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  • 考虑频率偏差的多目标备用优化分配策略

    杨亚雄;贾燕冰;谭沛然;刘婷婷;

    充裕的电力系统备用对于稳定系统频率及电压、保证电网的安全运行具有非常重要的意义。兼顾系统运行可靠性和经济性,考虑机组故障、风电出力和负荷波动等不确定因素,建立了以最小化系统备用成本和系统频率偏差为目标的多目标机会约束规划模型,并基于改进快速排序技术的遗传算法对优化模型进行求解,得到了系统旋转备用最优分配方案。通过IEEE测试算例验证了文中优化模型及算法的有效性。本文的研究为电力系统备用优化配置提供了新的思路。

    2018年06期 v.30;No.173 78-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 848K]
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  • 基于资产负债率的多地区电网投资能力测算方法

    张鹏飞;柳璐;杨卫红;王旭阳;程浩忠;蔡亦竹;

    在改革和规范电网企业运营模式的新电改背景下,对电网企业投资能力的研究越来越迫切。同时,电网企业还面临着所辖不同地区电网投资能力不同以及如何分配投资的问题。基于此,文章提出了一种基于资产负债率的多地区电网投资能力测算方法。首先测算电网的综合效益,然后结合资产因素和电网性能因素计算电网效益的分配系数,依据分配系数进行电网效益分配,进而以资产负债率为限制计算不同地区电网的投资能力。通过对某市级电网企业的实例分析,预测了未来年投资能力作为电网企业投资计划的依据。

    2018年06期 v.30;No.173 85-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 683K]
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  • 基于供需协调的电压暂降综合治理策略

    阚力丰;李华强;李春海;

    电压暂降治理资源的合理配置,有利于降低用户的用电风险,减少电能质量责任纠纷。为弥补现有暂降治理策略缺乏供需协调性的不足,提出一种协调电网和用户资源配置的电压暂降综合治理策略。利用蒙特卡罗法预估用户暂降治理前后的损失情况,综合考虑供需双方投资成本和用户损失情况,结合净现值法建立了以治理效益最大化为目标的资源配置优化模型,并采用链式智能体遗传算法求解。在IEEE30节点系统中的仿真结果验证了所提综合治理策略能从全局角度治理电压暂降,有效提升用户电能质量并降低用户用电风险。

    2018年06期 v.30;No.173 90-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 938K]
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  • 基于半不变量法的海上风电场送出线优化选型

    卢思瑶;高丙团;叶飞;薄鑫;

    海上风电场存在出力及环境因素不确定性的问题,对送出线的选型提出新的挑战。本文提出一种基于半不变量法及Gram-Charlier级数理论的计及风电场随机出力和温度的海缆选型方法。首先建立风力发电和环境温度的随机分析模型,将此模型引入海缆热路模型中进行最差工况组合条件下的海缆线芯温度计算,得到线芯温度越界概率,从而进行优化选型;然后给出某海上风电场海缆选型分析结果,并采用有限元暂态方法进行选型分析以验证半不变量法的可行性;最终得到能够安全稳定运行的最佳海缆。

    2018年06期 v.30;No.173 96-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 902K]
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  • 矩阵变换器双电压调制策略的简化控制

    马星河;陈海军;赵军营;许丹;

    针对矩阵变换器传统双电压调制策略存在的扇区随机组合,导致占空比的不确定问题,提出把输入和输出电压区间由6个分成为3个。推导了新方法下输出线电压的通用数学表达式,在新模式下通过输入不平衡的三相电压,验证新的扇区划分方法仍然具有对电网扰动的抵抗能力。该方法简化了软硬件的控制过程,在原理方法上和传统的调制策略等效,在输入输出特性上差异很小。最后通过实验样机平台,用实验的方法验证了新模式的可行性。

    2018年06期 v.30;No.173 103-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 1198K]
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  • 计及灰色关联度分析的中长期负荷灰色预测方法

    杨楠;李宏圣;袁景颜;黎索亚;王璇;

    中长期负荷预测是配电网规划的必要前提,预测精度的提升对于增强电力系统经济效益具有重要意义。针对传统灰色预测模型预测及拟合精度较低的缺陷,考虑到灰色关联度分析能够量化度量系统发展变化态势的特点,提出改进的灰色模型。以原始值与预测值序列之间灰色关联度最大为目标,引入炸点管理策略和自适应局部搜索策略,利用改进烟花算法实现对灰色模型背景值的权重系数和初始值修正项的优化求解。基于算例仿真结果表明,相比于传统预测模型,所提出的改进模型对于提升预测精度和拟合精度有明显效果。

    2018年06期 v.30;No.173 108-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 785K]
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  • VSC-HVDC系统对电网低频振荡的阻尼方法及控制参数选取

    唐欣;江志初;张凯峰;谢星宇;

    变流器型电源可附加阻尼控制,为电网提供阻尼、抑制系统低频振荡,然而附加阻尼控制系数过大会引起变流器不稳定。针对这一问题,本文在新型高压直流输电中引入附加阻尼控制的基础上,建立了系统小信号模型;阐明了利用根轨迹附加阻尼控制系数过大影响系统稳定性的机理;进而给出了系统最大阻尼时控制参数的计算方法。最后利用PSCAD软件进行了仿真,仿真结果验证理论分析与计算的正确性。

    2018年06期 v.30;No.173 115-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 902K]
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  • 基于SWISS整流器的新型LC滤波器阻尼控制策略

    姜燕;李湖胜;黄守道;罗德荣;高剑;

    SWISS整流器是一种新型三相降压型功率因数校正整流拓扑,适合于高功率电动汽车充电场合。为了达到单位功率因数运行,SWISS整流器的输入电流应尽可能地跟踪其电压,其电流总谐波失真(THD)应满足相关要求。结合SWISS整流器的工作原理,分析了网侧电流畸变和振荡是由于LC滤波器在其共振频率下阻尼因数很小而引起的。构建LC滤波器传递函数并利用系统传递函数等效原则,提出了一种适用于SWISS整流器的虚拟电阻阻尼控制方法。对比虚拟阻尼控制策略与传统的无源阻尼控制可知,虚拟电阻控制策略显著降低了THD,不消耗系统能量,还有助于提高了系统的可靠性和效率。在PLECS软件中,搭建SWISS整流器输入LC滤波的虚拟阻尼控制仿真模型,仿真和实验结果证明所提出的控制策略正确、有效、可靠。

    2018年06期 v.30;No.173 120-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 1177K]
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  • 自适应灵敏度的配电网分布式电源无功控制

    潘俊东;李志勇;王思君;温大钊;

    分布式电源(DG)的大量接入,使配电网潮流变得复杂。为减小分布式电源对配电网电压的影响并充分利用分布式设备的剩余容量,文章提出一种自适应灵敏度的分布式电源本地无功控制策略。各节点利用逆变器的控制计算能力获取自身的无功-电压灵敏度,并根据灵敏度的大小配置节点的Q(U)控制曲线,使所有节点较为均衡地参与无功控制,提高了系统的无功调节能力。采用IEEE33节点配电网测试系统对所提控制策略进行了仿真验证。结果表明,在发生节点电压越限时,所提控制策略下测试系统的电压调节能力和总无功补偿能力优于传统Q(U)控制策略。

    2018年06期 v.30;No.173 127-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 1115K]
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  • 人工神经网络在光学电压互感器故障诊断中的应用

    蒋愈勇;王军龙;李俊一;于文鹏;陈波;李文伟;

    随着光学电压互感器在电网的广泛使用,光学电压互感器的故障诊断也成为迫切需要解决的问题。本文提取光学电压互感器故障模式的形状特征、时域特征、频域特征和时频联合特征构成故障特征向量,之后,将故障模式特征向量作为输入对反向传播BP(back propagation)神经网络进行训练,从而实现对光学电压互感器的故障诊断。基于Matlab仿真实验获取数据验证了方法的可靠性和准确性。验证结果表明,本文所提出的基于BP神经网络的故障诊断方法可靠、准确,诊断正确率在90%以上。

    2018年06期 v.30;No.173 134-139页 [查看摘要][在线阅读][下载 776K]
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  • 采用APF进行谐波治理和无功补偿的工程应用

    姚锦卫;张国兴;张颖;

    大部分工矿企业的用电情况复杂,大量非线性负荷使供电系统中高次谐波含量增加,引起电网电压畸变,常规无功补偿设备无法有效应对。针对上述现象,本文提出了一种由三电平拓扑电路组成的有源电力滤波器(APF)模块设备,安装在变压器二次侧0.4 k V母线上,对电源系统进行谐波治理和无功补偿。该模块运行速度快、功率损耗低、体积小、重量轻,较适宜于现场的安装改造。工程实践证明该模块能够有效解决供电系统谐波污染和无功补偿问题。

    2018年06期 v.30;No.173 140-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 848K]
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  • 区域中压配电网的节能改造

    刘浩;多杰才让;周丽;

    由于配电网能效研究领域中缺乏系统化的区域配电网节能潜力评估,提出了基于熵权法的灰色关联分析法应用于中压配电网中。建立了简便、具有代表性的中压配电网指标体系,并通过基于熵权法的灰色关联分析筛选出区域中压配电网中损耗高、运行状态差的10 k V线路。运用改进的方法对该重损线路进行支路和单个变压器的损耗计算,计算出线损率并以线损率排序为依据评估节能潜力,从而实施节能改造。通过对某区域中压配电网的实例分析,证明该方法的合理性与实用性。

    2018年06期 v.30;No.173 145-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 744K]
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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;3×103~8×103,不能写成3~8×103。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%。5带尺寸单位的量值相乘如50 cm×80 cm×100 cm,不能写50×80×100 cm或50×80×100 cm3。

    2018年06期 v.30;No.173 22页 [查看摘要][在线阅读][下载 696K]
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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06期 v.30;No.173 151页 [查看摘要][在线阅读][下载 22K]
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