电力系统及其自动化学报

学术论文

  • 考虑高压配电网重构的城市电网低谷时段无功返送抑制策略

    宁世超;吕林;刘友波;李勇;王跃;尹龙;

    针对负荷低谷时期城市高压配电网向主网返送无功的问题,提出基于控制设备动作次数约束的高压配电网无功返送抑制策略模型。以备供电缆线路接线方式和220 kV有载调压变压器分接头为控制变量,构建110kV母线电压综合偏移系数最小的动态优化模型。利用备供电缆拓扑重构的方式改变高压配电网无功功率分布,抑制无功返送,防止220 kV母线电压越限,同时实现110 kV系统电压控制。采用改进遗传算法求解模型,最后通过某城市电网局部系统验证所提方法的可行性和有效性。

    2018年07期 v.30;No.174 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1217K]
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  • 双馈感应电机实现电网谐波补偿策略

    尚伟林;李奇;尹良震;陈维荣;

    为实现对电网中非线性负载产生的谐波进行补偿,保证电力系统安全稳定运行,提出一种基于双馈感应电机DFIG(doubly-fed induction generator)的电网谐波补偿策略。采用多重参考系MRF(multiple reference frames)理论对电网中由非线性负载产生的谐波进行检测,并在建立的DFIG数学模型的基础上,对基于DFIG的电网谐波补偿策略进行理论分析。在Matlab/Simulink仿真环境下对提出的谐波补偿策略进行仿真验证。仿真结果表明,所提出的谐波补偿策略有效地实现对电网中的谐波进行补偿,提高了电力系统的安全稳定性。

    2018年07期 v.30;No.174 9-15+58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1478K]
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  • IIDG低压穿越模型及其在配网故障分析中的应用

    戴志辉;李川;焦彦军;

    在我国并网规程对分布式电源低压穿越功能的要求下,为了实现逆变型分布式电源IIDG(inverter-inter-faced distributed generator)的最优工作效率,提出了基于无功电流支撑的低电压控制策略。通过增加电压跌落门槛值实现输出有功电流的优化,并分析了采用该策略时逆变型分布式电源的故障特性。在此基础上,建立了含IIDG的配电网短路计算模型。DIGSILENT仿真表明该低电压穿越策略在电压跌落时可实现IIDG的并网运行和最大的有功输出。含IIDG的配电网短路计算模型考虑了低压穿越策略,为大规模分布式电源并网的继电保护方案提供参考。

    2018年07期 v.30;No.174 16-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 1153K]
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  • 海上风电场PMSG和VSC-HVDC综合调频概率评估

    李生虎;汪秀龙;朱国伟;

    考虑永磁同步发电机PMSG(permanent magnet synchronous generator)减载运行后的一次调频和改变柔性直流输电VSC-HVDC(voltage-source converter based high-voltage direct-current)直流电压的惯性调频,提出基于时域仿真的概率统计指标,量化调频效果。枚举不同调频策略、参数及扰动位置和规模,仿真电网频率响应。计算最大频率偏差、频率下滑速度、频率恢复速度和稳态频率偏差,根据扰动概率统计上述指标的系统期望。仿真结果表明:稳态频率偏差及其系统期望值仅随PMSG调频参数增大而减小;其余3项指标及系统期望随PMSG和VSC-HVDC调频参数增大而减小;PMSG和VSC-HVDC分别在频率偏差和变化率较大时起主要作用。

    2018年07期 v.30;No.174 24-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1395K]
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  • 考虑灵活性需求的可再生能源出力特性指标体系

    葛朝晖;张倩茅;齐晓光;刘洪;张成昊;徐正阳;

    高比例可再生能源并网的电力系统中,可再生能源出力的波动性与不确定性会对电网运行造成较大的影响,因此需要建立出力特性指标体系描述其出力特性。首先基于历史数据建立描述新能源电站出力概率分布的指标,接着从电网供需平衡的角度建立源荷关系指标,引入了灵活性需求指标定量地描述高渗透率可再生能源并网后由于出力波动性对电网运行造成的影响,并提出了灵活性供给的思路;最后,以河北省沧州市南大港区域为例,进行了各类指标的计算。结果表明,所提出的指标体系计算方便,有明确的物理意义;所提灵活性供给思路能够减少系统的灵活性缺额,有利于电网安全运行。

    2018年07期 v.30;No.174 30-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 990K]
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  • 基于EEMD和MKRVM的锂电池剩余寿命预测方法

    张朝龙;何怡刚;袁莉芬;

    锂电池储能是一种快速高效的有功功率和无功功率调节方法,可用于发、输、变、配用各个环节。针对锂电池测量数据中经常伴随着各种类型及大小的噪声,提出了一种基于集合经验模态分解EEMD(ensemble empir-ical mode decomposition)去噪和多核相关向量机MKRVM(multiple kernel relevance vector machine)的锂电池剩余寿命预测方法。首先执行EEMD去噪,去除测量数据中的噪声信号;然后将MKRVM算法用于预测锂电池的剩余寿命,其中MKRVM核函数的稀疏系数通过量子粒子群算法获取。利用美国国家航空航天局艾姆斯研究中心提供的锂电池测量数据,对提出的方法进行了测试,在测试中展示了EEMD去噪和MKRVM预测方法的实现过程,并证明了方法的有效性与先进性。

    2018年07期 v.30;No.174 38-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1133K]
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  • 基于广义旋转角的三相锁相环

    李希年;庞清乐;孙静;

    锁相环技术是新能源并网发电、电能质量分析与控制等领域的关键技术之一。针对传统SRF-PLL锁相环易受电压幅值波动影响且需同步旋转坐标变换的问题,提出一种基于αβ静止坐标系广义旋转角的三相锁相环。通过三角函数变换,研究了该广义旋转角与电压锁相角之间的关系,提出基于该广义旋转角的三相锁相环,可直接应用于其他电压等级而无须重新整定控制参数。应用延时法提取基波电压正序分量,有效克服了谐波与电压暂降等电能质量扰动对锁相结果的影响。仿真结果表明所提出的锁相环具有较强的鲁棒性,动态特性好,能够在各种扰动下实现电压的快速精确锁相。

    2018年07期 v.30;No.174 45-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1164K]
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  • 计及有功备用的双馈感应发电机组功率优化控制

    陈炜;吴军;刘涤尘;陈懿;陈柏森;

    风电机组有功备用控制及其协调方法的研究,是解决高渗透率间歇式新能源接入条件下的电网稳定问题及提高风电消纳能力的有效途径。结合超速法和变桨法的优势,提出一种改进型协同有功控制策略。中低风速下通过优先加速转子对弃风能量进行储存,同时判断转速是否到达额定来启动桨距角调整,进而嵌入附加转速控制和桨距角控制环节设计了双馈感应发电机新型功率控制系统。在风机并网运行时,利用功率控制指令和风机功率输出的差值信号进行风机转速调节,从而实现风机机组快速有功调整及备用调用。最后通过仿真算例验证方法的有效性和适用性,并对风机备用能力进行分析。

    2018年07期 v.30;No.174 51-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1312K]
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  • 用“场-路”结合法分析多分裂式机车变压器运行特性

    李晓松;李勇;刘小鹏;李亚男;

    运行于双流制下的电气机车,其变压器在直流供电时用作电抗器,为此,在设计上可能要降低用作变压器的部分技术指标。应用"场-路"结合法分析了一台运行于双流制下的四分裂式变压器用作变压器时的有关特性,即在磁场分析的基础上计算变压器多个绕组的电感矩阵,并用求解电路的方法计算多个工况下的高压绕组各支路电流分配关系及短路阻抗。分析表明:短路阻抗亦与厂方设计值较接近;与单一供电制式下仅用作变压器时比较,单个低压绕组运行时与之耦合最紧;多个绕组电感矩阵计算的正确性由变压器用做电抗器时的电感实测值得到验证;密高压绕组支路的电流分配系数略小。

    2018年07期 v.30;No.174 59-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1029K]
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  • 遗传算子自适应设计及其在负荷建模中的应用

    屈星;李欣然;宋军英;曾小军;

    针对电力系统综合负荷模型参数辨识的分散性与耗时较长的问题,研究了遗传算子对遗传算法寻优能力的影响,基于算子与适度值本质关系,设计了个体繁殖数量与其适度值成正比的选择/复制算子、交叉概率随适度值自适应调整以及种群规模与交叉步长相协调的交叉算子和变异概率随适度值自适应调整的变异算子,并成功地将其应用于基于总体测辩的电力系统负荷建模。算例表明,该方法在提高辨识精度、缩短辨识时间和提升辨识结果的稳定性等方面有显著的表现,有效提高了建模效率。

    2018年07期 v.30;No.174 65-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 847K]
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  • 考虑分布式电源的弱环配电网潮流计算方法

    李宏伟;潘志远;王婧;刘晓;

    我国配电网络一般采用"闭环设计、开环运行"的供电方式。但在配电网实际运行中,配电网中的联络开关或分段开关有时需要闭合形成弱环网,因此需要考虑弱环网潮流问题,提出了一种基于前推回代法的辐射状潮流计算方法,利用叠加原理处理环网回路,使弱环配电网等效为辐射型网络以及端口补偿电路。随着分布式电源DG(distributed generation)的大量加入,在潮流计算中也要予以考虑。研究了不同类型分布式电源在潮流计算中的处理方法。最终给出了含分布式电源的弱环配电网潮流计算方法,并用IEEE 33节点算例对算法进行了验证。

    2018年07期 v.30;No.174 73-77+116页 [查看摘要][在线阅读][下载 784K]
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  • 考虑网络等值的自适应电流速断保护整定方法

    丁一;王旭东;戚艳;李博通;贾健飞;黄靓;

    为加强电流速断保护定值整定对系统运行方式改变、网络结构调整以及负荷变化的响应能力,研究并提出一种基于网络等值的自适应电流速断保护整定方法。该方法利用系统正常运行时配电自动化设备采集的系统等效电源、配电线路阻抗以及负荷功率信息,通过网络等值方法计算得到保护背侧的等效相电势以及等效阻抗,继而完成保护的自适应整定。该整定方法能够反应系统运行方式的改变,有效地提高了保护整定的可靠性。

    2018年07期 v.30;No.174 78-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 788K]
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  • 基于EWT-WKELM的短期负荷预测

    李青;于永军;郑少鹏;马天娇;

    为提高短期负荷预测的精度,提出一种基于经验小波变换EWT(empirical wavelet transform)和小波核极限学习机WKELM(wavelet kernel extreme learning machine)的组合预测方法。首先,采用EWT将乌鲁木齐地区的实测负荷原始序列分解为具有特征差异的不同分量;然后,采用小波核极限学习机对各分解负荷子序列分别进行预测;最后,叠加各分量预测值得到最终的预测结果。实验结果表明,相比WKELM单一预测方法,该方法可将平均绝对值百分比误差MAPE(mean absolute percentage error)降低82.8%;相比EMD-WKELM组合预测方法,该方法在大量降低组合预测规模的同时,仍可将MAPE降低69.8%。

    2018年07期 v.30;No.174 83-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1283K]
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  • 4.25 MW鼠笼异步风力发电机传热特性数值模拟

    陈益广;刘培帅;王雅然;王向红;苏翼;刘凡;

    鼠笼异步风力发电机的散热能力是影响其可靠性的重要因素,需要深入研究电机的传热特性。以一台采用径向-轴向混合通风系统的4.25 MW鼠笼异步风力发电机为研究对象,建立电机铁心范围内半周期三维流体与传热耦合模型。根据电机全域流体场仿真结果及电机实际工作情况进行三维流体与传热耦合模型边界条件及参数的设定,进行电机传热特性数值模拟,求解出电机流体场及温度场。通过分析通风道流量分配及电机各部件温度分布,总结了电机内部传热规律,并验证了电机设计的合理性。

    2018年07期 v.30;No.174 90-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 1640K]
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  • 计及V2V技术的电动汽车有序充放电策略

    王鑫;周步祥;唐浩;

    基于电动汽车相互充放电技术(V2V)提出了电动汽车的有序充放电控制策略。策略根据电动汽车的充放电行为及用户的计划,将电动汽车分为3类。为制定充放电计划时充分考虑电动汽车的实际状态,提出了电动汽车的"再归类"方法;并以总充电费用最小为目标函数,电网运行指标及电动汽车状态为约束条件,并结合"用户优先度指标"制定充放电计划。仿真结果表明,利用"再归类"方法可准确判断电动汽车是否能够放电或暂停充电;有序充放电策略能够有效地利用V2V技术完成负荷的削峰填谷,明显降低了用户的充电费用,具有良好的实用价值。

    2018年07期 v.30;No.174 96-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 880K]
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  • 面对极端扰动事件的城市弹性配电网评估指标体系

    顾明宏;孙为兵;李培培;金诚;周峰;王东涛;

    弹性配电网是有恢复力的配电网,不仅要满足正常环境下的可靠运行,更需要能在极端扰动事件(如自然灾害、人为攻击等)发生时维持必要的功能。目前大多数配电网评估指标体系都是针对配电网规划和运维管理建立的,还没有一整套完整的城市弹性配电网评估指标体系。首先,基于层次分析法建立一套实用的城市弹性配电网评估指标体系,包括3类一级指标、8类二级指标和52个三级指标,并详细介绍各种指标的含义和计算方法;其次,采用综合主、客观权重的最优赋权法计算各种指标的权重,并根据正指标、负指标、中性指标划分情况,科学确定单项指标的评分标准;最后,通过对某区配电网恢复能力进行评估,验证城市弹性配电网评估指标体系的有效性和科学性。

    2018年07期 v.30;No.174 103-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 801K]
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  • 微扰法在不换位双回输电线路中的应用

    张庆超;易乐钊;王迪;陈彧;

    传统的对称分量法或六序分量法适用于各相换位的对称输电线路,对于不换位的双回输电线路,用其解耦线路的阻抗矩阵误差较大。为获得更精确的结果,通过构造因不换位造成的双回输电线路阻抗矩阵微扰量,并采用微扰法将线路阻抗矩阵的特征值与特征向量分别展开,经过满足不同阶数的等式,得到了不同精度的相模变换矩阵。将求得的变换矩阵用于模分量理论进行故障测距,所得的计算结果与实际结果相比误差很小,验证了所提方法的可行性。

    2018年07期 v.30;No.174 110-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 861K]
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  • 配电网典型接线模式下分布式电源的准入容量计算

    陈永忠;王盈祥;苏宇;程庭莉;陈民铀;

    随着分布式电源DG(distributed generation)接入配电网的多样化发展,快速确定DG在不同模式配电网的准入容量是其规划设计和安全运行的重要环节。根据DG接入配电网后馈线稳态运行指标的变化情况,分析了DG准入容量对馈线电压、电流的影响,并定义了电压抬升率。针对单辐射接线、单环网接线、多供一备接线和多分段多联络接线4种典型配电网接线模式,综合节点电压、设备容量和电压抬升率影响因素,提出了一种解析计算DG准入容量的快速实用算法。对深圳电网的10 k V馈线实际案例,计算了前述4种典型接线模式下DG准入容量,验证了所提出的DG准入容量算法的可行性。

    2018年07期 v.30;No.174 117-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 1220K]
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  • 集成故障处理的电机位置信号获取策略

    王晓远;王谊;米彦青;张德政;

    在传统的电机控制系统中,旋转变压器的输出信号通常被认为是理想的,但研究表明,其输出信号会受到多种因素的影响从而出现相位和幅值不平衡故障。针对该情况,提出了一种具有故障在线诊断、实时补偿功能的位置提取策略。以数字波形为操作对象,设计了基于DSP的故障检测、故障误差补偿算法。利用基于数字波形变换的方法提取近似线性信号并获取转子位置。最终实验表明,在发生故障情况下,故障处理算法可达到97.5%的改善效果,实现了具有良好性能的故障在线诊断及补偿。

    2018年07期 v.30;No.174 127-131页 [查看摘要][在线阅读][下载 1164K]
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  • 实时电价下户用储能智能化管理

    熊书华;戴瑜兴;毕大强;

    针对实时电价和可再生能源发电功率的强随机性,以及储能电池的充放电灵活性带来的能量调度复杂问题,提出了基于模糊逻辑控制能量分派策略的储能管理方法。该方法以实时电价、储能电池荷电状态、负荷消耗功率和光伏输出功率的差值作为模糊逻辑控制器的输入参数,并考虑储能电池折旧费用及其安全性能,以能量经济运行作为优化目标,建立储能管理仿真模型,最小化用户用电费用,同时有助于实现电力负荷需求的理想化。仿真结果表明所提方法有效降低了家庭电能支出费用,并能保证储能电池安全性能。

    2018年07期 v.30;No.174 132-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 1219K]
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  • 站域后备保护的功能定位及设计实现

    高伟聪;刘益青;孙天德;魏欣;高厚磊;

    阐述了智能变电站站域后备保护的基本概念、保护范围和功能定位。提出了实现站域后备保护的完整思路,设计了间隔冗余保护、站域优化后备保护和站域安全自动控制等功能逻辑及其实现方案;设计了专用的硬件平台,包括主处理器模块、FPGA数据处理模块及板间数据通信模块。对采用上述方案实现的站域保护样机进行了静态实验和RTDS测试,验证了设计方案的可行性。实验结果表明所设计的软硬件方案能较好地适应站域保护逻辑复杂、通信接口多和数据吞吐量大等要求;保护样机的技术指标达到了站域保护的工程化应用要求,具备现场试运行的条件。

    2018年07期 v.30;No.174 139-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 1615K]
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  • 由故障录波辨识故障线路的全参数和故障定位

    赵自刚;郝玉山;曹树江;任江波;陈建波;

    国内输电线路参数采用实测参数,受工频干扰而误差较大,影响电网的计算精度,尤其是稳定极限功率的精度。提出了一种辨识线路参数的方法,由故障录波数据、经过数字低通滤波和重抽样对数据进行处理后,再辨识参数,不仅能够辨识出线路阻抗矩阵、电纳矩阵的全参数,还能够辨识出故障位置。仿真实验表明,辨识参数的方法不产生额外误差;现场应用表明,故障定位精度为2%,复现电流与录波电流的误差在5%之内,从而验证了辨识参数的准确性。

    2018年07期 v.30;No.174 146-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 1088K]
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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;3×10~3~8×10~3,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%。

    2018年07期 v.30;No.174 8页 [查看摘要][在线阅读][下载 702K]
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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。

    2018年07期 v.30;No.174 109页 [查看摘要][在线阅读][下载 670K]
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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

    2018年07期 v.30;No.174 126页 [查看摘要][在线阅读][下载 670K]
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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07期 v.30;No.174 138页 [查看摘要][在线阅读][下载 656K]
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  • 关于量和单位

    <正>1量的符号一般为单个字母,并一律采用斜体(p H例外)。必要时,可在量符号上附加角标。2在表达量值时,在公式、图、表和文字叙述中,一律使用单位的国际符号,且均用正体。3不可修饰单位符号,如:加缩写点、角标、复数形式。4在图和表中,特定单位表示量的数值时,用量与单位相比形式,如:L/m,m/kg,cB/(mol·dm-3)。

    2018年07期 v.30;No.174 145页 [查看摘要][在线阅读][下载 655K]
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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07期 v.30;No.174 151页 [查看摘要][在线阅读][下载 387K]
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