电力系统及其自动化学报

学术论文

  • 基于进化深度学习短期负荷预测的应用研究

    易灵芝;常峰铭;龙谷宗;梁湘湘;马文斌;

    传统预测模型对高维非线性电力负荷数据特征提取效果不佳,为了提高电力负荷预测精度,提出基于进化深度学习特征提取预测模型。利用进化算法的全局寻优特点,将进化策略和遗传算法的核心思想融入到深度学习中,对深度学习优化重构误差函数,精简网络结构,构建性能良好的特征提取预测模型。对湖南省某地区智能电网电力负荷数据进行预测,算例分析表明,本文所提方法对某一天24 h进行负荷预测时,其平均绝对百分比误差达到1.97%,比支持向量机SVM(support vector machine)、累积式自回归移动平均ARIMA(autoregressive integrated moving average)、BP(back propagation)神经网络、深度置信网络DBN(deep belief network)预测方法具有更高的预测精度。

    2020年03期 v.32;No.194 1-6+13页 [查看摘要][在线阅读][下载 881K]
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  • 计及多级配电网运行效率提升价值的电网侧储能优化配置

    白浩;于力;梁朔;张斌;陈光侵;陈柔伊;

    针对当前在园区配电网储能优化配置过程中难以合理度量本级线路运行效率提升带来的价值以及未能充分考虑对上级电网产生的效益问题,提出了一种计及多级配电网运行效率提升价值的电网侧储能优化配置方法。首先,基于储能对网供负荷削峰填谷作用,提出了对本级线路运行效率提升价值的合理度量方法,并结合上下级配电网可能存在的利益主体差异,提出了下级配电网储能配置对上级配电网容量替代作用的分析方法。其次,构建了储能系统配置与运行的双层交替优化框架并运用成熟的优化工具进行求解。最后,通过改进IEEE-33节点系统的算例分析,验证了本文所提方法的有效性和实用性。

    2020年03期 v.32;No.194 7-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 873K]
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  • 基于即时学习差异化建模的用电量预测方法

    李海英;杨冰芳;孙伟卿;

    针对日用电量呈现多样化发展趋势,提出一种即时学习LL(lazy learning)差异化预测模型。LL基于相似输入产生相似输出,采用K向量近邻K-VNN(K-vector nearest neighbors)挑选与预测日期相似的用电场景,并以此"即时"构建回归预测模型。为缩小K-VNN的搜寻规模,通过模糊C均值FCM(fuzzy C-means)依据预测特征值进行数据聚类。灰色T型关联度用来选择特征值,进一步提高模型的运行效率。武汉某高校大楼的用电量预测结果表明:FCM-LL差异化建模方法在日用电量的预测效率和预测精度中具有显著的优越性。

    2020年03期 v.32;No.194 14-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 832K]
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  • 三相不平衡预计算控制策略

    李永霞;龚宇雷;赵燕燕;郭修宵;

    对于低压配电网中存在的三相不平衡问题,本文提出一种基于预计算算法仿真的三相不平衡控制策略。该算法是根据预计算算法结果,通过变压器出口侧的智能换相终端去控制用户侧的智能换相开关动作,有效避免了智能换相开关频繁换相,提高了换相的可靠性。通过实验,验证了算法的可行性,使三相不平衡线路尽量接近三相平衡状态,减小零序电流,减少配网损耗,使系统能够在更加经济的状态下运行,具有很好的推广应用价值。

    2020年03期 v.32;No.194 20-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 877K]
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  • 小电阻接地系统高灵敏度接地保护配置与整定

    林志超;汪洋;罗步升;薛永端;王英民;王敬华;

    现有小电阻接地系统各级接地保护定值过高,在高阻接地时保护易拒动,利用反时限零序过电流保护可以提高保护灵敏度,但为实现选择性各级保护需要重新配置与整定。分析了不同位置经不同过渡电阻接地时,故障点、各出线、分支线及中性点上零序电流的分布规律。利用上下级保护之间的纵向配合及同级保护之间的横向配合,提出一种基于反时限零序过电流保护原理的小电阻接地系统高灵敏度接地保护配置方案,给出了各级保护的整定原则。仿真验证了所提接地保护整定原则的可行性与可靠性。

    2020年03期 v.32;No.194 25-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 1111K]
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  • 加权多分位鲁棒ELM的短期负荷预测方法

    鲁迪;王星华;刘升伟;陈豪君;贺小平;

    为获取足够精确的短期负荷预测值作为电力系统规划和运行的依据,提出一种加权多分位鲁棒极限学习机ELM(extreme learning machine)的短期负荷预测方法。首先融合分位回归与鲁棒ELM形成多分位鲁棒ELM基本预测模型,然后通过选取不同的分位值来模拟所有的可能性预测场景,以此得到不同分位场景下的预测值。最后按照"误差大、权值小;误差小、权值大"的误差反馈加权原则对上述不同分位下的预测值进行加权求和,以此得到最终的预测结果。实例证明该混合模型预测方法适用性强,且能取得较高的预测精度。

    2020年03期 v.32;No.194 33-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1416K]
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  • 网格式交直流配电网潮流计算及其损耗特性

    朱奇先;朱玉鑫;王晓兰;张璐;

    网格式交直流混联配电网传统潮流计算中,电压源变换器VSC(voltage source converter)虚拟节点C的电压及功率参考值对换流站损耗有重要影响,优化此参考值可以有效降低换流站的损耗。本文提出以换流站损耗最小和直流电压偏差最小为目标函数的最优潮流优化方法,并建立了换流站损耗数学模型。利用遗传算法与Newton-Raphson法相结合,并将Newton-Raphson法中不平衡量作为等式约束,寻优VSC的参考电压和参考功率,继而合理分配潮流,最终得到网络潮流和损耗。在含有20节点10个VSC的交直流混联网络中的计算结果表明,采用遗传算法寻优后,换流站损耗明显减小。

    2020年03期 v.32;No.194 39-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 990K]
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  • 计及全寿命成本和收益的微电网储能优化配置

    李涛;许苑;陈健;王珂;

    微电网是适应分布式电源灵活接入、满足多元化负荷可靠供给、实现供需友好互动、推动节能减排及电力体制改革的有效形式。其中,储能系统为微电网参与电网运行提供灵活解决方案。本文提出一种计及储能系统全寿命周期成本与收益的双层优化配置方法。首先建立了全寿命周期成本和收益的模型,计算储能的各类成本以及收益;接着确定了内外层所采用的遗传与模拟退火相结合的算法;最后采用Benchmark低压微电网算例,对所提优化配置策略进行了仿真。仿真结果表明了该方法的可行性和有效性,该模型能够有效地管理电压,使其电压保持在安全范围内,并且可以通过套利的经济手段降低成本。

    2020年03期 v.32;No.194 46-51+58页 [查看摘要][在线阅读][下载 946K]
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  • 基于神经网络和ARIMA模型的冷热电短期负荷预测

    梁荣;王洪涛;吴奎华;孙伟;付春梅;张晓磊;

    冷热电负荷预测对终端供能系统的规划设计有重要意义,针对冷热电负荷预测方法中存在的变量多、时间开销大等问题,以5种典型建筑的冷热电负荷历史数据为基础,将Elman神经网络、自回归求和滑动平均ARIMA(autoregressive integrated moving average)模型和小波神经网络用于冷热电短期负荷预测。仿真结果表明:在冬夏典型日的冷热电负荷预测中,小波神经网络的最大平均绝对百分比误差为2.1%,计算速度适中,是较为合适的冷热电负荷预测方法;ARIMA模型的最大平均绝对百分比误差为4.1%,计算速度慢,但调试和确定参数的难度不大;Elman神经网络的最大平均绝对百分比误差为7.4%,但计算速度最快,网络参数少且调节简捷,适用于对预测精度的要求不太高,但需快速响应的场合。

    2020年03期 v.32;No.194 52-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1436K]
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  • 无盲区低畸变的新型频移式孤岛检测方法

    王康仲;黄纯;

    带正反馈的主动频率偏移法可通过增加扰动强度达到无盲区检测,但会产生更多谐波畸变,因此孤岛检测难以兼顾电能质量和检测灵敏度。针对上述问题,本文提出一种基于间断扰动及频率变化率的主动频率偏移式孤岛检测方法。利用孤岛前后电压频率变化率特征的不同,配合间断扰动作为正反馈扰动的启动条件,根据公共连接点频率及其变化率的偏移量对扰动方程中的正反馈系数进行模糊优化。与传统的主动频率偏移法相比,该方法在并网运行时注入的扰动数值小且扰动时间短,对电能质量的影响小;孤岛发生后又可以进行准确快速检测,且不存在检测盲区。通过Simulink搭建孤岛检测电路,仿真结果验证了该方法的优越性和有效性。

    2020年03期 v.32;No.194 59-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1229K]
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  • 面向家庭直流微电网的多端口变换器研究

    孙章;张朝瑞;吴帆;蒲旭;

    为减少家庭直流微电网中变换器的数量,本文提出了一种新型多端口直流变换器及其控制策略。该变换器具备4个端口,原边通过将双向Buck/Boost电路和移相全桥变换器的两个桥臂开关管进行复用而得到两个输入端口,副边与同步Buck变换器相结合构成高、低压两个输出端口,并通过选择和比较各端口的控制量实现多端口变换器控制策略的切换。该变换器能够实现多电压等级输入/输出及其端口电压的恒定控制、能量双向流动以及控制策略切换等功能,相较于其他多端口变换器,具有结构简单、功率密度高等优点。最后,本文通过Matlab/Simunlink软件搭建仿真模型,并进行详细的实验分析,结果验证了理论分析的正确性和有效性。

    2020年03期 v.32;No.194 66-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 1987K]
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  • 基于多Agent的海岛微电网分布式双层控制方法

    戴瑞海;施亦治;姜于;高盟凯;李强;陈民铀;

    为实现海岛微电网的分布式控制,本文提出一种基于多Agent的微电网分布式双层控制方法。该方法模型的下层为微电网,上层为其通信网络G。首先,采集功率输出信息,结合网络邻接矩阵和分布式电源DG(distributed generation)容量等信息,设计可控DG之间的信息交互策略以及处理方法。其次,利用多Agent和矩阵论思想,为可控DG设计权值矩阵,并导出系统分布式控制律。最后,利用该分布式控制律对可控DG功率进行调整。调整过后,可使可控DG的输出功率与自身最大发电功率容量呈比例,且满足微电网功率平衡。经过仿真验证,当系统处于环境和负载产生剧烈波动的情况时,本文方法仍能保证微电网电压和频率维持在额定值,维持功率平衡。

    2020年03期 v.32;No.194 75-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 1237K]
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  • 基于布莱克曼窗的双窗全相位傅里叶谐波分析

    黄少雄;黄星宇;黄太贵;林济铿;徐凯;杨栋林;

    为了提高谐波和间谐波的参数估计精度,本文提出了基于布莱克曼窗的双窗全相位傅里叶新算法。该方法首先将输入数据分为N段,每段数据加两次布莱克曼窗,然后对新形成的N点数据分段进行傅里叶变换;进而,利用全相位傅里叶和传统傅里叶的谱分析结果,对全相位谱分析结果进一步校正,从而得到精度更高的谐波及间谐波估计结果。相比于其他如加汉宁窗的方法,本文提出的新方法有更高的信号参数估计精度。因不受谐波及间谐波频率范围的影响,本文方法可以应用于同步相量测量设备中,实现对于所有谐波的准确检测。仿真结果验证了本文方法的有效性。

    2020年03期 v.32;No.194 82-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 895K]
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  • 基于四端E-SOP的有源配电网运行效率优化

    白浩;于力;姜臻;史训涛;梁朔;陈柔伊;

    柔性软开关SOPs(soft open points)通过准确控制换流器有功功率交换,提供了现有配电自动化体系所不具备的实时精细潮流调节优化能力。为了解决SOP对有源配电网运行效率的优化成效问题,本文首先建立了带有储能装置的四端SOP即E-SOP(SOP with energy storage)的接入拓扑和数学模型,考虑了四端E-SOP换流器和直流侧储能装置的运行约束。其次,建立了基于四端E-SOP的有源配电网运行效率优化模型。然后,利用半定规划方法对模型进行了线性化求解。最后,通过算例验证了所提方法的有效性和实用性。

    2020年03期 v.32;No.194 89-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 3204K]
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  • 基于AP聚类和鲁棒优化的电网规划灵活性评估

    魏联滨;王伟臣;李慧;宣文博;刘忠义;

    高比例可再生能源的并网,给电力系统规划的灵活性带来了挑战。本文考虑源-荷双端的不确定性,提出了一种基于AP(affinity propagation)聚类和两阶段鲁棒优化的电网规划灵活性评估方法。首先,本文提出了基于AP聚类的远景年典型日负荷建模方法。其次,以区间的形式考虑可再生能源出力的不确定性,构建基于鲁棒优化的电力系统规划方案灵活性评估模型。最后,在整个周期的角度和各时间断面的角度提出了一组电网规划灵活性评估指标。本文利用IEEE RTS-24算例验证所提出方法的合理性。

    2020年03期 v.32;No.194 99-106+150页 [查看摘要][在线阅读][下载 1539K]
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  • 新技术对模块化智能变电站设计的影响分析和建议

    胡劲松;石改萍;孔祥玉;陈斌;卫银忠;

    基于模块化的智能变电站设计可有效避免现场安装的多种问题,提高变电站的建设效率。本文针对基于模块化的智能变电站设计发展趋势和面临问题开展研究,首先对智能变电站通用设计的应用需求进行调研分析,并结合新技术和新设备,给出了基于模块化建设的智能变电站一次和二次功能模块组成方案。其次从新型线路和开关技术、电能质量和定制电力技术,以及系统保护与故障监测技术等三个方面,对相关技术和典型设备进行讨论,分析了其对变电站设计和施工的影响。最后结合已有的模块化变电站建设情况,分析了模块化智能变电站设计和建设可能存在的问题,并给出了相应建议。

    2020年03期 v.32;No.194 107-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 719K]
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  • 电力体制改革背景下输配电价关键问题综述

    董晋喜;谭忠富;王佳伟;王利利;李强;王尧;

    输配电价改革是电力体制改革的重要组成部分。随着电力体制改革的不断深化,输配电价关键问题亟待研究。本文从输配电价管制模式、输配电成本分摊方法和输配电价交叉补贴三个方面进行分析。首先,综述了不同类型输配电价管制的具体方法、应用实践情况及其优缺点;其次,深入分析了输配电成本分摊的计算方法,总结了不同类型输配成本分摊方法在国际上的实践经验;再次,深入剖析了我国目前存在的输配电价交叉补贴,包括不同区域之间的交叉补贴、不同用户之间的交叉补贴和同一类型用户之间的交叉补贴;最后,针对本文提出的输配电价关键问题,提出相关建议。输配电价关键问题的研究对于推动电力体制改革具有重要意义。

    2020年03期 v.32;No.194 113-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 833K]
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  • 基于AMI潮流匹配的中压配电网两阶段拓扑辨识

    刘超;杨扬;梁栋;熊光普;高强伟;

    中压配电网拓扑结构变更频繁,基于遥信生成的网络拓扑具有较大的不确定性。为此,提出了一种基于高级量测体系AMI(advanced measurement infrastructure)潮流匹配的辐射状中压配电网两阶段拓扑辨识方法。首先,建立了中压配电网拓扑辨识的改进混合整数二次规划MIQP(mixed-integer quadratic programming)模型,进行初步拓扑辨识;其次,以MIQP结果作为初始拓扑进行局部邻域搜索,采用图的树生成算法生成一阶、二阶邻居生成树,以AMI注入功率量测为负荷依次进行潮流计算,选择电压估计值与量测值最匹配的生成树作为最终拓扑辨识结果;在局部邻域搜索过程中舍弃排名靠后的拓扑以降低潮流匹配计算量。通过33节点配电网算例验证了所提方法的有效性。

    2020年03期 v.32;No.194 123-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 1011K]
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  • 能源互联网技术成熟度等级评估

    石雪靖;

    能源互联网是实现未来可持续发展的重要建设内容之一。构建能源互联网需要众多关键技术的支撑,而技术处于不断地进化过程中,了解技术发展的现实水平,把握技术的未来需求,可以指导正确的发展路线和科学的战略决策的制定。本文旨在评估能源互联网关键技术成熟度。基于文献计量方法评估理念建立具有系统性和普适性的综合评估指标体系,并引入数据分析方法和变异系数法构建技术成熟度综合评估方法,为能源互联网的建设提供科学的指导。对能源互联网的云大物移创新应用关键技术进行算例分析,结果表明该方法能准确地判断技术的成熟度,定位技术性能。

    2020年03期 v.32;No.194 129-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 830K]
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  • 低频振荡模式辨识的改进衰减正弦原子分解法

    沈钟婷;丁仁杰;

    为克服传统衰减正弦原子分解法的估计偏差,提出一种改进的衰减正弦原子分解法用于低频振荡模式辨识。该方法在匹配追踪中引入松弛算法的思想,通过迭代的策略分离各个振荡模式,并采用改进萤火虫算法和伪牛顿法相结合的优化方法,在衰减正弦原子库中进行参数寻优。通过数值信号仿真、IEEE4机2区系统仿真和相量测量单元PMU(phasor measurement unit)实测信号仿真,验证了本文所提方法可获得振荡参数的无偏估计,提高了辨识精度,且具有良好的抗噪能力,能够满足低频振荡模式辨识的要求。

    2020年03期 v.32;No.194 135-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 1130K]
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  • 应对大功率缺额的母线电压型需求响应控制

    刘建涛;王珂;丁哲通;赵奇;

    为应对电网大功率缺额引发的频率跌落,充分发挥负荷侧资源的调节潜力,提出了一种主动电压控制与自动电压控制AVC(automatic voltage control)相互协调的控制策略,通过对母线电压的主动调整,改变负荷有功大小,实现提高电网稳定性的目的。首先,基于母线负荷主动响应潜力和历史数据下母线负荷的电压响应特性,结合有载变压器的接线、档位等物理状况,通过回归分析建立了负荷潜力模型和响应特性模型;其次,对大功率缺额场景及AVC系统下主动电压控制的协同原则进行了阐述,在此基础上,综合优化给出了主动电压控制中确定变压器控制优先级的方法;最后,通过IEEE10机39节点系统进行了仿真验证。仿真结果表明,母线负荷能够有效削减部分负荷功率,帮助电网应对大功率缺额问题。

    2020年03期 v.32;No.194 143-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 991K]
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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。(5)表中内容相同的相邻栏或上下栏,重复示出或通栏表示,不用"同左"、"同上"等字样代替。

    2020年03期 v.32;No.194 65页 [查看摘要][在线阅读][下载 666K]
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  • 关于分类号、引言和结论(篇尾)

    <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)(1)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。(2)引言的序号可以不编,"引言"二字可以省略。

    2020年03期 v.32;No.194 88页 [查看摘要][在线阅读][下载 666K]
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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(pH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,c B/(mol·dm3)。5.不能把ppm,pphm,ppb,ppt,rpm等缩写字作单位使用。6.词头不得独立使用,也不能重叠使用。如:μm,不用μ;pF,不用μμF。

    2020年03期 v.32;No.194 142页 [查看摘要][在线阅读][下载 666K]
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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,每期被全文收入中国科技核心期刊、中文核心期刊、英国科学文摘(SA,INSPEC)、俄罗斯文摘杂

    2020年03期 v.32;No.194 151页 [查看摘要][在线阅读][下载 20K]
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  • 下载本期数据