- 魏家柱;潘庭龙;
针对单个区域有多台自动发电控制(AGC)机组的情形,提出了计及分配因子的互联电网频率模型预测控制策略。首先根据各发电机组的煤耗特性建立经济性目标函数并计算出经济最优分配因子,然后将分配因子作为状态空间方程的一部分,最后利用模型预测控制器输出各区域的调节容量,并进一步调节各AGC机组的发电出力使电网频率和联络线功率快速恢复至额定值。为验证所提控制策略的有效性建立了两区域互联电网的动态模型并进行仿真。仿真结果表明文中的分配方法能够有效地节省煤耗,所提控制策略和PI控制和经济分配相结合的方法相比具有更好的控制效果。
2020年06期 v.32;No.197 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 706K] [下载次数：282 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ] - 魏文军;唐彬峰;黄巨龙;高锋阳;
微电网优化控制的主要目标是分布式电源以经济最优的状态运行,同时确保系统的频率、电压稳定在额定值。为了克服微电网集中式优化策略的缺陷,本文提出了一种基于有限时间一致性算法的分层优化策略。该策略在下垂控制的基础上,采用多智能体系统的有限时间一致性理论求解系统发电功率最优值,通过调节下垂系数使电源发电功率达到最优值,然后应用多智能体技术引入频率和电压的补偿量以实现系统频率和电压稳定在额定值。最后利用Matlab/Simulink搭建一个4节点微电网系统验证了所提出优化策略的正确性和有效性,收敛时间缩短了近60%。
2020年06期 v.32;No.197 7-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 817K] [下载次数：705 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：17 ] |[阅读次数：0 ] - 刘自发;陈逸轩;卓然群;
在考虑分布式电源的配电网柔性规划中,合理的规划方案能够提高配电网对于新能源接入的弹性,保持系统运行在稳定合理的区间内。提出了一种考虑不同运行情况的弹性配电网网架柔性约束规划方法,建立了基于经济性、适应性、可靠性、安全性、协调性的多目标规划体系;利用场景法描述了风、光、负荷等因素的不确定性,利用基于Wasserstein距离的最优渐进场景法提取了典型场景以及相应概率;在求解过程中应用基于连通性矩阵与树结构编码的网架连通性校验确保不产生孤岛节点、不破坏网络的辐射性。通过某地区配电网规划的算例验证了所提模型的合理性。
2020年06期 v.32;No.197 14-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 727K] [下载次数：701 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：12 ] |[阅读次数：0 ] - 段宽;樊艳芳;王永进;罗瑞;
行波波速的主观选择以及显著的弧垂效应是影响特高压直流输电线路测距精度的主要因素。为此,提出一种不受波速及弧垂效应影响的三端行波测距新原理。该方法首先在线路中点增加一套以Rogowski线圈为核心的行波检测单元;然后由三端处的故障信息及弧垂系数列出相应方程组,得到新原理的测距公式;最后由小波模极大值算法标定出三端处电压初始行波波头的到达时刻,代入测距公式,计算出故障距离。通过大量仿真结果表明,三端行波测距算法不受故障类型的影响,对三端时钟对时误差影响鲁棒性强,测距精度高。
2020年06期 v.32;No.197 21-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 730K] [下载次数：265 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：0 ] - 王守相;王林;王洪坤;韩璟琳;邵华;
为提升配电网在地震灾害下的恢复力,本文首先根据震源位置、地震级别计算不同位置处杆塔的损失概率,进而由杆塔损失概率计算得到线路段上杆塔损失场景的概率,并利用轮盘赌算法确定线路段上杆塔损失场景;然后建立负荷恢复率、应急电源支撑力两个指标对配电网的恢复能力进行评估;其次构建地震灾害下配电网的恢复力提升优化模型,并利用粒子群算法求解,得到地震灾害下电网最优抢修策略和应急发电车最优调度策略,最终使重要度高的区域配电网能快速修复并重新并入电网,同时实现区域内更多负荷的持续供电;最后以某地区实际45节点配电网作为算例进行了验证,结果表明所提模型能有效提升配电网的恢复能力。
2020年06期 v.32;No.197 28-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 756K] [下载次数：658 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：22 ] |[阅读次数：0 ] - 李志军;王丽娟;张奕楠;贾学岩;张雅雯;
针对在有源电力滤波器(APF)中应用传统滑模控制存在的抖振和控制精度问题,本文提出一种基于超螺旋二阶滑模控制的电流跟踪控制方法。通过选取合适的滑模面,利用超螺旋二阶滑模控制思想,在保留传统滑模控制优点的基础上,将传统滑模控制中离散化的高频抖振输出信号转移到高阶,使控制量在时间上连续,从而抑制抖振。为验证所提控制策略的优越性,在Matlab/Simulink中搭建单相APF控制系统模型进行仿真实验。仿真结果表明,该控制方法在保持传统滑模控制优点的同时能够有效地抑制抖振,并提升了APF的动静态品质。
2020年06期 v.32;No.197 36-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 857K] [下载次数：514 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：19 ] |[阅读次数：0 ] - 周雪松;刘茂;马幼捷;杨豹;赵发庆;荆志朋;
风电并网逆变器系统具有非线性、强耦合、易受电网电压波动与非线性负载影响等特性,为取得满意的控制效果,电压外环由改进的线性自抗扰控制器LADRC(linear active disturbance rejection controller)控制。在传统扩张状态观测器ESO(extended state observer)中引入总扰动微分信号,通过观测总扰动的变化趋势,产生有效的早期修正信号,从而提高了ESO的动态扰动观测能力,通过频率响应特性分析,表明新型LADRC具有更好的抗扰性能。多工况下的仿真结果表明,与传统LADRC相比,该改进方法不仅响应速度快,而且具备良好的抗扰能力。
2020年06期 v.32;No.197 43-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 864K] [下载次数：666 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：35 ] |[阅读次数：0 ] - 张章;周宁;吴浩;王颖;陈亮;袁博;
开断部分输电线路是限制电网短路电流水平的常用措施,由于单一的开断方案可能不能满足电网日益灵活多变的运行要求,为此提出了满足短路电流限制要求的线路开断全方案搜索方法。首先证明了节点短路电流与线路投切存在着单调关系;然后将开断方案表示为所开断线路的集合,进一步推导了开断方案的超标节点集与开断方案的子集方案(或超集方案)存在单调关系;利用这一关系得到了快速筛选开断方案的策略,避免了穷举所有线路开断方案。通过对IEEE 9节点系统和河北南部电网某分区220 kV层网络的算例分析,验证了基于上述原理的搜索方法的有效性。
2020年06期 v.32;No.197 51-56+64页 [查看摘要][在线阅读][下载 829K] [下载次数：187 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：0 ] - 高善诚;廖冬初;陈俊;付波;
针对传统PI控制器存在抗干扰性和稳定性不足的缺点,建立了弱电网下三相LCL并网逆变器的欧拉-拉格朗日数学模型,将无源控制理论引入该系统的控制中。利用有源阻尼法来进行抑制LCL滤波器在谐振频率处存在谐振尖峰,通过对并网电流进行直接控制,以实现系统单位功率因数并网。仿真和实验结果表明复合型有源阻尼与无源控制器的方案能有效抑制LCL滤波器谐振尖峰,且系统的静动态性能在不同的弱电网条件下都很良好,验证了方案的可行性。
2020年06期 v.32;No.197 57-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 895K] [下载次数：951 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：25 ] |[阅读次数：0 ] - 钟浩;阮建雄;王凌云;
针对传统配电网无法脱离主电网实现黑启动的问题,本文提出一种基于源荷依赖度累积恢复效率指标的含分布式电源配电网黑启动策略。该方法以黑启动电源为中心,通过最小路径进行系统电源聚类,形成区域黑启动电源。利用模糊层次分析法建立负荷与各区域电源的源荷依赖度模型,以源荷依赖度最大为目标将系统划分为以区域电源为中心的多个区域;建立区域内负荷与电源的源荷依赖度恢复效率模型,以负荷恢复过程中源荷依赖度累积恢复效率最高为目标,根据黑启动过程中系统动态变化自动优化负荷恢复顺序,使得更多重要负荷优先恢复。对含分布式电源IEEE69节点配电系统进行算例分析,结果验证了所提方案的有效性。
2020年06期 v.32;No.197 65-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 732K] [下载次数：374 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：0 ] - 赵帅旗;肖辉;刘忠兵;朱梓嘉;张万;
为了减小局部遮阴情况PSC(partial shading condition)下光伏系统的功率失配损失,提高最大功率点追踪MPPT(maximum power point tracking)的追踪速度和准确性,提出了基于天牛群优化BSO(beetle swarm optimization)算法的MPPT控制方法。把由天牛须搜索BAS(beetle antennae search)借鉴粒子群的群体优化思想而得到的BSO方法应用到MPPT控制,利用天牛的个体进化和群体学习等优势来提高MPPT的追踪速度和精确度。设置了多种光照情况来作仿真验证,并用粒子群方法进行比较分析。结果表明,所提的方法追踪速度更快、精确度更高,且追踪过程更稳定、功率波动较小。
2020年06期 v.32;No.197 74-79+100页 [查看摘要][在线阅读][下载 804K] [下载次数：508 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：30 ] |[阅读次数：0 ] - 李卫国;许文文;王旭光;卢广旗;
针对多分支配电网在接近负荷侧发生单相接地故障时,其故障区段和故障下游区段存在故障特征重叠的不足,提出一种基于动态时间弯曲DTW(dynamic time warping)距离搜索的故障区段定位方法。根据故障点两侧暂态零序电流的DTW距离值较大,故障点上下游同侧的DTW距离值较小,依次将各区段DTW距离值与设定阈值比较,对于主干线路,DTW距离值大于设定阈值的为故障区段,否则向分支线路搜索,分支节点处各区段DTW距离值小于阈值的为包含故障点的分支。通过大量仿真验证表明该方法能够明显区分出故障区段,对末端故障、分支线路故障也能准确定位且不同故障情形下具有较强的适用性。
2020年06期 v.32;No.197 80-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 799K] [下载次数：538 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：19 ] |[阅读次数：0 ] - 李云龙;田书;马亚光;
针对多微网接入配电网调度中出现的配电系统可靠性降低、明显的弃风弃光现象,提出了两层嵌套的优化调度模型。内层以配电网功率和电压波动最小为目标,约束配电网与各微网的交互功率,提高系统的安全可靠性能。外层以最小微网成本和环境惩罚费用为目标,在内层调度结果的约束下,实现多微网的经济优化调度,进一步提高可再生能源的利用率。采用改进粒子群优化(IPSO)算法求解该模型,以IEEE 14节点配电网系统为例对该模型进行验证,结果表明了所提模型提高了配电系统可靠性和可再生能源利用率。
2020年06期 v.32;No.197 88-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 737K] [下载次数：1117 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：49 ] |[阅读次数：0 ] - 戴志辉;刘兵成;刘媛;鲁浩;
针对传统定期检修存在"维修不足"、"维修过剩"的缺点,提出了基于继电保护设备健康状态确定检修时间的决策方法。以继电保护设备的实际运行状态为依据、相应的状态评价标准为参考,采用健康指数量化设备各项状态的优劣水平。首先推算设备当前运行状态下的故障率;然后根据设备的历史运行数据,基于威布尔分布对设备故障率曲线进行分段拟合,由前面求得的故障率确定实际役龄;再由实际役龄对继电保护设备的最大检修时限和最佳检修时机进行求取,两者为继电保护设备的状态检修时间决策提供合理依据。最后以某地区的保护设备为例进行了计算和分析,证明了本文研究的有效性。
2020年06期 v.32;No.197 94-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 763K] [下载次数：296 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：19 ] |[阅读次数：0 ] - 李晓涵;何晋伟;王成山;
针对三相三线制并网逆变器功率振荡抑制传统方法运算复杂、物理意义不显著的局限性,本文提出一种基于费马点的三相三线制并网逆变器新型功率振荡抑制方法。通过定义故障系统线电压三角形等角中心(费马点)为"新中性点",可将三相静止坐标系下的电压幅值跌落、相角偏移的不对称故障转化成费马点坐标系下的电压幅值故障。根据数学推导功率分配与系统功率振荡的规律,设计一种新型功率振荡抑制策略,摆脱了传统方法dq变换的控制体系,探索了一种解决功率振荡抑制问题的新思路,且具有良好的功率振荡抑制效果。
2020年06期 v.32;No.197 101-107+114页 [查看摘要][在线阅读][下载 995K] [下载次数：230 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 王志远;常晓青;龙呈;江晓东;
低频振荡已经成为目前电力系统运行所面临的严重问题,在大量测噪声条件下,如何通过WAMS(wide area measurement system)量测值进行精准有效的振荡模态识别至关重要。本文提出了一种新的模态识别方法,通过构造商梯度系统,并追踪与最优参数估计值对应的退化稳定平衡流形进行求解。根据实际系统运行提出了两阶段算法:第一阶段通过改进随机子空间方法获得初始参数辨识值,若不满足残差精度要求,则第二阶段以其为初值通过基于商梯度系统的方法求解。通过在高比例噪声条件下与Prony算法对比,并对IEEE 39节点系统仿真数据分析,表明该算法在抗噪性能、辨识精度和适用性上具有优良特性。
2020年06期 v.32;No.197 108-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 781K] [下载次数：207 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 舒娇;钟士元;李玉婷;
针对当前配电网规划方案评价过程中因未能实现投入与产出在对等条件下的衡量而导致评估效果有限、难以支撑精细化投资决策等问题,提出了一种新的配电网投入产出效益评价及预测方法。首先,通过产出效益的支撑条件分析,提出配电网投入与产出效益评估的对等度量模式。在此基础上,选取能够准确反映配电网投入与产出效益对应关系的评价指标,建立了配电网投入产出效益评价指标体系。继而,提出了基于费用效率法的配电网投入产出效益综合评价模型,并结合量化关联关系分析,提出了配电网投入与产出效益预测方法。最后,通过实例分析验证了所提方法的有效性和实用性。
2020年06期 v.32;No.197 115-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 847K] [下载次数：282 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：0 ] - 李彦哲;郭小嘉;董海鹰;高政;
储能系统容量优化配置是降低微电网成本的有效措施之一。文中提出一种含氢储能和蓄电池混合储能系统的风/光/储并网型微电网结构,综合考虑微电网系统运行的经济性及环境效益,以总净现值成本TNPC最小为目标函数,以可再生能源利用率和负荷缺失率为评价指标,建立所提微电网容量优化配置模型。基于HOMER Pro软件设计算例,对优化问题进行求解,并将优化结果与微电网储能传统方式作对比,验证了所提方法的经济性和实用性,为风/光/储微电网储能容量优化配置提供参考。
2020年06期 v.32;No.197 123-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 744K] [下载次数：4725 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：128 ] |[阅读次数：0 ] - 范心明;黄辉;李树峰;曾传凯;武利会;邱太洪;
南澳(以下简称NA)多端柔直系统加装机械式高压直流断路器后,为实现直流断路器连接的故障站能够被快速有效隔离,非故障站能在特定的运行方式下稳定运行,需要对系统直流保护策略进行调整,以适应系统新的运行方式。本文首先介绍了系统加装直流断路器前的直流保护配置,分析了加装直流断路器对直流保护策略的影响,提出了一种非故障站根据故障站差动保护信号进行定值切换,实现直流断路器隔离多端柔直系统故障的直流保护策略。采用PSCAD/EMTDC仿真对该直流保护定值切换策略的可行性进行了验证,现场试验结果也进一步验证了该策略的可行性。
2020年06期 v.32;No.197 129-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 716K] [下载次数：234 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 郭小红;董晓晶;周宗川;屈高强;
混沌预测理论由于其良好的短期预测能力而在电力负荷预测领域得到了广泛应用。本文针对现有混沌预测加权局域预测方法,采用二阶局域分析代替现有一阶局域分析提高预测的拟合精度,从而实现混合预测方法性能的改善。将该方法应用于电力系统短期风功率预测的实际算例。通过与Matlab神经网络模块预测效果的比较,发现新方法可以较好地解决风电场风功率预测问题。
2020年06期 v.32;No.197 134-139页 [查看摘要][在线阅读][下载 722K] [下载次数：231 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] - 陈晓江;刘晔;张金波;梁哲恒;曾纪钧;何恒靖;
随着智能电网的快速发展,新型智能集中器利用边缘计算技术实现用户侧负荷预测,可有效减轻主站压力,提高相应速度。本文针对智能集中器的负荷预测计算功能进行分析,在智能集中器的负荷预测算法模块,提出采用具有遗忘机制的在线贯序极限学习机(FOS-ELM)算法进行短期负荷预测,使用采集到的实时数据对预测模型进行训练,并通过算例进行仿真分析,仿真结果表明采用该算法的智能集中器能够实时更新训练样本,预测精度高,计算量小,计算速度快,并能够实现短期负荷的在线预测。
2020年06期 v.32;No.197 140-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 819K] [下载次数：377 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：0 ] - 胡文华;刘剑锋;曹仁赢;
为了降低混合级联H桥逆变器中混合调制方法的设计难度和高压单元的开关频率,本文提出了一种改进混合级联H桥逆变器方案。在改进混合级联H桥逆变器方案中,通过合理地设置逆变器直流电压比获得了一种改进混合级联H桥逆变器拓扑;通过融合阶梯波调制方法和载波层叠调制方法获得了一种改进混合载波层叠调制方法。仿真和实验结果表明:本文所提改进混合级联H桥逆变器方案可以消除电流倒灌问题,降低混合调制方法的设计难度并保证高压单元工作在基波频率。
2020年06期 v.32;No.197 146-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 867K] [下载次数：372 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ]