- 陈倩;王维庆;王海云;张家军;
由于传统傅里叶算法在实际工程应用中都是非同步采样,存在栏栅效应和频谱泄露,导致谐波检测精度偏低。基于此问题,提出一种组合优化算法。通过分析混合卷积窗特性,提出基于混合卷积窗的四谱线插值算法,利用该算法准确检测谐波幅值和频率参数。从实际情况出发,提出基于混合卷积窗的改进全相位傅里叶算法,利用该算法对谐波相位进行检测,进而检测谐波3大参数。最后,在白噪声和频率波动影响下与传统加窗插值算法做对比分析。仿真结果表明,该组合优化算法可以有效地提高谐波检测参数精确度,抗白噪声和频率波动的能力较强。
2020年08期 v.32;No.199 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1130K] [下载次数：322 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：23 ] |[阅读次数：0 ] - 张长久;贾清泉;赵铁军;谢小英;牛益国;
为促进配电网发展和提高配电运营效率,我国新电改方案允许放开增量配电投资业务,因而会出现公用配网之外的增量配电网。增量配电网作为独立运营商,其运营模式、资源配置和投资决策与公用配电网具有不同特点。基于此,提出一种计及需求响应DR(demand-side response)的增量配电网分布式电源DG(distributed generation)规划-运行双层机会约束优化配置方法。下层运行模型以增量配电网负荷曲线最优为目标,决策增量配电网峰谷平各时段向负荷售电电价;上层规划模型以下层运行优化为基础,考虑增量配电网全寿命周期净收益最大从而决定DG的安装位置与容量。针对DG与负荷出力的概率分布、DR侧负荷的时序性,利用中值拉丁超立方抽样技术对各时段内服从特定概率分布的DG与负荷进行处理,形成24个时段内DG与负荷的初始时序样本和DR侧负荷变化量的时序样本,并采用随机模拟嵌套精英保留策略遗传算法对上述模型进行求解。IEEE 33节点系统的仿真结果验证了该方法的合理性与有效性。
2020年08期 v.32;No.199 7-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 1107K] [下载次数：727 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：37 ] |[阅读次数：0 ] - 张鹏;李慧;刘思嘉;范新桥;
小信号建模是分析直流电网稳定性和系统参数整定的重要方法。为了研究接入平波电抗器的直流电网小干扰稳定性问题,提出一种基于模块化多电平换流器MMC(modular multilevel converter)的直流电网小干扰稳定性简化模型。首先,推导换流站与交流侧、控制器以及含平波电抗器的直流网络等各部分输入量、输出量和状态变量之间的耦合关系,建立整个系统的非线性状态空间模型;然后,利用特征值和根轨迹分析方法研究控制参数、直流设备参数和桥臂电感参数等对系统稳定性的影响;最后,在PSCAD/EMTDC平台上搭建四端直流电网仿真模型,验证了所提建模方法的准确性和各参数对小干扰稳定性影响结论的正确性。
2020年08期 v.32;No.199 17-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 1381K] [下载次数：444 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：12 ] |[阅读次数：0 ] - 付华;陈浩轩;丰胜成;孟详峰;
在多端柔性直流MTDC(multi-terminal flexible DC)系统中,带有模块化多电平换流器MMC(modular multilevel converter)的直流线路的故障辨识是目前亟需解决的重大科学问题。通过分析直流线路故障期间的暂态电流和电压,提出一种基于单端暂态电流和电压的快速辨识方法。根据故障线路与非故障线路电流变化量的差异建立了故障线路辨识模型,依据正、负极暂态电压的样本标准差建立的故障极辨识模型,辨识时间短且无需两端数据通信。在PSCAD/EMTDC仿真平台搭建张北四端口柔性直流系统模型,通过算例验证了该方法能在各种故障下快速准确地辨识故障的类型,且具备一定的抗干扰性和耐过渡电阻能力,满足多端柔性直流系统对直流线路故障辨识的要求。
2020年08期 v.32;No.199 26-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 2005K] [下载次数：303 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：0 ] - 洪潮;陈雁;李鹏飞;李霞林;郭力;
为提高基于双回柔性直流两区域异步互联系统电网频率稳定性,提出一种基于"就地控制"与"上层集中"相结合的频率一致性控制。"上层集中"控制层通过对就地电压及功率信息进行处理及控制,为"就地控制"层提供直流电压参考及辅助功率参考;"就地控制"层在常规控制基础上,两端换流站均引入通用化频率-电压辅助控制结构;同时引入直流电压信号调整系数α。最后,通过PSCAD/EMTDC仿真,验证了所提策略可有效改善受扰电网频率动态特性,实现了系统旋转备用共享,同时实现了紧急支撑功率由双回线路依据其备用容量比进行承担,电压信号可灵活切换,提高了通信故障等紧急工况下系统可靠性。
2020年08期 v.32;No.199 36-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 1408K] [下载次数：227 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 蒋洁;周福林;钟凯;杨瑞轩;
针对传统电能质量综合评价方法赋权方式单一且线性指标信息聚合方式有待改进的问题,提出了基于组合赋权和改进灰色关联分析的电能质量综合评价方法。采用序关系分析法计算主观权重,并基于差异驱动原理计算客观权重。在灰色关联分析中引入理想解法TOPSIS(technique for order preference by similarity to an ideal solution)的思想,并结合线性与非线性的指标信息聚合方式计算评价对象的综合灰色关联度,再根据综合灰色关联度对评价对象排序。以界限向量的评价结果作为等级边界,对评价对象进行分档。实例分析表明,所提方法对各评价对象的电能质量能够正确分档排序,并在评价过程中体现对恶劣指标的"惩罚"作用。
2020年08期 v.32;No.199 47-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 843K] [下载次数：1081 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：36 ] |[阅读次数：0 ] - 赵为光;凌泽昊;杨莹;苏勋文;赵静强;
针对海岛基础设施落后无法及时供能问题,提出了一种新型多能互补模型的微能源网优化方法。海岛孤岛环境下,以满足海岛居民负荷需求和供能满意度为目标函数,在包含波浪能、太阳能、风能和沼气能的多能互补基础上,研究波浪数据不足时预测模型对系统的影响,并充分考虑海洋环境中波浪与风的关系,建立风与波浪预测模型,采用粒子群算法对模型进行求解。算例表明,通过调度微能源网内各设备运行方式和出力,可以完全实现海岛用户对能源的需求,并且风与波浪预测模型可以有效减少能源网供需电负荷之差,提高用户满意度。
2020年08期 v.32;No.199 54-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 1329K] [下载次数：848 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：18 ] |[阅读次数：0 ] - 席乐;张琳娟;秦楠;许长清;王利利;李景丽;
电动汽车EV(electric vehicle)充电负荷的合理预测是准确评估电动汽车对电网影响和电动汽车充放电有序控制研究的基础。以具有确定出行时间和行驶里程且充电时间不受分时电价影响的电动公交车、出租车和公务车为研究对象,提出了一种根据某市现行峰平谷电价政策并综合充电起始和结束时间所处的峰平谷阶段动态修正充电目标的EV充电负荷预测方法,通过Matlab进行了仿真计算。结果表明,在分时电价政策调控下动态修正充电目标的充电方式可有效调整峰谷差、降低用户充电费用,所提方法的预测数据可为峰平谷电价下充电方式的确定提供参考。
2020年08期 v.32;No.199 62-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 995K] [下载次数：540 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：22 ] |[阅读次数：0 ] - 路志英;周庆霞;李鑫;王泽涵;
光伏输出功率主要受太阳辐照度的影响,而天空中云的生成、运动以及消融会使太阳辐照度呈现随机性和波动性。地基云图可实时记录天空状况,因此获取地基云图的图像特征是光伏功率准确预测的关键步骤。对全天空成像仪采集的地基云图展开研究。首先,修复地基云图;然后,利用图像处理技术提取影响太阳辐照度变化的图像特征,包含光照强度、高频分量、透射率、天顶距离以及云因子特征;最后,将图像特征作为输入数据,光伏功率作为输出数据,利用梯度提升决策树算法构建光伏功率预测模型,实现光伏功率的预测。实验结果表明,采用从地基云图提取的图像特征构建的光伏功率预测模型,使得光伏功率预测的均方根误差可低于1%,为光伏功率的准确预测提供了一种技术手段。
2020年08期 v.32;No.199 70-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 1054K] [下载次数：805 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：36 ] |[阅读次数：0 ] - 张学军;景江帆;
风电大规模并网引入了更多的不确定性,电力市场供需平衡面临更大的挑战。应用预测误差描述风电机组出力和负荷的不确定性,采用拉丁超立方采样法生成随机场景集,以购电费用少、供电可靠性高、风电消纳量大为目标,选取机组出力、备用容量、弃风和失负荷量为决策变量,建立了日前电力市场出清模型。模型中,采用交流功率方程约束节点功率平衡,使得在日前电力市场出清时能精确地考虑网络损耗和电能质量问题,提高了出清方案的可行性。以IEEE-30节点系统为例验证了模型。
2020年08期 v.32;No.199 77-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 884K] [下载次数：954 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：17 ] |[阅读次数：0 ] - 郑豪丰;杨国华;潘欢;胡瑞琨;邹玙琦;易俊超;
在电热综合能源调度中,热电机组作为电热系统耦合部件,冬季时会产生"以热定电"现象,影响系统风电消纳能力提升,同时负荷和风电不确定性会对系统经济性造成负面影响。在调度中充分考虑区域供热系统热特性和不确定性因素,以最小化运行费用和弃风率为目标,建立了基于模糊机会约束规划的电热综合能源系统日前调度模型。通过算例对模型进行验证,算例采用Python和Gurobi仿真求解,验证了模型的有效性。结果表明:所建模型提高了系统经济性和消纳风电能力,并通过置信水平和模糊度的选择,可以实现系统在一定风险下的最佳经济性。
2020年08期 v.32;No.199 83-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 1122K] [下载次数：883 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：24 ] |[阅读次数：0 ] - 梁雨林;郑晓洁;周平;刘海;张炀楠;
随着增量配电业务的逐步放开,试点区域内的投资运营主体、投资收益方式都发生了很大的变化。首先从企业运营角度出发,构建了增量配电业务放开环境下配售电公司的企业投资收益模型;然后,针对增量区企业的投资主体差异,分析了配售电公司核算增量区企业收益的方法,在此基础上,从政策、市场和电价等角度重点研究了交叉补贴对企业收益的影响,分析了投资主体可选择的运营模式;最后,结合实际算例,验证了模型的适用性,诊断了各影响因素的敏感性,核算了交叉补贴的降价空间,为电网企业投资运营策略的制定提供了有力支撑。
2020年08期 v.32;No.199 91-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 977K] [下载次数：313 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：0 ] - 韩永霞;薛宏利;孙宇嫣;蔡泽祥;李立浧;
为了有效分析基于物联网技术的配用电监控系统通信网络性能,提出了基于OPNET的配用电物联网监控系统通信模型和仿真平台的建立方法。根据物联网典型的3层结构,结合配用电系统实际架构,构建"三层两网"配用电物联网监控系统模型。在配用电物联网监控系统建模需求分析基础上,通过OPNET Modeler建立配用电物联网监控系统通信模型,构建符合实际运行特点的通信仿真平台,实现配用电物联网监控系统网络性能多场景仿真。所提出的基于OPNET的配用电物联网监控系统通信建模与仿真方法,为配用电物联网监控系统通信网络性能提供定量分析工具,对物联网技术应用与配用电运行控制领域提供有力的参考依据。
2020年08期 v.32;No.199 98-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 994K] [下载次数：470 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：26 ] |[阅读次数：0 ] - 吕超;武宇喆;王鑫龙;
高频逆变器具有响应速度快、重量轻等优势,随着配电网大量电力电子设备接入,其应用将越来越广。为克服传统H桥式并网逆变器存在的桥臂直通隐患,提出一种适用于高频应用的交错并联双Buck逆变器。该高频并网逆变器采用SiC作为功率器件,在双Buck电路的基础上使用了LCL 3阶滤波器,建立该系统的波特图并分析系统不稳定的原因,通过引入1对零极点来补偿谐振尖峰。最后搭建了一台5 kW双Buck逆变器实验样机,对所提拓扑和补偿控制算法的有效性进行了实验验证。实验结果表明,基于SiC功率器件的新型拓扑结构大幅提升了变换器的工作频率,降低了滤波器的体积;补偿控制算法改善了系统的频域特性、有效提高了系统性能。
2020年08期 v.32;No.199 104-108+122页 [查看摘要][在线阅读][下载 1444K] [下载次数：171 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 薛飞;马丽;朱昊;石季英;乔文;
在分布式电源DG(distributed generation)广泛并网的背景下,配电网柔性互联技术成为解决源端强波动性与不确定性的重要发展趋势。以风电为研究对象,首次提出了含智能软开关SOP(soft open point)的柔性配电网中考虑网侧运行调节的DG双层协调规划方法。首先,分析了柔性配电网中SOP的组网模型及控制模式;其次,建立了源侧DG规划与网侧SOP运行联合优化、交替迭代的双层模型,上层以DG运营商收益最大为目标确定DG规划方案,下层以网络运行性能最优为目标实现网络的调节优化;提出改进帝国主义竞争算法及锥规划混合算法进行求解;最后,基于改进的33节点柔性网络,证明了所提双层模型及求解方法的有效性。
2020年08期 v.32;No.199 109-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 1010K] [下载次数：665 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：19 ] |[阅读次数：1 ] - 唐杰;邵武;孟志强;
准Z源逆变器传统的简单升压算法直通占空比恒定,在环境变化的情况下,不能平衡直流母线电压,无法跟踪光伏阵列最大功率点,造成能量损失。针对传统简单升压算法的不足,提出了一种基于电容电压的新型直通控制策略。该策略通过建立光伏准Z源并网系统的小信号模型,建立系统的传递函数,然后基于传递函数设计控制器,实现MPPT跟踪及并网运行。运用PSIM仿真软件对算法进行了仿真验证,仿真结果表明,设计的控制策略能很好地稳定直流母线电压,实现光伏电池板最大功率运行。
2020年08期 v.32;No.199 116-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 1264K] [下载次数：453 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：17 ] |[阅读次数：0 ] - 王子凌;周金辉;陈铭;王凯;
为解决高光伏渗透率配电网功率倒送等问题,合理配置储能系统是有效手段。同时,有载调压变压器作为一种重要调压手段在低压配电网中广泛使用,需要在储能优化配置予以考虑。因此,将储能全寿命周期投资运维成本及购电成本最低作为目标,同时考虑储能系统的充放电损耗、荷电状态和能量存储时间等因素,建立了计及有载调压的有源配电网储能优化配置模型。利用二阶锥规划SOCP(second-order cone programming)对潮流约束进行松弛处理并求解,给出能够适用于含有载调压变压器的分布式能源高渗透率配电网的储能优化配置方案。以浙江省某低压配电网为例校验了提出方法的有效性。
2020年08期 v.32;No.199 123-129+137页 [查看摘要][在线阅读][下载 1024K] [下载次数：626 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：19 ] |[阅读次数：0 ] - 李娟;李浩宁;郭浩;董光睿;李宏伟;
由于风电不确定性不仅影响火电厂出力的分配,而且影响系统频率的变化,为了在经济调度中考虑这方面的问题,提出采用两阶段优化调度模式。第1阶段基于马尔可夫链利用历史风速进行调度日风速的初步预测,得到风电出力的预测值,并以火电机组发电成本最小为目标,确定火电厂的基础出力;第2阶段利用调度日已发生时段的风速,基于多场景概率法修正第1阶段预测风速,结合动态潮流将不平衡功率由各机组按比例分担,建立以频率偏差和网损最小为目标的实时优化调度模型,确定各机组实际出力。最后通过粒子群优化算法形成基于Pareto曲线的多目标解集,并以IEEE9节点为例进行仿真验证。
2020年08期 v.32;No.199 130-137页 [查看摘要][在线阅读][下载 957K] [下载次数：514 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：0 ] - 崔扬;颜湘武;
针对大多数城市充电设施的最优选址无法得到满足的问题,提出了适用于供地不足城市的电动汽车充电网络规划方法。首先根据城市的实际条件给出电动汽车充电站的备选站址;然后基于能量等效原则将规划区域内加油站售油量折算为等效充电量,采用等负荷距分配法将等效电量分配至充电站和分散式充电设施进行负荷预测;最后校核约束条件确定最终规划方案。案例分析表明,分散式充电设施可满足私人充电需求且具有一定的公共服务能力,充电站可提供更大规模和更大功率的充电服务。
2020年08期 v.32;No.199 138-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 1247K] [下载次数：503 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：15 ] |[阅读次数：0 ] - 张红斌;金强;王宁;宋子洋;钱康;汪湘晋;
为合理利用微电网储能资源,发挥储能系统的综合效用,提出微电网计划孤岛下考虑停电成本的增配储能优化策略。首先,建立考虑微电网负荷类型的停电损失模型,采用等微增率法则优化各类负荷的停电时间;然后,考虑不同时刻微电网风光出力和负荷需求不同,构建微电网计划停电典型运行场景;最后,以增配储能投资成本和切除负荷引起的停电损失之和最小为目标,以增配储能容量为决策量,建立微电网计划孤岛下考虑停电成本的储能优化配置模型,并采用粒子群算法进行求解。算例结果表明,所提方法能够在遵循负荷最优停电策略的框架下对储能容量经济增配方案做出合理决策。
2020年08期 v.32;No.199 145-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 714K] [下载次数：458 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：14 ] |[阅读次数：0 ]