电力系统及其自动化学报

学术论文

  • 适用于多工况的高精度MMC改进平均值等效模型

    金恩淑;赵江东;李思雨;赵乐;冯煜尧;谭秋实;

    模块化多电平换流器MMC(modular multilevel converter)在直流输电系统的应用日益广泛,而其快速等效模型则是进行直流输电系统相关研究的基础。为了弥补传统平均值等效模型在可仿真工况及仿真精度方面的不足,本文提出了一种适用于多工况的高精度改进平均值等效模型。首先,通过增加控制器件并配置相应的控制方法对等效模型拓扑结构进行改进,使其适用于多工况仿真。其次,在交流侧将开关器件压降等效为一个函数计入交流侧数学模型,并在直流侧引入考虑子模块高频投切的等效电容计算方法。最后,通过在PSCAD中搭建详细模型及等效模型验证该等效模型的有效性。结果证明,该等效模型在可仿真工况及仿真精度方面具备很高的优越性。

    2021年03期 v.33;No.206 1-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 1711K]
    [下载次数:439 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:0 ]
  • DC-DC变换器滑模变结构控制研究

    周雪松;李康;马幼捷;

    为提高DC-DC变换器的抗扰性能,研究了Boost变换器的滑模控制策略。本文首先利用状态空间平均法对Boost变换器进行数学建模,然后建立PID型滑模控制器,进而推导出系统等效控制表达式。为了得到更好的抗扰效果,用光滑函数代替符号函数,得到了去抖振控制表达式。最后利用Matlab/Simulink对两种控制方式进行仿真。仿真结果表明,采用本文控制方法的系统与采用PID型滑模控制相比,动态响应调节特性和稳态误差调节特性更好、鲁棒性更强。

    2021年03期 v.33;No.206 11-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 1248K]
    [下载次数:1169 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:27 ] |[阅读次数:0 ]
  • 计及电网运行方式和背景谐波干扰的LCL并网逆变器参数优化

    王浩;陈飞雄;郑文迪;邵振国;

    LCL逆变器因具有优越的高频谐波抑制能力而在新能源发电系统的并网逆变器中得到广泛应用,但其性能易受到电网运行方式变化及背景谐波的影响。为此,本文提出一种能够适应电网不同运行方式的电压前馈逆变器设计方法,以并网系统稳定性等为约束条件,以对背景谐波产生的并网谐波电流的抑制能力为目标函数,建立并求解前馈环节参数优化模型,使并网系统在不同电网运行方式下都有足够的稳定裕度。通过仿真验证了该方法的有效性。结果表明,文中方法能够保障并网系统在电网运行方式变化时拥有足够的稳定裕度,且对电网背景谐波有较好的抑制作用。

    2021年03期 v.33;No.206 18-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 1116K]
    [下载次数:437 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:8 ] |[阅读次数:0 ]
  • 基于交叉解耦双复系数滤波器的频率自适应锁相环

    王佳浩;潘欢;纳春宁;

    锁相环PLL(phase-locked loop)是控制逆变器实现并网同步的重要方法之一。针对准1型锁相环QT1-PLL(quasi-Type-1 PLL)在电网电压频率偏移时抗干扰能力不佳、导致检测频率和相位误差较大的问题,本文提出一种新型的基于交叉解耦双复系数滤波器DCCF(double complex coefficient filter)的QT1-PLL(DCCF-QT1-PLL)。将具有频率反馈回路的交叉解耦DCCF作为QT1-PLL的前置滤波环节;采用窗长为0.003 3 s的滑动平均滤波器MAF(moving average filter)作为DCCF-QT1-PLL的环内滤波环节;进而建立了DCCF-QT1-PLL的小信号模型,通过该模型得到了设计参数。提出的DCCF-QT1-PLL结构可消除电压不平衡和谐波分量,实现频率自适应。在Matlab/Simulink平台中搭建仿真模型,仿真结果证实DCCF-QT1-PLL结构具有频率自适应和更强的滤波能力。

    2021年03期 v.33;No.206 25-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1374K]
    [下载次数:372 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:0 ]
  • 灾害全过程配电网弹性评估方法及提升策略

    吴疆;吕林;黄媛;李学成;季陈林;

    针对极端灾害下配电网的故障特点,提出一种考虑其全过程的配电网弹性评估方法以及针对各阶段的弹性提升策略。首先,提出事故抵御方案、故障抢修与网络重构的故障恢复方案,建立灾害全过程配电网弹性提升策略框架。其次,为能够准确评估灾害全过程中配电网的供电能力,提出考虑时变性的3个弹性评估指标。再次,在事故抵御和故障恢复阶段的弹性提升策略中建立考虑风储及负荷的时变模型,并采用二阶锥松弛技术对所建模型进行转换求解。最后,在改进的PG&E 69节点配电网系统算例中验证了所提方法的有效性。

    2021年03期 v.33;No.206 32-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1468K]
    [下载次数:821 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:15 ] |[阅读次数:0 ]
  • 基于新型需求响应模型的风电消纳市场机制

    刘怀东;刘豪;冯志强;李金良;晏淑珍;崔丽瑶;

    为提高风电消纳,以电力客户在日前市场提交下一日的用电负荷曲线作为用户参与需求侧响应的依据,建立了一种在虚拟电厂框架下的含风电机组的新型需求侧响应机制。制定了激励用户进行负荷转移以利于风电消纳的内部电价机制,建立了用户最优负荷曲线的数学模型。在此基础上,根据需求侧响应的贡献差异,构建了公平的日前账单形成模型。考虑到实时市场中用户实际负荷与提交负荷曲线的偏差,建立了激励用户遵循提交负荷曲线用电的实时账单模型。算例结果表明,该新型需求侧响应模型和新型虚拟发电厂的建立增加了风电出力高峰时的消纳量,并显著降低了用户的电费支出。

    2021年03期 v.33;No.206 43-48+58页 [查看摘要][在线阅读][下载 976K]
    [下载次数:668 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:12 ] |[阅读次数:0 ]
  • 基于动态电流偏差控制的连续换相失败抑制方法

    戴志辉;潘星宇;王靖宇;

    为降低高压直流输电系统发生连续换相失败的概率,提出一种动态电流偏差控制器设计方法。从换相失败机理出发,利用关断角增量与电流偏差控制斜升函数斜率的关联性,采用二阶广义积分器实时检测逆变端换流母线三相电压及零序电压幅值的动态变化;以此为依据,在不同类型的交流故障发生后,使电流偏差控制斜升函数输出的关断角增量上限值做出相应的动态调整,从而改变控制曲线斜率,实现对关断角整定值的自适应调节。PSCAD/EMTDC仿真表明,所提方法能较好地抑制单相及三相短路故障导致的连续换相失败,改善直流系统的运行特性。

    2021年03期 v.33;No.206 49-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1667K]
    [下载次数:327 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:17 ] |[阅读次数:0 ]
  • 电网严重畸变情况下的锁相策略研究

    郑诗程;马建;李浩;李壮壮;郎佳红;

    针对传统三相软件锁相环PLL(phase-locked loop)在电网电压同时含有较低次谐波分量和负序分量等严重畸变情况下不能完成精准锁相的问题,提出基于滑动离散傅里叶变换DFT(discrete Fourier transform)滤波原理的新型三相软件PLL。滑动DFT算法可以准确地从含有各次谐波的电网电压中提取单位基波信息,再结合基于延时信号对消的基波正负序分量分离方法提取出基波中的正序分量,最后采用同步参考坐标系锁相环SRF-PLL(synchronous reference frame phase locked loop)得到基波正序相位信息。结果表明,新型锁相环在电网电压同时处于不平衡、含有高次谐波和低次谐波以及直流分量的情况下均能够完成精准的锁相。

    2021年03期 v.33;No.206 59-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1482K]
    [下载次数:364 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:7 ] |[阅读次数:0 ]
  • 基于自适应旋转惯量VSG控制策略光储微网系统

    朱作滨;张常友;曾小斌;

    针对光伏储能并网发电系统采用常规虚拟同步机VSG(virtual synchronous generator)控制策略在负荷扰动时系统的稳定性和动态性能欠佳的问题,本文提出一种基于自适应旋转惯量VSG控制策略的光伏储能并网发电系统。在常规VSG控制策略的基础上,利用同步发电机的功角特性曲线及转子角速度振荡周期曲线,分析了自适应旋转惯量对系统频率的影响,并对自适应旋转惯量VSG控制策略的稳定性分析及关键参数整定设计。最后,将自适应旋转惯量VSG控制策略应用于光伏储能并网发电系统中并建立其仿真模型。仿真结果表明:在负荷扰动情况下,采用自适应旋转惯量的VSG控制策略的光伏储能发电系统的稳定性和动态性能较好。相比常规的VSG控制策略频率波动及输出功率的波动性明显得到抑制。

    2021年03期 v.33;No.206 67-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 1216K]
    [下载次数:697 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:14 ] |[阅读次数:0 ]
  • 电流谐波法在电力电缆状态检测诊断的应用进展

    苗旺;陈平;任志刚;刘弘景;桂媛;刘勇;

    电力电缆的谐波检测诊断方法作为一种新兴的电力电缆在线检测诊断技术,对提升电力电缆检测诊断可靠性具有重要的理论意义与应用价值。本文总结了国内外电力电缆谐波检测诊断方法的研究进展,系统分析了电缆谐波检测原理、谐波检测方法、谐波含量与电缆老化、缺陷和故障的关系、谐波诊断技术及其优缺点,以期对电缆谐波诊断技术的发展状况有一个全方位的认识,为其进一步发展提供参考。

    2021年03期 v.33;No.206 73-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 1524K]
    [下载次数:613 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:15 ] |[阅读次数:0 ]
  • 海上风电柔性直流送出线路的纵联保护方法

    刘树;杨林刚;刘斌;王霄鹤;梅红明;高玉青;

    海上风电柔性直流送出系统常采用伪双极接线。当发生单极接地故障时,电流纵联保护不能可靠地区分区内、外故障。针对该问题,提出了一种适用于海上风电柔性直流送出线路的行波方向纵联保护方案。分析了伪双极直流系统的单极接地故障特征,提出了电流纵联保护在海上风电柔直送出线路的问题。基于行波原理,提出了不受暂态分布电容电流影响的保护方案。该方案利用线路两端的行波方向保护分别进行故障方向判断,然后通过方向纵联判断区内、外故障。PSCAD仿真验证了该方案能快速、可靠地识别故障,且具有较强的抗过渡电阻能力。

    2021年03期 v.33;No.206 81-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 1522K]
    [下载次数:758 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:13 ] |[阅读次数:0 ]
  • 电力信息系统的耦合建模方法

    刘杉;谭阳红;赵枫帆;李杰;

    考虑电力网和信息网的耦合,对建立电力信息系统模型具有重要意义。本文以IEEE9节点系统为例,首先分析系统的运行机理,描述信息网和电力网之间的数据闭环流动全过程。然后,利用矩阵描述系统内部数据传输结构,进而建立考虑电力网和信息网耦合关系的电力信息系统模型。最后,通过PowerFactory分析负荷变化时,该模型仍可保持节点电压稳定这一特点,验证了模型的准确性。

    2021年03期 v.33;No.206 89-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1080K]
    [下载次数:269 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:0 ]
  • 基于农村发展模式分析的中长期负荷预测方法

    熊宁;肖异瑶;姚志刚;钟士元;舒娇;

    针对农村用电方式和用电需求变化问题,本文在考虑国家政策、农村经济等影响农村发展模式及负荷变化因素的基础上,提出了一种基于农村发展模式分析的中长期负荷预测方法。首先,对电力系统大数据进行了分析,提出了K-means-Robust聚类算法与加权自适应K近邻算法,搭建了农村发展模式预测模型。然后,针对不同农村发展模式,使用基于灰色关联度分析的正则化门控循环神经网络模型预测农村中长期负荷变化曲线。最后,以某农村为例,验证了所提方法的可行性。

    2021年03期 v.33;No.206 94-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 1095K]
    [下载次数:539 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:11 ] |[阅读次数:0 ]
  • 基于磁路并联的单极式AC/DC电力电子变压器

    吉宇;王沁洋;张思耕;徐晓轶;姚文熙;

    电力电子变压器PET(power electronics transformer)是电力电子化电力系统的关键设备之一。传统拓扑的PET功率密度和转换效率较低,应用受到限制,因此本文对传统PET拓扑进行改进。首先将传统模块化结构中子模块的低压侧电路移出,再利用磁路并联,使三相功率在变压器上相互补充。通过等效电路法进行分析,利用原边脉冲宽度调节来控制交流侧电流保持正弦波,并采用移相角来控制功率。该方案降低了子模块内部的绝缘要求,省去传统PET中用于滤除工频纹波的母线电容,从而减小模块体积,提高功率密度。通过1 MV·A的单级AC/DC PET方案进行仿真验证,并在小功率样机上进行实验,仿真和实验结果验证了本方案的有效性。

    2021年03期 v.33;No.206 102-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 1553K]
    [下载次数:353 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:0 ]
  • 3/2接线互感器优化布置的继电保护改进新方法

    胡泽鹏;李斌;姚斌;孙集伟;王兴国;杜镇安;

    针对超高压系统3/2断路器接线方式的结构特点及存在问题,提出基于串断路器保护的继电保护改进新方案。该方案利用断路器两侧电流信息构成小差保护,单串内所有断路器小差保护组成串断路器保护。利用单串的串断路器保护与所对应线路保护相配合,站内所有串断路器保护与母线保护相配合,实现了对串内故障的准确定位,可有效缩小原有保护配置下部分区域切除故障时的停电范围,增强了继电保护的选择性,且该方案改造实施简便,具有较强的工程实用性。

    2021年03期 v.33;No.206 109-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 1370K]
    [下载次数:236 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:0 ]
  • 含余热回收装置及压缩式热泵的垃圾焚烧电厂能效优化

    钟吴君;潘轩;范文帅;章杰;周任军;

    垃圾焚烧电厂能源利用效率较低,经处理后的烟气含有大量余热未加以利用。为利用烟气中所含余热,考虑加装烟气余热回收装置提取烟气中的余热,并利用压缩式热泵将提取的能量进行转移,与热电联产机组一同供热。建立了含余热回收装置和压缩式热泵的垃圾焚烧电厂热电联产能效优化模型。模型以余热回收装置回收烟气余热量作为约束,压缩式热泵产热量作为变量,垃圾焚烧电厂整体运行收益最大为目标,进行日前热电优化调度。算例表明,该方法和模型提高了热电联产垃圾焚烧电厂收益与能效。垃圾焚烧电厂加装烟气余热回收装置和压缩式热泵,可充分利用余热,具有良好的工程应用价值。

    2021年03期 v.33;No.206 117-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 1206K]
    [下载次数:607 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:10 ] |[阅读次数:0 ]
  • 计及网络重构的多变电站协同优化方法

    臧谦;胡文平;杨少波;孟良;梁纪峰;柴园园;

    随着配电网中分布式光伏渗透率的不断提高,研究配电网的主动控制策略对于提升配电网的光伏接纳能力以及优化电网运行具有重要意义。本文首先建立了基于支路潮流方程的单变电站日前优化调度模型,通过有载调压变压器、电容器组、分布式光伏和馈线开关的优化调度,实现单变电站的安全和经济运行。针对单变电站优化模型的非凸非线性问题,本文利用二阶锥松弛和线性化处理,将单变电站的优化模型转变为混合整数二阶锥松弛模型。本文进一步建立了通过联络线开关互联的多变电站站间边界耦合约束,并提出了多变电站协同优化策略。最后,以中国某地实际配电系统为例进行了算例分析,验证了所提方法的适应性和有效性。

    2021年03期 v.33;No.206 125-131页 [查看摘要][在线阅读][下载 1367K]
    [下载次数:221 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:0 ]
  • 提升新能源电网消纳水平的混合储能系统优化控制方法

    鄂志君;王桂林;李振斌;周昊兵;姚维平;周连升;

    针对可再生新能源波动对接入电网冲击的问题,本文提出一种混合储能系统优化控制方法,该方法根据可再生能源预测误差随时间尺度变化的特点,采用混合储能系统多级协调控制策略,通过制定日前计划、日内计划与实时计划,实现不同时间尺度下储能系统合理运行和风电功率的精确跟踪。将所给模型转换为一个滚动线性规划问题,利用CPLEX求解器可实现求解。经过仿真算例验证,本文方法能够有效减少风电波动带来的影响,提高电网对风电消纳水平。

    2021年03期 v.33;No.206 132-137页 [查看摘要][在线阅读][下载 965K]
    [下载次数:839 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:25 ] |[阅读次数:0 ]
  • 基于NILM数据的电力用户能效量化分析方法

    许泽宁;张之涵;杨远俊;廖亮;黄湘桥;庄伟祥;

    随着节能减排理念的普及,通过大数据技术分析用户用电情况,引导用户改善用电习惯、提高用电效率、降低用电成本已成为趋势。本文通过分析影响电力用户能效的因素,结合非侵入式负荷监测NILM(non-intrusive load monitoring)技术可获得的数据,构建了易于获取和量化的家庭能效评估指标体系。在上述基础上提出了基于NILM数据的家庭电力用户能效量化分析方法,给出了能效量化分析和综合评估的具体流程,并提供了可构建的电力用户能效分析系统架构。最后,通过一些案例分析,验证了所提能效评估方法的有效性。

    2021年03期 v.33;No.206 138-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 1039K]
    [下载次数:416 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:10 ] |[阅读次数:0 ]
  • 全寿命周期主动设备管理辅助决策

    徐元孚;李平;李丛林;田圳;王瑶;袁中琛;

    目前,电网设备管理大多通过被动的计划检修完成,只注重遵循相关运维规程按设备运行时间安排检修工作,忽略对设备全寿命健康状况的评估与管理。本文提出计及设备全寿命周期运行状态的多源融合主动资产管理方法。首先,根据资产时间、逻辑及历史知识提出全寿命周期三维资产管理模型。接着采用设备案例推理方法,从电网安全、稳定、经济运行角度,应用迁移学习方法对案例进行自学习与案例库强化。最后,将所提出方法应用于存在海量多源异构数据的设备全寿命周期主动管理的实际案例中。结果表明,主动资产管理可以有效自动辨识设备运维状态,保证资产管理策略的可行性、适用性及安全性,为运维人员提供有力辅助决策。

    2021年03期 v.33;No.206 145-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 966K]
    [下载次数:317 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:8 ] |[阅读次数:0 ]

  • 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。

    2021年03期 v.33;No.206 66页 [查看摘要][在线阅读][下载 670K]
    [下载次数:12 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 关于参考文献著录格式

    <正>1.连续出版物标引项顺序号作者.题名.刊名(外文刊名可缩写,缩写后的首字母应大写,并省略缩写点"."),出版年份,卷号(期号):起始或起止页码2.专著标引项顺序号作者.书名.版本(第1版不标注).出版地:出版者,出版年.(专著中的析出文献应注明起止页码)3.论文集标引项顺序号作者.题名.见(英文时用In):主编.论文集名.出版地:出版者,出版年:起止页码

    2021年03期 v.33;No.206 116页 [查看摘要][在线阅读][下载 688K]
    [下载次数:13 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 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)。5.不能把ppm,pphm,ppb,ppt,rpm等缩写字作单位使用。

    2021年03期 v.33;No.206 124页 [查看摘要][在线阅读][下载 671K]
    [下载次数:9 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 关于外文字符的字体

    <正>1.正体外文字母的常用场合(1)计量单位和SI词头符号。(2)数学式中的运算符号和缩写号,如:微分号d,有限增量符号Δ,变分号δ,极限lim,行列式det,最大值max等。(3)其值不变的数学常数符号:圆周率π,自然对数的底e,虚数单位i(电工中常用j)。(4)量符号中为区别其他量而加的具有特定含义的非量符号和非变动性数字符号角标,如势能E_P,

    2021年03期 v.33;No.206 137页 [查看摘要][在线阅读][下载 697K]
    [下载次数:7 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 关于论文题名和作者信息

    <正>1.题名(1)题名应以简明、确切的词语反映文章中最重要的特定内容,并有助于选定关键词。(2)中文题名一般不宜超过20个字,必要时可加副题名。(3)英文题名应与中文题名含义一致。(4)题名应避免使用非公知公用的缩写词、字符、代号,尽量不出现数学式和化学式。2.作者署名和工作单位

    2021年03期 v.33;No.206 144页 [查看摘要][在线阅读][下载 688K]
    [下载次数:9 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 下载本期数据