- 康文妮;谭阳红;司羽飞;赵枫帆;李杰;
功率开关器件的故障检测能使多电平变换器及时进入容错运行模式,保证变换器在故障情况下仍能运行,提高变换器的可靠性。为此,提出了一种用于识别和定位飞跨电容三电平DC-DC buck变换器中功率开关器件故障的新技术,通过在线使用AD模数转换法来分析磁分量电压(电感电压)和开关函数,根据不同故障下对应不同的电感电压来确定故障类型,以及对比故障前后时刻的开关函数来确定故障位置。本方法使用互感器替代原有的传感器,降低成本的同时可提高变换器的功率密度。通过三电平飞跨电容buck变换器FCBC(flyingcapacitor buck converter)拓扑的仿真和实验结果验证了以上提出的概念。
2021年08期 v.33;No.211 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 1140K] [下载次数：432 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 郝宏远;何晋伟;刘晓晖;郭培健;
为了提高风电机组与储能单元构建的独立供电系统的供电可靠性,针对开绕组双馈电机和储能单元构建的独立交直流混合供电系统,提出了一种基于下垂控制的功率协调控制方法。该方法采用分层控制,根据储能单元功率变化和荷电状态SOC(state of charge),对开绕组双馈电机定子侧变换器的下垂系数进行调整,协调系统中交、直流侧功率,保持各个储能单元输出的功率平衡,实现各个储能单元SOC均衡,提高系统稳定性。仿真结果表明,所提方案可有效协调系统的交、直流侧功率,保证各储能单元的SOC均衡。
2021年08期 v.33;No.211 6-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 2068K] [下载次数：190 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] - 郑建;徐青山;施雨松;
可再生分布式发电普及率的上升,给配电网规划带来了不确定性。针对可再生分布式发电的不确定性问题,提出了一种分布式电源接入配电网的选址定容方法。首先采用综合多种灵敏度指标的方法确定分布式电源候选接入节点顺序,以减小潜在求解空间的范围。然后采用启发式矩匹配法捕获历史风速、辐照、环境温度和负荷需求数据的目标矩(包括期望、方差、偏度和峰度)和相关性,生成代表性场景。最后以年综合费用最小和平均电压偏差最小为目标,采用带精英保留策略的非支配排序遗传算法进行优化求解,确定最佳的分布式电源接入位置和容量。以IEEE-33节点配电系统为例,验证了所提模型的有效性。
2021年08期 v.33;No.211 15-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 1308K] [下载次数：548 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：18 ] |[阅读次数：0 ] - 李梦龙;张鹏;杨海柱;江昭阳;
为发挥区域综合能源系统的优势,制定合理有效的优化调度策略至关重要。构建针对区域综合能源系统的日前-日内两级优化调度模型,日前调度为一个运行周期内的经济调度。基于日前调度方案,提出考虑可再生能源和负荷波动的调整模型。为适应上述模型高维非线性的特点,提出一种基于Levy变异的改进烟花-混合蛙跳算法,对模型进行求解。仿真结果表明,两级优化调度模型可以提高经济效益和能源利用率,平抑负荷波动。仿真结果验证了所提算法的可行性。
2021年08期 v.33;No.211 24-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1719K] [下载次数：313 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ] - 陈忠华;刘博;郭瑞;唐俊;
针对光伏系统最大功率点跟踪MPPT(maximum power point tracking)控制方法在多峰状态下易陷入局部最优,导致光伏系统输出效率较低的不足,提出一种基于学习因子改进鸽群算法的MPPT控制方法。首先对光伏阵列输出多峰值进行分析,在鸽群算法中引入学习因子,通过前后两阶段学习因子的相互交流,有效增强了全局寻优能力。然后提出改进鸽群算法光伏MPPT控制策略和算法重启策略,较好地改善了输出功率的稳态振荡。通过仿真结果表明,基于改进鸽群算法的MPPT控制方法在多峰状态下能够有效规避陷入局部最优,具有较好的追踪效果,有效地提高了光伏系统的输出效率。
2021年08期 v.33;No.211 32-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1563K] [下载次数：619 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：15 ] |[阅读次数：0 ] - 王繁;王果;周子轩;乔智;牛晨;
为研究长短期记忆LSTM(long-short term memory)神经网络对不同类型配电台区短期负荷预测的适用性,以某市多个配电台区为对象,构建了LSTM短期负荷预测模型并进行适用性分析。采集各台区的负荷数据,通过K均值聚类算法、台区容量和用电类别对台区进行分类,标记并修正不良数据。考虑工作日和季节因素,采用LSTM建立配电台区负荷预测模型,分析不同类型台区的预测结果。研究结果表明,平均负荷和缺失值占比对预测精度影响较大,且LSTM更适用于平均负荷在40 k W以上的配电台区短期负荷预测,而对于平均负荷小于40 kW的配电台区的预测,效果随平均负荷的减小而降低。
2021年08期 v.33;No.211 41-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 1360K] [下载次数：611 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：17 ] |[阅读次数：0 ] - 潘祖欣;胡晓;
为了解高压直流电缆中叠加谐波直流电压的谐波含量、谐波阶次对绝缘气隙局部放电的影响,并探究绝缘温度与放电特征之间的联系,通过多物理场仿真软件COMSOL建立固体绝缘单气隙模型,利用有限元方法FEM(finite element method)求解气隙场强,通过Matlab与COMSOL强大的交互能力模拟绝缘气隙内局部放电现象,并耦合温度场探究绝缘温度对局部放电特征的影响规律。仿真结果表明:谐波含量及谐波阶次的增加直接影响局部放电的重复率,两者呈正相关关系;绝缘温度的变化会影响气隙放电重复率及放电平均放电电荷量。这项仿真将有助于理解高压直流电压叠加谐波情况下绝缘气隙的局部放电现象。
2021年08期 v.33;No.211 49-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 1383K] [下载次数：470 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] - 叶佳卓;邓双喜;周宁博;樊承阳;周朝霞;罗盎捷;
为抑制逆变器间动态调整过程差异较大所引起的环流,提出一种新型幂次变加速趋近律的滑模控制策略来抑制环流。通过功率特性得出功率与输出电压幅值相角变化率的微分非线性关系,基于滑模面实现控制解耦,根据当前状态位置自动调整幂次项系数而改变趋近速度,使系统快速削弱输出电压幅值与相角波动,更快趋近稳态而达到显著环流抑制效果。仿真结果验证了改进趋近律下系统输出动态响应更快且抗干扰能力强,环流得到极大程度的抑制。
2021年08期 v.33;No.211 56-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 1147K] [下载次数：449 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：15 ] |[阅读次数：0 ] - 梅光银;龚锦霞;郑元黎;
随着流域型清洁能源开发新模式的形成,亟需开展考虑风光出力相关性和不确定性的多种能源协调调度策略的研究。基于Frank-Copula理论形成考虑风光出力相关性和不确定性的场景生成方法,得到多场景风光出力曲线。引入最大碳排放限额作为边际条件,建立多种能源互补的虚拟电厂日前调度模型,使调度结果兼顾环境效益和经济性,并采用遗传算法进行求解。算例验证表明,所建模型和所提策略减少了风光单独出力的波动性影响,提高虚拟电厂的经济性,降低弃风弃光量,并且实现功率与调节能力的互补。最后,基于灵敏度分析证明合理设置最大碳排放限额可以优化各类电源出力的比例,使虚拟电厂的调度兼顾经济性和环境效益。
2021年08期 v.33;No.211 62-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1076K] [下载次数：1591 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：31 ] |[阅读次数：0 ] - 吕智林;廖庞思;杨啸;
针对光伏微网群在用电高峰或光伏出力不足时段出现的电能短缺问题,提出一种计及需求侧响应的光伏微网群与主动配电网双层协调优化调度策略。下层微网群根据不同类型微网用户的用电特性,基于分布式理论采用微电网调节成本一致性协调算法,优化出各微网的功率调节方案。上层是以系统网络损耗最小为优化目标、以联络线功率为约束的配电网最优潮流模型。最后以城镇光伏微网群与改进的IEEE-33节点配电网系统作为算例验证策略的可行性,仿真结果表明所提调度策略能使并入ADN系统的微网群和ADN系统双方都具有更好的经济性。
2021年08期 v.33;No.211 70-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 1394K] [下载次数：970 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：22 ] |[阅读次数：0 ] - 李明阳;张沈习;程浩忠;杨丹丹;高勉伟;倪识远;
分布式电源的规模化接入给配电网安全稳定运行带来挑战,将导致故障电流的流向由单向流动变为双向流动,传统的单源辐射状配电网故障定位方法已不再适用。为此,提出一种含分布式电源的主动配电网分层定位方法。首先,建立了含分布式电源的主动配电网故障信息编码方式及开关函数。然后,通过分析故障位置对开关函数的影响机理,建立了基于端口定位及区段定位的分层故障定位模型。针对此模型,提出了基于改进遗传算法以及整数线性规划算法的混合求解策略。最后,在改进IEEE 33节点主动配电网上进行仿真。结果表明,所提分层故障定位模型及求解算法能够大幅降低变量搜索维度,加快求解速度,同时具有较高的准确性和容错性,验证了所提模型和算法的有效性和优越性。
2021年08期 v.33;No.211 79-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 1094K] [下载次数：834 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：26 ] |[阅读次数：0 ] - 史建勋;张冲标;吴晗;宣绍琪;高丽青;沈珺;
针对采用传统下垂控制的分布式电源无功功率分配不均,提出了一种高比例光伏微网无功均分控制中的Q学习方法。该策略融合人工智能算法的随机搜索机制以及Q学习算法的迭代机制。首先,针对采用下垂控制的分布式光伏,以微网总无功偏差量作为奖励函数的依据,构建电压幅值和无功功率之间的反馈。其次,根据最大奖励Q值对应动作控制分布式光伏输出电压幅值。最后,协调控制分布式光伏无功输出,实现含高比例光伏微网的全局最优控制。仿真结果证明了该策略可以有效提高无功均分控制效果,减少系统无功环流,提高电压质量。
2021年08期 v.33;No.211 88-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1023K] [下载次数：267 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ] - 徐永瑞;左丰恺;朱新山;李硕士;刘洪瑞;孙彪;
电力系统负荷预测是能源领域的常规问题,为解决电力系统负荷预测中普遍存在的精度不高、特征工程处理较为粗糙等问题,采用了一种基于改进GBDT(gradient boosted decision tree)算法的负荷预测新方法。该方法采用加权离散化的特征工程手段处理输入特征,合理推导GBDT算法的预测原理,并在Python环境中建模预测,输出的3个月的预测误差分别为3.91%、5.00%和4.65%,同时在同一个数据集下,和LSTM(long short term memory)模型进行对比实验,分别用不同的指标对比了二者的泛化性能。实验结果表明,所提的预测算法在运算速度以及泛化能力方面优于LSTM算法。
2021年08期 v.33;No.211 94-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 1166K] [下载次数：899 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：22 ] |[阅读次数：0 ] - 卢锦玲;张伟;张祥国;何同祥;闻若彤;
为了有效抑制光伏发电的波动性和随机性,提高光伏微电网系统的稳定性,提出了含混合储能的光伏微电网系统在并/离网运行及模式切换时储能设备和直流母线电压的协调控制策略。设计了功率分配型二阶低通滤波控制策略对系统功率波动进行分配,结合储能元件的荷电状态SOC(state-of-charge)来控制各变换器的工作状态,实现储能元件在充放电及空闲模式间的切换。同时储能工作状态控制光伏发电单元使用改进的变步长扰动观察法,或恒压降功率控制法。通过统一与独立协调控制来维持系统稳定运行。利用Matlab/Simulink搭建仿真平台,验证了所提协调控制策略的可行性与正确性。
2021年08期 v.33;No.211 102-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 1311K] [下载次数：1621 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：44 ] |[阅读次数：0 ] - 成贵学;陈博野;赵晋斌;费敏锐;
以建筑楼宇电力负荷为核心的电能管理技术是智能电网的研究热点。非侵入式负荷分解技术通过对每户电表总表数据分解,在不侵犯用户隐私的前提下,得到家庭每个用电器的耗电情况。对图像翻译模型Pix2pix进行针对性改进,提出一种基于条件生成对抗网络的非侵入式负荷分解方法。将随机噪声和总负荷作为生成器的输入,生成类似真实电器负荷的序列。判别器将总负荷与生成序列或者总负荷与真实序列成对作为输入进行判别。通过生成器与判别器之间的对抗训练,最终生成器生成令判别器无法鉴别真伪的负荷序列,以达到分解目的。利用公开数据集UK-dale对所提方法的有效性进行了验证,结果表明所提分解方法与现有负荷分解方法相比在精确度和误差上有明显进步。
2021年08期 v.33;No.211 109-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 1027K] [下载次数：579 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：12 ] |[阅读次数：0 ] - 郭伟;安佳坤;贺春光;杨书强;胡诗尧;范文奕;
随着全球气候的变化和极端天气事件的频发,给电力系统的安全运行带来了极大挑战。为了评估和提升电力系统对此类灾害的抵抗能力,提出了计及冰灾影响的电力系统韧性评估方法,建立了一系列包含系统级及元件级的实用韧性量化指标,从系统及元件层面上量化冰灾对电力系统的影响。在此基础上,结合冰灾的特性,提出了一种包含整个冰灾过程的电力系统韧性提升策略,分别从灾前、灾中2个时段定位系统的薄弱环节,并进行冰灾下的电力系统韧性提升。最后在IEEE RTS-79测试系统中,验证了所提方法的有效性和实用性。
2021年08期 v.33;No.211 116-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 955K] [下载次数：1011 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：19 ] |[阅读次数：0 ] - 胡泽鹏;李斌;姚斌;董政鑫;王兴国;杜镇安;
含串联补偿装置的线路故障特征较为复杂,且故障时串补设备工况多变,给采用傅里叶算法提取工频的传统距离保护阻抗计算带来困难。基于线路R-L串联模型,通过引入误差权重矩阵的方式,对由采样点数据构成的电压、电流矩阵方程进行改进,减小了最小二乘拟合计算时奇异点的影响。对计算结果引入结果权重矩阵,在保证阻抗计算结果实时更新的同时增强了稳定性。在不同故障类型下进行仿真计算,结果表明所提出算法比传统工频阻抗算法收敛速度更快,误差更小且波动较小。
2021年08期 v.33;No.211 123-129+137页 [查看摘要][在线阅读][下载 1288K] [下载次数：188 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] - 谢岩;马世英;唐晓骏;
风力发电中应用最为广泛的双馈风机具有转速与电网频率解耦的特点,这使得高风电渗透率电网的惯量特性和频率稳定性降低。首先,提出一种在频率稳定约束条件下确定风电并网能力的方法。在理论分析风电并网系统等值惯性时间常数和发电机单位调节功率的变化情况的基础上,推导出在功率缺额时反映暂态频率响应特征的关键指标与风电渗透率和同步机替换比例的关联关系。在此基础上,从理论上给出了电网频率稳定约束对风电并网能力和合理替换同步机比例的制约机制,实现了量化评估考虑最大频率跌落值和稳态频率偏差稳定约束的风电并网能力。通过Matlab/Simulink仿真验证了所提方法的正确性,对电力系统中新能源并网的规划设计具有指导意义。
2021年08期 v.33;No.211 130-137页 [查看摘要][在线阅读][下载 1048K] [下载次数：508 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：15 ] |[阅读次数：0 ] - 王哲;迟福建;万宝;李桂鑫;
随着电动汽车EV(electric vehicle)保有量攀升,配电网扩容已成为应对高比例EV充电负荷接入的一种有效手段。考虑EV用户对充电价格的敏感性,提出一种计及充电负荷价格响应的配电网扩容规划方法。该方法是一个双层协同优化模型,其中上层考虑EV用户对补偿价格的响应,建立配电网扩容规划模型,以年总投资运行成本最小为目标,优化线路型号及充电补偿价格;下层建立基于补偿价格的EV充放电行为优化模型,以充电成本最小为目标优化EV充放电功率。算例结果表明,所提方法通过补偿价格可有效引导EV的充电负荷,减少配电网年总投资运行成本。
2021年08期 v.33;No.211 138-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 999K] [下载次数：267 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 郭成涛;白云飞;王钊;姚川恒;
针对三相PWM整流器在启动时刻三相电网侧电流存在冲击,会造成功率器件的烧毁问题,提出了一种启动冲击电流的抑制方法。通过动态地调整参考直流母线电压的斜率,可以有效控制网侧电流冲击峰值,并且直流母线侧的电压也实现了稳定上升到参考指令值。最后搭建了实验样机系统,进行了不同参考电压模式下的对比实验验证,实验结果验证了理论分析的正确性和所提方法的有效性。
2021年08期 v.33;No.211 146-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 1048K] [下载次数：488 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：0 ]
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<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,cB/(mol·dm~(-3))。5.不能把ppm,pphm,ppb,ppt,rpm等缩写字作单位使用。
2021年08期 v.33;No.211 23页 [查看摘要][在线阅读][下载 652K] [下载次数：12 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] <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。
2021年08期 v.33;No.211 31页 [查看摘要][在线阅读][下载 651K] [下载次数：17 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] -
<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EP,
2021年08期 v.33;No.211 101页 [查看摘要][在线阅读][下载 676K] [下载次数：7 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] <正>1.文中重要的或后文要重新提及的数学式、反应式等可另行起排,并用阿拉伯数字编序号。2.数学式需断开换行时,在紧靠其中符号=,+,-,±,?,×,·,/等后断开,而在下一行开头不应重复这一符号。3.反应式需断开换行时,在紧靠其中符号→,=,?,+后断开,而在下一行开头不应重复这一符号。
2021年08期 v.33;No.211 122页 [查看摘要][在线阅读][下载 650K] [下载次数：30 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] -
<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%。5.带尺寸单位的量值相乘,如50 cm×80 cm×100 cm,不能写50×80×100 cm或50×80×100 cm~3。
2021年08期 v.33;No.211 150页 [查看摘要][在线阅读][下载 691K] [下载次数：14 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] 下载本期数据