- 傅琪;景云;王丹;刘陆;王浩亮;
针对永磁同步电机控制系统中存在的抗扰性能差和计算资源浪费问题,提出一种基于事件触发自抗扰的位置跟踪控制方法。该方法采用位置-电流双环结构,利用转子角位置信息设计位置环控制器,通过构建事件触发机制设计事件触发扩张状态观测器,估计外部扰动和内部不确定性。该观测器在保证扰动估计效果的同时,降低实时更新的计算负担。使用Lyapunov稳定性理论证明控制系统输入状态稳定,并证明系统不存在Zeno行为。仿真结果表明,改进的位置跟踪控制方法具有节约计算资源、无超调的特点,能提高负载转矩突变时的动态响应性能。
2021年11期 v.33;No.214 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 881K] [下载次数：429 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 陈伟;崔建斌;裴喜平;黄涛;路源;
针对敏感设备电压暂降敏感度评估中,因同时包含随机变量和模糊变量而导致的设备故障事件的隶属函数确定困难和求解过程繁琐等问题,提出了基于当量随机变量的设备电压暂降敏感度评估方法。首先,分析了敏感设备耐受能力的模糊性。其次,引入当量随机变量的概念,将设备耐受能力的隶属函数变换为当量概率密度函数。再次,基于一次二阶矩方法,利用随机变量的均值和方差建立了评估模型。最后,分别以个人计算机、可编程逻辑控制器和交流调速器为例进行仿真,结果证实了所提评估方法的有效性。
2021年11期 v.33;No.214 8-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 978K] [下载次数：200 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ] - 彭湃;刘敏;
针对短期负荷预测精度问题,提出一种基于Prophet加法模型和长短期记忆LSTM(long-short term memory)网络的组合模型的短期负荷预测方法。首先分别建立Prophet预测模型和LSTM预测模型,然后采用最小二乘法对两种方法取不同的权重组合,得到新的模型并进行预测。以2014年全球能源预测竞赛(GEFCom2014)的电力负荷数据作为算例验证。实验结果表明,与ARIMA模型预测方法、随机森林模型负荷预测模型方法和标准Prophet和LSTM负荷预测方法相比,所提负荷预测方法所得结果具有更高的预测精度。
2021年11期 v.33;No.214 15-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 931K] [下载次数：1916 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：73 ] |[阅读次数：0 ] - 姚琪;叶青;康志;苏川;张浩然;杨玉静;
为解决电网投资过程中,如何在有限的投资金额下,从冗余度较高、关联度较强的各种储备项目中选出能够最大程度解决电网弊端、提升电网整体性能的难点,提出了基于二次插值粒子群优化算法的输电网储备项目优选排序策略。针对输电网储备项目特点,首先建立了一套科学合理的输电网储备项目综合效益量化评价指标体系,构建了输电网储备项目量化评价模型,并利用基于二次插值的粒子群优化算法对输电网组合权重优化模型进行求解。其次通过以单位投资的综合贡献度为基础,构建了输电网储备项目的动态优选排序模型。最后,以某省2019年底形成的网架为基础,以2020年规划负荷为边界,选取"十三五"规划库中2020年规划投产项目进行优选排序,验证所提输电网储备项目优选方法的科学性与合理性。
2021年11期 v.33;No.214 21-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 742K] [下载次数：251 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ] - 梁栋;张煜堃;王守相;孙智卿;
低压配电网参数和拓扑缺乏维护,精度较低,阻碍了在此基础上的各种高级应用的可靠实现。为此,提出了一种基于非线性回归的含隐节点低压配电网参数和拓扑联合辨识方法。首先,分析了现有基于线性电压回归的参数和拓扑辨识方法的不足。其次,基于线路的非线性电压降方程推导出任意两节点串、并联关系的判据,建立了基于节点多时段有功、无功负荷和电压幅值量测的非线性参数估计模型,提出了自下而上的参数估计和拓扑重建算法。最后,采用实际数据和低压配电网算例验证了所提方法的有效性。
2021年11期 v.33;No.214 28-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 1229K] [下载次数：590 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：13 ] |[阅读次数：0 ] - 苏慧玲;杨世海;陈铭明;
随着能源市场的改革,社区综合能源系统各主体的分布式自治特征愈发明显,对传统集中式模式的计算和通信能力提出了挑战。考虑柔性负荷通过智能楼宇接入综合能源社区,形成分布式源荷互动模式,提出了基于目标级联分析理论的分布式优化调度模型。首先,将综合能源服务商和智能楼宇作为不同利益主体,以运行成本最低为目标,建立各自的优化自治模型。其次,引入目标级联分析方法,通过将购电功率等效为虚拟发电机与虚拟负荷实现不同主体间运行的解耦。最后,通过算例验证了所提方法的有效性,为综合能源社区运行提供了更为经济的运行方案。
2021年11期 v.33;No.214 37-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 975K] [下载次数：914 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：0 ] - 魏占朋;方静;林国洲;李松原;张华;
不同类型的局部放电脉冲,对电缆的危害程度不同,其判断标准也不一样,因此对局放类型的辨识具有重要意义。制作了沿面放电、悬浮放电、针-板放电和自由颗粒放电4种典型的故障缺陷模型,并搭建实验平台测取放电数据。对数据去噪处理后,构建4种放电类型的局部放电相位分布模式PRPD(phase resolved partial discharge),并利用谐波小波包变换对原始局放信号进行分解,提取局放信号的多尺度能量特征参数和多尺度样本熵参数,将它们组成特征向量,送入支持向量机SVM(support vector machine)中进行分类识别。4种放电类型的平均识别率为94.5%,因此利用多尺度参数特征可以有效识别出不同类型的局放信号。
2021年11期 v.33;No.214 44-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1203K] [下载次数：425 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：0 ] - 田玮;江晓东;
差分进化算法是一种广泛应用于求解非线性优化问题的全局最优解的元启发式方法,但存在容易找到次优解或近似局部最优解的问题。为此,提出了一种求解高质量局部最优解甚至全局最优解的基于聚类的差分进化算法的两阶段方法,并将该方法应用于电力系统最优潮流问题。所提方法由基于聚类的差分进化算法和局部优化算法组成。第Ⅰ阶段是基于聚类的差分进化算法利用强大的全局搜索能力快速确定包含局部最优解的区域;第Ⅱ阶段是局部优化算法利用局部寻优能力为非线性优化问题高效寻找高质量的局部最优解甚至全局最优解。在一组基准函数上测试了该两阶段优化方法的求解性能,并通过对IEEE 118节点电力系统最优潮流的计算,验证了所提两阶段优化方法的有效性和实用性。
2021年11期 v.33;No.214 50-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 782K] [下载次数：403 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] - 何蕾;包铁;刘闯;刘凌杰;吕醒强;
为解决新能源电站年度合同电量的合理分解,构建了新能源电站年度合同电量分解到月电量的协同优化模型及算法。当新能源电站的出力占比较小时,该模型以新能源电站合同完成偏差量、弃风弃光率和年末合同完成率偏差综合最小为目标;当新能源电站出力占比较大时,以常规机组及新能源电站合同完成偏差、常规机组进度偏差、年末合同完成率偏差和弃风弃光率的综合最小为目标,并采用滚动修正策略进行求解。算例证明了所提模型的有效性。
2021年11期 v.33;No.214 56-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1187K] [下载次数：399 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：0 ] - 许明前;陈富燕;
部署综合能源系统的微网能够实现风电与多种能源的能量互济,进而提升能源的综合利用率。然而风电自身的不确定性为综合能源系统的日前经济调度方案带来了诸多挑战。为应对风电的不确定性,首先构建了热-电-气综合能源系统两阶段日前经济调度模型,其次利用数据驱动分布式鲁棒方法刻画了风电的不确定性,然后引入对偶理论、大M法进一步将非线性的第二阶段经济调度模型转换为易于求解的线性优化模型,最终采用列约束生成算法进行迭代求解。算例证明,相比于传统模型,所提模型能够实现16.9%的经济性提升;相比于鲁棒优化方法,所提方法能够实现经济性提升4%。
2021年11期 v.33;No.214 66-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1200K] [下载次数：1332 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：16 ] |[阅读次数：0 ] - 刘靖雯;谭阳红;邓勇;
随着电力物联网的推进,海量终端设备的接入对传统集中式控制方式下电力信息物理系统CPPS(cyber power physical system)提出了极大的挑战。在边缘计算与雾计算的发展背景下,基于"云、网、边、端"电力物联网体系架构,提出了端边云雾协同控制下的CPPS模型,并考虑了分布式信息能源系统海量时空异构特征数据处理,结合矩阵分析单雾层级区域计算单元CPPS建模,建立了多层级分布式全网CPPS关联模型。通过算例分析量化计算了区域自治与端边云雾协同控制下的电网运行状态和通信网络时延特性,算例分析结果表明了所提架构的有效性与建立模型的合理性。
2021年11期 v.33;No.214 74-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 1288K] [下载次数：639 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：0 ] - 刘冰倩;吴涵;黄建业;林爽;范元亮;黄张浩;
为促进配网对风电、光伏的消纳,减少因高渗透率的分布式电源导致的电压波动,构建了以储能投资成本、购电成本、弃风弃光成本和网损成本最小为目标的蓄电池储能系统容量优化配置模型。首先,利用具有四象限运行特性的储能系统、有载调压变压器、分组投切电容器组对配网的有功无功进行协同优化。然后,采用融合时空关联特性的极限场景集描述可再生能源出力,使用大M法和二阶锥松弛技术将上述模型转化为混合整数线性规划问题,求解得到储能最优容量配置和有功-无功协同优化策略。最后,以IEEE-33节点系统为例进行分析。仿真结果表明,所提模型和方法能够提高配电网的电压质量和风电、光伏的消纳水平。
2021年11期 v.33;No.214 82-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1283K] [下载次数：1013 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：27 ] |[阅读次数：0 ] - 吴蒙;于新红;汪凤翔;张伟;
针对CLLLC谐振式双向DC/DC变换器的模型复杂、环路设计困难以及动态特性慢等问题,提出了一种基于低阶等效模型的广义预测电压控制GPVC(generalized predictive voltage control)算法。首先通过扫频方法拟合得到变换器低阶等效模型;其次设计一种基于模型的GPVC策略,构建成本函数;最后,搭建实验样机实现预测电压控制算法。实验结果证明了所提控制策略的有效性,在多种工况下相比传统PI控制方法具有更优的稳态性、动态性和鲁棒性。
2021年11期 v.33;No.214 90-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 1473K] [下载次数：291 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ] - 黄帅;宋雅楠;赵明;赵新德;林俊超;庄建煌;
针对配电网在发生单相接地故障时电力调度员缺乏研判信息和故障处理效率不高的现状,提出了基于相电流离散度分析的故障选线方法。对故障前后线路的相电流特征进行理论分析,采用改进的离散度计算方法,并考虑实际操作过程中的容错性和统一性,将不同中性点接地方式的选线流程进行融合,利用最大离散度差值法实现故障选线。使用SCADA系统中的故障实例数据验证和ATP-EMTP故障模型仿真,结果表明:该方法能够有效提升故障选线效率,提高配电网供电可靠性指标,具有实际的工程应用价值。
2021年11期 v.33;No.214 97-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1152K] [下载次数：267 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ] - 赵晶晶;朱天天;陈凌汉;贾然;
为提高风光储新能源大量并网后电网黑启动能力,将风光储新能源电站作为黑启动电源启动临近火电厂的协调控制策略进行研究。火电机组黑启动过程中,风光出力小于火电机组辅机功率时,风光机组采用最大功率跟踪,储能负责平衡系统功率;风光出力超过火电机组辅机功率时,光伏通过建立不同光强环境下减载量与电压偏离值之间的关系进行减载,风电机组按辅机功率与光伏出力差额超速控制减载进行负荷跟踪,该控制策略可降低黑启动过程中储能充放电功率和转换次数。最后在DIgSILENT/PowerFactory仿真软件中搭建了风光储新能源电站对临近火电厂黑启动的仿真模型,验证了所提控制策略的有效性。
2021年11期 v.33;No.214 105-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 1327K] [下载次数：614 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：0 ] - 李博通;黄旭华;李春波;苏江;
为准确定位双极运行方式下高压柔性直流输电系统单极接地故障,提出一种基于正反向电压行波关系的单极接地故障测距原理及算法。研究了双极运行方式下发生单极接地故障时的边界条件以及故障后正向电压行波和反向电压行波的差模分量和地模分量之间的关系,在此基础上,提出了基于正反向电压行波关系的单极接地故障测距原理,并分析了过渡电阻对该故障测距原理的影响。仿真验证了所提故障测距原理的有效性和可靠性。
2021年11期 v.33;No.214 112-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 907K] [下载次数：468 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：0 ] - 戴志辉;方伟;李金铄;耿宏贤;寇博绰;
继电保护隐性故障严重影响电力系统的安全可靠运行,尤其是保护整定方面存在的隐患不易被发现,可能扩大停电范围甚至造成连锁故障。对此,提出一种继电保护系统隐性故障识别方法。首先,建立了系统拓扑中线路、元件、断路器的编码规则,并根据编码和断路器跳闸情况确定疑似故障区域。其次,根据保护启动、动作及断路器跳闸的相关性,结合各保护配合关系,建立了保护动作逻辑关系式。再次,基于实际情况与预期情况最大吻合原则建立目标函数,采用优化算法求解,并通过对比得到隐性故障位置。案例分析表明,所提方法能有效发现保护定值和保护配合等软件类隐性故障。
2021年11期 v.33;No.214 120-127页 [查看摘要][在线阅读][下载 1044K] [下载次数：258 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ] - 窦飞;程保华;程锦闽;刘增训;刘天阳;陈麒宇;
针对交流滤波器配置容量按照换流站无功消耗计算公式整定存在一定偏差的问题,提出一种基于反函数抛物线插值确定交流滤波器配置容量的方法。该方法借助潮流计算确定3组交流滤波器配置容量和交直流系统无功交换量数据,并根据交直流系统要求的无功交换量,采用反函数抛物线插值确定所需交流滤波器配置容量。与目前工程上采用的反复试探法和线性插值法相比,所提方法只需3次潮流计算,耗时少且精度较高。计算验证了该方法的可行性。
2021年11期 v.33;No.214 128-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 797K] [下载次数：105 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ] - 吴强;沙宇恒;邓春宇;罗凤章;
为规范以企业项目管理中台为中心的海量项目资源信息与业务信息的信息交互操作标准,提出基于本体理论的电网企业项目管理多维全景统一信息模型建模方法。首先,将信息模型建模问题分解为基于领域事实知识的结构本体与应用本体的组合模型构建问题,实现领域信息模型建模的规范化表达。其次,回归项目管理本质特征,考虑电力项目多专业多口径管理特点和需求,抽象其领域知识、结构本体与应用本体表述,构建逐级拓展的电网企业项目管理多维全景统一信息的表达模型。最后,将模型应用于国家电网项目管理中台的信息交互模型设计,并通过东部某省实际配网规划项目库、储备项目库和计划项目库的数据分别展示了项目规划、储备和计划视角的实际支撑应用效果。应用结果表明,所提项目管理统一信息模型能够支撑面向中台的项目管理信息融合应用与项目管理价值挖掘,助力项目的高效管理,支撑公司高质量发展。
2021年11期 v.33;No.214 135-144+150页 [查看摘要][在线阅读][下载 1395K] [下载次数：469 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：0 ] - 王鸣誉;李铁成;任江波;徐岩;
在智能变电站中,二次回路的故障原因难以被迅速诊断。为了提高二次系统故障诊断的速度和准确性,提出了一种基于Apriori算法的二次系统故障诊断方法。首先通过解析SCD文件实现对虚回路到物理回路的映射关系的建立,构建变电站的二次系统回路。其次借助二次系统故障历史数据,利用Apriori算法求出故障报警信息与二次回路中的故障装置的关联规则,实现故障诊断。与传统故障诊断方法相比,基于Apriori算法的诊断方法节约了人力成本,且简单高效。
2021年11期 v.33;No.214 145-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 868K] [下载次数：562 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：20 ] |[阅读次数：0 ]