- 姚钢;王旭;周荔丹;
在光储微网中，由于实时电价的波动性、光伏出力的随机性以及储能电池充放电的灵活性会带来能量调度复杂的问题，传统的能量管理策略难以实现功率的精确分配与经济最优。为此，在传统能量管理策略基础上，针对光储微网提出了一种基于模糊控制的优化控制策略，以能量经济运行为优化目标，根据微网内各单元出力情况以及电价设计了8种运行模式，通过模糊控制实时调节储能电池参考电流，实现微网内功率精确分配与经济运行。最后，在Matlab/Simulink中建立光储微网仿真模型，进行不同工况的仿真，并针对某园区进行了微网运行成本分析。仿真结果表明，所提策略与传统能量管理策略相比可以减少17.23%的运行成本，实现了微网经济的最优。
2022年02期 v.34;No.217 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 987K] [下载次数：694 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：12 ] |[阅读次数：0 ] - 张吉昂;王萍;程泽;
对锂离子电池的健康状态SOH(state of health)进行准确估计是锂离子电池安全稳定运行的重要保障，提出了一种基于容量增量分析ICA(incremental capacity analysis)和Box-Cox变换的锂离子电池SOH估计方法。首先，将电池恒流充电过程的IC曲线峰值高度ICP(peak of incremental capacity curve)作为健康特征HF(health factor)，数学推导出ICP与健康状态的强相关性。结合卡尔曼滤波算法提取光滑的容量增量曲线。将电池容量衰退过程的前部分周期作为训练周期，通过Box-Cox变换将训练周期的ICP和SOH序列变换成线性关系，然后通过线性拟合来实现剩余周期的SOH估计。在Oxford和NASA数据集上进行实验验证，并与机器学习算法进行对比，结果表明所提方法具有较高的估计精度、较短的计算时间和较强的鲁棒性。
2022年02期 v.34;No.217 9-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 917K] [下载次数：690 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：0 ] - 刘颖;唐夏菲;蔡晔;谭玉东;曹一家;肖晓明;
为解决因新能源迅速发展和电网调峰能力不足所引发的新能源消纳问题，提出了一种考虑月度省间交易与源荷互动协调的新能源消纳优化模型。首先，从交易上报、出清、结算分摊3个角度，设计了用户参与新能源消纳的省间交易机制。其次，综合考虑电价因素与社会因素对用户需求响应能力的影响，提出一种考虑社会环境因素的用户需求响应模型。然后，精细化考虑电力用户的需求响应参与度、需求响应能力以及机组的出力限制等因素，提出一种促进新能源消纳的中长期源荷协同的双层优化模型。以某省电网为例进行分析，结果表明该模型可以有效提升新能源的消纳，实现电网公司、新能源厂商、用户的共同盈利。
2022年02期 v.34;No.217 16-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 869K] [下载次数：907 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：0 ] - 李丹;王奇;杨保华;张远航;
为应对多风电场超短期预测模型中输入和输出变量众多、变量间的时空关系复杂等问题，提出一种基于独立稀疏堆叠自编码器的多风电场超短期功率预测方法。该方法基于降维编码、特征预测和重构解码相结合的预测框架，首先设计了一种独立稀疏双层堆叠自编码器提取多维风电功率的空间独立特征，并将其作为预测对象分别预测，最后将特征预测的结果重构解码，获得多风电场功率的预测结果。对实际算例的验证结果表明，独立稀疏堆叠自编码器能增强提取特征的可靠性、独立性和合理性，从而有效提高多风电场超短期功率预测的精度和效率。
2022年02期 v.34;No.217 23-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 1045K] [下载次数：433 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 金辰曦;卢先领;徐宇颂;刘如浩;张家想;
针对短期电力负荷预测精度低、泛化能力弱等问题，提出了一种基于相似日选取与多集成组合的短期电力负荷预测模型。首先利用最大信息准则MIC(maximal information coefficient)选取高相关变量作为模型输入；然后综合考虑MIC与灰色关联度，对气象敏感性较弱地区的负荷进行相似日选取；最后引入集成随机子空间、自适应增强、堆叠-神经网络的框架组合多核核极限学习机，对待预测日进行回归拟合，输出最终预测结果。采用马来西亚柔佛州供电公司提供的负荷数据进行算例分析，结果表明，相比于随机森林、BP神经网络和循环门控单元，所提模型的预测精度更高、泛化能力更强。
2022年02期 v.34;No.217 31-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 971K] [下载次数：727 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ] - 刘增训;张尚;汪惟源;程保华;
针对高压直流输电系统受端三相接地故障线路切除后的换相失败问题，从机理角度阐述切除大容量机组近区三相接地故障线路后的机组功角振荡过程及功角振荡特性，分析振荡中心近区电压变化特征、振荡中心近区换流站换相失败的风险并推广至线路任意直流落点，总结定熄弧角控制降低振荡中心近区换流站换相失败风险的关键影响因素。仿真结果表明理论分析的正确性。
2022年02期 v.34;No.217 39-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 932K] [下载次数：239 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] - 江再玉;石文娟;马晶;程瑛颖;
在智能电网发展的新时期，提高业扩报装的工作效率以及智能化程度是一项重要任务，在这一过程中对于电气图纸中电气元件符号的识别尤其关键，已有方法在算法精度以及鲁棒性上都存在不足。为此，基于YOLOv3提出了一种改进的电气符号识别算法，改进了模型超参数选取策略，构建了自下而上的特征融合网络以及基于图像冗余的图像预处理方法，有效地解决了传统方法精确度低的问题。平均准确率和召回率分别达到94.8%和96.5%，与传统的图像识别算法和基准方法相比都有明显的提升。
2022年02期 v.34;No.217 48-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 915K] [下载次数：524 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：0 ] - 张逸;阮正鑫;邵振国;林芳;陈育欣;
充分考虑大量分布式电源接入电网导致背景谐波波动增大以及分布呈非对称特点的影响，提出了一种聚类算法与复合分位数回归相结合的多谐波源责任划分方法。首先，提出基于回归模型系数波动的有效数据选择方法对数据进行处理，在此基础上，采用主导波动量与OFMMK-means聚类算法结合的方法对波动的背景谐波电压进行聚类，并按照电压值分成不同的数据段。其次，采用复合分位数计算每个数据段的谐波责任，进而加权获得总谐波责任。最后，通过实测数据与仿真分析的对比验证结论的正确性。结果表明，所提方法较传统方法有较高的计算精度，且在背景谐波波动大的情况下依旧可以保持良好的准确性和适用性。
2022年02期 v.34;No.217 56-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1160K] [下载次数：562 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：0 ] - 贺天任;高宇;刘晓航;张瑞;
在气体绝缘变电站GIS(gas insulated substation)中，隔离开关进行分合母线时引起的特快速暂态过电压VFTO(very fast transient overvoltage)威胁站内设备安全，深入认识VFTO的特点并提出适当的抑制措施对于保障GIS变电站的安全具有重要意义。选取深圳某550 kV GIS变电站为研究对象，采用电磁暂态程序EMTP/ATP(electro-magnetic transient program/alternative transient program)仿真研究了隔离开关切合母线时产生的VFTO过程及特点，分析了变压器入口电容和主变进线长度对VFTO波形、幅值和频率的影响，提出了采用阻波器和铁氧体磁环抑制VFTO的方法。结果表明：随着变压器入口电容的增大，VFTO的幅值增大；随着主变进线长度的增加，VFTO的频率降低。阻波器比铁氧体磁环具有更好的VFTO抑制效果。所得结论对GIS变电站中的VFTO防控具有参考价值。
2022年02期 v.34;No.217 65-70+81页 [查看摘要][在线阅读][下载 953K] [下载次数：579 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：0 ] - 郑勇;唐莎莎;张丽;杨佳霖;
弱电网条件下，由于逆变器并网阻抗与电网阻抗之间不匹配程度增加，导致并网逆变器可能失稳。为提高逆变器的稳定性，提出一种可提高系统相角裕度的新型控制方式。根据逆变器的分层控制结构，分别在控制层的电流内环引入带有延时补偿的有限集模型预测控制，在电压外环引入逆模型前馈控制，通过这2种控制的引入降低了系统控制环路的阶数，提高逆变器输出阻抗的相角裕度和并网逆变器的稳定性。最后，通过在Matlab/Simulink平台中搭建LCL型逆变器的仿真模型，对比不同控制策略下并网逆变器的输出波形，验证了所提控制策略的有效性。
2022年02期 v.34;No.217 71-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 1239K] [下载次数：614 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：0 ] - 张凤;吴江;唐莎莎;黄望春子;郑勇;
为抑制直流配电网短路故障电流，降低其内部断路器开断要求，提出了一种可串联于直流线路的新型柔性限流器。正常运行时，通过桥型电路将该柔性限流器旁路，使其不影响系统的运行。故障时，通过桥型电路的自然切换，将该限流器串入直流配电网系统，为故障回路提供可变箝位电压，实现AC/DC换流站出口放电电容压降的灵活控制，进而有效抑制故障电流。通过引入带有受控源的闭环铁芯，解决该柔性限流器电感饱和问题，延长其在故障情况下的有效作用时间。最后，通过Matlab/Simulink仿真平台，验证所提柔性限流器的有效性和可行性。
2022年02期 v.34;No.217 82-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1348K] [下载次数：445 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：0 ] - 夏焰坤;唐文张;林欣懿;
为解决谐波阻抗不易直接获取的问题，提出一种基于最小二乘支持向量机LS-SVM(least squares support vector machine)估计系统谐波阻抗的新方法。利用最小二乘支持向量机构建回归模型，引入Lagrange乘子得到拉格朗日函数，并求解得到模型参数。将公共连接点PCC(point of common coupling)处的谐波电压信号和谐波电流信号，代入最小二乘支持向量机模型，估计系统谐波阻抗。等值电路的仿真分析和误差分析证明该方法相较于“二元线性回归法”和“支持向量机法”具有更好的准确性、稳健性和精度。最后，通过分析工程实测数据，并与其他谐波阻抗估计方法的结果进行对比，验证了该方法的有效性。
2022年02期 v.34;No.217 94-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 1004K] [下载次数：318 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：0 ] - 马宁;徐永海;何志轩;
为改善分布式电源接入和电力电子电源/负荷设备引起的光伏并网点电压越限、谐波问题，提出了一种基于逆变器自适应功率控制的治理策略。首先，将并网点电压越限与谐波问题同时进行考虑，提出了逆变器容量分配策略。然后，针对电压越限问题，考虑电压越上限与电压越下限时削减有功对并网点电压影响的差异，提出了逆变器自适应功率控制策略，在电压越下限治理时对削减有功增发无功调节效果进行分析，避免过度削减有功导致电压进一步下降。最后，针对有功削减，提出了一种考虑辐照度快速下降时开路电压变化的光伏逆变器有功功率削减控制策略，使光伏工作于最大功率点右侧。仿真结果表明，所提策略可以有效治理光伏并网点电压越限、谐波。
2022年02期 v.34;No.217 100-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 954K] [下载次数：1085 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：17 ] |[阅读次数：0 ] - 崔丽瑶;刘怀东;刘豪;晏淑珍;
为提高大规模风电接入未来电网的风电消纳能力，基于电解制氢技术将氢能经济引入电力系统以期促进弃风消纳。参考虚拟电厂的概念设立虚拟制氢中心，组建由虚拟电厂和虚拟制氢中心构成的虚拟弃风-制氢联合体，在对氢气负荷进行简单分类的基础上，考虑新能源弃电过网费减免政策，建立以典型日运行成本最低为目标的虚拟弃风-制氢联合体经济调度模型。算例结果表明，虚拟弃风-制氢联合体在促进弃风消纳、降低制氢成本和碳排放等方面具有显著效果。
2022年02期 v.34;No.217 108-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 979K] [下载次数：1342 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：17 ] |[阅读次数：0 ] - 张博文;闫龙;陆凌辉;黄红军;冯建华;张恩杰;
为避免光伏直流升压汇集系统发生单极接地故障时影响系统的正常运行，提出一种基于皮尔逊相关系数的汇集系统直流侧单极接地故障识别方法。首先阐述汇集系统直流侧经分裂电容接地方式，接着重点分析接地故障时的故障特性，随后阐述皮尔逊相关系数的原理并利用相关系数对单极接地故障进行原理分析，最后提出利用直流电抗器在单极接地故障时故障线路与非故障线路皮尔逊相关系数的差异对单极接地故障进行识别。利用RSCAD/RTDS仿真软件对故障特性进行仿真，仿真分析表明所提方法能识别单极接地故障并且简单可靠准确率高，能对线路全长进行保护识别。
2022年02期 v.34;No.217 116-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 902K] [下载次数：939 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：16 ] |[阅读次数：0 ] - 黄扬琪;何伟;赵伟哲;李佳;饶臻;
针对农村综合能源系统中平抑间歇式可再生能源波动造成的生态养殖热电联产系统大范围出力波动问题，提出了一种计及储能和热电联产快慢协同的农村综合能源系统分层控制框架。首先，分析了生态养殖过程中的废弃物和沼气发电的多能耦合特征及其典型结构。进而，建立考虑光伏发电、沼气热电联产、生物质储能等的生态综合能源系统模型，提出基于饱和滤波器的快慢协同控制系统。最后，建立考虑经济调度和快慢协调控制的分层框架，兼顾最小化外购电成本需求以及光伏和负荷不确定性对设备调控的影响。算例分析表明，所提调度策略能够有效降低运行成本，平抑光伏和负荷预测误差导致的热电联产出力频繁调整，帮助农村综合能源系统实现光伏发电的完全消纳。
2022年02期 v.34;No.217 122-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 957K] [下载次数：735 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：0 ] - 苏慧玲;杨世海;陈铭明;
为提高综合能源系统的能源利用效率，提出一种考虑能效的多目标优化模型与求解方法。首先，分析影响综合能源系统的能源流动环节效率的因素。然后，以运行成本最低为目标建立经济性目标函数，以能源利用效率最优为目标建立能效目标函数，采用加权系数法将多目标优化转化为单目标优化。最后，采用模型预测控制进行优化调度，设立仅考虑单一目标与考虑多目标优化多种场景。算例表明，所建立的模型能够引导综合能源系统对能源进行合理利用，通过经济性目标与能效目标的优化调度提升综合能源系统的能源利用效率。
2022年02期 v.34;No.217 130-136页 [查看摘要][在线阅读][下载 871K] [下载次数：1260 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：28 ] |[阅读次数：0 ] - 刘春喜;郑文帅;乔宇;赵昱诚;
针对三相并网逆变器采用有限控制集模型预测控制FCS-MPC(finite control set model predictive control)时计算量大的问题，研究了一种事件触发有限控制集模型预测控制ET-FCS-MPC(event-triggered finite control set model predictive control)方法。在FCS-MPC中，采用两步预测控制，在当前时刻预测估算下一时刻的变量值，并以该值为起点再进行一次预测，实现对延时的补偿。采用矢量角补偿法对未来2个周期的参考值进行修正，以减小参考值不变引入的误差。通过事件触发控制，系统仅在误差超过预定阈值时才触发FCS-MPC，去掉多余的优化操作，提高系统的动态响应速度。在Matlab/Simulink中搭建了三相全桥逆变器仿真模型，仿真结果验证了理论分析的正确性。
2022年02期 v.34;No.217 137-143页 [查看摘要][在线阅读][下载 1005K] [下载次数：558 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：0 ] - 周步祥;徐艺宾;
为了发挥微网电力市场的活力，实现清洁能源的优化配置，提高微电网消纳率，在融合半监督K-means聚类分析方法和支持向量机2种机器学习算法的基础上，提出了微电网源荷协调优化调度方法。首先利用改进的K-means聚类算法对源荷历史数据进行预处理。其次运用SVM对聚类后的微电网源荷数据进行预测，在预测结果中选取典型场景，以典型场景为代表准确得出风电出力的概率分布。然后建立了微电网总运行成本优化模型，通过用户需求响应引导用户响应风电出力，增加模型源荷双方的协调互动性，提高风电与用电负荷的匹配程度。最后，通过仿真验证表明文章算法缩小预测值和实际值之间的误差，提高微电网系统实时预测精度，增加微电网经济收益。
2022年02期 v.34;No.217 144-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 827K] [下载次数：1057 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：0 ]