电力系统及其自动化学报

学术论文

  • 采用电流余弦相似度的含DG配网故障识别策略

    李振兴;徐浩;傅裕挺;李振华;翁汉琍;

    分布式电源接入致使配网故障情况更为复杂,负荷分支电流难以获取,导致电流差动保护难以应用。基于此,本文提出一种基于电流余弦相似度比较的配网故障识别新方法。基于余弦相似度理论,利用配网多分支测量信息,构建进线电源电流与各输出电流的余弦相似度比较判据,实现故障区域判别;利用故障区域干线测量信息,逆向逐级比较余弦相似度判断故障区段。针对上述两步骤,引入Petri网理论,提出基于正向、反向Petri网搜索概念与实现方法。在PSCAD中搭建含多分布式电源配网系统进行仿真,结果表明,比较余弦相似度解决了方向误判问题,基于2次定位方案能快速可靠识别故障区域。

    2022年04期 v.34;No.219 1-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 929K]
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  • 配电网状态估计可观性研究综述

    韩平平;张楠;潘薇;吴红斌;

    状态估计是实时感知系统运行状态的关键手段。目前配电网中常因量测配置不足而难以满足状态估计可观性的要求,因此开展状态估计可观性研究具有重要意义。首先,介绍了配电网可观性的分析方法和评价指标;其次,归纳了量测配置优化、伪量测建模和零注入节点处理等提高配电网可观度的方法;然后,基于分布式电源的并网机理与主动配电网中存在的不确定性,论述了适用于主动配电网的伪量测建模方法;最后,对今后研究热点与趋势进行了展望。

    2022年04期 v.34;No.219 11-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 981K]
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  • 局部阴影条件下太阳能电池-超级电容串联阵列电流补偿方法

    杨洪明;王颖杰;陈博文;王懂;尹邦哲;

    为解决局部阴影遮挡导致太阳能电池阵列无法完全工作在最大功率点的问题,本文构造以太阳能电池-超级电容为基本单元的串联阵列,提出局部阴影条件下太阳能电池-超级电容串联阵列电流补偿方法。通过太阳能电池-超级电容充电/放电控制对太阳能电池的输出电流进行补偿,实现局部阴影条件下串联阵列不同输出电流的太阳能电池输出特性匹配,使阵列输出功率达到最大。仿真结果表明,所提局部阴影下太阳能电池-超级电容阵列电流补偿方法能够使阵列中的每个太阳能电池工作在最大功率点,实现了太阳能电池与超级电容“发电-储能”一体化协调控制。

    2022年04期 v.34;No.219 22-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1049K]
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  • 新型电力系统面向能源安全的备用配置及留取标准研究

    陈艺华;徐帆;张炜;王纯;

    电力系统备用留取问题一直较为关键。新时期电力系统不确定因素多样,本文考虑极端天气、气网可靠性、区外电源及联络线停运概率、机组停运率、风电预测误差等多重威胁能源安全的不确定性因素下,针对备用优化配置问题及备用留取标准问题,提出考虑极端天气因素的元件故障概率修正方法,并提出与极端天气概率相关的备用留取标准曲线及其获取方法,在优化备用配置方案基础上,形成备用需求所能应对的最大极端天气概率曲线,作为极端天气下备用留取标准以供调度参考。算例中分别给出了联络线故障概率、风电预测误差增加时备用留取标准的降低,且在不同备用区间降低程度不一致。备用留取标准计算方法为电力系统可靠性研究提供重要参考。

    2022年04期 v.34;No.219 32-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1059K]
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  • 基于改进复合序网络的混压部分同塔双回线跨电压故障分析

    汤旻安;逯航;

    混压部分同塔双回线路因其结构特殊,跨电压故障分析更为困难。本文基于改进复合序网络,建立一种针对混压部分同塔双回线的跨电压各类型故障特征的分析方法。首先,建立并简化混压部分同塔双回线路的各序参数模型,在分析各序参数模型并求解其等效模型的基础上,建立线路各序参数的等效模型;其次,针对各类型跨电压故障,依据边界条件,绘制各类型故障的改进复合序网络;然后,由改进复合序网络图求解出故障点电流等故障特征;最后,在PSCAD中构建了220 kV/110 kV混压部分同塔双回输电线路模型,仿真验证了该分析方法的正确性与实用性。

    2022年04期 v.34;No.219 41-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1050K]
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  • 融合型配电网大数据处理平台架构设计

    郑志杰;梁荣;綦陆杰;王延朔;王耀雷;

    为深化配电系统多源异构电力大数据的挖掘与应用,提出一种电力物联网与智能电网融合的配电网大数据处理平台架构方案。首先,针对两网融合的大数据处理研究现状,统筹当前主要业务需求,提出一种基于软件定义网络的云边协同总体架构设计;其次,就电力大数据的存取交互方式,考虑海量数据的多源异构特性,构建了一种分布式的3层数据管理架构;然后,阐述了基于聚类集体优化的主站云资源配置技术路线;最后,通过大数据处理实验平台的应用实例验证了所提架构方案的有效性与优越性。

    2022年04期 v.34;No.219 51-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 999K]
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  • 面向配电物联网的中低压配电网拓扑建模

    江航;苏毅方;周金辉;陆超;

    物联网技术与配电网深度融合形成的配电物联网提供了解决中低压配电网长期盲调盲控问题的新思路。针对目前现有的公共信息模型对配电物联网的描述和覆盖能力欠缺,本文首先扩展了公共信息模型中的低压设备模型和拓扑模型;然后分别在配电物联网云侧、边侧建立了考虑扩展分相的云侧低压配电网拓扑连接模型,以及边侧局部拓扑分析模型;最后给出了配电物联网云边协同的拓扑交互方法及采用的通信协议。本文提出的面向配电物联网中低压配电网拓扑模型与交互方法可以实现中低压配电网拓扑建模与交互。

    2022年04期 v.34;No.219 58-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 794K]
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  • 考虑热网动态特性与碳交易的电-热综合能源系统优化调度

    林卓然;朱晓东;王守相;高连学;于洋;王绍敏;

    为充分发挥多能源系统的用能经济性、灵活性和低碳性,提出了考虑热网动态特性与碳交易的电-热综合能源系统优化调度方法。在考虑热网动态特性的基础上,通过热电联产机组、热泵、燃气轮机等能源耦合设备,构建了电-热综合能源系统优化调度模型。首先,针对供热管道和采暖建筑的热动态特性进行精细化建模;其次,以综合能源系统运行成本和碳交易成本最低为目标函数,以能量平衡约束、网络约束为约束条件,提出了综合能源系统日前优化调度方案。算例仿真结果表明,所提优化调度方法能够降低系统运行成本,提高风电消纳率,降低系统的整体碳排放量。

    2022年04期 v.34;No.219 64-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 945K]
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  • 电磁流量计在疏浚管道流速测量中的误差及修正

    陈定;罗刚;赵春峰;岳士弘;李坤;

    为解决当前疏浚船上电磁流量计测速过程中假设磁场均匀及无法实时标定的问题,本文提出一种新的磁场强度计算方法以克服应用过程中由上述假定所带来的局限性。该方法使用船上射线源密度计测得的含率及其变化率,分别作为计算电磁流量计磁场变化的输入变量,从而得到计算时变电磁场的磁场强度的两部分,据此对电磁流量计的测量流速进行修正。通过疏浚工程中实际测试,流速的平均计算误差能够降低为5.51%。本文方法为提高电磁流量计测量的准确性和可应用范围提供了实践基础。

    2022年04期 v.34;No.219 71-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 881K]
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  • 车用强冷式永磁电机的多物理场耦合研究

    杜静娟;黄新雨;赵坚;李朝江;陈学永;

    为解决电动汽车车用高功率高速电机需要满足电磁、应力与温升多种需求的问题,本文提出一种全面多物理场的综合分析方法。以车用30 kW 8极内置式永磁同步电机为例,提出一种新型冷却方式——铁芯嵌入铜管直接冷却法。首先,运用有限元法对定子槽的槽深与槽宽比γs进行电磁设计优化;然后,通过对该电机的电磁损耗、流体流速、应力变形、热场变化等进行多物理场的耦合计算,达到降低损耗、增加输出转矩的目的,并满足电机高效散热以保证车用电机的安全运行;最后,对样机进行温升性能实验,实验与理论设计误差小于5%,验证了电机设计的合理性,同时该方法为车用永磁电机的设计提供一些参考依据。

    2022年04期 v.34;No.219 77-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 932K]
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  • 配网架空线路舞动机理与防范措施综述

    周亚楠;祖国强;姚瑛;陈沼宇;邓连波;

    近年来,恶劣天气下配网线路舞动时有发生,直接影响配电网运行可靠性。本文总结了国内外配网线路舞动研究领域的研究进展,从舞动激发机理、舞动诱发故障机理、舞动响应研究方法、舞动监测与舞动防治5个方面,对配网线路舞动进行了系统性分析,并对配网架空线路舞动领域研究中的局限及发展方向进行了分析总结。以期对配网架空线路舞动领域的发展有一个全新的认识,为促进该领域的进一步发展提供参考。

    2022年04期 v.34;No.219 83-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 893K]
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  • 级联H桥静止同步补偿器新型容错控制

    刘继军;张晓娟;

    针对级联H桥静止同步补偿器中H桥模块单开关故障,设计了一种不依赖于辅助元件的纯软件新型容错运行方案。通过傅里叶级数分析和计算,优化了特定谐波消除脉宽调制算法,同时调高H桥模块的直流电压至原来的2N/(2N-1)倍。在平衡采样周期内,根据电容电压值和静止同步补偿器的工作模式,调节H桥模块的平均有功功率。利用级联H桥静止同步补偿器样机进行了故障容错运行实验测试,结果显示,在检测并定位到绝缘栅双极型晶体管故障后,静止同步补偿器通过升高H桥模块直流电压可恢复至额定容量,并实现了静止同步补偿器最大平衡线电压,且无直流偏置,同时维持了直流电压平衡,故障前后电流总谐波失真保持基本一致。测试结果验证了所设计级联H桥静止同步补偿器容错控制方案的有效性。

    2022年04期 v.34;No.219 90-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 1183K]
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  • 基于麻雀搜索优化的Attention-GRU短期负荷预测方法

    刘可真;阮俊枭;赵现平;刘果;

    针对短期电力负荷预测目前存在的难点与问题,提出了一种基于麻雀搜索优化的注意力门控循环单元预测方法。首先,应用注意力机制对输入序列进行权重分配;然后,输入门控循环单元组合网络对内部特征进行学习,并输出预测时间负荷值;最后,使用麻雀搜索算法对网络超参数进行组合优化,以验证集损失最小为目标函数获取最优化网络结构超参数。该方法实现了原始输入序列结构权重分配与组合网络超参数的最优化。算例分析表明,所提方法比传统预测模型精确度更高。

    2022年04期 v.34;No.219 99-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 941K]
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  • 基于电流暂态量的多端柔直输电线路故障辨识

    付华;刘振敏;陈浩轩;丰胜成;

    针对多端柔性直流电网易发生直流侧线路故障的问题,提出一种基于电流暂态量的故障辨识方法。简化故障等效电路,计算得出区内故障时的电流波动幅值远大于区外;分析比较正向、反向故障瞬间限流电抗器的压降值,构成兼有方向性的故障线路判断;利用解耦矩阵解耦电流来消除极间电流耦合特性的影响,计算正负极电流突变总量的比值实现故障极的判别。在PSCAD/EMTDC平台搭建张北四端柔性直流电网模型,确定实验参数和整定值的选取方法,结合大量算例证明,所提辨识方法在不同故障情况下都有灵敏准确的故障辨识性能。

    2022年04期 v.34;No.219 107-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 1097K]
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  • 一致性算法下光储直流微网改进下垂控制

    郑济林;王军;孙章;吴帆;

    针对在孤岛状态下独立运行的光储直流微电网,提出了一种基于一致性算法的改进下垂控制策略。在二次控制中采用了一种事件触发控制下的分布式平均一致性算法,使直流微电网内各单元之间只需在满足事件触发机制时与邻居单元通信,即可完成二次电压恢复和功率均分控制。系统通过该策略可协调功率分配和维持母线电压稳定,在保证控制性能的同时有效减少了通信次数,降低了对通信的需求。最后,通过仿真实验与分析验证了所提控制策略的有效性和可行性。

    2022年04期 v.34;No.219 116-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 1083K]
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  • 基于移相变压器的直驱风机次同步振荡抑制

    韩平平;王希;王欢;李晓明;

    针对直驱风机接入弱交流电网引发严重的次同步振荡问题,建立了并网系统的小信号模型。首先,利用特征值分析法得出系统的次同步振荡模态,通过参与因子分析揭示了直驱风机接入弱交流电网的次同步振荡机理;然后,在分析移相变压器应用原理的基础上,提出了基于移相变压器可实现直驱风机并网系统负电阻补偿的次同步振荡抑制方法;最后,在Matlab/Simulink上搭建了基于移相变压器的直驱风机并网系统仿真模型,通过改变系统运行参数验证了次同步振荡抑制方法的适应性。

    2022年04期 v.34;No.219 126-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 1068K]
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  • 含运行协调性并改进差分进化算法的机组组合

    张文军;富立友;

    为解决大规模风电并网后传统调度策略易致线路长时间重载运行问题,提出含运行协调性的多目标优化模型及采用含动态搜索空间的混沌多目标差分进化算法求解。对多目标差分进化算法与搜索空间的动态更新机制进行有机结合,将随机生成算法的初始种群改为采用改进Tent映射的混沌化初始种群来提高算法的寻优精度。IEEE 30节点算例结果表明,所提优化算法可提高帕累托前沿的收敛性与均匀性,所提优化模型可将调度运行和预想故障下满载、超载支路的负载率降低至安全运行范围内,满载支路的负载率由100%降低至65%以下,预想故障中超载支路的负载率由120%降低至80%以下,提高了系统安全运行水平。

    2022年04期 v.34;No.219 135-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 897K]
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  • 基于Luong Attention机制和特征优选策略的超短期负荷预测方法

    刘立立;刘洋;唐子卓;

    现有超短期负荷预测研究较少考虑到多变量时序数据的特征选择,以及不同输入序列步长对负荷预测的影响程度。针对以上两点,首先通过基于轻量型梯度提升机的嵌入式特征选择算法筛选出影响负荷预测的关键特征,组成优选特征集合。然后,提出一种基于Luong注意力机制的序列到序列门控循环神经网络超短期负荷预测模型,序列到序列门控循环神经网络模型基于编码-解码结构,其输入序列和输出序列都是可变长度的,通过引入Luong注意力机制,突出对负荷预测起到关键影响作用的输入步长信息。算例表明,所提特征选择算法可以有效选择最优特征集合,所提负荷预测模型可以提升模型对输入信息的提取与利用能力,从而提高超短期负荷预测的精度和收敛性能。

    2022年04期 v.34;No.219 143-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 1102K]
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  • 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)

    2022年04期 v.34;No.219 40页 [查看摘要][在线阅读][下载 705K]
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  • 关于论文中的表

    <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。

    2022年04期 v.34;No.219 57页 [查看摘要][在线阅读][下载 688K]
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  • 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。

    2022年04期 v.34;No.219 76页 [查看摘要][在线阅读][下载 688K]
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  • 关于外文字符的字体

    <正>l.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,

    2022年04期 v.34;No.219 125页 [查看摘要][在线阅读][下载 697K]
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  • 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

    2022年04期 v.34;No.219 150页 [查看摘要][在线阅读][下载 679K]
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