电力系统及其自动化学报

学术论文

  • 基于改进象群算法的配电网混合线路故障定位方法

    彭维馨;李泽文;夏翊翔;梁流涛;唐迪;

    为提高含电缆-架空混合线路配电网故障定位精度,提出一种基于改进象群优化算法的配电网混合线路故障定位方法。首先,根据故障行波的传播特性以及配电网的结构特点,分析了多端行波信息差异矩阵的“唯一性”,并以此为基础构建了故障定位模型,将定位问题转化为寻优求解问题。然后,利用改进象群优化算法和OPTICS(ordering points to identify the clustering structure)聚类算法对第1次寻优结果中多端行波信息差异矩阵的各元素进行聚类分析,找出存在时间同步误差的坏数据。最后,在考虑正常数据的情况下进行第2次寻优,实现故障的精确定位。仿真结果表明,该方法在不需预设行波波速的情况下,能够实现较准确的故障定位,且具有较强时间误差鲁棒性。

    2022年11期 v.34;No.226 1-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 960K]
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  • 多源数据驱动的配电网网损精确分析方法

    刘伟;马世乾;李云飞;孙冰;

    为解决现有方法在分析实际配电网损耗方面存在精度不高的问题,结合高级量测体系AMI(advanced metering infrastructure)和微型同步相量测量单元μPMU(micro-synchronous phasor measurement unit)的实时量测数据提出一种网损分析方法。首先,依时标对AMI和μPMU采集的数据进行对齐处理,得到同一时间断面上多源量测数据;其次,利用多源量测数据并基于前推回带体系进行窃电分析以及计算窃电量;最后,考虑窃电情况实现精确网损分析。通过对某69节点的配电网开展网损分析的仿真结果表明,所提方法能够精准分析配电网网损。

    2022年11期 v.34;No.226 12-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 776K]
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  • 基于小波降噪和深度学习的电能质量扰动分类方法

    刘烨;程杉;王瑞;左先旺;徐敬伟;

    针对电能质量扰动信号在强噪声下识别准确率低的问题,提出了一种基于小波降噪和深度学习的电能质量扰动信号识别方法。在信号输入前,采用分层自适应阈值函数HATF(hierarchical adaptive threshold function)降噪法对信号降噪处理;接着在卷积神经网络CNN(convolutional neural network)扰动分类方法之上,对网络加入扰动信号的时序性识别,构建了E-CNN(enhanced-conventional neural network)的融合网络模型提高对含噪信号的识别准确率。仿真结果显示,与信号未去噪时的卷积神经网络相比,引入降噪后的融合网络模型在强噪声环境下的识别准确率依然可以达到98.40%,可以有效分类6种单一扰动信号和4种复合扰动信号。

    2022年11期 v.34;No.226 17-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 917K]
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  • 含电解制氢装置及光热电站的海岛微网优化调度

    黄冬梅;陈柯翔;孙锦中;胡安铎;孙园;

    针对海岛传统上以柴油发电为主的供电模式存在污染环境、燃料成本高且不易运输等问题,提出一种含电解制氢装置及光热电站的海岛微网优化运行策略。以海岛微网净收益最大为目标,考虑光热电站、电解制氢装置以及系统运行的约束,建立一种将储热光热电站作为储能设备,配合风电场运行的海岛微网日前优化调度模型。最后,通过cplex求解器求解模型,对有/无电解制氢装置的优化调度方案进行对比,含电解制氢装置能够使海岛微网总体净收益增加13.4%。算例结果表明,所提含电解制氢装置及光热电站的海岛微网优化调度模型的有效性。

    2022年11期 v.34;No.226 24-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 905K]
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  • 含负序电流注入IIDG的多相配电网短路电流计算

    李智轩;何晋;李维希;杨凡;

    逆变型分布式电源IIDG(inverter-interfaced distributed generators)的控制策略决定了其输出特性,而传统IIDG等效模型未能考虑IIDG三相输出电流不对称情况,具有局限性。通过分析IIDG故障电流与所采用控制策略之间的关系,建立了IIDG序分量等效模型;通过采用引入虚拟节点、虚拟线路以及补偿电流的方法,建立了不平衡多相配电网的序等效模型。在此基础上,构建含IIDG多相配电网的序节点电压方程,揭示IIDG输出电流和解耦补偿电流与对应节点电压的关系,由此提出了基于叠加定理的迭代修正短路电流计算方法。最后,通过仿真对比验证了所提计算方法的可行性和有效性。

    2022年11期 v.34;No.226 32-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 997K]
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  • 非理想通信环境下主动配电网多源协同调控策略

    田美君;刘沈全;汪隆君;王钢;曾德辉;

    为保证非理想通信环境下主动配电网的安全经济运行,应用多智能体系统一致性协同理论,提出了基于一致性变量信息交互的具有自主控制能力和高拓展性与可靠性的多源分布式协同调控策略。该策略为改善非理想通信环境下一致性算法收敛性能,引入调整增益函数,利用熵权法调整状态转移矩阵;为精准跟踪配电网联络线功率指令值,在联络线功率补偿控制信号中引入了积分控制项;针对分布式电源节点通信故障的情况,提出了结合集中式通信的变结构通信策略。最后,通过算例仿真验证了该策略的有效性。

    2022年11期 v.34;No.226 42-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1147K]
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  • 基于ECA-TCN的电力系统短期负荷预测研究

    梁露;刘远龙;刘韶华;张智晟;

    为充分挖掘蕴含在电力负荷数据中有效时序信息,科学、准确地进行短期电力负荷预测,提出了一种基于高效通道注意力ECA(efficient channel attention)模块优化的时间卷积神经网络TCN(temporal convolutional network)模型。将轻量级ECA模块与具有强大时序数据挖掘能力的TCN相结合,搭建ECA-TCN负荷预测框架。以可并行计算的TCN为基础学习负荷数据特征,改进基本TCN残差块的下采样位置,嵌入ECA模块,通过一维卷积生成通道权重进而实现不降维的局部跨通道交互,捕获重要信息。该模型能够在增加极少参数的同时提升模型性能,高效地完成负荷预测任务。经实际电网负荷数据仿真,结果表明所提出的ECA-TCN模型可以在保持较快训练速度的同时有效地提高预测精度。

    2022年11期 v.34;No.226 52-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 805K]
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  • 基于MRSVD-VMD的多分支配电网故障定位

    吴佳享;孙云莲;陈楚昭;

    针对配电网行波定位中受噪声干扰导致波头标定困难和传统定位方法不适用于多分支配网结构的问题,提出基于多分辨率奇异值分解-变分模态分解MRSVD-VMD(multi-resolution singular value decomposition-variational mode decomposition)的自适应波头标定算法和不受行波波速影响的T域定位算法。利用MRSVD和VMD分解故障行波,根据峭度值和峭熵比筛选有效分量,然后通过对称差分能量算子SDEO(symmetrical differencing energy operator)实现波头标定;最后利用行波到达时间筛选故障T域,实现故障点的区段定位和精确测距。仿真结果表明,MRSVD-VMD行波波头标定方法在不同噪声下能有效标定波头,T域定位算法排除波速影响,能实现多分支配电网故障的精确定位。

    2022年11期 v.34;No.226 58-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 980K]
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  • 基于微分平坦理论的直流微电网母线电压控制

    杨艺;皇金锋;

    含恒功率负荷和阻性负荷的混合型负载接入直流微电网中,具有负阻抗特性的恒功率负荷会降低直流微电网系统稳定性。以并联型Buck变换器为研究对象,设计了基于扩张状态观测器的微分平坦控制系统。首先,将直流系统经坐标变换转化为双闭环结构的微分平坦系统,并对平坦系统中的微分项进行误差反馈控制。其次,通过扩张状态观测器对外环中的负载电流进行观测和补偿,从而抑制负载侧波动对系统的冲击。最后,在PSIM平台中搭建了仿真模型。仿真结果表明,基于扩张状态观测器的双闭环微分平坦控制策略应用于带混合型负载的并联型Buck变换器,在保证各相均流的同时显著地提高了系统的稳定性和抵抗内外扰动的能力。

    2022年11期 v.34;No.226 66-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1052K]
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  • 基于一致性算法的储能系统自适应充放电策略

    皮志勇;陈诚;张明敏;李勇;罗皓文;廖玄;

    为保证微电网中各储能单元ESU(energy storage unit)荷电状态SoC(state-of-charge)的同步性,提出了一种基于一致性算法的自适应充放电策略。通过设置动态变化的均衡因子,各ESU基于相邻通信的方式可根据自身SoC值、容量大小自适应地调整输出电流;同时,考虑微电网重载运行下ESU存在的过载风险,设计充放电电流限幅控制环节,确保在均衡过程中各ESU输出电流不越限;另外,通过采集ESU输出电压设计输出电压补偿外环,使得输出电压平均估计值收敛于公共母线电压额定值。最后,仿真结果验证了所提自适应充放电策略在SoC均衡方面的有效性。

    2022年11期 v.34;No.226 74-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 1005K]
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  • Buck-Boost变换器PI+PBC控制器参数的多目标优化

    王路;王久和;赵燕;李建国;张雅静;

    针对Buck-Boost变换器的PI+PBC(passivity-based control)控制器多个参数难以确定的问题,提出采用非支配排序遗传算法Ⅲ即NSGA-Ⅲ(non-dominated sorting genetic algorithmⅢ)算法进行参数多目标优化,可使变换器获得良好的动、静态性能。首先,建立Buck-Boost变换器的欧拉-拉格朗日EL(Euler-Lagrange)模型,设计PI控制与无源控制相结合的控制器;选用时间乘绝对误差积分、输出电压的超调量、电感电流的超调量作为目标函数,注入阻尼、比例系数及积分系数这3个参数作为约束条件,建立参数优化模型。然后,采用NSGA-Ⅲ算法对参数优化模型进行了多目标优化,并与NSGA-Ⅱ算法、PESA-Ⅱ(Pareto envelope based selection algorithmⅡ)算法进行比较,用Hyper-volume指标来评价各解集质量。最后,仿真结果表明,NSGA-Ⅲ算法收敛性与分布性都优于NSGA-Ⅱ和PESA-Ⅱ算法,可使变换器获得好的动态和静态性能。

    2022年11期 v.34;No.226 84-91+99页 [查看摘要][在线阅读][下载 959K]
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  • 平行双边供电系统电压损失分析与对策研究

    李鑫;刘炯;陈偲;马海木呷;朱长青;邓磊;

    电气化铁路采用双边供电方式可以取消牵引网供电臂末端的电分相,但双边供电后牵引负荷电流分布规律改变,因此有必要进一步深入研究双边供电系统的供电能力。根据平行双边供电系统电路拓扑特点,首先理论推导了多工况时牵引所分流系数、牵引网电压损失公式,并结合实例分别探究了分流系数和牵引网电压损失与相位差和机车位置之间的关系。其次,提出了一种适合电压移相器的控制算法。最后,搭建了双边供电系统仿真模型,分析了单车工况下两牵引所的分流系数和牵引网电压损失。结果表明:使用上述控制算法,电压移相器可以有效的调节馈线电压相位,降低负载不平衡度,并有效减小了牵引网上的电压损失。

    2022年11期 v.34;No.226 92-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 1067K]
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  • 考虑功率限值管理的光储系统建模及控制策略

    刘海涛;马丙泰;郝思鹏;陆恒;张埕瑜;

    为有效减少微电网中光伏波动引起的能量损失,提升公共直流母线电压稳定性,避免储能系统中功率分配越限等问题,提出一种基于改进新型变步长电导增量法的最大功率点跟踪算法。基于模糊PI控制理论优化PI控制,并考虑超级电容实时荷电状态对蓄电池提出功率限值管理控制策略。搭建了基于改进型最大功率点跟踪光伏发电混合储能系统模型,其仿真结果表明:改进的控制算法及优化PI控制能够有效减小光伏功率能量损失,提升控制参数的适应度范围;采用功率限值管理能够平抑蓄电池电流及电压波动,延长使用寿命。

    2022年11期 v.34;No.226 100-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 971K]
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  • 含有梯度惩罚的WGAN光伏功率场景生成方法

    胡石峰;朱瑞金;唐波;

    随着光伏发电在电力系统中的日益普及,表征其固有的不确定性变得越来越重要。针对现有光伏场景生成方法过分依赖统计假设和模型训练不稳定等问题,提出了一种含有梯度惩罚的改进生成对抗网络光伏功率场景生成方法。该方法首先以Wasserstein距离作为损失函数设计生成器和判别器两个深度神经网络进行对抗训练,其次在损失函数中引入一种梯度惩罚策略增强模型的Lipschitz连续性约束并创新性地应用于光伏功率的场景生成,提高了场景生成模型的收敛速度和生成场景的质量。所提方法能够捕获光伏出力的非线性,且无需建模假设和复杂的采样技术。算例分析表明,该方法能够精准捕捉光伏功率的分布特性,具有很强的泛化能力,并且优于其他先进的场景生成方法。

    2022年11期 v.34;No.226 109-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 961K]
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  • 结合ILADRC和IMC的光伏LCL型逆变系统电流控制策略

    周雪松;郭帅朝;马幼捷;李月超;

    为抑制LCL型并网逆变系统自身存在的谐波谐振现象并提高系统稳定性,提出一种基于自抗扰和内模相结合的控制策略。对LCL型并网逆变三阶系统的数学模型做分阶处理,将其转为二阶系统和一阶系统,其中二阶系统采用基于改进扩张线性观测器的二阶改进线性自抗扰控制,一阶系统采用内模解耦控制,构成新型双闭环控制策略,并选取了合适的Lyapunov函数,证明了系统最终会稳定收敛。最后在Matlab/Simulink平台上对两级三相式光伏逆变系统的并网电流进行了波形仿真,验证了此方案的实效性和工程应用价值。

    2022年11期 v.34;No.226 116-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 1083K]
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  • 配电站监控体系架构与健康评估

    田鹏;李森;王振树;钟逊;孙靓雨;高辉;

    配电站作为电网末端与用电设备相连的关键节点,其状态对于配电网的可靠安全运行有着重要的影响。首先构建了基于边缘计算和知识图谱的配电站监控体系架构,通过智能终端设备完成对配电站实时运行数据和信息的完全采集和状态全面感知,然后提出知识图谱和IFAHP的配电站健康评估方法,利用知识图谱对指标主观权重进行选择。通过构建新型劣化度函数得出指标客观权重,应用组合赋权法得到改进权重,根据采集到的信息对配电站进行逐层评估,得到不同设备的评分,实现对配电站健康状态的评估。算例验证了该方法的有效性。

    2022年11期 v.34;No.226 126-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 1019K]
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  • 考虑配电网负荷的电动汽车充电站规划

    王华莹;李勇;朱辉;魏延路;候承昊;董丽丽;

    合理规划电动汽车EV(electric vehicle)充电站对普及EV、维护配电网安全具有重要意义。提出了一种考虑配电网负荷的EV充电站规划方法。考虑大规模EV接入对区域配电网的影响,建立计及区域负荷、充电站建设和维护、用户损失等因素的充电站规划模型。针对传统粒子群优化算法的效率低、易陷入局部收敛等问题,提出基于随机初始值的多通道Tent映射的量子粒子群算法寻找EV充电站最优规划方案。仿真结果表明,所建模型的最优规划方案能够保证配电网负荷的稳定性和运行的经济性,所提求解算法具有良好的收敛精度和运算效率。

    2022年11期 v.34;No.226 134-141页 [查看摘要][在线阅读][下载 847K]
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  • 不平衡电网下统一电能质量调节器微分平坦控制策略

    王璞;王洪希;张宇;李子阳;王永琛;

    为解决电网发生三相不平衡和畸变时,传统PI控制的统一电能质量调节器UPQC(unified power quality conditioner)存在着动态性能不佳、补偿性能有限的问题,提出一种基于微分平坦理论的UPQC控制新策略。首先,根据UPQC拓扑结构建立dq坐标轴下UPQC数学模型。然后,采用基于Park变换的电压电流综合检测算法和改进的滑动平均滤波算法,准确快速分离电压和电流畸变量。最后,根据微分平坦理论验证了系统的平坦性,设计包括前馈参考轨迹和误差反馈补偿在内的串、并联侧微分平坦控制器,并在Matlab/Simulink平台搭建相应的系统仿真模型。结果表明,在电网电压突升、跌落、畸变和非线性负载工况下,所提微分平坦控制策略对实现UPQC谐波综合治理的有效性和优越性。

    2022年11期 v.34;No.226 142-149页 [查看摘要][在线阅读][下载 1109K]
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  • 一种新型宽电压范围的DHC-LT双向谐振型DC-DC变换器

    张书槐;吴学智;王忠潇;

    为拓宽电压输出范围,并保持零电压开关ZVS(zero voltage switching)和零电流开关ZCS(zero current switching)的特征,提出了一种新型DHC-LT双向谐振型DC-DC变换器。首先,讨论了变换器在降压和升压工作时的工作模态和特性,利用辅助变压器提升电压增益,采用移相控制的方式降低变换器的输出电压。随后,在变压器上增加拾取绕组,并基于此提出一种新型的磁偏检测电路和数字调节方式。最终,搭建了一台2.5 kW样机,验证了以上理论分析,且最高效率可达97.4%。

    2022年11期 v.34;No.226 150-158页 [查看摘要][在线阅读][下载 1266K]
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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)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4.学位论文

    2022年11期 v.34;No.226 51页 [查看摘要][在线阅读][下载 683K]
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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EP,宏观总截面∑Ttot;转置矩阵A等。(5)仪器、元件、样品等的型号、代号。

    2022年11期 v.34;No.226 65页 [查看摘要][在线阅读][下载 674K]
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  • 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(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。

    2022年11期 v.34;No.226 83页 [查看摘要][在线阅读][下载 666K]
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