电力系统及其自动化学报

学术论文

  • 多谐波源接入的城市配电网SAPF优化配置方法

    肖朝霞;张世荣;马占军;常之良;曹家宁;徐瑞;

    针对分布式光伏和电动汽车充电设施等新谐波源渗透率高及分散接入造成的城市配电网谐波污染分散化与全网化问题,构建一种兼顾配电网谐波治理成本与治理成效的并联型有源电力滤波器选址定容双层优化模型。首先,外、内层模型分别以配电网谐波治理成本最小和电压畸变率最低为目标函数;然后,采用粒子群优化算法和遗传算法分别求解,实现配电网谐波治理效益最高的目标;最后,选取IEEE 33节点系统进行仿真,验证了所建模型对配电网谐波治理装置优化配置的有效性。

    2024年01期 v.36;No.240 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 987K]
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  • 含SOP的交直流混合配电网日前优化调度

    初壮;孙旭;赵蕾;孙健浩;

    为实现交直流混合配电网的高效运行,提出一种含智能软开关的交直流配电网优化调度方法。在对应用于交直流配电网的智能软开关工作原理进行阐述的基础上,建立含智能软开关的交直流配电网优化调度模型。通过线性化和凸松弛技术,将所建立的非线性优化模型转化为二阶锥规划模型,并且采用改进的50节点算例分析验证模型的有效性。算例结果表明,基于所建模型得到的智能软开关运行策略能够降低配电网运行损耗及改善电压越限的情况,显著提高混合配电网的经济性。

    2024年01期 v.36;No.240 10-16+36页 [查看摘要][在线阅读][下载 1047K]
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  • 基于自适应超螺旋滑模观测器的Buck变换器无模型预测控制

    陈南振;于新红;许立斌;江田田;汪凤翔;

    针对三相交错并联Buck变换器在外部干扰下影响系统鲁棒性和动态性能的问题,本文提出一种基于自适应超螺旋滑模观测器的无模型预测控制策略。首先,建立超局部模型代替原有的数学模型,设计自适应超螺旋滑模观测器估计超局部模型中的动态部分。然后,引入最小二乘法预测电流误差趋势,动态调整观测器增益矩阵。最后,构建离散方程,设计代价函数,实现无模型预测控制。实验结果验证了所提算法可以有效抑制因外部扰动产生的稳态误差,且相较于传统无模型预测控制具有更好的鲁棒性和动态性能。

    2024年01期 v.36;No.240 17-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 1142K]
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  • 基于深度学习的特高压三端混合直流输电线路波形特征故障区域判别方法

    陈仕龙;吴涛;王朋林;高敬业;毕贵红;罗灵琳;

    针对将现有直流线路故障区域识别方法应用于特高压三端混合直流输电线路时,存在难以区分T区两侧故障、耐过渡电阻能力弱和阈值整定困难的问题,提出一种利用深度学习及波形特征进行特高压三端混合直流输电线路故障区域识别的方法。首先,对三端混合直流线路不同故障区域进行故障特征分析;然后,对线模电压和线模电流进行多尺度小波分解,提取线模电流中低频分量和线模电压高频分量,结合正负极电压波形特征,组成深度学习模型的输入量,并将故障区域作为输出量,构建深度学习故障区域识别模型;最后,用训练过的深度学习模型对获取的故障特征量进行处理,以实现故障区域识别的目的。通过大量仿真实验,验证了所提故障区域识别方法具有准确率高和基本不受过渡电阻影响的特性。

    2024年01期 v.36;No.240 24-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 1199K]
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  • 计及随机变量相关性的多点线性化概率潮流计算

    叶希;王彦沣;黄杨;廖帮昆;欧阳雪彤;文云峰;

    为满足考虑源荷双侧强不确定性场景的“双高”电力系统潮流分析计算需求,提出一种新型的概率潮流计算方法。基于核密度估计建立输入随机变量的概率分布模型,构建Copula函数刻画多维随机输入变量间的相关性,获取更加符合系统实际运行情况的样本数据。引入多点线性化潮流计算方法,在降低非线性潮流计算量的同时减小单点线性化潮流计算的截断误差。在IEEE-30节点系统上进行算例测试,验证所提方法的准确性和有效性。

    2024年01期 v.36;No.240 37-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1085K]
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  • 基于环境激励的电力系统静态电压稳定在线评估

    王赫;杨德友;王丽馨;

    随着电网结构的日益复杂,传统的静态电压稳定分析难以满足速度和准确度的要求。为此,本文提出一种基于随机响应数据的静态电压稳定在线评估方法。首先,推导基于节点电压和线路无功功率的灵敏度指标,在深入分析环境激励下灵敏度指标特性的基础上,提出对灵敏度进行分类;然后,引入K均值异常检测算法处理异常的灵敏度数值,有效地改善了灵敏度估计的准确性;其次,采用加权平均值计算一段时间内的灵敏度,实时判断系统的静态电压稳定性。最后,在IEEE10机39节点系统上进行验证,结果表明所提方法能够准确监测电力系统静态电压的稳定性。

    2024年01期 v.36;No.240 46-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 952K]
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  • 配电网监测数据索引集群的分布缓存方法

    屈志坚;吴广龙;帅诚鹏;梁家敏;

    针对配电网监测数据急剧增加导致配电网监控系统响应时间过长的问题,本文提出一种热点数据部分链表分布缓存方法。首先,引入缓存技术并分析原有热点数据链表缓存方法的局限性,提出一种新的缓存方法以提高缓存管理效率;然后,设计预热查询实现索引系统的热启动从而提高索引系统的缓存命中率;最后,以配电网监测数据为算例,验证所提方法的效果。测试结果表明,所提出的缓存方法及设计的预热查询能在不同查询条件下大幅减少索引集群的查询时间,有效提高配电网监测数据索引集群的查询效率。

    2024年01期 v.36;No.240 53-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1039K]
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  • 有源前端组网的直流船舶电网高能效运行控制

    肖朝霞;朱洪驰;曹家宁;徐瑞;张世荣;

    直流船舶电网为航运业绿色转型提供了有效可行的解决方案。考虑到实际船舶的运行工况,本文提出一种分层协调控制策略,主要用于有源前端组网的直流船舶电网中功率单元协调运行的设备层控制系统和功率层控制系统。其中,设备层控制系统负责实现发电机组转速的无静差跟随与不同容量柴油发电机组间的动态/稳态功率共享;功率层控制系统负责提升母线电压质量,提高系统能效。最后,利用仿真与半实物仿真系统对控制策略进行验证,结果表明该控制策略可有效提高系统运行能效,最高节省约10%的燃油。

    2024年01期 v.36;No.240 61-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1461K]
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  • 虚拟负电感控制的高频段参数整定方法

    曹敏;黄锦敬;

    随着直流微电网电力电子化程度的提高,多变换器在硬件和算法上的深度耦合会直接影响电网电压的稳定。为了分析恒功率负载引起电压振荡的机理,建立直流微电网复频域模型并推导电压稳定的约束条件。在此基础上构建虚拟负电感补偿环节以抵消LC滤波器电感对电压稳定的影响,从而满足约束条件并抑制系统的电压振荡,并对虚拟负电感的高频段补偿方法和工程设计方法及参数选择依据进行研究。最后,采用奈奎斯特判据分析直流微电网的稳定性,并通过实验验证了所提算法的有效性。

    2024年01期 v.36;No.240 71-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 1129K]
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  • 基于矩不确定性的虚拟发电厂分布鲁棒机组组合

    赵成;芦昳娜;刘士峰;潘全成;黄倩;郭冰冰;

    由于分布式能源输出的随机性使得虚拟发电厂难以向独立系统运营商提供具体物理参数。为此,本文建立基于高阶矩模糊集的分布鲁棒优化模型来评估虚拟发电厂的物理特性。首先采用虚拟净负荷的矩信息(例如均值和协方差)来描述风电输出功率和负荷需求的不确定性;然后,在第1阶段优化虚拟发电厂的机组组合,在第2阶段优化机组出力和储能充放电,建立虚拟发电厂的两阶段分布鲁棒优化模型;最后,结合对偶变换将虚拟发电厂分布鲁棒机组组合模型转化为二次二阶锥规划模型,便于采用两阶段迭代求解。通过案例分析验证了本文所建立的虚拟发电厂分布鲁棒机组组合模型的有效性。

    2024年01期 v.36;No.240 80-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 949K]
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  • 基于时序聚类及改进Pettitt的系统谐波阻抗估计

    杨勇;李文涛;刘文飞;张旭军;谢映洲;苗虹;

    针对谐波电压与电流数据出现严重无序性,导致常规非干预式方法难以对系统谐波阻抗进行准确的实时估计,提出一种基于时序聚类及改进Pettitt的系统谐波阻抗估计方法。首先,运用时序聚类中互相关系数原理使谐波电压和电流序列平移对齐并筛选出强相关性的数据。然后,为了规避阻抗突变的影响,提出基于二元分割的Pettitt方法对阻抗突变点进行检验。最后,使用再生权最小二乘法,通过赋权重系数进一步减小异常值对结果的影响。仿真与实例结果表明,本文方法可以有效降低背景谐波波动和阻抗突变对系统谐波阻抗估计带来的误差。

    2024年01期 v.36;No.240 89-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 1099K]
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  • 优化模糊C均值聚类的台区用户用电特征分析方法

    雷光远;张涛;唐永聪;梁特;舒可心;

    精准的用户特性分析方法是配电网模型计算与电力服务制定的重要基础之一,为克服现有配电台区多样性用户划分的数量选择与特征选择难题,提出一种优化模糊C-均值聚类的用户用电特征分析方法。利用优化的模糊C-均值算法实现聚类分析,通过聚类中心建立特征模型,从而获知多样化场景下配电台区用户特性。在聚类过程中,通过蜜獾算法优化选取模糊C-均值聚类初值,来应对易局部最优的难题,找到目标函数最小的结果;利用指标自适应极小值的原则选取最佳聚类数,使聚类中心代表性更强。通过天津地区的典型案例获取用户用电特征,实现聚类目标函数与结果综合性评价指标最优的目的。

    2024年01期 v.36;No.240 99-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 872K]
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  • 考虑响应误差的工业可调负荷聚合响应策略

    赵越;蔡秋娜;王龙;龚超;郑群儒;王雨;

    针对工业可调负荷聚合参与需求响应具有响应误差的问题,本文提出日前-日内两阶段工业可调负荷聚合响应策略。首先,运用三角模糊数描述响应的不确定性,建立考虑启停响应速度和响应时长的工业可调负荷聚合响应模型;然后,基于激励型需求响应市场,以调用成本最小为目标,提出日前-日内两阶段工业可调负荷聚合响应策略;最后,通过算例结果验证了本文策略的有效性。本文提出的策略有效减少了响应误差带来的影响,提高了工业可调负荷聚合响应的可靠性。。

    2024年01期 v.36;No.240 106-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 1388K]
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  • 基于有限状态机的次同步振荡在线监测与抑制策略

    王新宇;窦宇宇;任正;杨梓锋;郭创新;

    随着大规模风电接入电网,次同步振荡风险不断提高,现有研究提出的次同步振荡辨识指标不够全面,抑制方法或成本较高,或影响风电场有功输出。针对这一问题,本文对次同步振荡的在线监测方法与抑制措施进行分析,结合次同步振荡的启动门槛、功率振幅门槛、功率周期门槛和振荡次数门槛,提出一种基于有限状态机的次同步振荡在线监测方法及相应的抑制策略。该监测方法根据三相总瞬时功率的变化轨迹辨识次同步振荡的发生,感知次同步振荡的严重程度,并采取分阶段在转子侧变流器q轴、d轴附加阻尼控制器抑制次同步振荡。Simulink仿真结果表明,采取所提策略在不同串补度工况下均能准确辨识并抑制次同步振荡。

    2024年01期 v.36;No.240 116-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 1094K]
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  • 拓扑参数多变场景下的暂态电压安全域快速计算

    慕腾;刘石川;杨志国;郭裕;张爱军;刘紫玉;

    作为安全域体系中的重要组成部分,电力系统暂态电压安全域的边界会随系统运行方式和拓扑参数的变化而改变。为实现更加准确的安全域边界表征,本文充分考虑负荷的动态变化,提出一种安全域边界快速计算方法。首先,给出保证电力系统暂态电压不失稳的安全运行区域描述及其边界表征形式,构建仿真训练集并研究暂态电压安全域的边界变化特性;然后,基于安全域边界的二次拟合表征形式,采用轻梯度决策树机器学习框架实现电力系统暂态电压安全域的快速修正;最后,在IEEE标准算例系统中验证了本文方法的有效性和适用性。

    2024年01期 v.36;No.240 126-131页 [查看摘要][在线阅读][下载 796K]
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  • 梯形半云PBDR-VPP源荷协调经济调度

    吉铭成;范雨顺;党恩帅;焦娜娜;孙璞玉;

    针对价格型需求响应虚拟电厂用户响应行为模型精确度不高的问题,提出一种梯形半云价格型需求响应不确定性建模方法。用梯形半云对分时电价下用户的不确定响应行为进行建模,通过正、逆向云变换算法,实现用户响应行为定性概念与定量数据之间的双向转化,用云滴分布形状拟合用户的响应随机行为。将源、荷两侧灵活资源整合,使虚拟电厂综合效益最大化的经济协调调度。算例仿真验证了模型的有效性。

    2024年01期 v.36;No.240 132-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 1022K]
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  • 基于可达性分析的配电网故障指示器优化配置

    徐港军;赵健;王之凯;吴昀烔;

    针对配电网复杂的拓扑结构及潜在故障的未知性导致最优的故障指示器配置模型过于复杂且灵活性不高的问题,本文提出一种基于可达性分析的配电网故障指示器优化配置方法。首先,根据故障指示器的故障指示特性及已知的原始网络拓扑,利用可达性分析结合预想事故集对故障区段进行辨识,计算故障中断损失;其次,考虑配电网所需容错能力,建立优化筛选模型,以此获得配电网故障指示器优化配置最优解;最后,在实际10 kV中压配电网进行测试,验证在复杂拓扑及潜在故障未知情况下所提方法的有效性和实用性,结果表明,所提方法可以满足故障中断损失和投资运维成本之间的最优权衡。

    2024年01期 v.36;No.240 141-151页 [查看摘要][在线阅读][下载 1093K]
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  • 考虑多能互动的农村区域电网负荷预测方法

    韩璟琳;胡平;韩天华;王聪;赵辉;

    为应对煤改电及分布式电源规模化接入导致农村区域电网负荷预测复杂性提升的问题,本文提出一种考虑多能互动的农村区域电网负荷预测方法。首先,分析多能源信息耦合关系,提出农村区域多能信息横向和纵向交互的特征;其次,建立并行长短期记忆网络的多任务学习模型,支持多能源系统之间的横向交互分析;最后,以河北雄安农村区域电网进行验证,结果表明本文所提方法能够有效提高农村区域复杂场景下的预测精度。

    2024年01期 v.36;No.240 152-158页 [查看摘要][在线阅读][下载 992K]
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  • 关于论文中的图

    <正>1.图要精选,应具有自明性,切忌与表及文字表述重复。2.图要精心设计和绘制,要大小适中,线条均匀,主辅线分明。3.坐标图标目中的量和单位符号应齐全,并分别置于纵、横坐标轴的外侧。4.图中的术语、符号、单位等应与表格及文字表述所用的一致。

    2024年01期 v.36;No.240 60页 [查看摘要][在线阅读][下载 640K]
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  • 关于论文摘要和关键词

    <正>1摘要(1)摘要的内容包括研究的目的、方法、结果和结论,篇幅以200字左右为宜。(2)摘要应具有独立性和自明性,应是一篇完整的短文。一般不分段,不用图表和非公知公用的符号或术语,不得引用图、表、公式和参考文献的序号。(3)英文摘要一般与中文摘要内容相对应。

    2024年01期 v.36;No.240 70页 [查看摘要][在线阅读][下载 659K]
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  • 关于论文中的公式和反应式

    <正>l.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。

    2024年01期 v.36;No.240 98页 [查看摘要][在线阅读][下载 641K]
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  • 关于参数与偏差范围的表示

    <正>1.数值范围:五至十可写为5~10;3×10~3~8×10~3不能写成3~8×103。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%。

    2024年01期 v.36;No.240 115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(p H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。

    2024年01期 v.36;No.240 151页 [查看摘要][在线阅读][下载 668K]
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