电力系统及其自动化学报

学术论文

  • 针对分布式扰动引发强迫振荡的储能抑制策略

    熊振钦;魏繁荣;江毅;翁汉琍;孙超;林湘宁;

    为应对分布式扰动源引发的强迫振荡问题,基于广域测量信息提出储能补偿的强迫振荡抑制方法。首先,通过对多机系统进行模态分析,获得分布式扰动注入下的强迫振荡响应,并揭示储能系统对电网注入周期性功率时与扰动源相似的本质;其次,基于广域测量信息提出控制储能系统引起反相振荡的强迫振荡抑制方法;然后,研究分布式储能协同抑制强迫振荡的场景,制定以完全抑制振荡时储能资源耗费最小为目标的分布式储能协同控制策略;最后,以IEEE39节点系统为例验证所提方法的有效性。

    2025年03期 v.37;No.254 1-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 1127K]
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  • 基于D分割的LCL型并网逆变器控制参数设计

    马遵;王丹阳;孟贤;肖文勋;朱林;

    LCL型并网逆变器的控制参数会影响并网电流的质量,为解决传统控制参数设计方法无法结合多个性能指标进行参数整定的问题,本文针对LCL型并网逆变器进行建模和控制参数设计。采用D分割法进行控制器参数综合设计,结合裕度测试器,得到同时满足幅值裕度、相位裕度、电流环带宽等多性能指标的控制器多目标参数稳定域。此外,本文使用D分割法分析在LCL滤波器参数存在偏差时参数稳定域的变化趋势,实现在滤波器参数扰动情况下的LCL型并网逆变器控制参数的精确设计。最后,通过仿真验证了所提综合设计方法的正确性和有效性。

    2025年03期 v.37;No.254 11-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 1035K]
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  • 考虑需求响应的微网群分布式日前经济优化调度

    张家祥;潘秋萍;

    为解决微电网群在优化调度中不同子网间存在的利益冲突问题,提出一种计及需求响应和电能交易的微网群分布式日前经济优化调度方法。首先分别将子微网用户和微网群经营者视为两类不同利益主体,构建双层微网群经济优化调度模型;然后,提出一种基于目标级联法的微网群分布式日前经济优化调度算法以实现模型的解耦和并行优化求解;最后,通过算例对所提方法进行验证,结果表明所提方法能有效降低微网群整体经济调度成本。

    2025年03期 v.37;No.254 19-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 1077K]
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  • 融合网络重构技术的配电网无功优化双层模型

    李东阳;李永刚;吴滨源;王小雪;

    针对分布式新能源大规模接入、配电网运行和调控压力逐年增大、电压越限问题凸显的问题,本文提出一种融合网络重构技术的无功优化双层模型。首先,以减少配电网运行成本为目标,考虑分布式电源和无功补偿设备的协调控制,建立无功优化上层模型;其次,以网损成本和重构成本最小为目标,融合网络重构技术,建立下层重构模型;然后,基于多策略方法改进蜣螂优化算法,实现对双层模型的快速求解;最后,以IEEE33节点系统为算例,对所提的双层优化模型进行仿真验证。算例结果表明,所提的双层优化模型可以有效改善配电网的电压分布,降低运行成本。

    2025年03期 v.37;No.254 27-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 1100K]
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  • 配电网分布式逆变电源并网系统的暂态量计算方法

    叶远波;戴长春;汪伟;马红月;付新宇;

    为精确描述故障过程中逆变电源并网系统暂态量的变化过程,提出适用于逆变电源并网系统故障计算的离散分段求解法。首先,通过建立逆变电源控制系统与滤波电路的耦合模型,表征控制过程的非线性特性和状态量间的耦合特性;然后,构建逆变电源并网系统的离散函数模型,通过离散分段求解得到故障过程中的系统暂态量;最后,运用所提方法对典型配电网系统进行故障计算,并通过仿真对比验证了该方法的可行性和有效性。

    2025年03期 v.37;No.254 37-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 1237K]
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  • 变分模态分解融合特征熵的直流微电网电弧检测

    李欣;李奎秀;李新宇;陈德秋;郭攀锋;

    针对直流微电网不同单元发生的串联电弧故障和易被误判问题,提出一种变分模态分解融合多特征熵值的故障电弧检测方法。首先,通过麻雀搜索算法优化变分模态分解参数,将各单元电压和电流信号分解为若干本征模态函数,并结合多尺度排列熵的绝对差值确定故障特征模态分量;其次,融合能量熵、近似熵、样本熵、模糊熵将选定的模态函数量化为熵值,并据此设定检测阈值;最后,通过对比实验和抗干扰实验对所提方法进行验证。结果表明该方法电弧识别率达到98%以上且具备良好的抗干扰性。

    2025年03期 v.37;No.254 47-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1024K]
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  • 套索回归在配电网谐波源定位的应用

    程宏波;万紫彤;李宗伟;蔡木良;辛建波;

    为实现配电网谐波源定位欠定方程组的准确求解,提出用套索回归实现配电网谐波源定位。套索回归通过引入惩罚项,对无谐波源的节点电流进行压缩,以降低方程组的欠定程度。以残差平方和最小为目标对节点的谐波电流进行估计,得到配电网谐波源定位稀疏方程的最优解,根据求解的谐波电流判断谐波源的位置,并利用IEEE33节点系统进行仿真验证。结果表明,本文方法可准确确定谐波源位置,与最小二乘法和岭回归及正交匹配相比,本文方法求解结果的误差更小、精度更高,当量测点数量越少时,本文方法的优势越明显。因此,本文方法估计结果准确,抗干扰能力强。

    2025年03期 v.37;No.254 59-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 835K]
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  • 考虑并网监测信息的有源配电网μPMU优化配置

    梁振锋;田雨鑫;闫俊杰;王晓卫;

    为提高有源配电网状态估计精度,提出一种考虑并网监测信息的微型同步相量测量单元优化配置方法。分析有源配电网数据终端单元、分布式电源和电动汽车并网点监测装置、高级量测体系及微型同步相量测量单元等量测信息特征,建立以混合状态估计平均绝对误差最小为目标函数、以微型同步相量测量单元安装数目和状态估计最大允许误差为约束条件的微型同步相量测量单元优化配置模型,并采用粒子群优化算法求解。算例分析表明,考虑并网点监测数据能有效提升状态估计精度,且可减少微型同步相量测量单元的配置数量。

    2025年03期 v.37;No.254 66-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 991K]
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  • 考虑智能软开关的交直流混联配电网分布式优化

    綦龙飞;杨镜非;肇嘉毅;

    为实现交直流混联配电网的高效运行,提出一种考虑智能软开关的交直流混联配电网分布式优化方法。首先,对交直流混联配电网进行合理分区,并以不同分区内网损最小、智能软开关损耗最小及分布式电源有功功率削减量最小为目标,并建立各个分区的子优化模型。然后,已优化集群向待优化集群传递部分边界信息,采用改进的交替方向乘子法协调求解各个区域的子模型,经过迭代计算后得到最优解,实现交直流混联配电网区间解耦和各分区分布式优化。最后,采用改进的IEEE123节点算例分析验证模型的有效性和可行性,结果表明,所提方法提高了交直流混联配电网运行经济性,降低了配电网损耗及缓解电压越限问题。

    2025年03期 v.37;No.254 75-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 1119K]
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  • 考虑电力设施水淹故障的电网多时段优化调度方法

    邹剑锋;蔡亚楠;孙献春;周刚;叶承晋;

    极端强降水天气会对电力系统的安全运行造成重大冲击。为量化分析并有效应对极端降雨下电力系统运行的风险,提出考虑电力设施积水故障的电网多时段优化调度方法。首先,使用拉丁超立方抽样法和场景削减方法得到最具代表性的典型极端降雨场景集,结合概率再分配定理计算不同场景集的出现概率。在此基础上,基于暴雨管理模型构建电力设施水淹随机故障生成模型,并使用半不变量与Gram-Charlier级数展开法,计算多时段下电力设施综合停运场景中考虑随机负荷波动的线路潮流越限概率。最后,提出以极端降水场景下最小化切负荷损失为目标的多时段优化调度方法,以改进后的RTS-79系统为例进行仿真计算,验证本文方法的有效性。

    2025年03期 v.37;No.254 84-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 1029K]
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  • 弱电网下基于前置低通滤波器的电网电压加权前馈控制策略

    王瑞斌;刘佳庆;王庆园;竺明哲;

    针对采用电网电压全前馈控制策略提升并网电能质量的LCL型逆变器运行在弱电网下存在失稳风险的问题,本文提出一种基于前置低通滤波器的电网电压加权前馈控制策略。首先,根据稳定性判据求解出在系统临界稳定时所需设计前馈环节的传递函数;然后,根据传递函数的变化趋势在电网电压前馈路径中加入二阶低通滤波器环节,并利用伯德图及数学关系合理设计低通滤波器截止频率及阻尼系数,解决了逆变器在弱电网下失稳的问题;最后,通过在6 k W的逆变器样机上进行实验,验证所提策略的有效性。

    2025年03期 v.37;No.254 93-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 1186K]
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  • 基于拓扑组合的高增益交错并联DC-DC变换器

    荣德生;张豪;孙瑄瑨;

    为提高应用于光伏发电系统中的直流变换器电压增益,提出一种基于拓扑组合的高增益交错并联DC-DC变换器。首先,将Boost与Sepic变换器进行拓扑组合,形成并联输入的Boost-Sepic变换器,同时在控制策略上采用交错运行的方式,引入耦合电感替换原电感,耦合电感副边与电容、二极管组成耦合倍压结构,以二极管与电容组成无源钳位支路吸收漏感能量。然后,对变换器的工作原理及连续稳态模式进行分析,得出变换器稳态性能参数,结果表明其具有较高的电压增益,以及显著降低开关管电压应力和输入电流纹波的优势。最后,通过搭建一台200 W的样机进行实验,验证所提变换器的性能优势。

    2025年03期 v.37;No.254 100-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 1434K]
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  • 面向农村配电网电压优化控制的自适应动态分区方法

    易姝娴;王晶;梁伟宸;李江;马鑫晟;黄炎;

    大量异构分布式资源分散无序地接入农村配网,为源荷功率平衡及节点电压调节等带来了巨大挑战。本文针对农村配电网电压分布式控制分区难的问题,提出一种基于自适应学习粒子群优化算法改进K-means的集成异构分布式资源的农村配电网电压优化控制动态分区方法。首先,建立包含模块度、电压调节能力和节点隶属度的综合分区指标体系;其次,通过非线性减小惯性权值和自适应学习因子改进粒子群优化算法,解决传统粒子群优化易陷入局部最优的问题;最后,在聚类分区算法基础上,利用改进粒子群优化算法优化K-means聚类中心,配合触发机制以实现配电网动态分区。仿真结果表明,该方法能够有效均衡分区规模,提高电压调节能力,与传统粒子群优化的K-means方法相比,速度提升14.8%,精度提升4.3%。

    2025年03期 v.37;No.254 110-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 1045K]
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  • 采用超螺旋滑模观测器的并网逆变器开路故障诊断

    韩素敏;高静利;赵国帅;贾焦心;

    针对并网逆变器开关管单管和双管开路故障,提出一种采用超螺旋滑模观测器的故障诊断方法。首先,引入超螺旋算法设计滑模观测器,通过将滑模控制中的高频切换信号转换为分数次幂和积分项的组合,并将其中的符号函数替换为双曲函数,用来抑制抖振现象和提高收敛速度,从而实现三相电流的快速精确估计;其次,提出正态差异电流法的故障检测方法,以实际电流和估计电流的概率密度函数差为依据,并结合自适应阈值进行故障检测,可有效避免并网波动造成的误检;最后,利用健康运行状态下三相电流的相位信息构造故障定位变量,与故障检测相结合实现开路故障快速有效地诊断。实验结果表明,面对多种波动情况,所提方法能够准确有效地诊断出21种故障类型,最小诊断时长仅为19%电流周期。

    2025年03期 v.37;No.254 120-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 1286K]
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  • 基于动态虚拟故障行波定位原理的配电网故障定位装置优化配置

    李泽文;张一鸣;夏翊翔;冯译萱;王远川;葛俊辰;

    为提高行波定位装置的利用率,提出一种基于动态虚拟故障行波定位原理的配电网故障定位装置优化配置方法。首先针对配电网的结构特点进行可测性分析,提出总体优化配置原则;然后以装置配置数最少为目标函数建立数学模型,并通过自适应遗传算法求解;最后根据冗余度评价得出最优配置方案,并以贪心策略确定行波定位装置的动态装设顺序。仿真验证结果表明,该方法在保证较高定位精度的前提下,可有效减少行波定位装置的配置数量,具有较高的经济性。

    2025年03期 v.37;No.254 129-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 846K]
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  • 基于虚拟过渡电阻与DTW距离的有源配电网高阻故障区段定位方法

    李海勇;郑新铖;郑茂然;田君杨;黄鹏飞;

    针对有源配电网高阻接地故障检测难题,提出一种基于虚拟过渡电阻与动态时间弯曲距离的故障区段定位方法。首先分析高阻接地故障特征,正常运行时非故障线路三相虚拟过渡电阻均为无穷大,发生接地故障时故障区段的故障相虚拟过渡电阻减小为真实过渡电阻,而其他两相仍为无穷大,利用变异系数表征三相虚拟过渡电阻间的差异大小并构建了高阻接地故障区段定位判据;其次,针对低阻接地故障时三相线路耦合导致误判的情况,利用动态时间弯曲距离构造低阻接地故障辅助判据;最后,利用PSCAD搭建有源配电网仿真模型,仿真结果表明所提方法不受系统运行方式、分布式电源接入容量的影响,在系统中性点不接地、经消弧线圈接地、经小电阻接地及高渗透率分布式电源接入时均能正确识别故障区段,耐过渡电阻能力达5 kΩ。

    2025年03期 v.37;No.254 139-148页 [查看摘要][在线阅读][下载 1165K]
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  • 自适应步长增维精细积分法的电磁暂态仿真

    叶婧;谢继豪;王永;吕金伟;张磊;

    针对电磁暂态仿真类程序中易有数值振荡的产生及采用定步长仿真难以兼顾精度和效率的问题,提出一种自适应步长增维精细积分仿真算法。首先,为避免矩阵求逆引入扩展向量进行增维,并对增维矩阵进行分块计算以降低计算规模;其次,根据估计误差确立自适应步长变化的依据,并通过预设步长进一步提高计算效率;最后,建立电磁暂态数值计算流程,对电力系统中线性与非线性元件进行建模,并通过典型的算例验证了所提算法的有效性与优势。

    2025年03期 v.37;No.254 149-158页 [查看摘要][在线阅读][下载 914K]
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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(1)作者姓名署于题名下方,团体作者的执笔人也可标注于篇首地脚或文末。

    2025年03期 v.37;No.254 26页 [查看摘要][在线阅读][下载 649K]
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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。

    2025年03期 v.37;No.254 36页 [查看摘要][在线阅读][下载 628K]
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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。2关键词(1)关键词是为了便于作文献索引和检索而选取的能反映论文主题概念的词或词组,一般每篇文章标注3~8个。

    2025年03期 v.37;No.254 46页 [查看摘要][在线阅读][下载 649K]
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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[J].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[M].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[C]//主编.论文集名.出版地:出版者,出版年.起止页码.

    2025年03期 v.37;No.254 58页 [查看摘要][在线阅读][下载 647K]
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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,宏观总截面∑_(tot);转置矩阵A~T等。(5)仪器、元件、样品等的型号、代号。

    2025年03期 v.37;No.254 109页 [查看摘要][在线阅读][下载 657K]
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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,c_B/(mol·dm~(-3))。5.不能把ppm,pphm,ppb,ppt,rpm等缩写字作单位使用。6.词头不得独立使用,也不能重叠使用。如:μm,不用μ;pF,不用μμF。

    2025年03期 v.37;No.254 119页 [查看摘要][在线阅读][下载 656K]
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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3~8×10~3。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 mA不必写成1.5 mA~3.6 mA。4.偏差范围:(25±1)℃不能写成25±1℃;(85±2)%不能写成85±2%。5.带尺寸单位的量值相乘,如50 cm×80 cm×100 cm不能写成50×80×100 cm或50×80×100 cm~3。

    2025年03期 v.37;No.254 148页 [查看摘要][在线阅读][下载 666K]
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