针对输电线路故障拓扑具有多样性与不确定性,传统自适应重合闸判据易导致故障性质判定结果不准确问题,提出一种适用于输电线路故障拓扑变化场景的自适应重合闸策略。首先,以输电线路在不同故障类型下的状态参考模型为基础,系统分析线路内部存在的耦合电流平衡关系,阐明其内在作用机理;其次,深入比较瞬时性故障与永久性故障的本质差异,剖析两类故障场景下线路耦合电流的不同特征,为故障性质判据提供关键依据;最后,在上述分析的基础上,提出基于耦合电流平衡特性的故障性质判据,并据此制定相应的自适应重合闸策略。通过理论推导和PSCAD/EMTDC的仿真验证表明,该方法在故障拓扑变化时,能够准确判定故障性质,且不受过渡电阻与故障位置的影响。
针对当前基于数学优化求解方法难以动态准确评估配电网分布式电源承载力的难题,提出一种基于安全图强化学习的柔性互联配电网分布式电源承载力动态评估方法。首先,考虑智能软开关调节作用下的分布式电源动态承载力提升和网络损耗优化,构建适用于三相不平衡配电网的分布式电源动态承载力评估模型。其次,将分布式电源动态承载力评估模型转换为约束马尔可夫决策过程的标准范式,实现最优决策与安全动作的平衡。再次,提出内嵌图卷积神经网络的柔性动作-评价算法离线训练与在线执行方法,将图卷积神经网络嵌入柔性动作-评价算法策略网络,实现配电网分布式电源动态承载力的实时精确评估。最后,通过IEEE 33节点算例仿真,验证所提模型和方法的有效性。
针对我国农村地区台区变压器季节性重过载、用户光储协同调控潜力挖掘不足与用户采暖费用高昂等问题,提出一种融合虚拟储能的分布式电采暖优化调控方法。首先,结合房屋热惯性和热力学特性构建虚拟储能模型,并在分时电价和光伏实际出力的引导下,实现对虚拟储能的充放电管理;其次,对用户进行差异化分组,并根据台区变压器负载率动态切换运行模式,缓解变压器过载风险;然后,建立以用户采暖费用最低、光伏消纳最大和舒适度最佳为目标的多目标优化模型,并采用Big-M法对模型进行线性化处理,实现模型的高效求解;最后,以北京某地区分布式电采暖参数为依据对所提方法进行验证。算例结果表明,所提方法在保证用户舒适性的前提下,能够有效缓解台区变压器供电压力和有效降低采暖费用。
为解决灵活接地系统在高阻接地故障时电流幅值微弱、传统检测方法灵敏性不足的问题,本文提出一种利用零序变化量线性度特征的高阻接地故障检测方法。首先,研究灵活接地系统在并联小电阻投入前后的零序分量的变化规律,并推导出零序电流变化量与零序电压变化量之间的线性度表达式,明确故障线路与非故障线路之间的特征差异。在此基础上,引入Pearson相关系数作为零序变化量的线性度指标,进而构建高阻接地故障检测判据。最后,基于PSCAD仿真平台对所提方法的性能进行了测试。结果表明,该方法能够准确识别高阻接地故障线路,仅依赖线路本地电气量,计算量小,适用于系统不平衡与分布式电源接入场景,且抗干扰能力较强,具有较好的工程应用价值。
近年来,新型系统的快速恢复问题已成为备受关注的研究热点。本文针对新型系统的恢复搭建了两阶段鲁棒优化模型,同时提出了一种快速求解算法。为解决模型的非凸非凹特性及规模庞大难题,本文采用二阶锥变换结合低非线性转换技术,成功实现了模型的凸化处理和降阶。并进一步提出基于最短路原则的快速求解方法,根据最短路原则确定待恢复机组及部分重要负荷和相应供电路径,然后基于主-从问题的交互求解,获得机组出力及重要负荷恢复量最优解;若机组均已恢复,对于剩余网络及负荷,继续采取类似的策略,直至所有负荷均得到恢复。所提求解方法可以得到近似最优解,且具有非常快的计算速度。算例分析证实了求解算法的可行性和先进性,解决了大规模系统恢复中的非凸非凹难题,为电力系统应急恢复提供了有效实用的方法。
针对车载直流-直流变换器输入电压不断提升且变化范围宽的问题,本文将双降压变换器与半桥谐振变换器进行组合,提出一种宽范围两级式高降压比隔离型谐振变换器。双降压变换器作为电压预调节器,在较宽的输入电压范围内实现电压增益的调节,后级半桥谐振变换器在额定工况下稳定运行;为提高该变换器的整体性能与功率密度,进一步给出了变换器中磁性器件的集成设计,利用前级储能电感间的反向耦合作用抑制电感电流纹波,实现集成磁件损耗的降低;此外,将前级耦合电感与后级耦合电感进行解耦集成,减少了磁性器件的数量和体积。最后,利用搭建的变换器进行实验验证,结果表明所提变换器兼顾高功率密度与宽输入范围高效运行,为谐振变换器在车载电源中的应用提供了有效解决方案。
为提高暂态电压稳定评估模型性能并增强评估结果的可解释性,提出一种将时序卷积与多头自注意力机制相结合的方法。首先,通过嵌入时序卷积模块改进Transformer编码器,捕获暂态过程电气参数间的全局和局部信息,以准确评估电力系统暂态电压稳定状态。然后,提出自适应阈值焦点损失函数,有效缓解样本不平衡对模型训练的影响。其次,采用基于多头自注意力机制的可解释分析方法,在时间与空间维度上基于注意力权重的计算,辅助分析评估模型决策过程。最后,通过IEEE-39和IEEE-300节点系统进行仿真验证,结果表明所提方法具有可解释性、更高的评估精度及较强的鲁棒性。
针对绝缘子及其缺陷的检测任务中存在的绝缘子大小不一、缺陷尺寸小、背景复杂及遮挡干扰等问题,本文以经典目标检测网络YOLOv11为基线模型,提出一种结合多尺度特征提取与自适应特征交互融合的检测算法。首先,设计跨阶段重参数化模块以替代主干中的C3k2结构,在降低参数量和计算量的同时,增强对不同尺寸的绝缘子及缺陷的特征提取能力。其次,构建自适应特征交互模块,改进颈部的特征流动路径与融合方式,以较低的计算开销实现多尺度特征自适应融合,抑制背景干扰。最后,提出结合动态非单调聚焦机制的改进损失函数,兼顾绝缘子及缺陷的检测效果,优化遮挡情况下的定位能力。实验结果表明,本文算法显著优于基线模型及经典目标检测算法,在复杂背景、遮挡等实际场景下均具备良好的检测性能。
针对电动汽车规模化充电导致的电网负荷波动与用户行为多样性问题,本文提出了动态用户意愿驱动的多目标协同调度策略。该策略基于用户时间焦虑、成本敏感性和电量需求,采用模糊聚类算法量化用户动态响应能力,并设计多维度满意度决策模型,驱动用户选择最优补电方式;采用改进动态惯性权重的多目标粒子群算法,结合车联网实时反馈调度意愿,协同优化分时分区电价补偿并实现运营商收益最大化和新能源消纳偏差最小化的优化目标。通过算例验证和对多个优化调度策略的对比分析,结果表明所提策略在保障用户满意度的同时,有效提高了运营商收益和新能源消纳,实现了电网、运营商与用户三方利益协同。
随着新能源渗透率不断提高,电力系统大停电概率提升,需要制定更加有效可行的电力系统黑启动方案。由于具有自启动能力的分布式发电惯量低或容量小而难以满足黑启动要求,本文针对新能源机组和小水电机组协同参与的电力系统黑启动问题展开研究。首先,从系统安全性角度分析聚合型黑启动电源的可行性,建立聚合型黑启动电源的频率-电压稳定性分析方法。其次,依据改进最短路径算法,分析分布式黑启动电源聚合启动路径,得出满足系统稳定性要求的最优聚合方案及对应路径。最后,建立黑启动负荷恢复过程的优化模型,定量分析聚合型黑启动电源对恢复效率的影响。依托改进IEEE39节点电力系统进行仿真,验证了聚合型黑启动电源满足安全性约束,可以有效减少停电损失。