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【网络首发】2022年5月(中)

发布日期:2022-08-12 10:09   来源:未知   阅读:

  息,促进优秀论文成果的传播,小编将定期整理在中国知网进行网络首发的论文列表,供大

  摘要:分布式可再生能源在配电系统层面的广泛接入使得配电系统具有了类似于输电系统的主动调节能力,输配电系统间的潮流也变得更加灵活双向。为充分利用输配电系统间的互补协调能力,本文提出了一种面向未来高比例可再生能源场景的与配电系统相协同的输电系统灵活规划方法。该协同优化框架为一双层结构:上层进行输电系统扩展规划,下层进行配电系统运行模拟。上层模型传递节点边际电价给下层模型,下层模型反馈购售电协议给上层模型,并采用分段线性化、大M法实现模型的线性转化。利用强对偶理论将原双层问题转化为单层等价形式,进而实现商业化软件的有效求解。针对搭建的高比例可再生能源输配电系统,通过算例对比分析验证了所提方法的有效性,并进一步分析了输配电系统参数对规划结果的灵敏度影响。

  摘要:电力电子变压器(power electronic transformer,PET)具有模块化、多节点、频率高的特点,其详细模型的电磁暂态仿真(electromagnetic transient,EMT)效率低下,仿真提速需求迫切。从模型自身提速与提高CPU计算效率两方面入手,提出了PET电磁暂态并行仿真等效建模方法,并以级联H桥型PET(cascaded H-bridge type power electronic transformer,CHB-PET)为例进行了理论推导与仿真验证。首先,以导纳是否可定为标准,将功率模块(power module, PM)划分为不同导纳单元电路的组合;其次,从有载二端口的角度出发,推导出H桥单元对外仅含2种等效导纳,可简化为二值导纳单元;将各单元的导纳参数预存,利用叠加定理求取端口短路电流,即可快速获取PM诺顿等效电路参数,聚合形成CHB-PET串行等效模型;最后,结合该模型的高度并行性构建了并行仿真框架。在PSCAD/EMTDC中进行仿真验证,该模型实现了对详细模型的多工况高度拟合,最大误差小于3%。当单相模块数为48时,最佳并行等效模型可实现对详细模型10000多倍的仿线

  朱介北,史美琦,张利,葛磊蛟,俞露杰,邓兆顺,王成山单位:1. 天津大学电气自动化与信息工程学院;2. 国家电网天津市电力公司电力科学研究院

  大型海上风电场经柔性直流输电系统(offshore wind farms + voltage source converter based HVDC, OWF+VSC-HVDC)接入陆上电网,在传统控制模式下无法直接向陆上电网提供惯量响应。因此,提出了一种面向OWF+VSC-HVDC系统的海上风电机组基于超级电容的协调惯量支撑(supercapacitor-based coordinated inertia support, SCIS)策略。在SCIS策略下,风电机组直流侧附加超级电容,通过改变超级电容电压进行充放电以模拟同步机惯量;VSC-HVDC的陆上电网侧换流站采用直流电压/频率(udc/f)下垂控制,将陆上电网频率通过直流电压变化传达给风场侧换流站,再通过风场侧换流站调节海上电网频率,使其与陆上电网频率耦合。此外,通过小信号稳定性分析对该策略的关键参数进行了优化。最后,在MATLAB/Simulink环境中搭建了OWF+VSC-HVDC系统的仿真模型,分别在负荷变化、风速变化、陆上电网故障三种工况下对SCIS策略进行了验证和评估。结果表明,SCIS可利用风电机组的超级电容进行惯量模拟,并通过VSC-HVDC向陆上电网提供惯量支撑,显著提升陆上电网的频率稳定性。04

  1. 上海电力大学电气工程学院;2. 国网浙江省电力有限公司建设分公司;3. 国网浙江省电力有限公司杭州供电公司

  针对单双环配电网中负荷分布不均衡、负载率波动较大等问题,根据单双环配网的特殊结构提出一种考虑合环约束的线路负荷分层重组方法。首先,依据开关站内部结构以及单双环配网的简化模型,建立了主干环网和支线网络的双层拓扑模型。其次,综合考虑负荷均衡、峰值下降幅度等因素,以负荷均衡评价指标最小为目标,在主干环网层提出了开关站母线负荷优化重组模型;其中,在母线负荷重组方案操作过程中,为满足配网安全运行约束,提出了多场景下合环电流校验模型。在此基础上为进一步提升负荷均衡度,在支线网络层提出了支线负荷重组模型。最后以华东某城市实际配网负荷均衡为例,对比传统重构方法的计算结果,同时对负荷重组进行效益分析,验证了所提方法的有效性和实用性。05

  虚假拓扑攻击作为一种特殊类型的虚假数据注入攻击,通过协同篡改支路量测数据与保护动作信息,影响控制中心对系统拓扑的实时感知从而干扰调度策略,对现代电力系统的安全经济运行造成了极大威胁。本文针对拓扑攻击开展深入研究,首先在分析虚假数据攻击作用机理的基础上,研究拓扑攻击的实施策略。此外,拓扑攻击者需协同篡改保护装置与断路器状态,因此本文考虑实际系统中的输电线路、变压器支路与母线保护配置,构建了针对实际系统保护配置的虚假拓扑攻击方案与模型。其次,建立了三层数学模型以反映拓扑攻击下防御者-攻击者-运行者三者间的动态博弈过程,并提出了基于交流状态估计的攻击向量快速转换方法。最后,采用IEEE 14节点算例描述博弈过程并分析不同情况下的系统关键支路。06

  架空地线短路融冰技术操作复杂、成本较高且难以实现。本文在分析电磁脉冲除冰原理的基础上,研制了一种可产生高幅值、短时间电磁力,使地线上冰层破裂脱落的电磁脉冲除冰系统,同时,以地线振动的峰值加速度作为系统脉冲除冰效果的评价指标。通过在人工气候室搭建缩比尺寸地线试验平台,测量不同脉冲电压、线圈匝数、倍增器厚度及线圈行程下未覆冰地线不同位置处振动峰值加速度,分析其试验变化规律,得到最优的除冰系统参数,并在此最优参数配置下进行除冰试验。试验结果表明:地线未覆冰时,峰值加速度随脉冲电压、倍增器厚度及线圈匝数的增加逐渐增加,随线圈行程的增加呈现先下降后上升再下降的趋势,线 mm时,地线各位置振动峰值加速度最大。地线 mm、线 mm条件下,除冰长度为2.86 m,除冰率为90%。08

  刘俊峰,罗燕,侯媛媛香港正版资料全年资料曾君单位:1. 华南理工大学自动化科学与工程学院;2. 华南理工大学电力学院

  构建新型电力系统是促进能源转型和实现碳达峰、碳中和的重要支撑,微电网技术是构建新型电力系统的重要环节。如何提高微电网可再生能源的消纳水平和应对其不确定性具有重要研究意义。该文强调微电网的“主动”能量管理。首先,从势博弈视角,建立微电网可再生能源局中人、广义储能局中人和柴油机组局中人模型;构建广义储能模型,让作为“虚拟储能”的柔性负荷和储能单元协调运行,在分时电价激励下制定柔性负荷的详细调度计划并参与优化;针对可再生能源的波动性和间歇性,引入条件风险价值(CVaR)模型,量化评估风光不确定性所导致的风险成本,以追求风险和收益的平衡。仿真结果表明,所提出的方法在保证微电网个体的自主性和自利性的基础上,有效改善柔性负荷用电曲线,所提出的CVaR模型具有较好的鲁棒性,为可再生能源运营商在收益和风险之间的平衡提供参考方案。09

  电能质量是海上风电并网的重要议题。本文介绍了国内某海上风电谐波异常案例。首先基于长距离海底电缆的分布参数,建立了海上风电220kV主电路的频域数学模型,通过不同位置谐波源计算海上风电的谐振点和谐波放大特性。其次设计并实施了现场试验。通过试验证明了谐波超标的主要原因是长距离海底电缆放大了电网背景谐波。最后,使用Moore-Penrose广义逆分析海缆运行状态,估算并网点谐波阻抗,初步设计了用于海上风电的220 kV高压无源滤波器,通过滤波器调整个风电场谐波阻抗,抑制谐波超标。10

  传统综合能源系统(Integrated energy system,IES)的日优化调度由于设备建模过于简化、预测模型精度低、信息捕获与传输不及时导致能源利用率低、经济与社会效益差。为解决上述问题,本文提出一种基于数字孪生与动态能效模型的综合能源系统实时优化调度策略。首先,针对传统预测方法精度不足的问题,构造长短期记忆神经网络与相似日气象搜索算法相结合的组合预测模型;其次,考虑到设备能效系数易受负载率及环境因素的影响发生扰动,建立设备的动态能效模型;然后,分别建立系统的物理模型与数字孪生体,通过环境、负荷等各项孪生数据,进行新能源机组出力与负荷的预测及IES实时优化;最后,基于Cloudpss平台建立园区综合能源系统测试模型,验证所提策略的有效性。结果表明,所提策略能实现信息的实时捕获与传输、提高模型计算精度,在兼顾运行成本的前提下提高能源利用率,对实际工程具有指导意义。11

  王凯,原熙博,王晖,张永磊,伍小杰单位:1. 中国矿业大学电气与动力工程学院;2. 中国电力科学研究院电力系统研究所

  为增加功率密度并降低制造成本,并网逆变器采用的滤波器电感越来越小且多台逆变器并联会导致线路等效阻抗被放大,致使弱电网等效线路阻抗与逆变器滤波器电感比值较大。弱电网下较高阻抗比会导致并网逆变器失稳且失稳诱因与其在传统低短路比弱电网下失稳诱因并不相同。将弱电网的工况分为低短路比-低阻抗比工况和低短路比-高阻抗比工况,本文对两种工况下系统失稳诱因进行了对比研究。发现了低短路比-低阻抗比下系统失稳主要和锁相环引入的负阻抗相关,而低短路比-高阻抗比下系统失稳同时和锁相环引入的负阻抗以及电网电压前馈引入的负阻抗和容性阻抗相关。低短路比-高阻抗比弱电网中,并网逆变器采用较小或者较大的电网电压前馈系数均不利于系统稳定性。为保证低短路比-高阻抗比下系统稳定性,需解决电网电压前馈系数优化设计问题。对此,本文基于系统奇异值提出了电网电压前馈系数的优化方法。最后,通过仿真和实验结果验证了研究结果正确性和所提方法有效性。12

  任惠,陈萍,韩璐,付文杰,王飞单位:1. 华北电力大学电气与电子工程学院;2. 国网河北省电力有限公司营销服务中心;3. 国网河北省电力有限公司建设公司;4. 国网河北省电力有限公司

  针对共享电动汽车通过需求响应参与电力系统备用服务的可调度容量预测问题,基于历史轨迹数据提出一种基于模型无关的元学习 (model-agnostic meta-learning, MAML)、卷积神经网络(convolutional neural network, CNN)、长短期记忆网络 (long short term memory network, LSTM)和注意力机制(Attention)的可调度容量评估模型,采用LSTM对CNN从历史数据中提取有效的特征向量的动态变化进行建模学习,并用MAML对CNN-LSTM网络的初始化参数进行训练,在解决传统神经网络难以有效提取历史序列中潜在高维特征且当时序过长时重要信息易丢失的问题的同时,通过多任务训练对元预测网络进行微调以快速适应新预测任务,从而提高模型的预测精度及泛化能力;加入注意力机制突出对预测结果起关键性作用的时序信息,进一步提高预测精度。仿真结果表明本文所提模型可以有效预测不同日期类型和不同功能区域共享电动汽车的可调度容量,也为后续共享电动汽车通过需求响应参与电网备用服务的风险评估研究提供参考。13

  孙辉,孙宝硕,高正男,胡姝博,陈晓东,王钟辉,刘劲松单位:1. 大连理工大学电气工程学院;2. 国网辽宁省电力有限公司电科院;3. 国网辽宁省电力有限公司调通部

  基于响应信息的电力系统暂态稳定判别是实现“实时决策,实时控制”的基础。然而此类方法的准确性受限于场景匹配以及发电机分群等中间环节。为更有效地辨识系统的暂态稳定性,本文以随机矩阵理论为基础,提出了一种基于量测数据时序谱分布特性的电力系统暂态功角稳定判别方法。首先根据电力系统的暂态响应特性构建数据模型,并在实时分离窗矩阵的基础上构建插入矩阵模型以降低冗余历史数据对谱分布特性的影响。然后结合谱分布理论和增广矩阵法获取表示数据相关性的最大特征值偏移度(maximum eigenvalue deviation, MED)差值轨迹,并以物理机理严格分析不同稳定模式下MED差值轨迹与暂态功角稳定间的映射关系,从数据相关性的角度制定暂态功角稳定判据,实现仅依靠量测数据的暂态响应特性分析和暂态功角稳定判别。14

  陈晓雯,李奇,蒲雨辰,阳洋,李荦一,陈维荣单位:西南交通大学电气工程学院· 京东快递推出适老寄件服务:精简下单查件流程优化文字