mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
基于多智能体的微网群内电力市场交易策略

针对微网群内部的电能产消问题,提出了基于多智能体(multi-agent system,MAS)的微网群内的电力市场交易策略。首先,介绍了基于MAS的微网群内电力市场交易框架,并给出一种改进的统一出清价及考虑电网公司奖惩制度的电价制定方案。其次,基于上述两种方案,提出一种新的微网电力交易策略,通过使用单纯形法和博弈论纳什均衡解来确定最优售电方案,进而优化电能的生产及分配,再通过求解需求侧最优购电模型来确定最优购电方案,以解决电能的消纳问题。最后,仿真结果证明了该交易策略的可行性及经济性。
应用于城市电网分区互联的柔性直流容量和选点配置方法

针对城市化发展和环保约束加强过程中暴露出的现有城市电网分层分区网架供电能力受限、互供能力弱、电压无功储备不足等问题,结合柔性直流输电技术优势提出了柔性直流应用于城市分区互联的功能定位。在此基础上,首先建立了经柔性直流互联的分区220 kV电网供电能力评估数学模型,从送受端分区选择、容量优化、落点选择、安全稳定适应性评估等方面确定柔性直流有功功率容量需求和选点,消除单一分区供电瓶颈,实现多分区综合供电能力最大化;其次,依据分区电压稳定薄弱环节和故障后电压恢复水平,以控制母线电压恢复至可接受水平为目标,采用V-Q曲线评估确定柔性直流无功功率容量需求和选点;针对有功、无功功率需求和选点的矛盾,确定柔性直流的最终容量和选点的协调方法。以北京城市电网为例验证了所提方法的有效性。
基于蓄热热泵群灵活控制的电热微网联络线功率平滑策略

为有效平抑电热微网的联络线功率波动,提出一种基于蓄热热泵群灵活控制的联络线功率平滑策略。通过变参数指数平滑确定功率控制目标,分析平滑参数对波动功率的影响;考虑热泵蓄热水箱的储能潜力,将波动功率平抑任务分配至蓄电池与蓄热热泵群;通过控制热泵群负荷动态调整,吸收联络线波动功率。该策略在保证用户差异化用能需求的前提下,通过模拟退火算法优化各热泵启停频率趋于一致,且不增加平均启停次数。利用热泵群的功率调节能力优化蓄电池出力曲线,减少蓄电池充放电次数转换以降低运行成本。算例结果表明该策略能有效平抑微网联络线波动功率。最后分析了策略中优化算法的有效性和在不同新能源波动条件下策略的可靠性。
基于短时受扰轨迹的电力系统暂态稳定评估方法

针对实时评估电网暂态稳定性的快速性和准确性的需求,提出一种基于故障清除后短时受扰轨迹和卷积神经网络的电力系统暂态稳定性的评估方法。该方法无需人工计算轨迹特征作为输入量,直接基于量测时序数据,利用深度学习模型的自主学习能力逐层提取隐含在短时轨迹的局部特征,构建短时受扰轨迹与稳定类别间的非线性映射关系,并引入考虑故障初期受扰程度的暂态稳定信息矩阵样本构建,以增强提取的局部特征的鲁棒性,提升模型的泛化能力,有效减少误判样本数,达到进一步提高准确率的目的。IEEE-39节点系统的仿真结果验证所提方法的有效性,并且所提方法的评估准确率比传统的暂态稳定浅层评估模型更加优越。
±1100kV特高压直流分层接入后受端电网稳定特性及控制措施

昌吉-古泉±1100 kV特高压直流(以下简称“吉泉直流”)分层接入受端华东电网后,将给华东交流电网的运行带来新的安全稳定问题。为此,该文针对吉泉直流分层及单层接入两种不同方式,对直流近区潮流、分层接入直流短路比及电压波动特性进行了比较;分析了不同故障下吉泉直流分层接入后受端电网的稳定特性,并提出了相应的安全稳定控制策略,保障了华东电网的安全稳定运行。
含大规模新能源集中外送型电网高频第三道防线配置方法

对于新能源富集的电力集中外送型电网,传统式高频第三道防线一是会切除大量火电机组,削弱电网电压和频率的控制能力;二是可能导致频率长时间悬浮在较高状态。对此,根据各类电源特点,同时兼顾事故后频率上升的紧急程度,提出了一种通过合理配置各类电源的频率定值和动作延时定值的高频第三道防线配置方法,即最高频段火电频率定值大于新能源和调峰型水电,较高频段火电动作延时定值大于新能源和调峰型水电,从而达到全高频段(频率大于50.5 Hz)优先切除新能源和调峰型水电,尽量保留火电的目的。所提方法可为其他新能源富集的外送型电网在加强第三道防线上提供重要参考。
邻近基波/谐波的间谐波检测算法

新能源大规模并网所引发的低频振荡,其频率分量通常可表现为一个低频信号对基波/谐波信号的调制,也即电力信号中会出现关于基波/谐波对称的邻近间谐波对。在使用离散傅里叶变换(DFT)对这类间谐波进行检测时,频域间的主瓣干扰会影响间谐波参数的准确估计。该文以单峰谱线插值算法为例,分析了传统插值算法在谐波和间谐波发生主瓣干扰时检测失效的原因,并提出了一种多分量频谱叠加算法对邻近基波/谐波的单个间谐波及间谐波对进行分析。首先根据信号DFT后紧邻基波/谐波的间谐波谱线的幅值特性,判别邻近基波/谐波的间谐波分量数;然后将间谐波的频谱按其频率分量数进行矢量叠加,并用紧邻基波/谐波的间谐波谱线构建谱线方程组得到其频率估计值;根据估计出的频率利用窗谱函数构建的关联矩阵求解其幅值和相位。仿真和工程实测分析表明,该方法能有效抑制由主瓣干扰引起的检测误差,在不增加采样数据长度的条件下准确检测出邻近基波或谐波的间谐波。
方向元件在光伏电站送出线路中的适应性分析

由于电力电子器件的脆弱性和并网逆变器的可控性,光伏电站改变了送出线路的故障电流特征,导致基于常规同步机电源故障特征设计的各类方向元件存在适应性问题。考虑到不同控制目标和故障类型,推导了送出线路光伏电站侧故障电流相量表达式。基于此,给出了不同控制目标下正、负序突变量阻抗角表达式和相量故障分量的相位关系。进而深入分析了有功、无功参考值、控制目标、电压不平衡度等因素对序故障分量方向元件和相量故障分量方向元件动作性能的影响。在PSCAD/EMTDC中搭建光伏电站仿真平台,测试并验证各类因素对方向元件的影响以及传统方向元件适应性问题。
基于BPA-HYPERSIM的大电网自动建模软件开发

随着特高压交直流电网建设的飞速发展,大规模交直流电网相互影响研究领域对电磁暂态仿真的规模及效率提出了很高的要求。针对传统的人工建模方式无法满足大规模电网电磁暂态仿真需求的现状,提出了子系统划分、用户主动控制、自动/手动电网解耦、发电机控制器自定义库、潮流自动校核和智能继承等自动建模关键技术,并开发了把 BPA数据转为HYPERSIM电磁暂态模型的自动建模软件。软件成功应用于华东电网220 kV级以上系统建模,建模规模达到6000三相节点以上,建模效率得到极大提升,且具有极高的转换精度。通过实际应用证明该技术极大的提高了大规模电网电磁暂态建模的规模与效率,使得新一代数模混合仿真平台能够及时为大电网安全稳定运行提供技术支持。
考虑电价型需求响应的交直流混合配电网优化调度

直流配电技术的发展,为分布式电源的接入提供了更加高效的方式,使得配电网呈现出交直流混合的拓扑形态。充分考虑将电价型需求响应应用在交直流混合配电网优化运行中,将主网电价与用户侧需求响应通过阶梯式弹性建模方法加以表示,在输配分离的电力市场环境下,实现确保交直流混合系统安全运行的同时最大化配电网主体的总收益。此外,交直流混合配电网优化调度模型属于非凸优化问题,采用二阶锥松弛和线性化技术将其转化为混合整数二阶锥凸优化问题,以快速求解,便于在实际交直流混合配电系统中应用。最后,通过构建的交直流混合配电网仿真算例验证了模型的有效性。
VSG一次调频和转速振荡阻尼的解耦控制方案

现现有二阶模型的VSG控制方案,对一次调频和转速振荡阻尼功能的定位与区分并不明确,表现为阻尼系数或有功调频系数的取值会同时影响到VSG的稳态功率/频率偏差和振荡阻尼性能。分析了一次频率调节和转速阻尼的物理本质,提出采用转速阻尼功率高通反馈和一次调频功率低通反馈改进VSG功频控制模型,实现了一次调频和转速阻尼作用的区分。根据同步发电机组的电磁暂态、机电动态以及稳态响应的频域特性,将VSG的调节器分为高、中、低3个作用频段。进而,分别在单机并网模式和双机并联模式下分析了一次调频和转速阻尼的频域响应特性。实验表明:所提方案同时实现了稳态功率调差分配和转速振荡抑制两个目标,并且这2个目标分别与VSG的调频系数和转速阻尼系数对应。
柔性直流电网直流过电压分析及控制策略研究

基于MMC的运行基本原理,研究了柔直电网功率不平衡时桥臂电容的充电过程,得到了直流电压与不平衡功率之间的表达式。针对不平衡功率引起的直流过电压问题,现有的故障穿越措施主要有紧急降低风电功率和装设耗能装置2种,该文提出了一种自适应NLM策略实现直流电压的紧急控制,可延长直流电压上升达到保护定值的时间,在换流站闭锁前实现安控有效切机。通过在PSCAD/ EMTDC中搭建电磁暂态模型进行仿真分析,验证了该策略的有效性。
基于频率相关网络等值和时变动态相量直流模型的机电暂态仿真方法

提出一种基于频率相关网络等值和时变动态相量直流模型的机电暂态仿真方法。该方法将大型互联电网中的直流系统从机电暂态模型中分离出来单独建模,并给出完整的仿真流程。基于多速率仿真方法用小步长建立电流源型高压直流(line commutated converter high voltage direct current, LCC-HVDC)和电压源型高压直流(voltage source converter high voltage direct current,VSC-HVDC)的时变动态相量模型。提出一种确定直流侧小步长值的方法,以提高机电暂态直流模型的计算精度同时尽量节省计算时间。直流和交流间为串行接口,且跟随机电暂态代数、微分方程的交替迭代而迭代。直流侧仿真时,交流侧采用频率相关网络等值;交流侧仿真中,直流侧为诺顿等值。通过与PSCAD电磁暂态和没有时变动态相量的机电暂态仿真对比证明所提方法的有效性。
基于多普勒激光测振仪的Ⅲ型弯张换能器振动模态分析

为了测量和验证Ⅲ型弯张换能器在工作状态时辐射面的振动情况,采用多普勒激光测振仪对Ⅲ型弯张换能器的振动模态进行了测量,并与有限元软件仿真结果进行了对比.测量得到换能器壳体的一阶振动模态的谐振频率为1 729 Hz,换能器一阶振动模态的谐振频率为2 065 Hz,与有限元模态仿真结果吻合较好.研究结果表明,多普勒激光测振仪能较好地对换能器的振动模态进行测量,可用于换能器的辅助设计.
基于控制硬件在环的风电机组阻抗测量及影响因素分析

随着局部地区风电渗透率的不断提高,风力发电振荡脱网事故频发,阻抗建模成为分析大规模风电并网振荡问题的一种有效方法。控制硬件在环仿真作为获取风电机组阻抗特性的有效方式,其阻抗测量结果受仿真平台性能参数的影响。研究了基于控制硬件在环实时仿真的风电机组阻抗测量建模方法,定量分析了对于测量精度影响较大的因素。首先介绍了控制硬件在环实时仿真建模方法,搭建了风电机组控制硬件在环实时仿真实验平台,给出了基于控制硬件在环考虑频率耦合的阻抗测量方法;然后建立了考虑仿真步长、接口延时、开关模型等效参数的阻抗测量数学模型,计算分析了控制硬件在环实时仿真模型对阻抗在不同频段幅值与相位精度的影响;最后针对某双馈风电场次/超同步振荡案例,开展了基于控制硬件在环实时仿真的阻抗测量以及基于控制参数修正的阻抗重塑,有效解决了现场振荡问题。验证了控制硬件在环实时仿真为开展风电机组阻抗测量和分析提供一种有效研究与实验手段。
基于场景法的配电网有功-无功协调优化

随着风电、光伏等可再生能源接入比例的升高,使得配电网运行和控制面临着巨大挑战。综合考虑风光储模型,并计及了风光荷的不确定性、风速与光照强度预测误差的相关性,结合多项式正态变换方法(three-order polynomial normal transform,TPNT)、拉丁超立方采样(Latin hypercube sampling,LHS)技术产生样本,并基于同步回代缩减法(synchronous back reduction,SBR)进行场景缩减,建立了基于场景法配电网有功-无功协调优化模型。利用二阶锥松弛(second order cone relaxation,SOCR)技术和大M等方法,将原始模型,即混合整数非线性非凸(mixed integer nonlinear programming,MINLP)模型,转换为混合整数二阶锥规划(mixed integer second- order cone programming,MISOCP)模型,可直接调用MOSEK求解器求解。在改进的IEEE 33配电系统上进行算例仿真,验证了所提方法的精确性、合理性。
基于GAN场景模拟与条件风险价值的独立型微网容量随机优化配置模型

为了考虑风光不确定性给微网运行带来的风险,针对独立型微网的容量优化配置,提出一种基于生成对抗网络(generative adversarial network,GAN)场景模拟和条件风险价值(conditional value at risk,CVaR)的容量随机优化配置模型。首先利用GAN模拟大量风光出力场景,再用K-medoids聚类进行消减得到若干典型场景;其次,以微网供电可靠性为约束,以经济性和可再生能源利用率为目标函数,通过 CVaR度量因风光资源不确定性给微网系统带来的运行风险,并将其以平均风险损失的形式与目标函数相结合,构建微网电源容量随机优化配置模型;最后,采用电源损失风险和负荷风险损失指标对配置结果进行评价。仿真算例表明,相比于仅采用典型年风光资源数据进行配置的传统方法,文中提出的模型对于规划周期内可能出现的运行场景适应性更好。
采用二阶滤波的混合储能系统实时功率分配方法

针对由能量型储能和功率型储能组成的混合储能系统,阐述了基于一阶巴特沃思滤波器进行实时功率分配的方法,分析了导致功率型储能元件充电或放电容量积累从而影响其性能的原因。在此基础上,构造了二阶滤波传递函数,改善了交接频率处的截止特性,同时该功率分配方法可使功率型储能在响应高频功率指令时存在一个与输入功率指令及滤波过程无关的衰减功率分量,使其趋向于回到初始荷电状态,克服了一阶巴特沃思滤波响应高频功率指令时的积分作用。进而研究了二阶高频滤波环节响应高频功率指令时的积分作用,将二阶高频滤波环节分解为响应滤波环节和补偿滤波环节,并对其频率特性进行了分析,明确了交接频率的选择原则。利用PSCAD/EMTDC搭建混合储能系统仿真模型,验证了所提功率分配方法的有效性。
虚拟同步机运行区域计算与参数分析

针对电压型虚拟同步机参数的设计提出了一套完整的方案。根据虚拟同步机已有的数学模型,对于有功环从稳定性、稳定裕度以及超调量等方面对参数选择范围进行约束;对于无功环,从稳定性、一阶低通滤波器的截止频率角度限定了参数选择范围。结合了相应的电网标准,进一步缩小参数的选择范围,最终得到综合考虑有功环、无功环稳态性能与动态性能的参数选择范围。利用伯德图、零极点分布图等工具分析了各参数变化时对于有功环、无功环的稳态、动态性能的影响。经PSCAD/EMTDC环境下的仿真证明了所提方法的可行性。所提方法可供采用虚拟同步机算法的控制器参数设计使用,所得结论可用于实际工程、实验中,根据性能表现进行参数调整。
改进连续集模型预测控制策略在平抑光伏功率波动中的应用

随着光伏渗透率的不断增加,光伏发电的波动性已经成为影响电能质量和电网稳定性的一个重要因素,为此提出了将一种改进连续集模型预测控制策略应用于含储能的分布式光伏发电系统,利用模型预测控制能够对系统阻抗模型进行预测,并增加了在线修正过程,仅使用储能变流器采集的本地数据,即可实现对光伏功率波动的抑制,并保证系统并网点电压的稳定,该方法不再需要监控系统,避免了通信延迟,提高了控制的实时性,同时有助于实现储能在分布式光伏发电系统中的即插即用。实验结果证明了该方法的有效性。
基于随机生产模拟的日前发电-备用双层决策模型

随着波动性的风光等新能源并网比例不断提高,电力系统需要配备更多的调节能力。如何量化应对新能源出力等不确定性所需的调节能力是大规模新能源接入系统面临的一个新问题。该文采用通用生成函数(universal generating function,UGF)建立包括风电出力、负荷出力及机组随机故障的不确定性模型,进而将UGF与随机生产模拟(probabilistic production simulation,PPS)相结合,旨在建立反映发电侧调节能力的运行备用容量与可靠性之间的关系;并通过建立日前发电-备用双层模型实现确保系统可靠运行的发电计划。上层规划模型根据预测的负荷、结合风电预测出力制定基于指定可靠性的备用容量约束的日前机组组合方案;下层模型考虑各种不确定性因素,利用基于UGF的PPS建立系统运行备用与可靠性的量化关系,进而校验上层规划的机组组合方案是否能提供足够的备用,不足时则反馈给上层进行修正。通过改进的IEEE-118节点系统的仿真计算验证了所提模型的合理性和方法的有效性。
含分布式光伏的多级变压交直流混合配电网经济性评估

交直流混合配电系统可以提高电网的灵活性和可再生能源消纳,提出了在高渗透率分布式光伏场景下基于电力电子变压器(power electronic transformer,PET)的交直流配电网运行优化和经济性评估方法。通过计算包含交直流变换环节损耗和电网可靠性约束等条件的运行成本,分析交直流配电系统相比传统交流配网在提高优化调度水平和降低功率损耗方面的优势。将PET和PV并网变流器作为调控对象,提出PET配置与运行综合优化调度方法,在确定PET最优位置与容量设置的条件下进行有功和无功功率调节,最小化运行成本与计及多级变换器运行效率的总功率损耗。为求解包含整数变量的多目标优化问题,提出两阶段优化算法,优化配置与功率调节两个阶段迭代求解。最后在含分布式光伏和 PET的改造33节点配电网进行仿真,验证交直流配电在促进光伏消纳和提高运行经济性的效果。
基于SOP的多电压等级混联配电网运行二阶锥规划方法

当前配电系统多电压等级共存,智能软开关(soft open point,SOP)的接入能够有效解决多电压混联场景下功率调节问题,全面提升配电网运行的灵活性。提出了一种基于 SOP的多电压等级混联配电网运行优化方法,首先阐述了适用于多电压等级混联配电网的SOP基本原理;建立了基于SOP的多电压等级混联配电网运行优化模型,并将其转化为可有效求解的二阶锥规划模型;最后,在改进的实际配电网算例上分析验证文中方法的有效性。结果表明,通过调节 SOP的运行策略,可以灵活调节不同电压等级馈线间功率,全面提升配电系统运行状态,改善配电网电压水平、平衡各馈线负载,提高配电网运行经济性。
5G通信与泛在电力物联网的融合:应用分析与研究展望

泛在电力物联网是物联网在电力行业的一种具体表现形式,是互联互通的电力网与通信网深度融合的产物,是实现能源互联网的重要举措。第五代移动通信(5G通信)因具有高带宽、低时延、低功耗等优势,受到各行各业青睐,也将于泛在电力物联网深度融合。基于此,探讨了5G通信技术与泛在电力物联网的深度融合,深入分析了5G通信在泛在电力物联网中的应用场景,总结了5G通信支撑泛在电力物联网关键技术;鉴于未来5G通信网基站密集,能耗可观,进一步还研究了泛在电力物联网下5G通信网的能量管理机制,以及两者产能用能的协调互动;最后,对未来5G通信与泛在电力物联网的融合研究进行了展望。
面向多应用需求的分布式储能优化调度

储能系统作为一种灵活的资源,在电力系统中发挥着重要作用,具备参与调峰、调压、提供备用等功能。针对该问题,提出了面向多应用需求的分布式储能优化调度模型。首先通过0-1变量的引入及对交流潮流的简化,解决了潮流双向流动的电力网络中难以考虑电压的问题。并基于此构建了以考虑煤耗成本、电压偏差惩罚的总运行成本最小为目标的分布式储能优化调度模型。该调度模型考虑了储能在电力调度中参与调峰、调压并提供备用容量等功能。为精确求解该模型,采用大M法将原有非线性模型转换成混合整数线性规划模型,并调用Gurobi求解器求解该模型。最后,基于修正的IEEE14节点系统,仿真验证了所提方法的有效性。
含高比例分布式电源接入的低感知度配电网电压控制方法

大规模分布式电源的接入给中低压配电网的电压控制带来了新的挑战。考虑配电网中低四遥覆盖率和网络建模精度的限制,设计了一种无潮流模型依赖的低感知度配电网集中式电压控制方法。该方法以最小化节点电压与参考值的偏差为优化目标,并用一个深度神经网络来拟合可控节点注入功率与关键节点电压之间的函数关系,然后采用梯度下降的方法对优化模型进行求解实现系统电压控制。该方法对节点电压的拟合和控制梯度的计算都是基于深度神经网络实现,仅以系统历史运行数据作为训练数据,无需依赖系统的电气参数,因此可有效应用于低感知度配电网。最后以修改的 IEEE33节点系统作为算例验证了所提方法的有效性。
基于柔性互联的独立微电网分布式优化调度方法

围绕不同独立微电网之间的互联运行控制问题,采用基于双向AC/DC变流器的柔性互联方法连接独立微电网。每个微电网与相连的变流器交流侧单独构成一个控制区域,区域内部网络采用支路潮流模型,集中优化光伏单元、储能系统和柴油发电机组等设备;相邻区域交互区域边界有功功率,采用基于交替方向乘子法的分布式优化算法协调控制不同微电网内的资源。正常工作条件下,通过柔性互联装置可实现各微电网内设备的协调互补,提高系统运行经济性;设备故障条件下,基于柔性互联装置的灵活控制和功率支撑能力,可减小故障微电网的停电范围。最后用仿真案例验证了不同运行工况下上述方法的有效性。
基于超声导波检测管道缺陷的数值模拟

为了研究扭转模态在不同形状管道中的传播特性和缺陷的检测能力,建立了带有缺陷的管道有限元模型,利用有限元软件ABAQUS对T(0, 1)模态导波在直管、弯管中的传播过程进行数值模拟研究.导波信号采用汉宁窗调制的正弦信号,激励T(0, 1)模态信号.结果表明:最低阶的扭转模态适合于管道的缺陷检测;50 kHz的T(0, 1)模态导波对直管、弯管上的缺陷敏感,在缺陷对应的位置上,导波的回波幅值最大,能量也较集中.
染色体1 p36缺失综合征2例诊断及随访

目的探讨lp36缺失综合征的临床特征。方法应用染色体微阵列分析技术(CMA)对2例有特殊面容的生长发育落后患儿进行基因检测,并长期随访例1患儿身高和体质量。结果患儿男女各1例,均表现为特殊面容、肥胖、矮小、智力低下,尤其是语言发育落后;应用CMA发现2例患儿1p36.33-lp36.32区域均有缺失,例1女性患儿为1757 kb的杂合缺失,例2男性患儿为2533 kb的杂合缺失,均确诊为lp36缺失综合征。例1女性患儿自7岁起长期随访身高增长,发现其12岁起身高曲线自-2SD向下偏离。结论lp36缺失综合征有典型面容特征,智力障碍,尤其是语言发育落后,矮小。女性患者可能因青春期中期身高增速减缓而导致终身高矮小。CMA有助于明确诊断。
基于Event - B 的自动化模块组合方法研究

Event-B共享变量和共享事件方法可将大型系统分解成多个子系统,并独立建模开发,但其需要手工干预以实现模型间事件的组合.为提高组合效率,提出一种针对模型的自动化组合理论,并开发自动化组合工具原型.为在精化模型中逐步引入模块调用,改进PROG方法,开发自动精化工具原型.通过2个应用案例,验证了自动化组合工具能自动组合事件,自动精化工具能减少调用变量的数量,从而增强系统模型的可读性和可维护性.
基于深度自编码多维特征融合的慢动目标检测

针对强杂波环境下慢动目标检测存在的多普勒频移低、杂波干扰强、特征提取困难等问题,提出一种多维特征融合的检测算法.利用时频变换和脉冲压缩解析回波信息,提取目标回波时频域和距离像的特征,将特征串联输入到深度自编码网络中进行融合.深度自编码网络通过自主学习提取目标不同维度的特征,增强多维特征联合检测性能.仿真结果表明,与直接利用单域特征的深度自编码以及利用SVM进行目标检测的算法相比,该算法能有效融合时频域与距离像特征,实现特征互补,提高目标检测的鲁棒性与识别精度.
基于Markov 模型的接入网络选择算法

针对异构环境下不同业务类型的终端对于接入网络的不同质量需求,提出一种基于改进Markov模型的网络选择算法.利用Markov模型的预测能力对即时类业务与非即时类业务终端构建相应的收益函数,应用数学迭代求解法得到长期期望收益最高的网络选择策略.仿真结果表明,该算法能有效提高网络资源利用率,降低网络阻塞率及终端网络切换次数.
基于位置的自动化网络流协议逆向分析方法

现有自动化网络流协议逆向分析方法处理含有大量二进制报文数据的协议时难以准确推断报文格式.为此,提出一种改进的自动化网络流协议逆向分析方法(PoKE) .通过为关键词添加位置属性,提取出二进制报文数据中长度较短的关键词.利用关键词对报文进行标记,根据标记序列建立协议状态转移模型,同时采用基于报文分割和关键词提取的递归循环方式,实现更全面的关键词信息提取.实验结果表明,与Biprominer方法相比,PoKE方法能提取出更多的关键词信息,从而建立更精确的二进制协议模型.
含多端柔性直流互联的交直流电力系统静态安全分析

含电压源换流器的多端直流系统在工作原理及控制方式上与常规直流系统存在本质区别,现有静态安全分析无法直接对含多端柔性直流的交直流系统分析计算。文中以传统交流电网静态安全分析为基础,首先,提出了多端柔性直流混联系统的交直流静态安全分析计算框架,阐述了功能实现方法及采用的关键技术。然后,在预想故障计算中考虑了交直流电网运行条件变化情况,保证计算结果与实际电网运行状态一致,提高了静态安全分析计算的准确性。最后,通过构建含四端柔性直流的交直流混联系统仿真模型,验证了算法的有效性和实用性。
基于SVG两相电流注入的配电网单相接地故障消弧方法

针对中压配电网单相接地故障,研究了基于级联H桥静止无功发生器(SVG)两相电流注入的有源消弧方法。当配电网正常运行时,SVG工作于无功补偿模式;当配电网发生单相接地故障时,SVG中性点接地,SVG两个非接地相桥臂向配电网中注入消弧补偿电流,从而减小接地点的故障电流,通过复用已有的SVG设备,替代了传统的消弧线圈。文中讨论了SVG消弧电流注入方式与SVG直流侧电压平衡控制之间的关系,并详细分析了SVG两相电流注入消弧的工作模式和消弧控制器的设计方法。基于MATLAB/Simulink环境的10 kV仿真平台以及380 V三相四级联的低压SVG样机进行仿真和实验验证,仿真和实验结果验证了所提方法的正确性和可行性。
链式电池储能系统的荷电状态复合均衡控制策略

针对链式电池储能系统相间荷电状态(SOC)不均衡问题,在详细分析链式储能系统功率模型的基础上,提出了一种结合零序电压和负序电压注入的新型复合SOC均衡控制策略。此控制策略兼顾了储能装置的输出性能、相间SOC均衡能力和电能质量,均衡过程能够实现平滑过渡,对系统无扰动。实验样机的运行结果证明了所提控制策略的正确性和有效性。
电网虚假数据注入攻击的双层优化模型

近年来随着智能电网技术和信息技术的发展,电力系统受到网络攻击的可能性越来越大。基于状态估计原理提出了虚假数据注入(FDI)攻击双层非线性优化模型。上层模型中,网络攻击方对电力系统测量数据展开攻击,其目的是寻找最优攻击方案使电力系统的经济损失最大化,以量测攻击范围和状态估计残差为约束条件,而下层模型采用安全约束经济调度模型,调度运行人员根据状态估计处理后的负荷数据优化调度电力系统的运行。针对双层优化模型的复杂性,利用KKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件将其转化为单层非线性规划模型后求解。在GAMS上实现所提出虚假数据注入攻击非线性规划模型的编程仿真,并调用非线性规划求解器BARON进行求解。算例分析结果表明FDI双层优化攻击可能严重危害电力系统安全和经济运行,验证了所提出模型和方法的有效性。
双级式光伏发电虚拟惯量控制策略

大规模光伏发电并网挤占了具有转动惯量的同步发电机组空间,导致惯量减小与调频能力不足的问题,迫切需要光伏发电主动参与电网频率调节。以双级式光伏发电为研究对象,在研究基于锁相环动态的常规虚拟惯量控制的同时,提出基于低压直流电容动态的虚拟惯量控制和基于高压直流电容动态的虚拟惯量控制,并分析控制参数对虚拟惯量控制的影响。研究结果表明:①对于常规虚拟惯量控制,锁相环控制带宽越小,频率跌落过程中光伏发电可提供支撑的功率越多;②对于低压直流电容动态的虚拟惯量控制,由于电压环中引入电网频率-低压侧直流电压(f-U_(PV))补偿环节,低压直流电压的改变不仅影响频率的暂态过程,还影响频率的稳态偏差;③对于高压直流电容动态的虚拟惯量控制,减小Boost变换器的电压环积分系数,减缓直流电压的动态过程,频率跌落过程中光伏发电可提供支撑的功率越多。
区域电网省级AGC控制区的灵活组合控制策略

针对省级控制区在电网调峰或事故处置等特殊时段存在备用不足的问题,提出省级控制区灵活组合控制的架构和策略。区域电网调控中心按照相邻区域备用共享等原则统筹决策,灵活选择省级控制区参与联合控制。首先基于现有各省级控制区边界模型和区域控制偏差(ACE)计算模式,区域电网自动发电控制计算各子控制区ACE后通过叠加快速得到组合控制区的ACE。然后结合省调实时上送的备用等信息,并考虑最低预留备用、频率偏差系数、实际可调等因素对组合控制区的ACE进行优化分配,经过省间(内)断面安全校验后下发给省级控制区执行。实现了打破省间壁垒实现控制区间备用的实时共享和事故下的紧急支援,减少控制区间的反向无谓调节。通过实际运行验证了控制策略的有效性。
基于模型预测控制的孤岛微电网二次调节策略

受线路阻抗的影响,传统的P-f和Q-V下垂控制无法实现无功功率按比例精确分配,且所有分布式电源输出电压的幅值偏离电压基准值;负荷波动时,频率无法维持在额定频率值。提出一种基于模型预测控制(MPC)的二次调节策略,通过优化下垂控制的频率和电压参考值,将频率和平均电压维持在各自的基准值,实现无功功率按额定容量比例精确分配的目标,并减小了输出电压与基准电压间的偏移量。该策略以一定的采样周期将分布式电源的状态空间模型离散化,经滚动优化和反馈校正获得频率和电压的控制变量,分别添加到P-f和Q-V初级控制中,实现优化频率与电压的二次调节,且减少了比例-积分(PI)控制参数,降低了对系统参数的敏感度。MATLAB/Simulink仿真验证了所提策略与基于PI控制的二次调节策略相比,在负荷波动时具有更快的瞬态响应特性,同时具有较强的鲁棒性。
基于无功功率短路比的直流闭锁暂态过电压计算方法

针对现有特高压直流闭锁引起交流系统换流母线暂态过电压计算方法在极低短路比情况下可能无实解的问题,基于直流闭锁后的谐振电路,推导建立了暂态过电压与谐振频率的关系式。参照短路比的定义,提出无功功率短路比的概念,在此基础上,提出适用范围更广的直流闭锁暂态过电压计算方法。研究发现,换流母线暂态过电压随着无功功率短路比的减小呈非线性加速上升的趋势。以DIgSILENT为平台搭建国际大电网会议(CIGRE)直流输电标准测试系统与±800 kV天中直流送端系统,仿真分析验证了所提出的暂态过电压计算方法的有效性,在极低短路比系统中仍然适用。
特高压直流接入背景下的UPFC系统级控制策略

为缓解特高压直流馈入受端电网后造成的多个交流输电通道紧张的问题,提高换流站交流母线暂态电压支撑强度和稳态调压能力,首先基于电网络理论推导了统一潮流控制器(UPFC)对输电线路电流、交流母线电压的控制灵敏度,分析了利用UPFC系统级控制功能(线路有功/无功潮流控制以及并联换流器无功功率控制)实现输电线路过载控制和交流母线电压调节的可行性。在此基础上,提出了一套特高压直流接入背景下的UPFC系统级控制策略,以监控系统运行参数并自动生成满足系统安全稳定约束的UPFC系统级控制指令值。最后,以锦苏直流落点附近的苏南500 kV UPFC示范工程作为仿真算例,验证了所提出的控制灵敏度分析的有效性和UPFC系统级控制策略的可行性。
考虑储能电站服务的冷热电多微网系统优化经济调度

提出一种考虑储能电站服务的冷热电多微网系统日前优化调度方法。首先提出在多微网系统建立公共储能电站,并给出用户侧储能电站服务模式;然后将储能电站服务应用到冷热电联供型多微网系统优化调度,通过协调微网与储能电站间的交互功率,实现微网内冷热电负荷功率平衡和运行经济成本最优;最后以典型场景为例,对冷热电联供型多微网系统在3种运行方式下进行经济优化调度分析。结果表明,所提冷热电多微网系统优化调度方法可以充分发挥公用储能电站的充放电灵活性,实现微网多余电能的时域转移和可再生能源发电的100%消纳,并降低多微网系统的运行成本。
电动汽车充放电负荷预测研究综述

随着电动汽车的持续推广以及充电设施的建设和逐步普及,电动汽车将得到越来越多的应用,而电动汽车充电负荷时空分布预测是分析电动汽车接入电网相关研究的基础。首先,分别从车辆性能、充电设施、用户行为习惯等微观层面,以及政策、环境、市场经济等宏观层面总结影响电动汽车充电负荷的关键因素;其次,对电动汽车充电负荷时间分布、空间分布预测方法的发展进行了系统阐述,分析了用户行为不确定性处理技术,同时概括了现有研究中一些新技术的应用情况,并针对电动汽车参与放电潜力评估的研究现状进行了介绍;最后,总结了现有研究方法中存在的不足和改进方向。
考虑运行控制策略的广义储能资源与分布式电源联合规划

针对广义储能资源和分布式电源的联合规划问题,提出了包含实际储能、可平移负荷、可转移负荷和可削减负荷的响应特性模型。进一步通过双层优化架构求解考虑运行控制策略的广义储能资源和分布式电源的联合规划问题,提出不同可调控资源选址定容的实际意义与方法,上层采用改进多目标粒子群算法搜索两部分资源的选址定容方案,下层采用分支定界法求解广义储能的运行优化策略,通过上下层交替优化实现资源的联合优化配置。以IEEE 33节点配电系统进行多场景的仿真分析,结果验证了所提模型的实用性,并说明了联合规划和虚拟储能参与调控的优势与意义。
涌流引起换流变压器零序过电流保护误动的机理分析及对策

针对高压直流输电工程中换流变压器空载合闸及外部故障切除引起零序过电流保护误动的案例,分析了换流变压器空投和外部故障切除时励磁涌流及恢复性涌流的变化特点及其对零序电流的影响机理。采用基于工程实际参数的高压直流输电的仿真模型,对高压换流站换流变压器空投及外部故障切除导致中性线零序电流幅值较大且衰减缓慢的现象进行了仿真分析,揭示了换流变压器零序过电流保护误动的原因。利用相空间重构技术提出了基于零序电流相空间分布重心幅值变化特征的换流变压器零序过电流保护闭锁新判据,并通过仿真验证了该方案的有效性。
多元储能系统运行策略对综合能源微网可靠性影响评估

针对目前储能环节对供能可靠性影响仍有待挖掘的研究背景,通过制定储能环节不同的运行策略,结合相关可靠性指标,量化分析了多元储能对供能可靠性的影响。首先,以综合能源微网作为研究对象,构建了关键设备的能效出力模型;其次,针对储能设备制定不同的运行策略,并梳理相应指标以分析储能设备的自身特性以及对系统整体供能可靠性的影响;最后,通过实际算例量化分析储能设备不同配置及不同运行策略对系统供能可靠性产生的影响。重点分析了综合能源微网能量存储环节对系统供能可靠性的影响,从而为后续储能设备的规划提供了指导。
基于矢量偏离度的风电场集电线路故障定位方法

为解决风电场集电线路因短路故障造成的弃风窝电问题,提出了基于矢量偏离度的风电场集电线路故障区间定位方法。该方法根据各终端测量装置的电气量信息,采用综合矢量误差和三相总不平衡度构建了风电场短路故障时的理论计算值与真实测量值的矢量偏离度目标函数。根据偏离度计算结果,判断真实故障时的故障信息与假想故障区间信息的差异程度,最小差异对应的假想故障区间即为真实的故障区间。PSCAD/EMTDC仿真验证了所提方法在不同故障位置、故障区间、过渡电阻情况下的可行性,能够满足风电场对其集电线路故障定位精度的要求。
用户报量不报价模式下电力现货市场需求响应机制与方法

为了积极稳妥地推进中国电力现货市场建设,以用户报量不报价的方式开展需求侧响应是电力现货市场建设初期循序渐进的选择,由此产生了在日前市场模型中如何考虑需求弹性的问题。针对用户报量不报价方式下的市场运行特点,提出了相应的现货市场需求响应机制,研究了对用户日前申报负荷进行弹性化修正,并依据修正后的负荷开展安全校核,优化决策考虑需求弹性的日前发电计划模型和方法。首先分析用户日前负荷申报、对价格做出响应的行为机理,在此基础上研究基于模型和数据驱动的申报负荷弹性化修正方法,并建立了基于负荷需求弹性的日前发电计划优化与安全校核模型。通过在日前提前考虑用户在实时市场上的价格响应行为,实现了日前发电计划更优化、安全校核更精准。基于IEEE 30节点的算例分析验证了所提模式和方法的效益和有效性。
应用于可再生能源系统的DAB变换器软开关调制策略

双有源桥(DAB)直流变换器是理想的大功率双向DC/DC变换器,是电能路由器系统与储能单元实现能量双向传输的核心装置。为实现变换器软开关以达到改善开关器件工作条件和提升功率传输效率,文中分析了采用三重移相(TPS)调制的工作原理。通过分析TPS调制方法下DAB变换器的开关模式及工作波形,得到变换器实现软开关的条件,并与已有的电感电流有效值最优化控制算法结合,提出了一种全功率范围内实现全部器件软开关的调制策略。最后搭建实验平台进行验证,实验结果证明了所提出调制策略的有效性。
基于Softmax概率分类器的数据驱动空间负荷预测

提出了一种数据驱动空间负荷预测方法。将网格化体系下的功能地块作为空间负荷预测的基本单元,并且通过多维指标体系进行属性描述。基于大量调研数据,通过数据挖掘方法对不同类型地块的空间负荷密度分布规律和负荷曲线典型形态进行提取。建立Softmax多元概率分类模型对未知地块的负荷水平类型进行匹配。自下而上对相邻地块负荷预测结果进行时域叠加,得到更大区域的预测信息,包括其负荷量和预测负荷曲线。算例仿真结果表明提出的空间负荷预测方法在预测精度上有一定提升。
交流系统故障下高压直流输电晶闸管触发监测单元储能方式

晶闸管触发监测(TTM)单元是直流输电换流阀的核心器件之一,用于实现阀控系统和换流阀间信号的光电转换,完成换流阀的触发与保护,其性能直接影响直流输电工程的可靠性。文中给出了具有高电位复合取能功能的TTM的功能设计框图,研究交流系统故障下TTM工作状态对高压直流输电系统的影响,提出TTM储能电路的设计方法,并以酒泉-湖南±800 kV/5 000 A直流工程参数为例,对TTM储能电路进行了理论计算、仿真分析和试验研究。以该成果为核心技术的A5000型换流阀TTM已应用于多个直流输电工程。
应用于风电场出力平滑的多尺度多指标储能配置

风电场出力具有较强的波动性与不确定性,往往需配置储能以平滑其出力波动、满足风电并网导则要求。针对这一问题,提出了应用于风电场出力平滑的多尺度多指标储能配置模型。首先提出分段线性化的风电出力波动越限惩罚评价方法,并基于此构建了以考虑越限惩罚、储能成本以及限电损失的总运行成本最小为目标的多指标储能配置模型。该模型同时兼顾风电并网1 min与10 min的多时间尺度波动越限要求。为精确求解该模型,采用大M法将原有非线性模型转换成混合整数线性规划模型,通过调用Gurobi求解器求解。最后,基于一周的实际风电场数据,仿真验证了所提方法的有效性。
减小电压暂降深度及持续时间的单相重合闸时序方案

为了减轻单相重合闸重合失败时敏感负荷的电压暂降深度及持续时间,提出一种单相重合闸时序方案。当线路发生单相接地故障且两侧保护动作跳开故障相断路器,利用故障分量概念构建故障附加状态网络,在线路两端分别接入附加电源,计算敏感负荷节点的故障分量电压。依据敏感负荷节点故障分量电压幅值大小确定重合闸时序,幅值小的一侧先重合。线路先重合侧重合后,后重合侧利用线路电压幅值大小判别是否开放重合闸。PSCAD/EMTDC仿真结果表明该方法不受过渡电阻和故障位置的影响,能够改善敏感负荷的电压电能质量。
有源配电网分布式故障自愈方案与实现

大量分布式电源(DG)接入配电网,使传统的配电网保护与控制面临较大的困难。为解决有源配电网所面临的诸多问题,提出了一种基于智能终端单元(STU)的分布式故障自愈方案。该方案采用分相电流差动与故障电流幅值比较作为故障区段定位原理,能够适应于含有多种DG类型与不同DG渗透率的有源配电网。在负荷开关均为断路器的条件下,该方案能够实现快速故障区段定位、隔离和非故障区段的供电恢复。该方案充分考虑了与DG防孤岛保护及低电压穿越的配合与协调,各STU具备网络拓扑自动识别功能,能够根据网络拓扑的实时变化改变相关控制策略。最后利用所开发的STU装置,在实时数字仿真系统(RTDS)平台上对一个含DG的10 kV配电系统进行闭环测试。测试结果表明,该方案能够适应网络结构的变化,故障自愈时间在1 s以内。
基于高频数据V-I特性的延时反馈负荷在线快速辨识算法

研究了一种基于V-I特性的延时反馈非侵入负荷在线快速辨识算法,该算法根据用电设备负荷容感性不变原理,在相同电压背景下,提取每次暂态发生前电路中的稳态周期电流,利用信号一维加减得到上一次投切的用电设备稳定运行时的周期电流,结合居民用户的用电设备操作习惯对目标函数施加约束,缩小可能进行投切的用电设备的组合范围,优化求解确定用电网络中的负荷状态。此外,引入延时反馈识别投切负荷,避免负荷暂态过程对稳态特征提取的影响。利用公开数据集对该方法的有效性进行验证,通过延迟负荷识别可在短时间内准确高效地判断各用电设备的启停时刻。
接入LCC-HVDC的双馈风电场孤岛启动与并网控制策略

接入常规高压直流输电(LCC-HVDC)的双馈风电场系统,在直流送端无电压支撑的条件下无法孤岛启动,在传统并网控制方法下也无法稳定运行。为实现系统的孤岛启动及并网后的稳定运行,提出了一种接入LCC-HVDC的双馈风电场孤岛启动与并网控制策略,包括基于分布式储能的电路拓扑、孤岛启动的时序以及启动时序中每阶段系统的控制方法。在电路拓扑中,由配置于若干双馈风电机组变流器直流母线的储能为系统启动提供能量。基于此,风电机组采用空载启动方式,并网后风电机组采用基于无功功率的频率控制,直流系统采用基于有功功率的电压控制,两者共同维持送端交流母线电压及频率稳定。基于PSCAD/EMTDC的仿真结果表明,系统不仅能够顺利完成孤岛启动,而且在正常工况下电压和频率能够维持稳定,从而验证了所提孤岛启动与并网控制策略的有效性。
基于鲁棒后悔度的含风电日前和日内市场两阶段出清优化

由于风电的不确定性,含有风电较多的系统将引入日内市场,以减小实时市场的功率偏差,提高系统运行的经济性和稳定性。文中利用区间模型表示风电出力的不确定性,在日前市场中考虑日内市场风电偏差功率的不确定性,建立日前市场和模拟日内市场联合优化模型;在各个日内市场考虑对应实时市场风电偏差功率的不确定性,建立各日内市场和模拟实时市场联合优化模型。在日前市场和日内市场中考虑购电决策者的后悔心理,以鲁棒后悔度最小为目标,实现分阶段不同时间尺度购电出清优化,提高日前市场和日内市场购电方案的经济性和鲁棒性。最后,基于一个具体算例对优化模型和结果进行详细的分析,体现了两阶段优化出清方法的可行性和优越性。
电动汽车聚合商对备用服务能力的优化

电力市场环境下实现电动汽车(EV)的聚类,并积极参与有序充/放电,可以为受端电网提供多样化的功率调节手段,有利于大规模间歇性新能源的消纳。站在EV聚合商(aggregator)这一中间环节,能够更全面地分析市场环境下如何有效利用这一分散的可调控资源。聚合商旨在最大化自身收益,而制定合理的EV充/放电策略是达成该优化目标的途径,但策略的制定同时也受制于市场环境、用户用车需求与参与有序充/放电意愿等因素。文中首先分析了影响聚合商充/放电策略的因素,进而提出了可接纳EV参与竞争的用户充/放电合约及相应的市场机制;在此基础上,构建了EV聚合商同时参与现货和备用市场的优化问题,提出了基于效容比指标求解充/放电策略的分布式算法;最后通过实例验证了算法的准确性与高效性。
耦合能量枢纽多区域电-气互联能源系统分布式协同优化调度

能量枢纽概念已广泛应用于集成电力、天然气及其他多种异质能源的综合能源系统的数学建模和优化。当多区域互联综合能源系统的基本决策主体转变为多个相互连接且自治运行的能量枢纽时,多个决策主体之间的交互将更为频繁和复杂,对整个综合能源系统进行集中式优化将难以为继。为避免集中式优化方法存在的数据采集量大、模型复杂、与实际运行管理模式不匹配等现实问题,针对多区域电-气互联能源系统的多主体分布自治决策特点,构建了以能量枢纽为基本决策主体的电-气能量流解耦机制,提出了与能量枢纽分布式粒度相适应的多主体协同优化调度模型,并给出了基于交替方向乘子法的分布式求解流程。针对两个耦合能量枢纽的电-气互联能源系统开展的算例测试结果验证了所述方法的有效性和准确性。
基于实用拜占庭容错算法的多能源交互主体共识机制

为充分利用可再生能源,实现局部消纳,多能源系统需要紧密融合与协同运行,形成有机整体。分析了能源供应侧、传输侧及需求侧三个层面多能源系统优化目标,指出了多能源系统协同优化中存在难以鉴别多元数据真伪及多能源主体信誉等问题。提出了一种基于实用拜占庭容错(PBFT)算法的多能源交互主体共识方法,分别针对能源监管主体下和能源对等主体下的能源区块链网络,使多能源主体在不诚实和互不信任的情况下,均可达成有效共识。设计模拟了一个由多能源主体构成的区块链网络,实验测试结果表明,上述方法可保证多能源主体间的有效共识,多能源主体处理单请求的平均共识时间随着主体数量的增多而增加。另外,对共识吞吐量的测试结果表明,能源对等主体下的共识吞吐量大于能源监管主体下的共识吞吐量。
基于CNN-LSTM混合神经网络模型的短期负荷预测方法

为了更好地挖掘海量数据中蕴含的有效信息,提高短期负荷预测精度,针对负荷数据时序性和非线性的特点,提出了一种基于卷积神经网络(CNN)和长短期记忆(LSTM)网络的混合模型短期负荷预测方法,将海量的历史负荷数据、气象数据、日期信息以及峰谷电价数据按时间滑动窗口构造连续特征图作为输入,先采用CNN提取特征向量,将特征向量以时序序列方式构造并作为 LSTM网络输入数据,再采用LSTM网络进行短期负荷预测。使用所提方法对江苏省某地区电力负荷数据进行预测实验,实验结果表明,文中所提出的预测方法比传统负荷预测方法、随机森林模型负荷预测模型方法和标准LSTM网络负荷预测方法具有更高的预测精度。
适用于FPGA的模块化多电平换流器电容电压均衡控制方法

子模块电容电压均衡是模块化多电平换流器稳定运行的重要前提。针对传统均压控制方法排序计算量大、器件开关频率高的问题,从实际工程角度出发,提出了一种适用于现场可编程门阵列的新型电容电压平衡控制方法。根据正常运行时电容电压波动范围划分若干子区间,并依据实时采集到的电容电压将子模块匹配到相应的子区间分组内。在此基础上,针对电容电压在额定值附近的子模块,分组时考虑上一时刻的开关状态,并遵循尽量维持原有开关状态不变的原则进一步降低了器件的开关频率。在ML605-FPGA板卡中开发实现所提方法,并与实时数字仿真器组成硬件在环实时仿真系统。仿真实验结果验证了该方法的可行性与有效性。
基于改进状态空间模型的空调负荷控制策略

空调负荷因其可中断特性可以实现系统控制信号的快速响应与调节。提出了一种基于改进状态空间模型的空调负荷控制策略。首先扩展状态空间长度,建立了更为精确的改进状态空间模型,实现无控条件下空调负荷聚合特性的跟踪。在此基础上,建立了空调聚合控制模型,实现温控信号下空调负荷动态聚合特性的跟踪。最后,对空调群进行温度优化控制,实现空调群的负荷调节。仿真结果验证了空调负荷的改进状态空间模型、聚合控制模型和温度优化控制策略的有效性。
基于单端暂态电流和差比的柔性直流配电系统断线保护

直流配电系统单极断线故障特征不明显,现有的单极断线保护依赖单一电气量量测,难以通过定值整定准确可靠地识别故障线路。文中提出一种基于单端正负极电流和差比的新型断线保护。通过分析四端直流配电系统开环与闭环运行模式下单极断线的故障机理,得出单极断线故障下故障极与非故障极线路电流的变化差异,进一步利用两者线路电流的和与差作商放大故障极与非故障极的差异,达到可靠识别故障极线路的目的。所提保护原理简单,计算量小,避免了定值无法整定的问题,基于本地测量信息即可实现快速故障识别与选极。最后,通过仿真验证了该方法的可靠性。
基于协同进化的两种电力市场出清机制分析

基于协同进化算法,对电力市场统一出清机制与一种新的双侧等效PAB(pay as bid)出清机制进行了对比分析。作为一种人工智能算法,近几年来协同进化算法逐渐成为理论分析与工程实践的热点。由于其符合进化博弈理念,并能够充分反映市场动态情况,该算法在电力市场研究中已得到广泛应用。在借鉴PAB出清方式与2016年广东市场出清方式的基础上,提出一种阶梯型报价方式下的双侧等效PAB出清机制,并运用协同进化算法对统一出清机制与双侧等效PAB出清机制进行对比验证。仿真实验结果表明相较于采用统一出清机制,采用双侧等效PAB出清机制的市场更为稳定,且市场出清结果更加贴合市场实际供需曲线交点,能够更好地反映市场的真实情况。
大规模可再生能源接入下的电力系统充裕性优化(一)旋转级备用的优化

大规模可再生能源接入需要及时响应的各级备用容量支撑,合理配置立即可用的旋转级发电侧和需求侧备用容量对平衡系统可靠性与经济性至关重要。建立有偿使用备用服务的市场机制,其基本任务是购入合适的备用容量,在满足潜在风险场景下调度需求的同时,降低系统总成本。这就要求:考察每个可选备用措施(RM)在风险场景下的备用价值;从中选取性价比较高的RM或其组合。三篇连载文章完成了场景集下多等级备用协调优化的具体建模与求解,作为连载的第一篇,文中在分析现有备用优化求解方法的基础上,提出了基于RM代价性能比的旋转级备用优化方法。以穷尽式寻优方法为精度基准,通过所提方法与混合整数线性规划方法的对比,验证了所提方法的有效性。同时通过算例,从效率和精度两个方面给出了所提优化方法在不同规模系统下的表现。
澳大利亚100 MW储能运行分析及对中国的启示

2017年12月1日,100 MW/129 MW·h特斯拉(Tesla)锂电池储能电站在澳大利亚南澳州投运,并于2017年12月14日和2018年1月18日维多利亚州的Loy Yang发电站机组跳闸事故中跨区参与电网调频。首先,分析了Tesla储能电池投入澳大利亚电网运行的物理和经济原因,介绍了电池的结构及控制策略,Tesla储能投运后的运行状况;然后,从制定中国储能参与电网运行技术标准和评价体系、发挥储能部分替代火电机组一次调频的能力、借鉴国外快速调频辅助服务模式、探索储能自盈利商业模式等角度深入探讨了Tesla储能运行对中国储能及储-网技术的启示和借鉴。
含高渗透率可再生能源的配电网广义储能优化配置

广义储能系统包括固定储能系统和具有存储热能、势能和电能等的可控负载。针对含有高渗透率可再生能源的配电网的广义储能优化配置问题,提出了广义储能配置的二层优化模型。根据所提方法,外层采用遗传算法搜索广义储能配置方案,内层根据动态规划算法得到广义储能的最优运行策略,通过内外层交替优化对含有不同渗透率可再生能源以及可控负荷的配电网进行广义储能容量优化配置,并在IEEE 33节点配电网中对提出的方法进行验证。仿真计算结果表明,在高渗透率可再生能源条件下,所提方法能通过可控负载有效增加配电网系统的调控资源,显著减小固定储能配置容量,降低系统的运行成本。
辅助单台火电机组AGC的电池储能系统双层优化配置方法

随着储能辅助火电机组自动发电控制(AGC)调频示范工程的开展,储能容量优化配置逐渐受到业界关注。针对当前电池储能系统(BESS)容量配置存在的技术与经济性难以制衡的问题,建立辅助单台机组AGC的BESS双层容量配置模型,运行层基于所设计充放电策略以等效寿命损耗和偏差电量比最小为目标以满足运行技术性需求;经济层以K_p补偿收益及全寿命周期成本下年均净收益最大化得出BESS额定功率和容量配置。其次,构建自适应全局和声搜索-多目标粒子群嵌套算法,对辅助机组AGC调频的BESS配置双层模型求解寻优。最后,基于1 000 MW机组某运行日数据,通过仿真计算得出优化配置结果,并分析其经济性和技术性指标,验证该方法的可行性和有效性。
考虑EV换电站调度和区块链数据存储的电网分布式优化

随着电动汽车规模的迅速增长和主动配电网的发展,对包含电动汽车的电力系统进行调度优化变得越来越重要。文中提出一种包含电动汽车换电站优化调度的三层分布式算法,相比于传统的中心化算法,该算法对于趋于分散布局的现代电力系统更加适用。在此基础上,构建了针对该模型的区块链数据存储与共识体系,保证所有历史数据不被篡改和可追溯。此外,提出了适用于该算法的电动汽车换电站车辆入网(V2G)的电价引导模型,能够准确地引导电动汽车换电站的V2G行为。针对优化运行中可能存在的线路阻塞问题,采用动态约束集法对优化结果进行了校正。最后,通过对15节点测试系统进行仿真,验证了该模型对于分布式电网布局的适用性。
具有无功馈送绕组的多相永磁同步发电机稳态特性

对于5 MW及以上超大功率近海风电机组,现有中低压技术方案使发电机与变流器均需要承受较大电流,因此风电系统效率低下。文中简述了具有无功馈送绕组的高压永磁多相风力发电机结构。这种新的结构可以利用拓扑简单的单极性变流器串联直接实现高压直流,同时利用无功馈送绕组,向发电机注入无功功率可以实现发电机励磁与转矩的解耦控制。另外,新的技术方案还能在直流母线短路时,对短路电流峰值进行抑制。文中着重分析了该方案中发电机的稳态特性,首先推导了定子多绕组同步发电机的数学模型,然后通过数值计算的方法,利用一个设计好的6.7 MVA风力发电机相关参数对新的技术方案中发电机的稳态特性进行了分析。
计及动态管存的电-气互联系统优化调度与高比例风电消纳

面向高比例风电接入下电-气互联系统(IEGS)的日前优化调度问题,首先提出了风电并网功率比例因子,将其作为控制变量引入风电的随机性模型中,使风电建模可反映风电不确定程度与并网功率的相关性。其次,基于天然气传输的动态管存模型及流量平衡方程,推导了动态管存特性在应对天然气负荷波动时所呈现的缓冲特性机理。进一步地,以IEGS外购能源费用最小为目标,计及动态管存特性,同时引入极限场景的优化方法,建立了含高比例风电的IEGS日前经济调度模型,并对模型进行线性化求解。最后,构建仿真系统,验证了动态管存特性对风电不确定性功率的缓解作用,可有效提升系统运行的灵活性。同时,得出电转气(P2G)设备的应用有利于提升风电消纳能力的结论,但该能力受到风电不确定程度的制约。
考虑电池储能寿命模型的发电计划优化

电池储能的寿命将受到其运行方式的影响。对规模化电池储能接入电力系统的发电计划优化问题进行了研究,重点考虑了电池储能的寿命模型及其在不同运行方式下的折损与经济性。文中依据电池寿命的影响机理和半经验模型,针对全系统优化的简化建模的要求,归纳出了基于交换功率和基于放电深度两类电池寿命模型,其中基于放电深度的模型可进一步区分为考虑日循环次数和等效循环次数两种计算方式。接着,将电池寿命模型分别内嵌到电力系统的机组组合问题中进行一体化的优化求解,构建了一个混合整数线性规划的数学模型。最后,通过算例分析比较了不同模型的适用性与建模效果。
植物功能性状对土壤保持的影响硏究述评

植被对土壤保持具有重要的影响,但是从植物功能性状的角度总结评述植被对土壤保持影响的研究并不多见。总结评述了植物地上功能性状、地下功能性状对土壤保持功能的影响以及植物地上、地下功能性状的关系,认为:(1)植被地上部分功能性状对土壤保持的作用主要体现在对溅蚀、面蚀的影响及间接改变土壤理化性质等方面,其功能性状指标主要包括叶面积、叶长、叶宽、枝数、植被高度等;(2)植被地下部分功能性状对土壤保持的作用主要体现在固持土壤、提高土壤抗剪切强度、提高土壤抗侵蚀能力、增强土壤渗透性,植物根系固持土壤与根系抗拉能力密切相关,植物根系土壤的物理和水文性质,与细根比例、根长密度、根表面积等性状密切相关;(3)可以通过植物地上部分功能性状间接反映地下部分功能性状,但是现有研究多为定性认识;(4)在植物功能性状对土壤保持的研究中亟待加强植被地上地下功能性状的长期定位监测,深化植被功能性状尤其是根系特征与土壤保持的作用机理,加强植被地上部分、地下部分功能性状的定量表达,建立植被功能性状与土壤保持功能的定量关系,实现植被功能性状与土壤保持功能特征的动态链接。
黑河中游湿地不同恢复方式对土壤和植被的影晌——以张掖国家湿地公园为例

湿地是自然界最富生物多样性的生态景观和人类社会赖以生存和发展的环境之一,对维护生态系统功能和区域生态安全有着重要意义。为阐明不同湿地恢复方式对土壤和植被的影响,以黑河中游地区张掖国家湿地公园为研究对象,比较了自然恢复方式、恢复利用方式和恢复保护方式下植物多样性、植物生长状态、土壤pH、盐分、容重、水分含量、有机碳、全氮、全磷、速效氮、速效磷的变化特征,研究结果表明:在自然恢复方式下,湿地各层土壤全磷、土壤速效磷、土壤速效氮、物种多样性值最高,反映出自然恢复方式可能成为干旱区土壤磷固存的有效手段,适当干扰可能成为干旱区提高物种多样性的有效方法;恢复保护方式下,湿地植物多度最高165.67±25,表明恢复保护方式有助于植被的生长繁殖;恢复利用方式下,湿地各层土壤含水量、土壤有机碳、土壤全氮、植被盖度值最高,土壤盐分含量、土壤PH值最低,湿地物种多样性较高。表明恢复利用方式可以有效降低湿地土壤盐分,提高土壤碳、氮含量的潜力,适当人为管理可能成为干旱区湿地恢复过程中提高湿地物种多样性的有效管理方法。该研究结果对于干旱区湿地恢复、保护与重建的效应评估和恢复方式的选择提供一定的理论支持和决策参考。