mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
西北地区砂料中泥对聚羧酸减水剂作用机理研究

以砂中洗出泥土和自制聚醚型聚羧酸减水剂为研究对象,通过XRF、XRD、SEM、IR、BET等分析技术测试泥土吸附聚羧酸减水剂前后物化结构变化特征,探讨了西北区域砂料所含泥土对聚羧酸减水剂的作用机理。结果表明:西北区域砂中所含泥土中黏性矿物含量较低,泥土中大部分空隙被碳酸盐填充,其对聚羧酸减水剂的吸附行为主要发生在泥土片状结构的边棱上;在碱性水溶液环境中,泥土矿物本身富含的钙、镁、铁等金属离子与聚羧酸减水剂结构中的-COOH、-OH等活性阴离子官能团缔合,从而形成了泥土对聚羧酸减水剂的吸附,金属离子起到了桥梁作用;泥土具有吸水溶胀性,泥土对聚羧酸减水剂和水的吸附能力强于水泥,导致作用于水泥的水和聚羧酸减水剂减少,从而降低了聚羧酸减水剂对水泥的分散性。
基于虚拟样机技术圆盘式果园生草刈割机工作过程仿真与验证

通过Solid Works设计了圆盘式生草刈割机的虚拟样机,然后利用机械系统动力学自动分析(Automatic dynamic analysis of mechanical systems,ADAMS)虚拟样机分析软件对其工作过程进行仿真,得到刀片旋转一周时的运动轨迹,对模型进行三因素三水平多指标的正交试验,并对试验数据采取综合平衡法,确定切割器运动参数的最佳取值,结果表明,前进速度为2.74km·h~(-1),刀盘速度为2 000r·min~(-1),刀片数为3片时,重割区与漏割区面积有效减少。利用实体样机在田间试验,测试了切割器的运动参数与性能指标,结果显示,仿真数据真实可靠,对于圆盘式果园生草刈割机运动参数选择具有指导意义。
不同品种燕麦在扬州地区的生产性能

本研究以8个不同品种的燕麦(Avena sativa)作为试验材料,从物候期、农艺性状和牧草品质等方面进行综合探究,以期筛选出适合南方种植的优良燕麦品种。结果表明,各品种燕麦均在4月中旬进入抽穗期,但不同品种燕麦的各项指标间均存在着差异,收获期枪手的植株高度和干草产量均为试验组最高,贝勒鲜草产量最高,小马粗蛋白含量最高,林纳粗脂肪含量最高,各燕麦品种间尤以粗脂肪含量的差异最为明显。目前国内常用蛋白质产量作为牧草生产性能的评价指标,本研究中品种林纳的蛋白质产量为810.94kg·hm~(-2),为试验品种中最高。因此,从生育期和蛋白产量来看,燕麦林纳在该区域冬闲田利用中更具有利用价值和潜力。
棘孢木霉葡聚糖酶基因Glu1的克隆及原核表达

从棘孢木霉(Trichoderma asperellum)ACCC30536中克隆获得一个葡聚糖酶基因Glu1,其cDNA全长984bp,编码327个氨基酸。该葡聚糖酶属于Glyco-hydro-12家族,推测为β-1,4-葡聚糖酶,与深绿木霉IMI 206040的Glycohydro- 12家族蛋白(XP_013940397.1)有91%相似性,且亲缘关系较近。运用qRT-PCR技术检测9种诱导条件下棘孢木霉Glu1基因的表达水平,结果表明,Glu1基因能参与棘孢木霉对山新杨(
洞庭湖区不同品种紫花苜蓿的混播效应

为探讨高秋眠级紫花苜蓿(Medicago sativa)不同品种间混播对其产量、品质、根系及株高等指标的影响,对品种WL712、WL903和WL656与南方地区推广种植的WL525进行混播试验。结果表明:1)混播组合的粗蛋白产量与单播WL525间没有显著差异(P>0.05),但高于其他的品种单播;2)混播组合的株高虽然没有显著提高,但纤维含量有所减少,纤维含量随着刈割茬次的增加呈现递减趋势;3)混播组合的根颈分枝数和根颈直径生长指标较单播有优势;4)混播组合中WL656∶WL525=1∶4和WL712∶WL525=1∶2组合的总干草产量最高,达到14.67t·hm~(-2),营养品质达到特级紫花苜蓿干草标准,全年生长情况较其他组合好,是可以进一步追踪研究的品种间混播组合。综合而言,不同比例紫花苜蓿品种间混播可提高牧草品质,促进根系生长。
高丹草及其亲本种子胚差异蛋白质组学分析

高丹草是综合高粱和苏丹草双亲优良性状的一年生禾本科饲草,其杂种优势特别明显,但杂种优势形成机理还不明确。为了揭示高丹草杂种优势形成机理,本研究以杂种高丹草及其亲本的成熟胚为试材,利用Label free结合质谱技术,采用生物信息学分析方法在蛋白质组学水平进行研究。研究结果鉴定出差异蛋白124个,其中加性积累蛋白48个,占差异蛋白总数的38.71%,加性积累蛋白中上调蛋白19个,下调蛋白29个。鉴定出非加性积累蛋白为76个,占差异蛋白总数的61.29%,非加性积累蛋白的表达模式以超高亲表达所占比例最大(29个),其次是偏高亲表达模式(18个),偏低亲表达模式次之(14个),另外还有超低亲表达模式(10个),以及不属于该四种表达模式蛋白5个,因此,加性积累蛋白在高丹草成熟胚杂种优势形成上起主导作用。加性与非加性积累蛋白涉及多个功能组,主要是胁迫响应、碳水化合物代谢、转录调控、发育调控、信号转导、蛋白质代谢等功能类别。
利用梯度结构张量检测盐丘与断层

在盐岩剧烈活动地区,在盐的挤压下地层发生严重变形,形成复杂的构造特征,导致断层识别困难,常规的相干和曲率算法很难取得理想的效果。为此,提出了梯度结构张量(GST)不连续性检测技术。首先利用地震数据构造梯度结构张量,然后对梯度结构张量做特征分解,求取其特征值和特征向量,最后利用三个特征值的组合构建出一种混沌度量,可屏蔽弯曲地层的影响,从而有效识别复杂构造中的断层及盐丘发育范围。实际应用表明,在盐岩剧烈活动地区的断层识别中,与基于特征结构的相干估计算法、曲率等算法相比,GST方法能够更好地克服由陡倾地层引起的不连续性假象,可清晰地反映真实的断层信息和盐丘发育范围,为盐丘的三维雕刻提供了可靠的基础数据。
综合有机地球化学和测井信息的烃源岩地震评价———以辽中凹陷沙三段为例

海域和勘探前沿地区钻井和取心资料少,仅利用常规地球化学和测井资料评价烃源岩的方法难以满足高精度资源量计算的要求。为此,利用辽中凹陷覆盖全区的三维地震资料,通过建立综合有机地球化学和测井信息的烃源岩地震评价方法预测深层烃源岩发育相带。利用研究区热模拟TOC(有机碳含量)值与测井参数AC及RT标准化值进行拟合,分别建立了辽中凹陷沙三中及沙三下TOC测井预测模型;通过烃源岩地震相识别和地震波阻抗反演查明了烃源岩的分布范围和厚度;通过优选平均光滑反射强度、均方根振幅、平均瞬时频率和平均瞬时相位等4种地震属性参数,拟合出烃源岩归一化TOC经验公式,预测了烃源岩有机质丰度。对比所提方法得到的烃源岩TOC和厚度值与钻井实测值,发现两者的相对误差的平均值分别为9.56%和10.06%,说明方法具有较高可靠性和实用性。利用所提方法预测了辽中凹陷3个洼陷的烃源岩厚度和TOC平面分布,认为厚度较大的烃源岩分布在辽中北洼和辽中中洼,为该区主力烃源灶,沙三中亚段烃源岩TOC、厚度以及分布范围均优于沙三下亚段。
稀疏反射系数频率域正余弦分量协同反演方法

谱反演作为近年出现的一种反演方法,不依赖测井资料等先验信息,只需利用地震数据本身的频谱信息就可反演地层稀疏反射系数,并能突破常规地震资料调谐效应导致的分辨率极限。研究发现,时间域的奇偶脉冲分量与频率域的正余弦分量具有等价性。基于此,本文提出一种直接在频率域利用地震数据谱的正余弦分量进行协同反演的方法,得到高分辨率稀疏反射系数序列。理论模型试验和实际资料应用结果表明,利用该方法能取得精确的反演结果,能识别原始地震剖面上无法分辨的薄层和小尺度地质体。
应用网格走时的射线路径计算方法

子射线法(Raylet method)基于走时场的互易性,可用于多路径射线的计算。针对子射线法在拾取总走时(源点到给定点走时与接收点到给定点走时之和)场极值中存在的困难与稳定性问题,提出利用反插值求取总走时场中走时横向或纵向一阶导数为零的点来构成射线路径。此外,结合多级次计算策略,利用上述算法得到了全部的续至射线。在均匀介质和垂向梯度介质中,通过与解析结果的数值对比,发现计算网格尺度与导数算子长度对上述算法的精度有一定影响;在横向变速介质中,数值试验表明该算法相对于常规运动学射线追踪只有很小的计算偏差,其对横向变速具有很强的适应能力。低速体模型和Marmousi模型试算结果表明,本文算法对复杂模型具有令人满意的计算精度和计算效率。
利用非双曲时距校正快速抽取CCP道集

转换波CCP道集的抽取及其速度分析是CCP叠加成像的重点和难点。本文提出一种快速抽取CCP道集的方法,该方法基于精确成像的转换波时距曲线公式,利用面元分割方法,快速抽取CCP道集。针对CCP道集的非对称性,利用设置虚拟震源和虚拟接收点的方法校正非双曲CCP道集。在非双曲校正后得到具有双曲时距特征的CCP道集,因此可用常规纵波处理系统完成转换波速度的分析和动校正及叠加。分别利用模型数据和实际数据抽取CCP道集和测试非双曲校正。结果表明,新方法获得的CCP道集速度谱能量团更加集中,且校正后的CCP道集同相轴更加水平,证明了本文方法的正确性,且精度更高。
耳窥镜直视下气管插管法构建小鼠新型隐球菌肺炎合并脑膜炎模型

目的采用耳窥镜直视下气管插管法构建小鼠新型隐球菌肺炎合并脑膜炎模型。方法20只雄性C57BL/C小鼠分为正常对照组和感染组,每组均为10只,实验当日小鼠在耳窥镜直视下行气管插管后,感染组沿气管内插管注射10 μL新型隐球菌,正常对照组沿气管内插管注射10 μL氯化钠溶液,在注射细菌后的0 h、第3、5、7和10天观察小鼠一般情况和体质量,于0 h每组处死3只小鼠,第10天处死剩余小鼠,进行小鼠肺脏、肝脏、脾脏和脑组织等组织菌落计数和肺、脑组织病理检查以判断肺炎合并脑膜炎模型是否构建成功。结果感染组10只小鼠行耳窥镜直视下气管插管,均获成功,无小鼠插管后死亡。沿气管内插管注射菌液浓度为2.0×10~9菌落形成单位(colony-forming units,CFU)/mL,气管插管后0 h处死小鼠取肺并定量,其菌落计数为(7.84±0.13) lg CFU/g。2组小鼠观察至感染后10 d,均无小鼠死亡。第10天小鼠肺内菌量平均值达到(8.11±0.81) lg CFU/g,与0 h比较略有增加,第10天小鼠脑组织内菌量达到(4.84±0.21) lgCFU/g。病理结果提示支气管、肺泡及间质内见大量隐球菌,脑实质内见灶性隐球菌浸润。结论采用耳窥镜直视下气管插管法成功构建了小鼠新型隐球菌肺炎合并脑膜炎模型,方法操作简便,成功率高。
左心声学造影与二维超声心动图测量左心室厚度的对照研究

目的对比分析二维超声心动图( two-dimensional echocardiography,2DE)与左心声学造影( left ventricle opacification,LVO)在测量左心室室壁厚度中的差异,利用LVO结果以指导2DE在临床准确测量室壁厚度中的应用。方法收集2017年3月至2018年3月113例我院心内科住院患者行2DE与LVO检查的结果,按照18节段划分左心室室壁,以LVO测量结果为参考标准,两种检查方法测量舒张期及收缩期室壁厚度,分别采用配对t检验方法比较两者测量结果在18节段中的差异。结果两种方法测量的舒张期室壁厚度在1、2、7、8、11节段差异无统计学意义( P > 0.05) ,其余节段差异具有统计学意义( P < 0.05) ;两种方法测量收缩期室壁厚度时,1 、2、7、8、9、11、12、13、14节段差异无统计学意义( P > 0.05) ,其余节段差异有统计学意义( P < 0.05) 。结论2DE在测量舒张期室间隔基底段及中段、前侧壁中段和收缩期大部分节段测量结果准确可靠,有非常高的临床使用价值;但在其余节段室壁厚度的测量中存在误差,应使用LVO技术进行准确测量。
两种肝脏成像技术联合血清型模型对乙型肝炎相关肝纤维化的诊断价值

目的比较基于瞬时弹性成像技术(transient elastography, TE)的FibroScan、脉冲辐射力成像技术(acoustic radiation force impulse, ARFI)联合血清学模型即天冬氨酸转氨酶与血小板比值(aspartate aminotransferase-to-platelet ratio, APRI)、纤维化指数-4 (fibrosis-4,FIB-4)评估乙型肝炎相关肝纤维化的诊断效能。方法选取2014年10月至2017年5月在上海市普陀区中心医院的慢性HBV感染患者67例,同时行2种肝脏成像技术FibroScan、ARFI及血清学检查,以病理学结果为金标准,分析比较FibroScan、ARFI分别联合血清学模型APRI、FIB-4无创评估肝纤维化的价值。符合正态分布的计量资料采用t检验,非正态分布的计量资料采用Mann-WhitneyU检验。结果以肝组织病理纤维化分期结果为依据,血清学模型APRI、FIB-4及FibroScanARFI诊断肝纤维化≥S2的受试者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线下面积(area under curve, AUC)分别为0.752、0.612、0.885和0.850;诊断肝纤维化≥S3的AUC分别为0.746、0.733、0.851和0.863;诊断肝纤维化≥S4的AUC分别为0.782、0.705、0.962和0.981。两两联合,即APRI联合FibroScan、APRI联合ARFI、FIB-4联合FibroScan、FIB-4联合ARFI诊断肝纤维化≥S2的AUC分别为0.887、0.861、0.893、0.853;诊断肝纤维化≥S3的AUC分别为0.873、0.871、0.900和0.875;诊断肝纤维化≥S4的AUC分别为0.952、0.981、0.969和0.981。FibroScan、ARFI与肝脏炎症分级(r=0.467,P = 0.000,r=0.371,P = 0.002)、黄疸呈正相关(r=0.424,P = 0.000,r=0.0.312,P = 0.01),与血小板负相关(r= —0.331,P = 0.006,r=—0.312,P = 0.01)。FibrOScan、ARFI及联合后的ROC曲线下面积相较单一血清学模型显著升高(均P<0.05)。结论血清学模型APRI、FIB-4及FibroScan、ARFI对肝纤维化均有一定评估价值,FibroScan、ARFI的价值更大,而ARFI因其可融合于普通超声检查系统,便于推广应用。联合应用弹性超声、FibroScan、ARFI和血清学模型APRI、FIB-4可提高单一方法诊断肝纤维化的敏感度和特异度,建议临床将血清学模型联合肝脏TE来评估、随访乙型肝炎相关纤维化。
异方差问题伪检验研究

研究目标:探讨异方差相关的伪检验及参数可分辨问题。研究方法:运用理论分析和蒙特卡洛仿真方法。研究发现:同方差或异方差情形使用错误异方差的WLS的假设检验是错误的,易导致伪回归,常比直接使用OLS更糟;异方差时虽估计是一致的,即使大样本也不可直接使用OLS进行假设检验,因得到伪回归或将显著参数误判为不显著的可能性不会随样本增大而改善;稳健方差估计可得到OLS实际方差的较好估计,对原假设误判通常无影响,但参数分辨力变差,检验功效明显下降;WLS的BLUE性很不稳健,只识别出引起异方差的变量而不了解其完整结构没有意义。研究创新:推导出参数分辨率公式,发现避免异方差伪检验的思路。研究价值:为正确评价存在异方差的模型提供了有益的建议。
全球价值链中的关税成本效应分析———兼论中美贸易摩擦的价格效应和福利效应

研究目标:测算关税的累积成本并模拟分析中美加征关税的价格效应和福利效应。研究方法:构建全球投入产出价格效应模型,并利用2014年全球投入产出表(WIOT)和分行业关税率数据进行测算和加征关税的情景模拟分析。研究发现:总体上,现行关税体系对中国行业的价格影响大于美国。但中美加征关税,将使得美国的价格水平提高幅度大于中国,进而美国居民的福利损失总体上大于中国。研究创新:将单国投入产出价格模型拓展到引入关税的全球投入产出价格模型。多角度阐述全球投入产出价格模型并论证价格效应模型与累积关税成本测算框架的一致性。研究价值:提供了在全球价值链视角下估算关税的价格效应和福利效应的方法,并为后续研究提供数据基础。
绝缘子覆雪闪络特性及其改进量子神经网络的预测模型

准确评估绝缘子覆雪融雪过程中闪络电压特性,对恶劣气象条件下电网安全运行水平评估和线路检修策略决策具有重要意义。针对FXBW-35/70型复合绝缘子,采用人工覆雪闪络电压试验方法,对均匀覆雪和不均匀覆雪绝缘子串的覆雪期、融雪初期和融雪后期3个阶段的闪络电压特性进行了试验研究,分析了各阶段闪络电压和泄漏电流变化特征及其产生原因。通过分析覆雪绝缘子的电场分布,探究了融雪期闪络电压变化的原因。研究基于深度自编码网络与量子神经网络结合的覆雪闪络电压特性变化建模方法,建立基于改进量子神经网络的覆雪闪络电压预测模型。人工覆雪闪络电压试验测试和验证结果表明,提出的改进量子神经网络闪络电压预测模型与单一的反向传播神经网络、支持向量机模型和遗传算法模型相比,能够更加准确地反映北方地区线路绝缘子覆雪融雪过程中的闪络电压变化特性,其预测结果可为电网安全评估与检修决策提供有效指导。
一种基于多元统计分析的变压器状态评判方法

为充分利用变压器的多元状态监测信息,实现对变压器运行状态的准确评判,分析了多元T2控制图、多元累积和控制图以及多元指数加权滑动平均控制图3种典型多元统计控制图用于变压器状态评判的构建方法,对比了不同控制图对变压器状态变化波动检出能力的区别,筛选出多元累积和控制图用于变压器运行状态的评判。通过对变压器正常运行状态以及故障状态监测数据的分析表明,多元累积和控制图可将变压器的多元监测数据转化成一个统计指标,以直观的形式表示出来,易于发现变压器运行过程中状态参数均值向量及协方差向量的异常变动,可提前发现变压器运行状态的异常,识别灵敏度更高。
基于事件驱动的西北电网紧急备用支援技术

随着区域电网送受电规模的逐年增加,直流大功率缺失故障严重影响了电网频率稳定和输电安全。结合西北电网多直流、大送端的特点,从控制模式、考核机制和运行方式方面,分析了动态区域控制偏差(area control error,ACE)在西北电网应用的适应性问题;提出了西北电网紧急备用支援的系统架构,以扰动事件为驱动主体,自动执行备用共享组内的联络线计划修正;提出了基于扰动事件的功率损失容量计算方法,通过对扰动事件分类分析建立逻辑矩阵,便于从复杂的设备扰动中识别出故障信息;提出了考虑安全约束的备用支援分摊策略,以省级电网中间层模型参与分摊容量计算和关键断面校验,满足广义联络线与断面安全的运行控制要求。最后,结合实例验证了该系统的有效性,在大功率缺失故障下能够充分发挥区域电网备用优势,提升电网的安全稳定运行水平。
基于调控云的网络分析服务架构

为解决网络分析应用在多级调度分级部署、数据共享困难、多用户多需求支撑能力不足和应用计算准确度待提升等问题,提出了基于调控云的网络分析应用服务模式:应用的统一服务和电网数据的全网共享。基于调控云的虚拟资源和公共组件,研究了电网数据信息结构构建、网络分析应用计算服务封装、分布式事务管理的设计方法。以状态估计、调度员潮流和静态安全分析为例,阐述了一套服务多用户按需使用的计算服务流程和应用模式。
中压直流配电系统接地方式研究

在分析基于电压源换流器的直流配电网特点的基础上,从提高直流配电网供电可靠性出发,对中压直流配电系统的接地方式进行了研究。首先,分析了直流配电网的主要特点,即:广泛采用对称单极的结构;根据不同的电压等级可能采用两电平换流器或模块化多电平(MMC)换流器;可以通过联接变压器与交流系统相连,也可以直接与交流系统相连。在此基础上,分别针对两电平换流器和模块化多电平(MMC)换流器,分析了交流侧接地方式与直流侧接地方式的耦合关系,并以保证直流配电网供电的连续性和电能质量为目标,对直流配电系统的接地方式进行了研究。最后,针对直流配电网的运行场景,给出了直流配电系统接地的推荐方案,并通过仿真验证了方案的合理性。
基于二阶锥松弛和Big-M法的配电网分布式电源优化配置

提出一种基于二阶锥松弛和Big-M法的配电网DG(distributed generation,DG)优化配置的有效方法。通过适当处理PQ、PV、PI和PQ(V)4种类型DG的并网潮流约束,精确计及DG的运行控制方式对优化配置的影响。利用二阶锥松弛方法,将交流潮流约束、ZIP负荷约束和PI、 PQ(V)型DG并网潮流约束转化为二阶锥规划问题,并通过适当设置优化目标函数,保证松弛误差趋于零。为了解决DG优化配置中的混合整数非线性约束、PV型节点无功功率越限和无功补偿整数约束问题,利用Big-M方法将其转化为便于有效求解的混合整数二阶锥规划问题。通过多个测试场景表明,所提出的二阶锥松弛方法具有非常高的求解精度,而且具备求解多类型DG多区域优化配置问题的能力。并且发现,适当调整DG的功率因数可以显著降低系统损耗;采用多DG分散配置比单DG集中配置的降损效果更好;增加电压偏移质量优化目标后,可以使电压分布更加扁平,显著提高系统电压质量。采用IEEE-33节点和PG&E69节点配电系统的仿真结果验证了所提出方法的可行性和有效性。
考虑负荷裕度的主动配电网运行优化模型

配电网运行时需要预留一定的负荷裕度以应对负荷的快速变化。主动配电网由于装设了分布式电源(distributed generation,DG)和储能系统(energy storage system,ESS),使其具备比传统配电网更大的供电能力和更灵活的调节能力。然而,DG出力的波动性使得主动配电的负荷裕度分布不均衡,配电网不能较好地应对负荷波动。建立了一种考虑负荷裕度的主动配电网运行优化混合整数规划模型,该模型以负荷裕度最大为目标,考虑了负荷裕度的均衡分布、潮流约束和拓扑约束。采用修改的IEEE33节点配电系统测试验证了所提模型,结果表明:1)主动配电网的供电能力更强,负荷裕度具备调节能力;2)目标函数考虑负荷裕度均衡分布时,负荷裕度总量相同,而负荷裕度分布更加均衡,其分布方差由0.021大幅度缩小为0.005,较好地提高了配电网应对负荷波动的能力;3)在考虑负荷裕度均衡分布时,ESS紧急负荷补偿能力较不考虑负荷裕度均衡提升2%,ESS的紧急负荷补偿缺额下降6%,抗干扰能力明显提升。
多虚拟电厂日前鲁棒交易策略研究

随着市场改革逐步深入,大量社会资本涌入售电侧展开激烈竞争,未来电力市场交易必然存在多个虚拟电厂参与的格局,且各虚拟电厂内部风电等清洁能源存在不确定性,基于此,构建了多虚拟电厂非合作动态博弈日前市场优化交易模型。各主体充分考虑需求响应和电动汽车等为运行约束,采用市场模拟出清来表征其他虚拟电厂对自身决策的作用关系,并通过库恩-塔克(Karush-Kuhn-Tucker,KKT)条件等值表达,以收益最大化为目标制定最优竞标方案。此外,考虑虚拟电厂内部可再生能源出力不确定性以及控制对象的调节能力,将确定性竞标模型扩展为两阶段鲁棒优化模型,并通过列约束生成算法对主子问题进行交替求解,其中子问题中利用强对偶理论及Big-M法对max-min模型进行对偶并线性化处理。最后通过对整合不同分布式能源的多虚拟电厂系统进行算例分析,为虚拟电厂市场交易提供思路和参考。
基于SDN的动态优化路由策略在信息物理融合电力系统连锁故障中的研究与应用

信息物理融合电力系统连锁故障中,信息层延时对故障的发展起到推波助澜的作用。为了降低系统故障风险,有必要在故障环境下分析降低延时的方法及其影响。为了缓解信息层信息传输延时和拥塞,首先将软件定义网络(soft defined networks,SDN)的构架引入信息物理融合电力系统信息层,提出基于SDN的信息层动态优化路由策略。进而对比了小世界信息层网络和无标度信息层网络下,采用静态路由策略和SDN动态优化路由策略时的传输延时和节点拥堵情况。最后,回到信息物理融合电力系统连锁故障模拟场景,对比讨论了两种路由策略对不同规模连锁故障发展的影响。在小世界信息层网络和无标度信息层网络中,采用SDN动态优化路由策略平衡了不同节点的排队压力,缓解了拥堵程度,降低了最长信息传输延时和平均信息传输延时。连锁故障模拟表明,信息层动态优化路由策略提高了故障中物理电网安全控制的准确性且降低了连锁故障风险。
基于风机调控能力排序的风电场实时有功控制策略

科学有效的风电场实时有功控制策略能够充分挖掘风电场有功调控的潜力,提高其参与电力系统调度的能力。考虑风电场实时运行状态和超短期功率预测结果,提出了一种基于风电机组调控能力排序的风电场实时有功控制策略。首先选择风电机组的实时出力、预测功率的变化趋势和功率调节速率等统计量作为评估指标,然后运用熵值决策法和模糊理论将风电机组的有功调控能力定量化,再根据风机的实际运行状况和超短期功率预测结果等信息将风电机组分类,最后根据机组分类结果和有功调控能力排序表对风电场内风电机组的有功出力进行调整。以中国北方某座风电场为算例,演示了整个调控步骤。
水电直流孤岛系统的Hopf分岔和极限环

以水电为主的直流孤岛送出系统中多次出现具有长振荡周期和稳定振幅的超低频频率振荡事件。考虑到水轮机的非线性特性,建立了水电孤岛系统的非线性描述方程进行研究。并对比了非线性系统和其线性化模型下的稳定性和表现,发现了水电孤岛系统中非线性模型下的Hopf分岔和稳定极限环现象。在一定的参数范围内,系统平衡点不稳定,但出现稳定的极限环,系统轨迹收敛到极限环而呈现出等幅振荡。进一步分析得到极限环特性与Hopf分岔参数的关系。分析结果为研究水电直流孤岛中频率稳定问题提供了一种理论上的可能,最后说明了考虑水轮机非线性的重要性。
三端口直流能量路由器在TCM调制下的优化控制策略

针对应用于直流微电网的三端口直流能量路由器,分析了传统移相调制(conventional phase shift modulation, CPM)下各端口之间的能量路由情况。在此基础上,定量分析了CPM调制方式下电流有效值和系统通态损耗间的关系,揭示了较大的无功功率和电压不匹配时失去零电压开关(zero voltage switching,ZVS)是造成三有源桥(triple active bridge,TAB)轻载效率较低的主要原因;为此提出基于三角波电流模式调制(triangular current mode modulation,TCM)优化的控制策略,并分析其运行机理;推导了TAB变换器中各元件电压电流特性和功率传输特性,得出了通过使电感电流断续消除环流或非有功电流分量,从而减小通态损耗的方法;再者,探讨了负载功率波动或功率流向切换情况下直流端口电压的稳定控制方法。仿真和实验结果表明了TCM调制应用于TAB变换器的正确性和可行性。
计及日照强度时间周期特征的光伏并网系统风险评估方法

目前在含大规模光伏电站的电力系统中长期风险评估中,多采用概率分布模型来模拟日照强度,但该方法无法反映光伏出力及系统风险的时变特征。针对上述不足,以甘肃某光伏电站收集的日照强度数据为样本,对不同时间尺度下的日照强度变化规律进行了分析,用三阶傅里叶函数拟合其月尺度下的变化趋势,用服从三参数威布尔分布的随机变量模拟其日尺度下的波动特征,二者叠加建立日照强度的时间周期特征模型,并验证了该模型的有效性和普适性。根据光电转换关系,进一步建立了光伏电站输出功率的时间周期特征模型,并采用蒙特卡洛模拟法评估光伏并网系统的时变风险。以IEEE-RTS79系统为例,验证了所提方法的有效性。风险评估结果可为电网中长期调度和光伏电站检修决策等提供参考。
智能电网“源-荷”协同调度框架及实现

区别于传统发电调度,从柔性负荷响应建模、分层分级发用电协同调度和协同调度评估分析3个方面对“源-荷”协同调度系统进行详细讨论和阐述。介绍了协同调度系统的主要运行流程,设计了系统软件架构和硬件配置思路。在智能电网调控系统(D5000)上完成“源-荷”协同调度软件的研发,并在我国某省级电网得到示范应用。“源-荷”协同调度可显著提升间歇性新能源消纳能力、降低常规火电机组的日峰谷差和煤耗,并有助于降低电网调度的成本。
一种计及全量测相关性的混合电力系统状态估计方法

针对电力系统状态估计中全量测存在相关性的实际情况,提出一种计及全量测相关性的混合电力系统状态估计方法。首先,利用无迹变换法计算来自数据采集与监视控制(supervisory control and data acquisition,SCADA)系统量测之间的统计相关性;其次采用量测缓冲器和向量自递归模型(vector autoregressive model,VAR)计及相量测量单元(phasor measurement units,PMU)量测的时空相关性,最终形成两部分相结合的混合线性状态估计方法。该方法在充分考虑PMU量测量之间时相关性的同时,能够确保PMU量测量与基于具有相关性的SCADA量测状态估计结果保持时标的一致性,进而有效地得到计及全量测相关性的电力系统状态估计结果。通过在IEEE-118标准节点系统上进行大量仿真算例分析,结果表明所提方法能够明显提高状态估计结果的精度。
谐波和不对称电网电压下MMC-HVDC桥臂电流控制策略

随着模块化多电平高压直流输电(modular multilevel converter based high voltage direct current,MMC-HVDC)工程的不断推广应用,与MMC-HVDC所连交流电网呈现多样化趋势。为提高MMC-HVDC应对复杂交流电网的能力,提出基于无差拍控制和重复控制复合控制结构的桥臂电流控制策略。给出了无差拍-重复控制器的设计思路、参数设计方法,并对其稳定性进行了深入分析。详细分析了采样频率与电网频率之比为非整数时对控制性能的影响,提出采用三阶拉格朗日插值法逼近非整周期延时,并与传统的线性插值法的性能进行对比分析。所提无差拍-重复控制器能在谐波和不对称电网电压及电网频率变化等非理想工况下均取得良好的控制效果。仿真结果验证了所提控制策略的正确性和有效性。
基于温度预报的户用电采暖负荷可调节能力评估

在用能的低碳化需求背景下,户用电采暖有逐渐规模化应用的趋势,将成为电力系统运行中重要的可调节负荷资源。提出了一种基于温度预报的户用电采暖负荷可调节能力评估方法,为实现电采暖用户参与电网负荷调节提供了重要参考依据。该方法基于户用电采暖暂态热平衡关系模型,引入某一时段数值天气预报的温度参数,进行仿真计算,评估出该时段在满足人体舒适的温度区间下的户用电采暖的负荷可调节能力,并通过具体实例验证了所述评估方法的可行性与有效性。
商业园区储能系统削峰填谷的有功功率协调控制策略

作为未来重要的电力用户,商业园区建设将成为智能电网建设的重要内容之一。商业园区中储能系统最基本的作用是进行负荷侧的削峰填谷,在给园区带来经济收益的同时,也保证了电网运行的安全性。提出了一种储能系统削峰填谷的变参数功率差控制策略,基于园区典型日负荷预测曲线,对负荷状态和储能SOC状态进行区间划分,提出了对应的子目标函数,采用适应度函数变差系数排序法确定各子目标函数权重,对目标函数进行寻优,确定不同负荷区间与SOC区间的储能系统控制策略。最后,以上海某商业园区为例进行了仿真,验证了所提控制策略的有效性。
渝鄂背靠背柔性直流附加控制对系统稳定性的影响

规划中的渝鄂柔性直流背靠背工程投运后,西南与华中电网将会实现异步互联,系统转动惯量减小,可能存在稳定问题。该文充分利用柔性直流输电的快速调节特性,考虑系统运行方式及换流器设备的安全边界条件,设计了渝鄂柔性直流附加控制策略及参数。在PSASP-UD中搭建了柔性直流及其附加控制策略的机电暂态模型,并通过CEPRI-36验证了模型的准确性。分别从频率和功角的角度分析了附加控制对系统稳定性的影响,推导出柔性直流接入后系统的调频特性和功角曲线,指出柔性直流可参与系统安全稳定控制。对渝鄂柔性直流近区的交流系统进行了大量N-2仿真,结果证明柔性直流附加控制可参与电网稳定控制策略的制定,提高系统稳定性。
基于CCHP耦合的电力、天然气区域综合能源系统优化规划

提出了一种基于冷热电联供系统(combined cooling heating and power system,CCHP)耦合的电力、天然气区域综合能源系统(integrated community energy system,ICES)优化规划模型,考虑配电线路、燃气管道的规划和运行,用CCHP作为电—气耦合枢纽,以ICES总投资、运行成本最低为优化目标,进行多阶段规划和多场景分析。通过算例仿真,得到了配电线路、燃气管道的扩容和新建方案以及CCHP的选址定容方案,验证了模型的合理性;相比于传统分供系统(separation production,SP),采用CCHP作为耦合枢纽的优化模型具有更高的经济性;同时分析了电价、天然气价格对CCHP系统购电量、购气量的影响。
计及综合需求响应的商业园区能量枢纽优化运行

针对综合能耗高且增速快的商业园区的多能优化运行问题,首先构建了能实现灵活热电比、含光伏发电和电动汽车的商业园区能量枢纽(energy hub,EH)模型,然后在对园区各元件能量转化详细建模的基础上,计及分时电价及“冷热电气”综合需求响应(integrated demand response,IDR),建立了商业园区总运行成本最小的能量优化运行模型。算例对比分析了园区内设备参与IDR的不同模式以及分时电价拉开比和峰谷电价比对EH调度运行的影响,结果表明:所建立的模型能够协调多种能源的运行,达到降低园区总用能成本和由电网供电的等效负荷峰谷差。
面向园区微电网的综合能源系统评价方法

面向园区微电网的建设方向,逐步从“源-源”横向多能互补系统向“源-网-荷-储”纵向一体化的综合能源系统发展。首先分析了面向园区微电网的综合能源系统组成及其特点,考虑经济、可靠、能耗、环保4个方面的影响因素,建立了面向园区微电网的综合能源系统的指标评价模型。基于层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)-改进熵权法确定各项指标的权重赋值,建立VIKOR多准则评价体系。选取某园区作为算例进行灵敏度与比较分析,验证了基于AHP-改进熵权法的VIKOR多准则评价体系评价综合能源系统的正确性与合理性。
基于机会约束规划的能源集线器系统气电购置优化建模

随着能源集线器概念和多能协同互补思想的提出,由能源集线器之间的耦合与联接构成的能源集线器系统,对于共享、互补、经济、高效的能源传输和利用至关重要。由于气电购置量直接关系到系统的经济高效运行,其值可由系统与主网之间天然气管道和电力联络线上流过的能量来量化,但对于二者的常规约束过于保守,通过机会约束规划可以使约束具有一定的弹性,且在置信水平高于特定的置信水平时可在一定程度上保证系统的安全可靠性。基于此,在计及能源集线器内可再生能源不确定性出力下,将传统主要应用于对电力联络线交互功率的机会约束限制,延伸到对天然气管道传输功率的机会约束限制。该约束克服了常规约束保守性的问题,可调节系统气、电资源的合理分配。同时,建立电负荷需求响应模型,考虑能源集线器内各设备出力约束,以气电购置费用最小为目标,并在一定调度周期内将机会约束规划问题转化为确定性问题进行优化求解。优化结果证明对天然气管道和电力联络线上的气、电交互传输量进行机会约束限制会对能源集线器系统向主网的气电购置费用产生影响,并且重点讨论了分别对电力联络线交互功率和天然气管道传输功率实施机会约束限制以及不同置信水平参数设置对气电购置结果的影响。
博弈论在电力需求侧的应用研究综述

随着智能电网的快速发展与电力体制改革的不断深化,需求侧用户能以购电主体和售电主体双重身份参与电网的双向互动。智能电网与开放电力市场下的需求侧赋予了用户更多选择,而博弈论作为多主体决策优化问题的重要工具有望可以解决该领域的诸多难题。首先,归纳了当前电力需求侧存在的典型博弈行为;其次,集中讨论了博弈论在分布式能源用户、高能耗用户以及中低能耗用户3个方面的应用;最后,对博弈论在分布式能源协调优化、高能耗用户购电策略优化、商业和居民用户需求响应、网络通信安全等方面的应用进行了展望。
投资开放模式下基于全寿命周期分析的离网型微网投资与优化

从离网型微网在多市场主体参与下可能存在的投资模式展开分析,通过考虑分布式电源全寿命周期内的初始投资、运行维护、设备替换等成本因素和综合收益情况,建立不同投资模式下的离网型微网的全寿命周期成本效益评估模型,并提出了一个基于非合作博弈的最优反应函数法,以求解在投资开放模式下多主体的最佳投资策略,并以一个实际的海岛微网示范项目为例进行了验证分析,以期对微网系统的投资及运营提供参考借鉴。
一种直驱风电场中换流器控制系统间动态交互引起系统的失稳机理分析

主要分析了换流器控制系统间动态交互对直驱风电场并网系统稳定性的影响。通过构建闭环互联系统模型,其中锁相环环节作为其反馈子系统,研究了开环子系统间动态交互与开、闭环系统模式分析结果间的联系。基于此模型,以期从开环模式谐振角度为直驱风电机组间动态交互,及其引起系统失稳提供一种机理解释。在开环模式谐振条件下,即开环锁相环模式与另一子系统开环模式在复平面上较为接近,因子系统间的强交互作用导致系统阻尼水平降低。最后,通过直驱风电场仿真系统对所提模型和分析方法的有效性进行了验证,并分析了系统运行条件(电网连接强度、风机注入功率)及无功控制结构与参数对开环模式谐振的影响。
基于运行层面相关性场景的含风机配电网多目标无功优化

针对含间歇性分布式电源(distribution generation,DG)配电网的无功优化问题,研究了基于运行层面相关性场景的配电网多目标无功优化模型及决策方法。从运行层面对风速和负荷进行了不确定性建模,构建了运行层面的相关性场景;以静态电压稳定性最好、网损期望最小和电压偏移期望最少为目标函数,建立了含间歇性DG配电网的多目标无功优化模型,并提出了基于优先级的多目标决策方法进行最优非支配解的选取。算例验证了所提方法的有效性,结果表明:基于运行层面的相关性场景构建方法可提高配电网的无功优化性能,基于优先级的多目标决策方法可根据系统实际运行状态动态调整目标偏好,从而保证系统运行稳定、经济及优质供电。
双馈风机转子侧变换器参数对次同步振荡的交互影响机理及其应用研究

当双馈风机转子侧变换器(rotor-side converter,RSC)参数设置不当时,与串补线路相连的双馈风电场可能会发生次同步振荡(subsynchronous oscillation,SSO),但目前对于变换器参数对SSO的交互影响规律及其作用机理研究还不够深入。分析了RSC内外环比例系数对SSO交互影响规律,研究表明,外环比例系数对SSO的影响程度与内环比例系数强相关,而内环比例系数对SSO的影响相对独立。针对这一现象,推导了RSC在系统中的等效电阻与其内外环比例系数的关系,从机理上解释了RSC内外环比例系数对SSO的交互影响规律,并利用特征结构分析法验证了机理解释的正确性。最后,直接利用所推导的计及内外环放大倍数的等效电阻值来配置虚拟电阻控制器参数。结果表明,相较于仅考虑内环参数配置的虚拟电阻控制器,所配置的虚拟电阻控制器效果更优,具有较强阻尼且不影响系统稳定性。
振荡电流作用下的架空线路温升响应计算

电力系统发生振荡时的导线温升问题长期被忽视,持续的振荡电流会引起导线温升越限,导致线路受损或引发故障。振荡电流作用下的导线温升响应有别于导线稳态温度计算和短路热稳定校核。针对此问题,首先推导了振荡电流的时域表达式;然后以数值积分的方式计算振荡电流产生的焦耳热,利用暂态热平衡方程计算振荡持续期间的导线温升响应过程;最后,通过典型场景的算例分析,验证了所提方法的有效性。结果表明,振荡周期对导线温升响应影响很小,导线温升响应主要受振荡电流幅值、振荡持续时间和线路运行的实况气象环境影响,在高温无风等恶劣气象条件下,导线温度在较短的时间内会超过短时最高允许温度,因此在系统振荡期间,需要合理设置保护振荡闭锁时间或采取线路热保护措施,避免造成线路损坏或引发连锁故障。
基于生长–修剪优化RBF神经网络的电能质量扰动分类

针对电能质量扰动分类算法中径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络隐层神经元的中心点数量、中心点位置、宽度、输出权值的设置问题,提出一种基于网络生长 –修剪算法(GAP)的RBF神经网络电能质量扰动分类算法。首先,建立电能质量扰动模型,采用GAP算法实现对RBF神经网络的结构参数优化,设计相应的电能质量扰动分类算法流程图;其次,利用广义S变换、特征值提取、GAP-RBF神经网络对8种电能质量扰动进行处理。通过仿真分析,验证GAP-RBF神经网络对隐层神经元的参数优化能力,并给出优化算法的参数设定范围;仿真和实验结果表明,与同类算法相比,所提算法在保证分类准确度的前提下减少了隐层神经元的数量,且实现了RBF神经网络的参数自优化和继承式学习。
基于直流差动保护动作的送端换流器接地故障定位方案

为快速、准确地定位出高压直流输电系统换流器区的接地故障位置,以送端换流器为研究对象,分析了直流差动保护负责动作的换流器区内5种典型接地故障的故障时空特性,同时,考虑换流器区外故障对保护动作的影响,分析了3种可使直流差动保护误动作的区外故障的时空特性;基于此,在考虑保护与控制作用对故障电气特征影响的基础上,利用故障电气特征变异前的数据,设计了不同位置故障的分类判据,进而提出了基于直流差动保护动作的换流器接地故障定位方案。基于CIGRE标准HVDC模型对所提故障定位方案进行了仿真验证,仿真结果验证了该方案的可行性。
电压不平衡条件下VSC-MVDC系统PID加谐振滑模直接功率控制

针对电压不平衡条件下VSC-MVDC系统的控制,提出了基于比例积分微分(proportional-integral-derivative,PID)加谐振(proportional-integral-derivative plus resonant,PIDR)的滑模直接功率控制(sliding mode control direct power control,SMC DPC)策略。推导出一种在保证网侧电流无畸变的条件下对有功和无功纹波幅值之比连续调节的方法。为消除无功纹波对有功输出的影响,提出一种逆向有功纹波注入的策略。应用滑模控制方法设计了包含比例、积分、微分和谐振等控制律的跟踪控制器。其中,谐振控制用于消除有功和无功动态之间耦合对控制性能的影响,有功和无功参考的微分通过简单的代数运算得到。有功和无功纹波控制目标实质相同,对有功采用PIDR而无功采用PID即可实现精确的功率控制。基于SIMULINK/MATLAB平台对一个两端VSC-MVDC系统进行仿真实验,验证了该PIDRSMC DPC策略的有效性。
计及天气因素相关性的配电网故障风险等级预测方法

配电网风险等级的准确性预测对配电网运行维护具有重要意义。针对配电网故障影响因素众多且冗余性强的问题,提出一种计及天气因素的配电网故障特征选择和故障停电风险等级预测的方法。通过对故障数据的预处理,归纳出18个配电网故障特征,综合考虑故障发生频率、停电时长和缺供电量比例,确定风险等级划分依据;提出改进G-ReliefF算法实现对故障特征权重计算和冗余剔除,得到最优故障特征集合;基于Adaboost改进C4.5决策树算法进行配电网故障风险等级预测,挖掘故障停电风险等级与天气因素间的关联关系。通过实际算例分析,验证了所提方法的有效性,可以为配电网风险预控提供有效依据。
基于递归量化分析的COA-SVR短期风速混合预测模型

风电规模化并网对电力系统规划与运行的影响日益严重。针对风速波动的随机性和不确定性特点,提出了一种递归量化分析方法。根据风速序列的递归率及确定性组成的联合指标对风速系列的可预测性进行量化评价,利用联合指标优选的重构参数对风速序列进行相空间重构,综合嵌入维度与延迟时间获取预测模型的最佳输入集,构建基于杜鹃优化的支持向量回归模型对风速进行预测。结合实际风电场风速数据,通过对比不同算法的预测结果,对所提方法的准确性和有效性进行验证,同时利用假设检验评估所建预测模型的泛化能力。
MMC改进动态相量模型建模与仿真研究

提出了模块化多电平换流器改进动态相量模型的建模方法,并在理论上证明了改进动态相量方法与传统动态相量方法的统一性。该方法可避免积分与卷积运算,使MMC动态相量模型推导的工作量大大减小。所建模型将8阶MMC改进动态相量模型模块、交流接口模块、直流接口模块、 MMC控制模块和二次环流抑制模块分开建模,当外接电路不同时,只需修改接口模块电气参数与控制模块中的控制策略即可,方便MMC与外电路连接形成多端网络。最后在稳态运行和换流站交流侧发生三相接地短路故障情况下,对比了Matlab平台建立的MMC动态相量模型与PSCAD平台建立的MMC电磁暂态模型的仿真结果,验证了所提方法的正确性。改进动态相量模型方法在获得较高精度的同时,可以大大加快仿真速度,节省仿真时间,使得该模型有望在大规模柔性直流电网建模仿真研究中得到更广泛的应用。
相关分析技术在直流电压下XLPE电缆局部放电信号特征提取与筛选中的应用

目前,关于直流电压下局部放电信号特征提取技术的研究极少。用于表征连续放电间相关关系的特征散点图是常用的统计分析方法,但现阶段仅用于定性分析放电现象。引入互信息、最大信息系数(maximal information coefficient, MIC)、最大信息非参数扩展类(maximal information-based non-parametric exploration,MINE)等先进的非线性相关特征分析手段,提取该类散点图定量特征。基于互信息的MIC和MINE具有普适性、公平性和对称性等重要特性。最终共提取了36个相关特征参数,与22个传统统计算子一起组成特征指纹。之后,使用最大相关最小冗余(mRMR)算法选取最优特征指纹空间并使用MIC进行优化。利用XLPE单芯电缆制作了绝缘内部气隙、主绝缘表面划伤、高压端毛刺电晕、半导电层爬电4类典型绝缘缺陷模型,将文中方法应用于试验数据分析。最终确定了含有48个参数的最优特征指纹,使用人工神经网络等机器学习方法进行模式识别可获得91%的平均识别精度。该结果表明,使用文中方法提取的散点图非线性特征可以有效反映放电模式。
负序条件下基于正序有功功率的电能计量方案

将电气化铁路牵引负荷引起的负序功率作为研究对象,以改善电能计量方式为研究目的,首先分析了牵引负荷负序功率流向,阐述了负序条件下有功电能计量方式存在的问题,对此提出正序有功电能计量方案。其次,通过正负序潮流分析对比不同计量方式的合理性。再次,根据三相不平衡系统正序功率算法,推导得出不同计量方式的计量误差理论表达式。通过计算机仿真和实测数据研究对所提方案和算法进行了验证,结果表明:正序有功功率计量方案能够缓解负序条件下电能计量不准确的问题,以及误差定量计算式的正确性和有效性。
直驱风机网侧换流器引发次/超同步振荡机理研究

针对实际电网发生的直驱风机引起的次/超同步振荡现象,以典型的单机并网模型为例进行研究。考虑锁相环的动态特性,在电网dq坐标系下建立直驱风机等效控制模型。分析网侧换流器对电网谐波的响应过程,发现当换流器输入输出谐波间相位满足一定关系时,会因为正反馈在某一频率下产生次/超同步振荡。振荡强度和振荡频率与锁相环比例和积分系数、电流内环比例系数及电网强度等多个因素相关。基于该相位关系,给出直驱风机引发次/超同步振荡的判据,并由该判据可以获得直驱风机引发次/超同步振荡的频率,时域仿真及频谱分析结果验证了该判据的有效性。
基于多目标分子动理论的楼宇负荷用电调度优化

针对智能用电环境下保证用电经济性、舒适性以及电网侧稳定性目标的楼宇多用户日负荷调度问题,提出一种基于多目标分子动理论的智能楼宇负荷用电调度优化策略。首先根据楼宇用户中不同负荷特征,对楼宇用电负荷进行分类,搭建楼宇多用户负荷用电调度模型;其次,针对该模型对分子动理论优化算法进行多目标改进,引入基于按维审查的模糊拥挤判定思想得到最优解集可供选择,提高种群多样性和分布性,然后将其用于楼宇多用户负荷调度模型中进行多目标优化;最后,通过算例仿真实验及对比分析可知,所提优化策略能较好地实现楼宇用户用电经济性和舒适性目标,同时达到平抑电网侧波动的效果。
计及用户参与不确定性的需求响应策略优化方法

针对智能电网环境下,各类不确定因素对电网需求响应调度策略的实施效果存在较大影响的问题,提出一种计及用户参与不确定性的用户响应模型,将用户参与度和电网侧激励间的关系用不确定性模型来表征。考虑到电网侧对负荷削峰填谷的要求,构造了基于负荷波动程度的需求响应目标函数。对于参与响应的用户部分,其调度策略采用有序用电调度,无响应用户部分采用无序用电。算例通过实验仿真,分析验证了在计及参与不确定性的需求响应模型下,用户侧存在着使得电网侧调度策略实施最优的日最佳参与率,也即电网侧对应存在着最优激励政策。实验仿真结果表明了计及用户参与不确定性的需求响应优化策略具有有效性和实际优越性,能为电网侧提供更全面的用电信息,电网公司从而能够针对性提高需求响应策略实施效果。
基于非参数核密度估计和改进谱多流形聚类的负荷曲线分类研究

针对高维负荷曲线的聚类问题,提出一种基于改进谱多流形聚类的负荷曲线聚类方法,该方法包括典型日负荷曲线提取、负荷曲线聚类和聚类效果评价3个步骤。首先提取用户负荷特性指标,结合非参数核密度估计方法计算提取用户典型日负荷曲线。在改进谱多流形聚类算法中,引入时间翘曲距离度量曲线相似性,并用高斯核函数计算局部相似性,基于此构建相似性矩阵并聚类。聚类后采用多种聚类有效性指标,从聚类效果、算法稳定性和运算时间3个角度对聚类结果和算法性能进行评价。采用某地区若干用户的负荷数据作为算例样本进行聚类分析,验证了所提出的典型日负荷曲线提取方法和改进谱多流形聚类算法的合理性和优越性。
电力市场环境下梯级水电站中长期调度与检修计划双层优化模型

电力市场环境下,为降低梯级水电站检修计划对运营收益的影响,建立了中长期调度和检修计划双层优化模型。中长期调度为外层优化,根据径流和价格预测进行决策,应用遗传算法优化各时段梯级水电站出力,搜寻最优效益空间。检修计划为内层优化,重点考虑了梯级上、下游水电站水力、电力耦合关系对检修计划的影响,以满足实际运行需求;以中长期调度优化中间结果为边界条件,以检修损失最小为优化目标,包括检修收益损失和停运风险损失,并将检修损失与中长期发电收益归并为总收益,作为遗传算法适应度函数,从而实现中长期发电计划和检修计划的联合优化。最后,以某“1库3梯级”水电系统为例进行仿真分析,结果表明:所建双层优化模型结构清晰,实用性较强。
双馈风力发电机群短路电流实用计算方法

近年来以双馈风电机组为主的风电场大规模并网,对电网的安全稳定运行构成了很大的挑战。而具备了低电压穿越能力的双馈风电机组的故障特性发生了改变,同时当多台双馈风电机组同时运行时,其不同的组成型式和繁多的集电线路使得整个拓扑结构变得复杂,导致短路电流的实用计算变得困难,且难以保证其准确性。针对上述问题,在研究建立含撬棒(Crowbar)保护的双馈风电机组短路电流实用计算模型的基础上,推导了双馈风电机组的等效阻抗模型,同时计及集电线路的转移阻抗,进一步推导了风电机组不同组成型式下的短路电流计算等效阻抗模型,最终提出了双馈风力发电机群在其集电母线处短路时的短路电流实用计算方法。采用PSCAD/EMTDC建立多台双馈风电机组的精确仿真模型,验证了所提实用计算方法的准确性,并在此基础上与国家标准计算方法进行了比较分析。研究结果对风电机群的电气安全设计具有重要意义。
独立光伏储能系统鲁棒稳定电流控制器参数设计

为提高独立光伏储能系统的可靠性,提出了恒流充电模式下光伏接口变换器的鲁棒PI控制器参数的设计准则和设计方法。针对采用前置电容式Boost变换器的独立光伏储能系统,建立了包含光伏电池动态模型的系统小信号模型,基于劳斯稳定判据分析了恒流充电模式下接口变换器的稳定工作条件。分析表明,光伏电池的动态输出电阻ro及静态工作点(占空比D)对系统稳定性存在影响。ro越小,占空比D越大,系统越难稳定,因此应在最小ro、最大占空比D的工况下设计输出电流控制器参数。基于该设计准则和方法所得到的PI控制器参数具有很好的鲁棒性,可以确保独立光伏储能系统在实际变参数条件下的稳定性。
考虑光储可持续带载能力的配电网可靠性分析

建立不同天气类型下的光伏出力时序模型,并提出光伏可信出力在线计算方法。通过定义持续带载功率裕度和持续带载能量裕度指标衡量光储系统可持续带载能力,据此提出含光储微电网的动态孤岛划分策略。考虑光伏出力和负荷需求的波动性,对基于蒙特卡罗模拟的配电网可靠性评估算法进行改进。最后对RBTS Bus6配电系统进行可靠性评估,算例结果表明考虑光储可持续带载能力的配电网动态孤岛划分策略能保证微网内重要负荷的持续稳定运行,提高配电网可靠性。
计及寿命损耗成本的储能单元分布式协同控制策略

传统的集中式优化方法在未来电网主体日渐复杂化的背景下逐渐凸显其不足。针对储能系统分散分布的特点,提出一种基于多智能体一致性算法的储能单元分布式协同控制策略。考虑储能电池的寿命损耗成本,将储能电池的增量成本作为一致性变量,通过2个相邻储能单元之间局部信息的交互,实现整个储能系统电量的最优分配。算例仿真与分析验证了所提策略的有效性。
用于提高风电渗透率的复合储能容量优化研究

风力发电固有的波动性对电力系统安全稳定运行的不利影响限制了其入网规模。为此提出了用于缓解风力发电对电力系统带来的冲击、提高其渗透率的抽水蓄能-电池复合储能系统容量优化模型。提出了风电典型和特殊出力场景的确定方法,以提取出代表风电出力规律的场景集合。考虑风电并网功率波动率的约束,充分发挥抽水蓄能及电池储能各自运行特性的优势,以改善风电不同时间尺度的出力特性,并在计及复合储能系统投资及运行成本的基础上,确定出使系统费用最小的复合储能容量配置规模。采用风电场全年出力数据,以改进的RTS-96系统进行了仿真计算,算例结果验证了所提复合储能模型的有效性,在保证电力经济运行的情况下提高了风电渗透率。
考虑不同空调负荷特性的微网双层优化调度

针对不同类型的空调负荷具有不同调度潜力的特点,提出一种考虑不同空调负荷特性的多尺度微网优化调度策略。该策略在考虑不同空调负荷特性的基础上,提出了计及日前调度和实时调整的双层优化调度模型。其中日前调度层考虑了冰蓄冷中央空调负荷转移特性和分散空调负荷的削减特性,用以最小化系统运行成本;实时调整层考虑了冰蓄冷中央空调的制冷机功率调整特性和分散空调负荷调整特性,用以最小化电网联络线和蓄电池功率波动。最后通过算例分析验证了所提出模型的有效性和正确性。
考虑SOC特性的微电网VSG运行参数边界分析

虚拟同步电机(virtual synchronous generator,VSG)在响应电网负荷波动时需要储能单元提供惯性功率。储能单元的荷电状态(state of charge,SOC)能够反映储能单元提供惯性功率的能力从而为VSG相关参数的取值提供参考。此外,为保证系统频率的稳定以及VSG系统的动态响应性能,提出VSG的虚拟转动惯量和阻尼系数的综合取值区域。同时,考虑储能单元荷电状态双向特性,分析综合取值区域的变化情况。在此取值区域内,能够防止储能单元功率超限的同时兼顾系统频率稳定和VSG动态响应性能。最后,使用Matlab/Simulink搭建相关仿真模型,验证所提方案的有效性。
计及灵活性的孤岛型微电网多目标日前优化调度方法

在孤岛型微电网中,风光等可再生能源具有间歇性和波动性,制定合理的日前调度计划可提高系统应对不确定性的能力。为此,基于日前调度计划,考虑经济性、灵活性和需求响应,提出灵活性不足率指标,通过平移负荷保证各时段具有较充足的灵活性裕度。以灵活性不足率最低和运行费用最优为目标,建立孤岛型微电网日前优化调度模型。应用多目标粒子群优化算法求解,得到日前调度计划的Pareto最优解集。以某孤岛型微电网为例的仿真结果表明,采用所提方法制定日前调度计划,可提高系统应对不确定性的能力,减小经济损失。
基于柔性直流互联的交直流混合配电网建模与仿真分析

交直流混合配电网的详细建模和多运行工况的仿真分析,将有效支撑主动配电网工程投运和可靠稳定运行。然而目前大规模的基于柔直的交直流混合配电网系统级仿真的时效性和实用性不足。因此,基于实时数字仿真平台RT-LAB建立交直流混合主动配电网模型,包含±20kV柔性直流互联系统、分布式光伏、分布式风电、储能系统、电动汽车、直流微网及其相应变流器控制的详细建模。针对电力盈亏优先考虑储能系统平衡的局限性问题,将柔性直流互联应用于主动配电网工程,可以在换流站一端出现功率缺口时由直流母线及时提供功率供给。利用该模型对储能系统充放电消纳工况、高峰电力缺口时由柔性直流互联从外部电网受电工况进行仿真分析,验证该系统在配电网应用的有效性。RT-LAB实时仿真平台在大规模系统级仿真中显示其时效性的优势,为交直流配电网工程建设提供前期参考。
考虑网架动态重构的主动配电网双层扩展规划

为研究主动配电网控制技术应用下的扩展规划问题,在考虑主动配电网灵活运行的网架结构的基础上,建立主动配电网扩展规划双层模型。首先,研究考虑网架动态重构的主动配电网扩展规划的主要流程框架,并据此构建主动配电网双层扩展规划的数学模型,模型中规划层以配电网年综合费用最低为目标,运行层以分布式电源消纳量最大为目标。将配电网网架结构动态重构对配电网运行的影响转化为运行层模型,模拟和量化其对规划阶段工作的影响。其次,模型求解过程中,基于图论“避圈法”改进配电网的网架编码,提高可行解的生成概率。利用遗传算法和十进制整数粒子群算法双层嵌套的形式,对模型进行求解。最后,以配电网为算例验证了所建模型的合理性和有效性。