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基于融合进化算法的用户日负荷曲线聚类分析

昆明理工大学学报（自然科学版） 2022年第3期47卷 96-105页

作者：何觅覃日升何鑫段锐敏王广雪束洪春云南电网有限责任公司昆明供电局云南昆明650011 云南电力科学研究院云南昆明650217 昆明理工大学电力工程学院云南昆明650500

负荷分类对电网调度、负荷预测、用户用电行为分析等具有重要意义.针对传统负荷分类算法易陷入局部最优解而无法确定最优初始聚类中心,导致分类结果不准确问题,提出一种融合进化算法优化模糊C均值(FCM)的负荷聚类算法.首先使用重心Lagra... 详细信息

负荷分类对电网调度、负荷预测、用户用电行为分析等具有重要意义.针对传统负荷分类算法易陷入局部最优解而无法确定最优初始聚类中心,导致分类结果不准确问题,提出一种融合进化算法优化模糊C均值(FCM)的负荷聚类算法.首先使用重心Lagrange插值法填充负荷曲线缺失点,其次利用线性函数将不同行业负荷曲线归一化,最后结合遗传算法全局搜索效率高以及模拟退火算法计算时间短的特点优化FCM进行负荷聚类,弥补了传统FCM易陷入局部最优解的问题.算例表明:所提算法聚类中心距离较远,用户日负荷曲线分类结果较准确;相较于传统FCM不易陷入局部最优解,且具有一定的鲁棒性.

关键词：日负荷曲线聚类融合进化算法 SAGA-FCM 重心Lagrange插值聚类中心

高渗透率分布式光伏下的配电网问题及解决方式

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电工技术 2022年第5期 113-115页

作者：段锐敏姜訸覃日升云南电力科学研究院云南昆明650217

分布式光伏发电在配电网中渗透率的增加,既加剧原有配电网电压闪变、电压波动、谐波污染为主的电能质量问题,也带来网络损耗不确定性增加、配电网规划困难等新问题。为此,首先分析了问题产生的本质,然后提出分区域建设统一储能设备、虚... 详细信息

分布式光伏发电在配电网中渗透率的增加,既加剧原有配电网电压闪变、电压波动、谐波污染为主的电能质量问题,也带来网络损耗不确定性增加、配电网规划困难等新问题。为此,首先分析了问题产生的本质,然后提出分区域建设统一储能设备、虚拟电厂等配电网规划,建设运行调度更加灵活的主动配电网,最后展望了分布式光伏发电在实现“双碳”目标中的重要作用。

关键词：分布式光伏电能质量配电网规划主动配电网

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谐振接地配电网络故障选线研究

谐振接地配电网络故障选线研究

作者：段锐敏昆明理工大学

学位级别：硕士

配电网安全可靠的运行与其电质量息息相关。在我国,6-66kV的配网系统采用中性点经消弧线圈接地形式。当系统发生单相接地故障时,消弧线圈的电感电流会补偿系统的对地电容电流,大大降低了单相接地故障时流过故障点的接地电流,因此中性点... 详细信息

配电网安全可靠的运行与其电质量息息相关。在我国,6-66kV的配网系统采用中性点经消弧线圈接地形式。当系统发生单相接地故障时,消弧线圈的电感电流会补偿系统的对地电容电流,大大降低了单相接地故障时流过故障点的接地电流,因此中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地故障时,规程规定可以继续运行1-2小时。由此可见中性点经消弧线圈接地系统可以提高系统供电可靠性,但是故障点接地电流的降低也加大了故障选线的难度。而且随着配网的发展,电缆线路的应用比例上升,缆线混合线路也越来越多增多,系统发生单相接地故障时,对地电容电流增大,长时间的运行容易将单相接地故障扩大为两点或多点接地故障,同时弧光接地还会危害设备的安全运行和使用寿命,因此配电网系统迫切需要找到一种能够可靠的适用于现场运行的选线方法。针对配电网的单相接地故障,国内外的学者已提出了大量的选线方法,其中“群体比幅比相”仍然是这些方法的主导思想。随着数字信号处理方法的发展,人们开始通过分析故障后各条馈线零序电流的时频域特征,从中寻找健全馈线与故障馈线之间的差异,从而提取出故障选线判据;同时随着人工神经网络的发展,越来越多的智能选线方法也应运而生。首先,本论文通过MTLAB/Simulink软件搭建一个谐振接地系统,在此基础之上分析单相接地故障的稳态和暂态过程。然后,针对谐振接地系统中常见的虚幻接地现象,提出了一种利用短时窗内零序电压的高低频小波系数能量比值大小的区分方法。最后,对故障后各条馈线的5ms时窗内的零序电流进行析,提取了两种故障选线算法：一种是利用零序电流特征频带下连续小波变化(CWT)系数的均方根(RMS)值与人工神经网络相结合的智能选线方法,该方法不需要提出的明确的故障选线判据,只需要将零序电流在特征频带下的CWT系数的均方根值作为选线神经网络的输入样本属性,故障馈线编号作为选线网络的输出样本属性,然后用大量的样本将构造的智能选线网络进行训练,训练好的神经网络即可用来进行故障选线;另一种选线方法是利用一次直线拟合的方法,将各条馈线零序电流特征频带下的小波系数进行一次直线拟合,然后利用符号函数对拟合后直线的斜率取符号,然后根据其符号构造选线判据。大量的仿真证明,利用上述方法进行故障选线准确、可靠。

关键词：配电网故障选线单相接地故障虚幻接地智能选线方法

基于改进PSO-Kmeans算法的实际日负荷曲线聚类分析

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电工技术 2022年第11期 1-6页

作者：覃日升况华何鑫段锐敏云南电网有限责任公司电力科学研究院云南昆明650217 云南电网有限责任公司云南昆明650011

有效的实时用户日负荷曲线分类可为电网系统规划、负荷建模、负荷预测及需求侧管理等方面提供依据,同时为电网工作人员实现对负荷模型的判别提供帮助。为此提出一种基于改进PSO进化算法优化K-means的日负荷曲线用户行业分类方法。首先... 详细信息

有效的实时用户日负荷曲线分类可为电网系统规划、负荷建模、负荷预测及需求侧管理等方面提供依据,同时为电网工作人员实现对负荷模型的判别提供帮助。为此提出一种基于改进PSO进化算法优化K-means的日负荷曲线用户行业分类方法。首先利用牛顿插值法对缺失数据进行填补,然后运用定值线性函数对数据归一化,最后采用权重线性递减及同步学习因子改进PSO解决算法易陷入局部最优解的问题,以优化K-means分类结果准确性。算例分析表明,PSO-Kmeans算法迭代能力强,具有全局寻优能力,且具有一定的鲁棒性,相较于传统K-means分类准确率高。

关键词：日负荷曲线分类牛顿插值法定值线性函数归一化 PSO-Kmeans 全局寻优鲁棒性分析

一种基于综合DFT和Prony算法的谐波与间谐波分析方法

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电力系统保护与控制 2021年第17期49卷 1-9页

作者：郭成尹轲张艳萍段锐敏云南电网有限责任公司电力科学研究院云南昆明650217 华北电力大学电气与电子工程学院北京102206

针对传统频域谐波测量方法存在的时域分析局限性,提出了一种综合频域(FFT)和时域(Prony)的谐波与间谐波分析方法。首先对谐波与间谐波信号进行离散傅里叶变换(DFT),获取信号的频谱范围,据此选择Prony算法的采样率,并依据信噪比选取Pron... 详细信息

针对传统频域谐波测量方法存在的时域分析局限性,提出了一种综合频域(FFT)和时域(Prony)的谐波与间谐波分析方法。首先对谐波与间谐波信号进行离散傅里叶变换(DFT),获取信号的频谱范围,据此选择Prony算法的采样率,并依据信噪比选取Prony算法的模型阶数。然后基于Prony算法得到信号中各谐波与间谐波分量的频率、幅值、相位和衰减因子。最后基于能量系数筛选得到主导次谐波与间谐波分量,通过基于Prony的数据重构得到主导次分量的时域变化趋势。实测数据分析表明,所提分析方法可以准确得到主导次谐波与间谐波分量的时域指标和变化趋势,实用性较强,为事故准确溯源分析提供了有效手段。

关键词：谐波间谐波 Prony算法数据筛选时域分析

利用零序电流全量Hough变换的配电网故障选线方法

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电力系统自动化 2013年第9期37卷 110-116页

作者：束洪春高利段锐敏曹璞麟张斌昆明理工大学电力工程学院云南省昆明市650051 昆明理工大学机电工程学院云南省昆明市650093

对配电网单相接地故障电磁暂态仿真分析表明,故障馈线和健全馈线的零序电流全量起始阶段的整体变化趋势相反。基于此,提出应用Hough变换对零序电流起始阶段整体变化趋势进行变化方向检测的故障选线新方法。利用配电网故障后短时窗各馈... 详细信息

对配电网单相接地故障电磁暂态仿真分析表明,故障馈线和健全馈线的零序电流全量起始阶段的整体变化趋势相反。基于此,提出应用Hough变换对零序电流起始阶段整体变化趋势进行变化方向检测的故障选线新方法。利用配电网故障后短时窗各馈线零序电流数据进行Hough变换,构造出零序电流全量起始阶段整体变化趋势的"整体"突变方向夹角。故障馈线零序电流全量起始阶段整体变化趋势突变方向与"整体"突变方向相反,健全馈线零序电流全量起始阶段整体变化趋势突变方向与"整体"突变方向相同。该方法原理简单,降低了对硬件采样速率的要求。大量仿真结果表明该方法准确、可靠。

关键词：配电网故障选线零序电流全量 Hough变换

基于自然频率的辐射状配电网分层分布式ANN故障定位方法

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电力系统自动化 2014年第5期38卷 83-89页

作者：束洪春董俊段锐敏朱梦梦田鑫萃曹璞麟昆明理工大学电力工程学院云南省昆明市650051 哈尔滨工业大学电气工程与自动化学院黑龙江省哈尔滨市150001 昆明理工大学机电工程学院云南省昆明市650093

当辐射状配电网不同分支发生故障时,其故障电压行波经由不同分支组合的传播路径到达母线侧量测端,由量测端获得的故障暂态电压的自然频率及其幅值分布亦不相同。不同分支组合的行波传播路径与自然频率及其幅值分布之间存在着映射关系。... 详细信息

当辐射状配电网不同分支发生故障时,其故障电压行波经由不同分支组合的传播路径到达母线侧量测端,由量测端获得的故障暂态电压的自然频率及其幅值分布亦不相同。不同分支组合的行波传播路径与自然频率及其幅值分布之间存在着映射关系。可利用人工神经网络(ANN)强大的非线性拟合能力来反映此种映射关系,实现辐射状配电网的故障定位及分支识别。利用故障后四分之一工频周期时窗的零序电压自然频率作为分层分布式ANN模型的输入样本,先进行故障定位;再以自然频率对应的幅值作为输入样本,进行故障分支识别,故障距离和故障点所在分支编号作为其输出。大量电磁暂态仿真表明,该方法有效。

关键词：辐射状配电网故障定位自然频率分层分布式人工神经网络

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CVT谐波测量修正方法研究

电力电容器与无功补偿 2022年第2期43卷 57-63页

作者：郭成朱明星段锐敏王柘焦亚东云南电网有限责任公司电力科学研究院昆明650001 安徽大学电气工程与自动化学院合肥230601 安徽大学绿色产业创新研究院合肥230088

针对110 kV及以上电网广泛应用的电容式电压互感器(capacitor voltage transformer,CVT)谐波测量失真问题,首先根据CVT的谐波传递模型分析,明确了CVT关键分布参数对其谐波传递特性影响规律,然后利用密勒定理简化模型,从串并联谐振角度... 详细信息

针对110 kV及以上电网广泛应用的电容式电压互感器(capacitor voltage transformer,CVT)谐波测量失真问题,首先根据CVT的谐波传递模型分析,明确了CVT关键分布参数对其谐波传递特性影响规律,然后利用密勒定理简化模型,从串并联谐振角度深入分析了造成CVT谐波传递特性非线性的根本原因;最后针对试验条件的约束,提出基于粒子群算法的三核心分布参数辨识方法,并给出了CVT谐波测量修正的建议。

关键词：电容式电压互感器(CVT) 密勒定理串并联谐振粒子群算法修正方法

基于暂态零序电流时频特征量的配网故障选线方法

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电力自动化设备 2013年第9期33卷 1-6页

作者：束洪春朱梦梦黄文珍段锐敏董俊高利昆明理工大学电力工程学院云南昆明650051 哈尔滨工业大学电气工程与自动化学院黑龙江哈尔滨150001 昆明理工大学机电工程学院云南昆明650093

中性点经消弧线圈接地的配电网系统不同故障条件下发生单相接地故障时,健全馈线和故障馈线的暂态零序电流在短窗时域和频域分布特性不同。利用各馈线故障后1/4工频周期时窗的故障暂态零序电流数据,经小波包分解并将其重构至不同频段,进... 详细信息

中性点经消弧线圈接地的配电网系统不同故障条件下发生单相接地故障时,健全馈线和故障馈线的暂态零序电流在短窗时域和频域分布特性不同。利用各馈线故障后1/4工频周期时窗的故障暂态零序电流数据,经小波包分解并将其重构至不同频段,进而求得的时频特征量能在一时频窗内充分反映信号的时频特性,利用相关系数表征暂态零序电流的时频分布特性及其变化规律,并结合综合相关系数形成选线判据,实现配电网单相接地故障选线。大量电磁暂态仿真表明,该方法准确、可靠。

关键词：配电故障分析暂态零序电流故障选线时频特征综合相关系数