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基于自适应时间窗的数据-模型融合驱动暂态频率预测

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电网技术 2024年第4期48卷 1551-1562,I0049,I0050页

作者：邓贤哲姚伟黄伟翟苏巍郑超李文云文劲宇强电磁技术全国重点实验室(华中科技大学) 湖北省武汉市430074 云南电网有限责任公司昆明供电局云南省昆明市650012 云南电力调度控制中心云南省昆明市650011

新能源大规模并网使得新型电力系统的暂态频率响应特征更加复杂,现有频率在线预测方法难以兼顾准确性和及时性。基于此,提出基于自适应时间窗的数据-模型融合驱动暂态频率预测方法。首先,基于长短期记忆网络,离线训练多个具有不同长度... 详细信息

新能源大规模并网使得新型电力系统的暂态频率响应特征更加复杂,现有频率在线预测方法难以兼顾准确性和及时性。基于此,提出基于自适应时间窗的数据-模型融合驱动暂态频率预测方法。首先,基于长短期记忆网络,离线训练多个具有不同长度时序数据输入的频率曲线循环预测模型;其次,利用参数辨识方法离线建立各发电集群的通用等值频率响应模型,在此基础上构建系统有功-频率物理机理快速分析模型;最后,串行融合前述频率曲线循环预测模型与有功-频率物理机理快速分析模型,并提出“可信度量化评估指标”,实时分析在线预测过程中不同评估时刻下预测结果的精度,自适应调整输入时序数据长度,直至预测结果满足要求并输出。含风电的IEEE39节点系统的仿真结果表明,所提方法在不同风电渗透率或不同扰动下均能快速、准确地预测暂态频率响应曲线,相较于其他在线预测方法具有更优的评估性能。

关键词：数据-模型融合驱动自适应时间窗预测暂态频率预测广域量测技术

考虑海量分布式能源接入的配电网分布式无功控制策略

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中国电力 2024年

作者：翟苏巍李银银杜凡李文云潘凯岩梁峻恺中国南方电网云南电力调度控制中心东方电子股份有限公司

针对非常规安全风险对新型电力系统造成的影响，提出了考虑源荷不确定性的新型电力系统双层协同无功控制策略。首先，以配电网网络损耗最小为目标，考虑多种调节设备约束，建立配电网无功优化模型。然后，基于KL散度对K-means聚类得到... 详细信息

针对非常规安全风险对新型电力系统造成的影响，提出了考虑源荷不确定性的新型电力系统双层协同无功控制策略。首先，以配电网网络损耗最小为目标，考虑多种调节设备约束，建立配电网无功优化模型。然后，基于KL散度对K-means聚类得到的分布式光伏出力和负荷典型场景概率分布构建不确定性集合，建立配电网2阶段分布鲁棒无功优化模型。在此基础上，构建配电网分布式无功优化求解框架，外层采用自适应超松弛惩罚参数交替方向乘子法（alternating direction method of multipliers，ADMM）进行全局更新迭代求解，内层采用列与约束生成（column-and-constraint generation，C&CG）算法对各区域2阶段分布鲁棒无功优化模型求解。最后，在改进的69节点系统上进行了算例仿真分析，结果表明所提双层协同无功控制策略能有效改进分布式无功优化模型求解效率，降低网络损耗，提高新型电力系统的稳定性。

关键词：新型电力系统无功优化 KL散度交替方向乘子法分布鲁棒优化

基于Koopman时序延拓和CNN-Transformer模型的频率稳定指标预测

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电网技术 2024年

作者：杨雨昕姚伟邓贤哲兰宇田黄伟董诗焘翟苏巍文劲宇强电磁技术全国重点实验室(华中科技大学) 云南电网有限责任公司昆明供电局云南电力调度控制中心

新能源在能源发电结构中的比重大幅提升使得电力系统惯量水平降低，削弱了系统调频能力，导致频率稳定问题日益突出，因此在大扰动后对低惯量系统进行频率稳定指标预测十分关键。然而现有方法在预测精度与时效性之间存在矛盾，为此本文... 详细信息

新能源在能源发电结构中的比重大幅提升使得电力系统惯量水平降低，削弱了系统调频能力，导致频率稳定问题日益突出，因此在大扰动后对低惯量系统进行频率稳定指标预测十分关键。然而现有方法在预测精度与时效性之间存在矛盾，为此本文提出了一种基于Koopman时序延拓和CNN-Transformer模型的频率稳定指标预测方法，以扰动后的暂态信息作为输入，对频率稳定指标进行快速准确地预测。所提方法基于Koopman算子理论对暂态特征序列在时间维度上进行延拓，以此作为CNN-Transformer模型的输入特征进行频率稳定指标的预测，该方法在满足高精度预测的同时提升了预测的时效性。最后以含风电的IEEE-39节点系统为例进行算例分析，测试结果表明频率偏移极值及其到达时间的MAPE误差分别为1.02%和0.11%，均小于当前先进算法，且预测时间仅为一般方法的30%，实验证明所提方法相比现有算法具有更高的准确性和时效性。同时通过对注意力权重分布进行可视化，验证了所提模型具有一定的可解释性。

关键词：频率稳定 CNN-Transformer模型注意力可视化 Koopman算子理论频率在线预测

图数据库与图计算在电力系统调度运行应用综述

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中国电力 2024年

作者：张沛杨马婧张放谢桦刘广一李文云路学刚王珍意翟苏巍北京交通大学电气工程学院天津大学电气自动化与信息工程学院上海远景科创智能科技有限公司云南电力调度控制中心

随着新能源的广泛接入和大电网的互联，电力系统运行方式发生变革，数据量激增，对信息处理的时效性要求更高，系统关联性也更为复杂。为满足新型电力系统大规模、瞬时性、关联复杂等特征，实现高效的数据分析与计算，需要探索更先进的... 详细信息

随着新能源的广泛接入和大电网的互联，电力系统运行方式发生变革，数据量激增，对信息处理的时效性要求更高，系统关联性也更为复杂。为满足新型电力系统大规模、瞬时性、关联复杂等特征，实现高效的数据分析与计算，需要探索更先进的技术手段。本文对图数据库和图计算在电力系统中的应用进行了深入调研和综述。首先介绍了图数据库和图计算的基本概念及其发展历程，然后系统地梳理了这些技术在电力系统中的具体应用案例，并进行了分类概括。通过调研发现，图数据库和图计算在电力系统中的应用已初见成效，能够有效处理大规模、复杂关联的数据，提升电力系统数据分析与计算的效率和准确性，且图数据库和图计算在电力系统中的应用前景广阔。随着技术的不断发展和完善，它们将在电力系统的智能化、自动化和高效化运行中发挥更加重要的作用。

关键词：图数据库图计算电网一张图电力系统分析能量管理系统

基于改进概率神经网络的储能电池荷电状态估计

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智慧电力 2024年第2期52卷 94-100页

作者：翟苏巍李文云周成汪成侯世玺中国南方电网云南电网有限责任公司电力科学研究院云南昆明650217 中国南方电网云南电力调度控制中心云南昆明650011 河海大学人工智能与自动化学院江苏南京210098

锂离子电池荷电状态(SOC)估计技术是储能电站电池管理系统重要组成部分。为了实现对SOC的准确估算,提出一种改进概率神经网络(MPNN)用于储能电池荷电状态估计。相较于传统神经网络,结合概率函数和补偿机制的MPNN,不仅可避免陷入局部最优... 详细信息

锂离子电池荷电状态(SOC)估计技术是储能电站电池管理系统重要组成部分。为了实现对SOC的准确估算,提出一种改进概率神经网络(MPNN)用于储能电池荷电状态估计。相较于传统神经网络,结合概率函数和补偿机制的MPNN,不仅可避免陷入局部最优,而且具有更优秀的拟合能力,可进一步提高SOC估计精度。仿真实验表明,所提MPNN方法的SOC估计值平均绝对误差和均方误差均低于1%,获得了满意的性能。

关键词：储能电站锂离子电池荷电状态神经网络数据驱动

电压控制对构网型变换器频率响应特性影响分析

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南方电网技术 2024年第5期18卷 102-111页

作者：黄伟翟苏巍路学刚刘彦军方一凡何维朱东海云南电网有限责任公司昆明供电局昆明650012 云南电力调度控制中心昆明650011 强电磁技术全国重点实验室华中科技大学电气与电子工程学院武汉430074

构网型变换器的虚拟同步环节是影响其频率动态的最主要因素,但构网型变换器内电势的频率并不仅包含虚拟同步环节的频率。对此提出了一种表征电压控制对构网型变换器频率动态影响作用的研究方式。首先类比同步机的频率分析方法,提出了构... 详细信息

构网型变换器的虚拟同步环节是影响其频率动态的最主要因素,但构网型变换器内电势的频率并不仅包含虚拟同步环节的频率。对此提出了一种表征电压控制对构网型变换器频率动态影响作用的研究方式。首先类比同步机的频率分析方法,提出了构网型变换器内电势的概念,将变换器的频率通过内电势频率进行表征,进而通过运动方程建模的方法分析了机电时间尺度内交流电压控制在响应有功功率扰动时对频率动态的作用,分析了电压控制参数对构网型变换器有功功率和频率响应能力的影响趋势。研究发现,较大的电压控制比例和积分参数会使得系统频率动态恶化,但变换器的响应性能主要由虚拟同步环节决定。以3机9节点系统和实际区域电网系统的MATLAB/Simulink仿真验证了所提方法的有效性。

关键词：构网型变换器虚拟同步机交流电压控制运动方程频率响应有功功率支撑

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有源滤波器模糊滑模控制方法

中文科技期刊数据库（全文版）自然科学 2022年第8期 82-87页

作者：翟苏巍中国南方电网云南电网有限责任公司电力科学研究院云南昆明650217

在现代电力系统中,由于非线性负载不断增加,大量谐波和无功电流涌入电网,对电能质量造成了巨大冲击。随着国家“双碳”战略目标的确立,提升电能质量、降低电能损耗具有重要意义。有源电力滤波器作为一种高效的谐波治理装置,可有效抑制... 详细信息

在现代电力系统中,由于非线性负载不断增加,大量谐波和无功电流涌入电网,对电能质量造成了巨大冲击。随着国家“双碳”战略目标的确立,提升电能质量、降低电能损耗具有重要意义。有源电力滤波器作为一种高效的谐波治理装置,可有效抑制谐波、改善电能质量,有利于电网的安全稳定运行。本文以有源电力滤波器为研究对象并建立其数学模型,利用自适应模糊控制、滑模控制等方法,考虑模型参数不确定性和外部干扰,围绕提高谐波补偿精度和增强电流控制系统的抗干扰能力等方面进行了系统的研究,基于李雅普诺夫理论提出了一种智能自适应模糊滑模控制方法最后通过仿真实验验证了本文所提出的控制方案能够有效处理参数不确定性和未知外界干扰。

关键词：有源电力滤波器自适应控制模糊控制滑模控制

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新型电力系统综合负荷广义离散等值模型

电力自动化设备 2022年第7期42卷 18-24页

作者：沈赋李施伟陈雪鸥翟苏巍杨志文杨光兵昆明理工大学电力工程学院云南昆明650500 云南电网有限责任公司培训与评价中心云南昆明650106 云南电网有限责任公司电力科学研究院云南昆明650217

针对新型电力系统中不同组成、不同复杂程度的综合负荷,亟需一种通用的模型结构来满足新型电力系统在线安全分析精度的要求。对含电动机负荷和静态负荷的综合负荷模型进行研究,分别建立新型电力系统下考虑电压相角变化和忽略电压相角变... 详细信息

针对新型电力系统中不同组成、不同复杂程度的综合负荷,亟需一种通用的模型结构来满足新型电力系统在线安全分析精度的要求。对含电动机负荷和静态负荷的综合负荷模型进行研究,分别建立新型电力系统下考虑电压相角变化和忽略电压相角变化的综合负荷广义离散等值模型,得到综合负荷广义离散等值模型的参数,并分析模型参数与电力系统各元件的内在联系以及各模型系数间的物理特性。通过CEPRI-36节点系统的仿真对比验证了所建模型的普适性和有效性。

关键词：新型电力系统综合负荷电动机负荷静态负荷广义离散等值模型

考虑天然气管道泄漏的电-气网络多目标优化调度

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高电压技术 2023年第4期49卷 1362-1371页

作者：沈赋杨光兵杨志文李施伟单节杉翟苏巍昆明理工大学电力工程学院昆明650500 云南电网有限责任公司电力科学研究院昆明650217

电–气综合能源系统中天然气管道发生泄漏故障时,系统供电可靠性将受到严重威胁,故障后电力恢复与成本控制问题亟待解决。考虑天然气管道泄漏率对电网的影响,提出了一种多目标函数自适应变化的优化调度模型,并通过隶属函数与层次分析法... 详细信息

电–气综合能源系统中天然气管道发生泄漏故障时,系统供电可靠性将受到严重威胁,故障后电力恢复与成本控制问题亟待解决。考虑天然气管道泄漏率对电网的影响,提出了一种多目标函数自适应变化的优化调度模型,并通过隶属函数与层次分析法对多目标函数进行处理,利用遗传粒子群算法对处理后的多目标函数求解,得到各出力机组的调度结果。最后通过算例证明所提模型在具有良好经济性同时,提高了系统的供电可靠性,增强了可再生能源的消纳能力。

关键词：电–气网络管道泄漏优化调度隶属函数层次分析法 GAPSO