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开关投切过程建模及其在配网故障诊断算法测试中的应用

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上海交通大学学报 2023年

作者：薛贵挺刘哲韩兆儒石访王倜王晓山东大学电气工程学院国网北京市电力公司海淀供电公司

配电网故障诊断是确定故障位置、提高故障处理效率和降低停电损失的重要手段。目前，在故障诊断算法测试时较少考虑开关操作等干扰的影响，造成算法在实际应用中易误动、用户体验差。本文针对配电网开关分闸的暂态过程进行详细分析和建... 详细信息

配电网故障诊断是确定故障位置、提高故障处理效率和降低停电损失的重要手段。目前，在故障诊断算法测试时较少考虑开关操作等干扰的影响，造成算法在实际应用中易误动、用户体验差。本文针对配电网开关分闸的暂态过程进行详细分析和建模，与现场操作过程暂态波形进行对比分析，在模型精准性检验基础上，构建了包含开关操作过程的配电网典型故障算例并进行故障诊断算法测试，通过结果分析，对优化故障诊断算法和测试流程提出了针对性建议。

关键词：配电网开关投切电弧模型故障诊断

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考虑碳排放的光储充一体站日前运行策略

电力系统保护与控制 2022年第7期50卷 103-110页

作者：薛贵挺汪柳君刘哲刘长江陈涵冰孙伟卿国网北京海淀供电公司北京100195 上海理工大学机械工程学院上海200093

“双碳”背景下,光储充一体站不仅能够缓解大量电动汽车充电对电网带来的冲击,而且能够利用新能源减少二氧化碳排放,逐渐成为未来电动汽车充电站的一种主流形式。为使光储充一体站在满足负荷需求的前提下减少碳排放,并且获取最优的运行... 详细信息

“双碳”背景下,光储充一体站不仅能够缓解大量电动汽车充电对电网带来的冲击,而且能够利用新能源减少二氧化碳排放,逐渐成为未来电动汽车充电站的一种主流形式。为使光储充一体站在满足负荷需求的前提下减少碳排放,并且获取最优的运行经济性,提出一种考虑碳排放的光储充一体站日前运行策略。首先,通过数据-模型混合驱动的方式进行场景生成,采用改进的kernelk-means算法对历史数据进行聚类,进而生成光伏出力场景,并通过变分自编码器生成负荷场景。然后,建立以购电成本、碳排放成本、容量电费等为目标函数的日前经济运行策略的数学模型。最后,基于北京地区某光储充一体站的历史运营数据开展算例分析,对比结果表明,光储充一体站使用所提日前策略能够获得更高的经济效益,验证了所提策略的有效性。

关键词：电动汽车光储充一体站碳排放数据-模型混合驱动日前运行策略

考虑光伏不确定性的工业园区光-储鲁棒优化配置

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系统仿真学报 2022年第11期34卷 2396-2405页

作者：薛贵挺单博雅王倜王晓幸伟孙伟卿国网北京海淀供电公司北京100195 上海理工大学机械工程学院上海200093

研究利用工业园区屋顶资源开发光伏项目并合理配置储能,有助于提升园区的用能经济性。为得到最优光-储配置方案,选取存在冷、热、电三种类型负荷需求的工业园区,在考虑光伏不确定性引起园区购电成本增加的背景下,以运行收益最优作为目... 详细信息

研究利用工业园区屋顶资源开发光伏项目并合理配置储能,有助于提升园区的用能经济性。为得到最优光-储配置方案,选取存在冷、热、电三种类型负荷需求的工业园区,在考虑光伏不确定性引起园区购电成本增加的背景下,以运行收益最优作为目标函数建立园区光-储鲁棒优化配置模型。该模型利用鲁棒优化理论中的盒式不确定集对光照强度进行处理,采用对偶优化理论将模型线性化。算例分析表明,合理配置光伏发电装置与储能能够有效降低园区运行成本,鲁棒优化在降低由于光伏出力不确定性带来的园区购电成本增加风险的同时也会增加系统投资成本,以收益的保守性换取更高的确定性。

关键词：工业园区鲁棒优化储能配置光伏配置

基于Hamilton理论改善多机系统暂态稳定性的励磁与SVC协调控制

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电力自动化设备 2012年第10期32卷 48-52页

作者：石访王杰薛贵挺上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240

基于伪广义哈密尔顿(Hamilton)理论设计了一般仿射非线性系统的镇定控制器,进而将包含静止无功补偿器(SVC)和发电机励磁的多机系统表示为伪广义Hamilton形式,该系统考虑了转移电导和SVC动态过程的影响。从能量的观点出发,利用鲁棒L2方... 详细信息

基于伪广义哈密尔顿(Hamilton)理论设计了一般仿射非线性系统的镇定控制器,进而将包含静止无功补偿器(SVC)和发电机励磁的多机系统表示为伪广义Hamilton形式,该系统考虑了转移电导和SVC动态过程的影响。从能量的观点出发,利用鲁棒L2方法设计了发电机励磁和SVC非线性协调控制策略,并将该控制策略表示为易于量测和实施的形式。最后将所设计的协调控制策略与传统的独立分散控制进行对比,对3机9节点系统的仿真结果证明了所提设计方法的正确性和有效性。

关键词：励磁系统静止无功补偿器协调控制 Hamilton系统稳定性控制

考虑响应率差异的需求响应交易机制设计与效果分析

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电力系统自动化 2021年第22期45卷 83-94页

作者：孙伟卿郑钰琦薛贵挺上海理工大学机械工程学院上海市200093 国网北京海淀供电公司北京市100195

高比例可再生能源并网使得电力系统安全、稳定、经济运行面临着巨大挑战,需求响应作为一种重要调节手段在电力供需平衡中扮演着愈加重要的角色。然而,需求侧资源响应具有较大的不确定性,导致需求响应市场规模有限,经济驱动力不足。为有... 详细信息

高比例可再生能源并网使得电力系统安全、稳定、经济运行面临着巨大挑战,需求响应作为一种重要调节手段在电力供需平衡中扮演着愈加重要的角色。然而,需求侧资源响应具有较大的不确定性,导致需求响应市场规模有限,经济驱动力不足。为有效引导需求侧提供高质量响应服务,设计了一种考虑响应率差异的交易机制,提出资源质量评估指标,基于"高质高价"原则制定动态奖惩规则。在该机制作用下,需求侧为规避低响应质量带来的经济风险,提出广义储能聚合商的形式,构建将高响应精度、高成本的狭义储能与低响应精度、低成本的虚拟储能相结合的广义储能运营决策模型,协同参与市场交易,并探讨改进机制对其运营决策的影响。基于美国PJM市场数据的算例表明,改进机制可为聚合商提供经济利益驱动,有效引导其主动提升响应率,为电网提供更加优质的服务,以实现双赢。

关键词：需求响应交易机制响应服务水平广义储能聚合商运营决策

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孤立直流微电网运行控制策略

电力自动化设备 2013年第3期33卷 112-117页

作者：薛贵挺张焰祝达康上海交通大学电气工程系上海200240 上海市电力公司.上海200122

以光伏阵列-燃料电池-超级电容所构成的低压单极型直流微电网为研究对象,在考虑分布式电源特性的基础上,研究该直流微电网的运行控制策略。采用开路电压比例系数法跟踪光伏阵列的最大功率;利用斜率限制器控制燃料电池功率的变化速度,防... 详细信息

以光伏阵列-燃料电池-超级电容所构成的低压单极型直流微电网为研究对象,在考虑分布式电源特性的基础上,研究该直流微电网的运行控制策略。采用开路电压比例系数法跟踪光伏阵列的最大功率;利用斜率限制器控制燃料电池功率的变化速度,防止"燃料饥饿",进而改善燃料电池性能,提高其使用寿命;使用滑模控制实现超级电容的快充快放,稳定直流母线电压。在MATLAB/Simulink中搭建系统模型,仿真结果表明,所提控制策略可以提高能源利用率,改善系统的电能质量。

关键词：直流微电网光伏阵列燃料电池超级电容变换器控制

基于储能系统的低压配电网三相不平衡治理方法研究

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自动化仪表 2022年第5期43卷 75-81,86页

作者：孙伟卿朱聪薛贵挺上海理工大学机械工程学院上海200093 国网北京海淀供电公司北京100195

针对低压配电网的负荷过重且分配不均导致低压配电侧三相不平衡现象恶化的问题,提出了一种考虑储能调节与换相开关协调运行的低压配电网三相不平衡治理方法。在传统换相开关方法的基础上增加储能系统对三相负荷进行削峰填谷。考虑三相... 详细信息

针对低压配电网的负荷过重且分配不均导致低压配电侧三相不平衡现象恶化的问题,提出了一种考虑储能调节与换相开关协调运行的低压配电网三相不平衡治理方法。在传统换相开关方法的基础上增加储能系统对三相负荷进行削峰填谷。考虑三相不平衡度、换相开关动作次数以及运行成本最小,建立了储能调节与换相开关多时段协调控制模型,利用CPLEX算法包求出全局最优解,并建立考虑储能的换相开关控制策略。仿真结果表明,所提治理方法能有效改善负荷接入不均导致的三相不平衡现象,延长了换相开关使用寿命,保持了系统稳定运行,为三相不平衡治理提供了一种新的可能性。

关键词：低压配电网三相不平衡储能系统换相开关运行控制相序优化不对称负荷

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考虑与电动汽车换电站互动的微电网经济调度

电力自动化设备 2015年第4期35卷 60-69页

作者：陈思张焰薛贵挺孙伟卿上海交通大学电气工程系上海200240 国网北京门头沟供电公司北京102300 上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093

为实现电动汽车换电站(BSS)与微电网所有权不同时微电网运行优化,建立了微电网经济调度双层优化模型。在上层模型中,微电网调度中心是决策机构,其目标函数是微电网供电成本最小;在下层模型中,BSS运营商是决策机构,在考虑换电需求量不确... 详细信息

为实现电动汽车换电站(BSS)与微电网所有权不同时微电网运行优化,建立了微电网经济调度双层优化模型。在上层模型中,微电网调度中心是决策机构,其目标函数是微电网供电成本最小;在下层模型中,BSS运营商是决策机构,在考虑换电需求量不确定性的基础上,建立以BSS利润最大为目标函数的盒式集合鲁棒优化模型。上、下层优化模型通过微电网向BSS提供的个性化电价实现互动。采用入侵杂草算法和CPLEX软件分别对上、下层优化问题进行求解,得到微电网内部可控微电源的出力和个性化电价,实现微电网和BSS的共同利益。对某中压微电网进行算例分析,结果验证了所提模型及算法的合理性和有效性。

关键词：微电网电动汽车换电站优化经济调度入侵杂草优化算法盒式集合鲁棒优化模型

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基于克隆选择算法的微电网多目标运行优化

电力自动化设备 2014年第3期34卷 16-21页

作者：薛贵挺张焰刘玉娇祝达康上海交通大学电力传输与功率变换控制教育部重点实验室上海200240 上海市电力公司上海200122

为合理安排微电网中分布式能源的出力,建立了以日电量成本最低、日温室气体排放量最少、全天中最大节点电压偏差最小为目标函数的微电网多目标运行优化模型,并采用克隆选择算法进行求解。在求解过程中,应用固定步长和变步长相结合的空... 详细信息

为合理安排微电网中分布式能源的出力,建立了以日电量成本最低、日温室气体排放量最少、全天中最大节点电压偏差最小为目标函数的微电网多目标运行优化模型,并采用克隆选择算法进行求解。在求解过程中,应用固定步长和变步长相结合的空间搜索方法来提高解的精度,通过反复克隆、变异、选择等操作,得到满足约束条件的Pareto最优解集,进而利用模糊隶属度计算总体满意度,解决最优解的选择问题。IEEE 33节点系统算例验证了所提模型及算法的有效性。

关键词：微电网分布式电源优化克隆选择算法综合效益模型