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基于电-热联合市场出清的综合需求响应建模及策略

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电力系统自动化 2020年第12期44卷 13-21页

作者：王丹黄德裕胡庆娥贾宏杰张聂鹏杨志宏智能电网教育部重点实验室(天津大学) 天津市300072 天津市智慧能源与信息技术重点实验室(天津大学) 天津市300072 国网镇江供电公司江苏省镇江市212000 国电南瑞科技股份有限公司江苏省南京市211106 南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 江苏省南京市211106 智能电网保护和运行控制国家重点实验室江苏省南京市211106

随着综合能源系统和多能源市场的发展,传统需求响应已逐渐向综合需求响应的方向转变。在综合需求响应中,用户既可以通过改变用能习惯,又可以通过转换能量来源参与响应,从而实现供需资源协调优化。以冬季居民电能、热能需求为场景,首先... 详细信息

随着综合能源系统和多能源市场的发展,传统需求响应已逐渐向综合需求响应的方向转变。在综合需求响应中,用户既可以通过改变用能习惯,又可以通过转换能量来源参与响应,从而实现供需资源协调优化。以冬季居民电能、热能需求为场景,首先基于零售侧能源市场参与主体的机理模型,构建零售侧电-热联合双边竞价能源市场框架。其次,提出电、热负荷参与联合市场的竞价策略,进而建立以最大化能源生产者和消费者剩余为目标的电-热联合市场出清模型;考虑不同负荷的控制模式和运行机理,提出电、热负荷响应市场出清信号的控制策略。最后,通过算例验证了所提方法在实现供需双侧资源协调优化、促进可再生能源消纳以及用户节能方面的积极作用。

关键词：综合需求响应零售侧能源市场双边竞价分布式能源站

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高速大流量阀控液压缸缓冲优化设计

中南大学学报（自然科学版） 2015年第10期46卷 3646-3655页

作者：张增磊巫世晶钟建英胡基才赖奇暐武汉大学动力与机械学院湖北武汉430072 国家电网河南平高电气股份有限公司河南平顶山467001

针对用于1 100 k V特高压断路器中的高速大流量液压缸分闸缓冲制动效果不良这一问题,提出采用系统综合建模的方法,在建立缓冲流量连续方程和运动微分方程的基础上,综合考虑油液密度、动力黏度和体积弹性模量随系统状态的变化,并提出运用... 详细信息

针对用于1 100 k V特高压断路器中的高速大流量液压缸分闸缓冲制动效果不良这一问题,提出采用系统综合建模的方法,在建立缓冲流量连续方程和运动微分方程的基础上,综合考虑油液密度、动力黏度和体积弹性模量随系统状态的变化,并提出运用CFD(computational fluid dynamics)流场分析法判断缓冲不同阶段的过渡点,同时结合试验测试数据对活塞运动的位移、速度、缓冲压力等动态特性进行对比分析。发现理论计算结果与试验数据差异较大;经过修正的阀控液压缸模型得到的结果与试验基本一致,缓冲压力变化剧烈,其峰值压力高达107.0 MPa,缓冲末速度高达1.75 m/s,会对缓冲套和缸体造成严重的冲击。为有效提升缓冲效果,推导出理想缓冲过程的压力和速度变化规律,给出4种不同柱塞结构的间隙变化模型,并在考虑油液黏性阻尼和可压缩性的条件下,运用阀控缸系统的综合计算模型对不同结构柱塞在初始间隙取不同值时的缓冲效果进行对比分析。研究结果表明:在相同条件下,初始间隙为1.4 mm的圆锥型柱塞的缓冲效果最好,使缓冲峰值压力和末速度降低幅度均超过40%;考虑实际参数的动态变化特性后,理论上最优的抛物线型柱塞的缓冲效果不佳,活塞的末速度较高。

关键词：液压缸缓冲动态特性系统仿真优化设计

计及火电机组深度调峰成本的大规模风电并网鲁棒优化调度

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电力系统自动化 2020年第1期44卷 118-125页

作者：王淑云娄素华吴耀武曹侃周鲲鹏强电磁工程与新技术国家重点实验室华中科技大学湖北省武汉市430074 湖北省电力公司电力科学研究院湖北省武汉市430077

规模风电并网背景下,电力系统加大火电机组的调峰深度,充分挖掘现有下调备用空间,将是应对风电出力不确定性的有效方式之一。文中考虑火电机组工作在深度调峰(DPR)方式下的附加煤耗损失和机组寿命损耗,提出了计及火电机组DPR成本的规模... 详细信息

规模风电并网背景下,电力系统加大火电机组的调峰深度,充分挖掘现有下调备用空间,将是应对风电出力不确定性的有效方式之一。文中考虑火电机组工作在深度调峰(DPR)方式下的附加煤耗损失和机组寿命损耗,提出了计及火电机组DPR成本的规模风电并网鲁棒优化调度模型。考虑风电出力不确定性,建立了包括基于风电出力预测场景的调度主问题和基于极端场景的调控子问题的两阶段鲁棒优化模型,并引入不确定度参数控制调度计划的保守性,最终优化出经济性最优的鲁棒日前调度方案。基于算例分析证明所述模型的合理性与有效性。

关键词：深度调峰成本附加煤耗损失机组寿命损耗鲁棒优化

基于田口法的含间隙传动机构动力学特性分析优化

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中南大学学报（自然科学版） 2016年第10期47卷 3375-3380页

作者：孟凡刚巫世晶张增磊张凡赵文强武汉大学动力与机械学院湖北武汉430072 国家电网河南平高电气股份有限公司河南平顶山467001

研究运动副间隙对机构的非线性动态特性的影响;基于间隙矢量模型,建立含间隙旋转副的＂碰撞铰＂模型,采用修正的非线性弹簧阻尼模型模拟碰撞过程中的法向力、修正的库仑摩擦模型描述碰撞过程中的切向力;将建立的碰撞铰模型嵌入ADAMS动... 详细信息

研究运动副间隙对机构的非线性动态特性的影响;基于间隙矢量模型,建立含间隙旋转副的＂碰撞铰＂模型,采用修正的非线性弹簧阻尼模型模拟碰撞过程中的法向力、修正的库仑摩擦模型描述碰撞过程中的切向力;将建立的碰撞铰模型嵌入ADAMS动力学分析软件中,研究不同的间隙、销轴半径、接触面的摩擦因数对机构动力学特性的影响。然后运用田口方法,把上述参数作为可控因子,铰接触碰撞过程中的最大接触力作为噪声因子,采用正交试验L9（3^4）进行试验设计分析。研究结果表明：间隙、半径、摩擦因数均能影响机构的动力学特性,间隙对噪声因子的影响最大。该研究方法及分析结果可为多连杆机构的优化设计与可靠性的提高提供参考。

关键词：间隙接触碰撞动力学特性田口法传动机构

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基于改进的贝叶斯分类算法的断路器故障诊断

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2020年第6期53卷 557-564页

作者：李永丽吴玲玲卢扬孙广宇智能电网教育部重点实验室(天津大学) 天津300072

通过监测断路器分合闸线圈电流识别断路器状态是断路器故障诊断重要方法.但是,由于断路器动作频率不高,分合闸线圈电流的数据样本较小.为了在数据样本较小的前提下对断路器进行快速准确的故障诊断,提出了一种基于改进的贝叶斯分类算法... 详细信息

通过监测断路器分合闸线圈电流识别断路器状态是断路器故障诊断重要方法.但是,由于断路器动作频率不高,分合闸线圈电流的数据样本较小.为了在数据样本较小的前提下对断路器进行快速准确的故障诊断,提出了一种基于改进的贝叶斯分类算法的断路器故障诊断方法.针对原始的贝叶斯算法只适用于处理离散型变量的分类问题、应用范畴较为局限的特点,利用入侵杂草优化算法合理选取标准状态,并以此为基础引入基于标准状态概率分配的连续变量离散化方法对特征量进行离散化,对原始的贝叶斯算法进行了改进.研究表明,改进的贝叶斯分类算法将贝叶斯的应用范畴扩展至连续变量的分类问题,提高了故障诊断的准确率.通过仿真分析验证改进的贝叶斯分类算法在不同训练样本数量的情况下故障诊断的准确性,并与原始的贝叶斯算法和支持向量机进行比较.仿真结果表明在训练样本数量为10的情况下,原始贝叶斯算法、支持向量机和改进贝叶斯算法的故障诊断准确率分别为45.05%、83.15%、92.25%,改进的贝叶斯算法故障诊断准确率明显高于支持向量机,说明改进的贝叶斯算法诊断效果更好;改进的贝叶斯算法故障诊断准确率明显高于原始贝叶斯算法,说明入侵杂草优化算法的优化及基于标准状态概率分配的连续变量离散化方法在提高小样本状态下故障诊断准确率方面有良好的效果;改进的贝叶斯算法故障诊断准确率最高,这表明本文所提改进贝叶斯算法能够在样本数据较小的前提下快速准确地对断路器进行故障诊断.

关键词：断路器故障诊断贝叶斯分类器离散化小样本

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特高压断路器传动机构动态特性分析

中南大学学报（自然科学版） 2016年第5期47卷 1519-1526页

作者：孟凡刚巫世晶张增磊张凡赵文强武汉大学动力与机械学院湖北武汉430072 平高集团河南平顶山467000

引入修正的库仑摩擦法则,建立在冲击载荷作用下含间隙的连杆传动机构有限元模型,仿真计算结果与试验结果吻合良好。该模型可准确模拟传动机构的传动特性,结果表明:传动机构在分闸过程中会发生较大的弹性变形,产生强烈的机械振动。旋转... 详细信息

引入修正的库仑摩擦法则,建立在冲击载荷作用下含间隙的连杆传动机构有限元模型,仿真计算结果与试验结果吻合良好。该模型可准确模拟传动机构的传动特性,结果表明:传动机构在分闸过程中会发生较大的弹性变形,产生强烈的机械振动。旋转铰间隙对弹性机构动态特性具有显著的影响,间隙越大,接触力越大,振动越剧烈。

关键词：传动机构冲击特性有限元法接触碰撞

基于线模电流故障分量的高压直流输电线路纵联保护方案

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电力系统自动化 2020年第19期44卷 142-149页

作者：戴文睿林圣西南交通大学电气工程学院四川省成都市611756

针对现有高压直流输电线路纵联保护受分布电容影响大,动作速度慢从而导致系统闭锁这一问题,提出了一种不受分布电容影响的高压直流输电线路方向纵联保护方案。通过分析模电流传输特性得到线模电流具有受分布电容影响小的特点。基于输电... 详细信息

针对现有高压直流输电线路纵联保护受分布电容影响大,动作速度慢从而导致系统闭锁这一问题,提出了一种不受分布电容影响的高压直流输电线路方向纵联保护方案。通过分析模电流传输特性得到线模电流具有受分布电容影响小的特点。基于输电线路线模阻抗推导了区内和区外故障下线路两侧测点电流幅值特征,从而利用整流侧和逆变侧测点线模电流故障分量幅值比的差异作为保护判据,构建了区内外故障识别方案,并通过理论分析为保护阈值选取提供了依据。仿真结果表明,所提保护方案能够可靠识别区内外故障,保护动作不受分布电容影响,对采样和通信要求不高,并具有较强的耐过渡电阻能力和抗噪性。

关键词：高压直流输电输电线路纵联保护线模电流故障分量

采用GA-BPNN与TLS模型的风电机组异常辨识方法

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电力系统自动化 2020年第9期44卷 95-102页

作者：李泽宇郭创新朱承治浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027

基于反向传播神经网络(BPNN)建立了风电机组状态参数预测模型,并采用遗传算法(GA)对BPNN模型的初始权重与阈值进行优化,有效消除环境因素对风电机组状态参数的影响;采用TLS(t-location scale)分布模型刻画不同风速区间下预测残差的分布... 详细信息

基于反向传播神经网络(BPNN)建立了风电机组状态参数预测模型,并采用遗传算法(GA)对BPNN模型的初始权重与阈值进行优化,有效消除环境因素对风电机组状态参数的影响;采用TLS(t-location scale)分布模型刻画不同风速区间下预测残差的分布特性,基于矩估计方法实现TLS分布参数估计,并在此基础上提出了计及风速影响的状态残差异常程度量化指标。以某风电场的1.5 MW双馈风电机组为例进行了异常分析,结果验证了模型的有效性和准确性。

关键词：风电机组数据采集与监控系统预测模型 TLS分布模型异常辨识

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考虑火电机组深度快速变负荷能力的频率控制

电力系统自动化 2018年第8期42卷 51-56,82页

作者：徐箭唐旭辰徐琪王豹雷若冰武汉大学电气工程学院湖北省武汉市430072 广东电网有限责任公司电力科学研究院广东省广州市510080 广州供电局有限公司广东省广州市510620 国网苏州供电公司江苏省苏州市215004

风电的大规模并网和常规燃煤机组的快速爬坡能力不足对系统的频率稳定产生了严重的威胁。考虑到中国当前以燃煤机组为主的电源结构,通过合理利用火电机组深度快速变负荷能力提高机组动态特性是解决这一问题的有效手段,但是目前其在电力... 详细信息

风电的大规模并网和常规燃煤机组的快速爬坡能力不足对系统的频率稳定产生了严重的威胁。考虑到中国当前以燃煤机组为主的电源结构,通过合理利用火电机组深度快速变负荷能力提高机组动态特性是解决这一问题的有效手段,但是目前其在电力系统中的应用主要集中在调度上。文中提出了一种将火电机组深度快速变负荷能力应用在含风电电力系统的频率控制中的方法,该方法基于含风电电力系统的频率分析模型,首先在预测层面根据风电功率超短期预测的结果以及机组深度快速变负荷的经济性和安全性条件判断,合理制定火电机组深度快速变负荷状态的开关计划,然后利用所制定的开关计划进行实时风电功率激励下的系统频率控制,所提策略与传统自动发电控制策略紧密结合,工程上易实现。将所提方法应用于IEEE 10机39节点系统,仿真结果表明,所提方法能够有效提高含风电电力系统的频率控制能力,适用于高风电渗透率的互联电网。

关键词：风电功率电源结构深度快速变负荷频率控制