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基于实测数据的牵引供电系统并联谐波谐振概率识别方法

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电网技术 2024年第5期48卷 2084-2094,I0073,I0074页

作者：何逢广李朝阳张华赢艾磊胡海涛西南交通大学电气工程学院四川省成都市611756 南方电网公司新型智慧城市高品质供电联合实验室(深圳供电局有限公司) 广东省深圳市518020

当前,我国高速铁路电力机车广泛采用脉冲宽度调制的四象限变流器,在其性能改善的同时也带来了频带更宽的高次谐波问题,更易激发牵引供电系统谐波谐振。谐波谐振可能会引起过电压/过电流,严重时引发设备爆炸、保护误动等安全事故。因此,... 详细信息

当前,我国高速铁路电力机车广泛采用脉冲宽度调制的四象限变流器,在其性能改善的同时也带来了频带更宽的高次谐波问题,更易激发牵引供电系统谐波谐振。谐波谐振可能会引起过电压/过电流,严重时引发设备爆炸、保护误动等安全事故。因此,准确识别系统潜在的谐振频率具有重要意义。目前常用的频率扫描分析、谐振模态分析等方法依赖于系统拓扑和模型的精确性,而基于实测数据的传统识别方法的准确性受系统参数波动和背景谐波影响较大。为此,提出了一种基于实测数据的牵引供电系统并联谐振概率识别方法,以电压、电流波形的余弦相似度作为谐振预判条件以减少无效计算,并综合基波/谐波功率因数、系统谐波阻抗幅值等多层次谐振特征进行概率分析,克服了系统参数波动和背景谐波影响。仿真研究、实测数据分析与已有研究方法对比,表明所提方法在负荷波动性强、背景谐波较大时仍然适用,且识别的准确性更高,验证了该方法的有效性和可靠性。

关键词：牵引供电系统并联谐波谐振复独立分量分析法快速傅里叶变换谐振识别

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含碳捕集-电转气的风光火储一体化系统优化运行

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上海交通大学学报 2024年第5期58卷 709-718页

作者：程韧俐李江南周保荣赵文猛刘亚深圳供电局有限公司广东深圳518001 南方电网科学研究院广州510663 北京清大科越股份有限公司北京100025

碳捕集、电转气装置能够利用系统富裕新能源捕集火电燃烧所产生的碳排放,并生成燃气,形成碳资源循环利用链.为降低系统碳排放,促进新能源消纳,提升系统运行灵活性,提出含碳捕集-电转气(CC-P2G)的风光火储一体化系统架构,并设计其优化运... 详细信息

碳捕集、电转气装置能够利用系统富裕新能源捕集火电燃烧所产生的碳排放,并生成燃气,形成碳资源循环利用链.为降低系统碳排放,促进新能源消纳,提升系统运行灵活性,提出含碳捕集-电转气(CC-P2G)的风光火储一体化系统架构,并设计其优化运行模型.重点讨论该架构电能流和碳流的运行特性;考虑配额制下碳排放交易收益,以一体化系统综合效益最大化为目标,综合考虑各类设备运行特性,提出其优化运行模型.算例验证了CC-P2G系统在提升新能源消纳能力和系统运行效益方面的效用.结果表明,CC-P2G系统与碳排放配额交易等市场机制有效配合,能够在降低系统整体碳排放的同时提升运行效益.

关键词：风光火储一体化系统碳捕集和电转气系统电能流碳流碳排放配额

基于自适应步长的电力系统谐波谐振快速分析方法

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电力系统自动化 2024年第16期48卷 165-173页

作者：胡智敏胡海涛李朝阳艾磊游奕弘张华赢西南交通大学电气工程学院四川省成都市610031 南方电网公司新型智慧城市高品质供电联合实验室(深圳供电局有限公司) 广东省深圳市518020

随着电力系统的快速发展,其规模越来越大、节点数量越来越多,频率扫描法和模态分析法作为目前应用最为广泛的两种谐波谐振分析方法,计算效率亟须提升。在传统方法的基础上,文中分别提出基于自适应步长的频率扫描法和基于自适应步长的模... 详细信息

随着电力系统的快速发展,其规模越来越大、节点数量越来越多,频率扫描法和模态分析法作为目前应用最为广泛的两种谐波谐振分析方法,计算效率亟须提升。在传统方法的基础上,文中分别提出基于自适应步长的频率扫描法和基于自适应步长的模态分析法。首先,通过设置相应判据自适应改变扫描步长,使扫描区间能够快速到达谐振频率点附近,大幅减少了计算量;然后,在谐振频率点附近使用二次插值法确定谐振频率,保证了谐振频率计算精度;最后,以IEEE 14节点、IEEE 39节点和IEEE 118节点系统为例进行分析。结果表明,与传统方法相比,所提两种方法在保证谐振频率精度的同时可大幅提高运算速度,验证了所提方法的准确性和高效性。

关键词：谐波谐振频率扫描模态分析自适应步长二次插值

含碳捕集及电转氢设备的低碳园区综合能源系统随机优化调度

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中国电力 2024年第5期57卷 149-156页

作者：李江南程韧俐周保荣刘稼瑾毛田赵文猛王滔黄光磊许银亮深圳供电局有限公司广东深圳518000 南方电网科学研究院有限责任公司广东广州510663 清华大学深圳国际研究生院广东深圳518000

针对工业园区的零碳转型需求,建立了一种“新能源发电+氢储能”与“火电+碳捕集”的多能互补技术组合。系统考虑将氢能直接售卖给氢能汽车获益以达成经济性目标,将氢能汽车减排量加入碳交易以实现低碳性目标。通过可再生能源渗透率、弃... 详细信息

针对工业园区的零碳转型需求,建立了一种“新能源发电+氢储能”与“火电+碳捕集”的多能互补技术组合。系统考虑将氢能直接售卖给氢能汽车获益以达成经济性目标,将氢能汽车减排量加入碳交易以实现低碳性目标。通过可再生能源渗透率、弃风弃光率及氢能汽车减排量3个指标来量化系统的低碳效益。考虑风光出力不确定性,基于蒙特卡洛算法对风光曲线进行场景生成,基于概率距离削减法削减至4个典型场景,然后采用随机优化方法分析典型日运行成本。结果表明:该系统既能增加风光新能源的消纳、降低碳排放,又能降低系统日运行成本,验证了零碳园区转型的可行性。

关键词：电转氢碳捕集随机优化综合能源系统

基于RBF神经网络的主动配电网通信过程安全态势感知方法

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电网与清洁能源 2024年第5期40卷 52-58页

作者：刘威邓巍深圳供电局有限公司广东深圳518000

为提前拦截主动配电网通信过程中的恶意攻击、保证电网稳定运行,提出基于RBF神经网络的通信过程安全态势感知方法。综合考虑电压越限、失负荷、供电能力等因素,筛选主动配电网通信安全态势评价指标;利用非线性基函数实现从输入到输出的... 详细信息

为提前拦截主动配电网通信过程中的恶意攻击、保证电网稳定运行,提出基于RBF神经网络的通信过程安全态势感知方法。综合考虑电压越限、失负荷、供电能力等因素,筛选主动配电网通信安全态势评价指标;利用非线性基函数实现从输入到输出的非线性变换,采用改进ReliefF算法选取网络通信入侵行为特征,并将其作为RBF神经网络的输入量;将主动配电网络节点部署的安全态势数据分割为若干分量,通过参数调整平滑处理安全态势感知数据,再利用双层滤波检测法输出RBF神经网络的感知结果。由试验结果可知:采用该方法时,特征识别准确率为97.61%,安全态势值为0.894,态势感知时间为0.361 s,能有效感知攻击行为,精准呈现网络态势变化,且感知过程用时较短。

关键词： RBF神经网络主动配电网态势感知评价指标平滑处理

高比例分布式光伏接入下低压配电台区最大可开放容量多阶段评估方法

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南方电网技术 2024年第5期18卷 135-144页

作者：刘子俊张华赢梁晓锐金怡芳苏子傲游奕弘周斌南方电网公司新型智慧城市高品质供电联合实验室(深圳供电局有限责任公司) 广东深圳518020 湖南大学电气与信息工程学院长沙410082

针对高渗透率分布式光伏接入低压配电网导致台区反向重过载、电压越限、三相不平衡等问题,提出了一种考虑高比例分布式资源接入的配电台区可开放容量多阶段评估方法。首先,分析了分布式光伏与负荷的逆调峰时序特性,考虑光伏超发引起台... 详细信息

针对高渗透率分布式光伏接入低压配电网导致台区反向重过载、电压越限、三相不平衡等问题,提出了一种考虑高比例分布式资源接入的配电台区可开放容量多阶段评估方法。首先,分析了分布式光伏与负荷的逆调峰时序特性,考虑光伏超发引起台区反向重过载和电压越限约束以及三相不平衡对台区变压器负载能力的影响,提出了提升配电变压器负载能力的台区需求响应鲁棒优化模型。其次,考虑分布式光伏选相配置、电动汽车有序充电和柔性负荷需求响应,构建了高比例分布式光伏与电动汽车接入下配电台区最大可开放容量的选相配置-虚拟增容-校验修正多阶段协同评估模型。最后,基于嵌套列与约束生成算法(nested column and constraint generation algorithm,N-C&CG)将该模型转化为光伏选相配置优化、灵活性资源需求响应和上级变电站容量校验3个子问题进行交互式求解。通过典型配电台区仿真对比分析可知,所提方法能提升配电台区可开放容量9.84%以上,为配电网业扩报装配套接入方案优化和可靠运行提供了技术支撑。

关键词：低压配电网分布式光伏可开放容量台区重过载三相不平衡

三电平NPC型有源阻尼器直流侧主动均压方法研究

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电源学报 2024年

作者：汪清于德硕易皓卓放李雨果谢懿晗西安交通大学电气工程学院南方电网公司新型智慧城市高品质供电联合实验室(深圳供电局有限公司)

为解决中压配网中三电平NPC型有源阻尼器在谐振发生时中点电位无法快速平衡的问题，提出一种基于二次谐波的主动均压方法。三相三线系统中一般通过在调制信号中注入零序分量实现直流均压控制，但由于有源阻尼器输出有功电流较小，传统... 详细信息

为解决中压配网中三电平NPC型有源阻尼器在谐振发生时中点电位无法快速平衡的问题，提出一种基于二次谐波的主动均压方法。三相三线系统中一般通过在调制信号中注入零序分量实现直流均压控制，但由于有源阻尼器输出有功电流较小，传统方法难以在谐振发生时满足其直流均压需求。为此分析了偏移调整电流的产生机理，利用调制信号绝对值中的二次分量与二次电流的内积构造实现中点电位的平衡。仿真结果验证了所提方法在纯无功环境中的有效性，以及在谐振发生瞬间对直流侧均压控制的快速性。

关键词：有源阻尼器三电平变流器均压控制二次谐波谐振抑制

基于自适应步长的电力系统谐波谐振快速分析方法

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电力系统自动化 2024年

作者：胡智敏胡海涛李朝阳艾磊游奕弘张华赢南方电网公司新型智慧城市高品质供电联合实验室(深圳供电局有限公司) 西南交通大学电气工程学院

随着电力系统的快速发展，其规模越来越大、节点数量越来越多，频率扫描法和模态分析法作为目前应用最为广泛的两种谐波谐振分析方法，计算效率亟须提升。在传统方法的基础上，文中分别提出基于自适应步长的频率扫描法和基于自适应步长... 详细信息

随着电力系统的快速发展，其规模越来越大、节点数量越来越多，频率扫描法和模态分析法作为目前应用最为广泛的两种谐波谐振分析方法，计算效率亟须提升。在传统方法的基础上，文中分别提出基于自适应步长的频率扫描法和基于自适应步长的模态分析法。首先，通过设置相应判据自适应改变扫描步长，使扫描区间能够快速到达谐振频率点附近，大幅减少了计算量；然后，在谐振频率点附近使用二次插值法确定谐振频率，保证了谐振频率计算精度；最后，以IEEE 14节点、IEEE 39节点和IEEE 118节点系统作为案例。结果表明，与传统方法相比，所提两种方法在保证谐振频率精度的同时可大幅提高运算速度，验证了所提方法的准确性和高效性。

关键词：谐波谐振频率扫描模态分析自适应步长二次插值

基于关系图卷积神经网络的新能源配电台区拓扑识别方法

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电测与仪表 2024年第7期61卷 94-102页

作者：谢宏张华赢梁晓锐陈煜杨林立周斌南方电网公司新型智慧城市高品质供电联合实验室(深圳供电局有限公司) 广东深圳518020 湖南大学电气与信息工程学院长沙410082

针对传统拓扑识别方法难以适应高比例分布式光伏接入下低压配电台区电气耦合特性复杂的问题,提出了一种基于关系图卷积神经网络的新能源配电台区拓扑识别方法。文章分析了分布式光伏接入对低压台区线户关系识别的影响机理,提出了高渗透... 详细信息

针对传统拓扑识别方法难以适应高比例分布式光伏接入下低压配电台区电气耦合特性复杂的问题,提出了一种基于关系图卷积神经网络的新能源配电台区拓扑识别方法。文章分析了分布式光伏接入对低压台区线户关系识别的影响机理,提出了高渗透率分布式光伏接入下配电台区的自适应线户关系识别方法,通过电压皮尔逊相关系数矩阵建模和全局自适应聚类方法实现线户关系识别。基于新能源台区拓扑关联特性将配网节点关联分类匹配为分隔、上下、并列及光伏节点接纳关系,建立了适应分布式光伏接入的台区拓扑邻接矩阵模型。提出了基于关系图卷积神经网络的配电台区拓扑生成算法,通过提取电压量测数据形成台区节点特征矩阵,基于关系图链接预测挖掘潜在节点关联关系逐步生成配电台区拓扑。算例仿真对比验证了所提拓扑识别方法的有效性,与传统算法相比可提升识别准确率4.3%以上。

关键词：配电台区分布式光伏线户关系识别拓扑生成图神经网络