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计及新能源虚拟惯量的电力系统最低惯量评估

电气工程学报 2024年第1期19卷 254-260页

作者：王毅陈中周涛刘勃刘子诚智能电网保护和运行控制国家重点实验室南京211106 南瑞集团(国网电力科学研究院)有限公司南京211106 东南大学电气工程学院南京210096 南京理工大学自动化学院南京210094

电网频率安全和稳定性是电力系统的重要性能指标,而电力系统的惯量水平是影响频率响应能力的关键因素。由于我国实施双碳战略,新能源发电比例持续提高,导致电力系统的惯量水平不断下降,使得电网在遭受有功扰动时的频率波动加剧,系统运... 详细信息

电网频率安全和稳定性是电力系统的重要性能指标,而电力系统的惯量水平是影响频率响应能力的关键因素。由于我国实施双碳战略,新能源发电比例持续提高,导致电力系统的惯量水平不断下降,使得电网在遭受有功扰动时的频率波动加剧,系统运行边界收缩。为了提高电力系统在高新能源渗透场景下的惯量态势感知能力,增强电力系统对有功扰动的频率适应性、量化系统运行边界,基于电力系统频率响应模型,分析了电网在受到有功扰动后不同时间尺度下的频率响应过程,构建了系统频率响应数学关系。基于频率响应全过程,构建计及新能源虚拟惯量的电力系统最低惯量评估模型及其求解算法。最后,基于IEEE-39节点模型,通过仿真试验验证了所提方法的有效性和准确性。

关键词：低惯量电力系统虚拟惯量最低惯量评估频率稳定性

基于校正条件生成对抗网络的风电场群绿氢储能系统容量配置

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电工技术学报 2024年第3期39卷 714-730页

作者：朱玲李威王骞张学广智能电网保护和运行控制国家重点实验室南京211106 南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 南京211106 哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院哈尔滨150001

以条件生成对抗网络(CGAN)为代表的半监督学习可计及风电波动并生成出力场景集合,生成的数据可输入氢气储能容量配置模型以支撑优化求解。为此,该文首先设计一种校正条件生成对抗网络(CCGAN),并基于风电预测误差构建条件校正器,对预测... 详细信息

以条件生成对抗网络(CGAN)为代表的半监督学习可计及风电波动并生成出力场景集合,生成的数据可输入氢气储能容量配置模型以支撑优化求解。为此,该文首先设计一种校正条件生成对抗网络(CCGAN),并基于风电预测误差构建条件校正器,对预测失准事件和风电爬坡事件下输入生成器的标签信息进行识别和校正;然后,以储能定容的综合成本和各风场弃风成本为目标函数,构建绿氢储能容量配置的多目标优化模型,并引入基于切比雪夫距离的膝区域数学概念,以指导多目标优化算法设计;最后,以新英格兰39节点系统为例进行算例分析,结果表明未经校正的条件信息将导致定容决策偏离实际,而CCGAN能生成计及风电不确定性的高置信出力场景,使得容量配置结果兼顾鲁棒性和经济性。

关键词：校正条件生成对抗网络绿氢储能容量配置场景生成风电预测误差

基于电场反演的自供能型线路电压高精度测量技术研究

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中国电机工程学报 2024年

作者：许晨进王维汪鹤季振亚任翰林段名荣胡敏强电网运行风险防御技术与装备全国重点实验室(国电南瑞科技股份有限公司) 南京师范大学南瑞电气与自动化学院

电网电压波动是威胁电力设备安全稳定运行的重要因素之一，电力系统中传统电压测量装置存在绝缘要求高、装置体积大、制造成本高、无可靠外接电源和需停电安装等问题。针对上述问题，该文提出一种基于电场反演的高压线路电压感知技术，... 详细信息

电网电压波动是威胁电力设备安全稳定运行的重要因素之一，电力系统中传统电压测量装置存在绝缘要求高、装置体积大、制造成本高、无可靠外接电源和需停电安装等问题。针对上述问题，该文提出一种基于电场反演的高压线路电压感知技术，通过监测电容电压抬升时间实现了线路电压逆问题求解。首先，介绍自供能型线路电压逆问题求解原理；其次，对自供能型线路电压测量结构进行仿真论证及测量精度分析；最后，提出电容充电时间数据高精度捕获、信号处理与传输等多目标综合实现的超低功耗能量控制策略，并搭建试验平台验证电压反演测量精度。实验结果表明：超低功耗能量控制模式下的电容充电时间监测精度控制在0.5%之内，电压测量精度控制在0.86%之内，结合线路电压逆问题求解策略能够有效实现线路电压的去电池化高精度感知与无线通信传输功能。

关键词：线路电压测量电场反演自供能超低功耗能量控制

基于加窗插值和ZoomFFT的电网宽频信号自适应测量方法

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电力系统自动化 2022年第8期46卷 172-180页

作者：彭佳伟潘树国高旺沈健张敏东南大学仪器科学与工程学院江苏省南京市210096 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

随着电力电子化电网的不断发展,日趋宽频化、复杂化的电网信号对测量算法的自适应性和精度提出了更高的要求。为此,提出了一种基于加窗插值和复调制细化谱分析的宽频信号自适应测量方法。基于主、旁瓣特性和插值校正过程对窗函数进行选... 详细信息

随着电力电子化电网的不断发展,日趋宽频化、复杂化的电网信号对测量算法的自适应性和精度提出了更高的要求。为此,提出了一种基于加窗插值和复调制细化谱分析的宽频信号自适应测量方法。基于主、旁瓣特性和插值校正过程对窗函数进行选型后,根据信号频谱的主瓣干扰情况,分别基于4项5阶Nuttall窗双谱线插值算法和复调制细化谱分析法进行针对性的测量。最后,通过仿真对比及实测数据分析验证了所提方法的测量精度和稳定性,结果表明其有效实现了0~2.5 kHz范围内谐波和频率相近间谐波的高精度自适应测量,更高的测量精度和更低的运算代价使其能够满足电力电子化电网的测量需求。

关键词：电力电子化电网宽频自适应测量主瓣干扰 Nuttall窗双谱线插值复调制细化谱分析

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兼顾捕碳强度与可再生能源消纳的储能容量配置优化方法

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中国电机工程学报 2023年第21期43卷 8295-8308页

作者：王骞易传卓张学广徐殿国哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院黑龙江省哈尔滨市150001

碳捕集技术是实现发电行业碳达峰和碳中和目标的重要手段。传统碳捕集机组在灵活运行方式下参与可再生能源消纳时,将丧失一定的捕碳强度,无法在深度脱碳条件下灵活地进行可再生能源消纳。为此,面向碳捕集电厂和可再生能源电源,该文提出... 详细信息

碳捕集技术是实现发电行业碳达峰和碳中和目标的重要手段。传统碳捕集机组在灵活运行方式下参与可再生能源消纳时,将丧失一定的捕碳强度,无法在深度脱碳条件下灵活地进行可再生能源消纳。为此,面向碳捕集电厂和可再生能源电源,该文提出一种新型捕碳储能系统,主储能系统用于可再生能源消纳,次储能系统协助碳捕集机组实现电碳解耦,并分析瞬态与动态电碳解耦特性。在该捕碳储能系统架构下,基于KL散度刻画风电和光伏出力的不确定性,并构建储能容量配置的分布鲁棒优化模型。最后,通过算例分析进行仿真验证,结果证明了储能容量配置模型的有效性,验证了所提捕碳储能系统可提高可再生能源消纳水平的同时保证高捕碳强度。

关键词：储能容量配置捕碳强度可再生能源消纳碳捕集厂电碳解耦

基于无功优化的三端口双向DC-DC变换器控制策略

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电工技术学报 2022年第8期37卷 2086-2096页

作者：黄珺付亚楠吕晓飞何许国霍鹏冲省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学) 天津300130 河北省电磁场与电器可靠性国家重点实验室(河北工业大学) 天津300130 国电南瑞科技股份有限公司南京211106

针对三端口双向DC-DC变换器(TP BDC)在端口电压不匹配时无功回流大、软开关范围小以及效率低的问题,该文提出一种以最小无功为目标的效率优化控制策略。分析TPBDC各端口的电压电流特性,基于占空比控制和相量分析法建立各端口功率模型。... 详细信息

针对三端口双向DC-DC变换器(TP BDC)在端口电压不匹配时无功回流大、软开关范围小以及效率低的问题,该文提出一种以最小无功为目标的效率优化控制策略。分析TPBDC各端口的电压电流特性,基于占空比控制和相量分析法建立各端口功率模型。通过构建最小无功优化问题并求解最优控制量,在宽电压范围内减小TP BDC的无功回流。进一步分析TP BDC在优化控制下的软开关特性,提出最优控制量的选取策略。实验结果表明,该文所提优化控制策略使TP BDC在宽电压工况下具有更小的无功回流和更宽的软开关范围,从而显著提升变换器在端口电压不匹配及轻载条件下的传输效率。

关键词：三端口双向DC-DC变换器最小无功优化控制策略相量分析法

计及转速及功率限制的双馈抽蓄自适应调频控制

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上海交通大学学报 2023年

作者：劳文洁史林军吴峰杨冬梅李杨河海大学能源与电气学院南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院)智能电网保护和运行控制国家重点实验室

双馈抽水蓄能机组因其可以通过变速运行灵活调节功率，在发电和抽水工况下均具备一定的调频潜能。为挖掘双馈抽水蓄能机组在不同工况下的调频能力，分别建立其适应不同工况运行特点的调频控制模块，并计及转速及功率限制的自适应变参数... 详细信息

双馈抽水蓄能机组因其可以通过变速运行灵活调节功率，在发电和抽水工况下均具备一定的调频潜能。为挖掘双馈抽水蓄能机组在不同工况下的调频能力，分别建立其适应不同工况运行特点的调频控制模块，并计及转速及功率限制的自适应变参数调频策略。首先，在建立考虑可逆式水泵水轮机动态特性的机组模型基础上，构建发电工况下将频率偏差转换为附加功率指令、抽水工况下则将频率偏差转换为附加转速指令的调频模块。其次，分析各调频参数对于频率动态响应的影响，并以系统频率偏差最小为目标，以机组的转速及功率限制为约束，提出基于改进粒子群算法的多工况最优调频参数确定方法，在此基础上形成随机组状态实时调整的自适应变参数调频策略。最后，以含双馈抽水蓄能机组的四机两区系统为例进行仿真分析，仿真结果表明所提调频策略使机组在不同工况不同运行状态下均具有良好的调频性能。

关键词：双馈抽水蓄能机组一次调频转速及功率限制自适应变参数

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基于会话嵌入的应用程序使用预测

计算机工程与科学 2023年第6期45卷 1079-1086页

作者：余泽鹏安业腾张烁杨自兴陆继翔曹蓉蓉陈轶洲李文中陆桑璐南京大学计算机软件新技术国家重点实验室江苏南京210046 国家电网有限公司客户服务中心天津300309 南瑞集团有限公司智能电网保护和运行控制国家重点实验室江苏南京211106

如今,智能手机用户在他们的手机上安装了几十个甚至上百个应用程序。预测应用程序的使用不仅有助于手机系统加快应用程序的启动,也能够减少用户寻找所需应用程序的时间。关注一种新颖的基于会话的应用程序的使用预测问题,即预测一段时... 详细信息

如今,智能手机用户在他们的手机上安装了几十个甚至上百个应用程序。预测应用程序的使用不仅有助于手机系统加快应用程序的启动,也能够减少用户寻找所需应用程序的时间。关注一种新颖的基于会话的应用程序的使用预测问题,即预测一段时间内将使用的一系列应用程序,提出了一个基于会话的嵌入框架(简称SEM)。针对应用程序会话的可变长性与会话语义上的异构性,提出了一种会话嵌入方法,形成了统一的特征表示,缓解了用户稀疏性的问题,得到了会话的向量表示;基于会话的嵌入表示,训练了一个2层的循环神经网络模型,用于应用程序使用会话的预测。基于真实数据集的大量实验结果表明,该框架优于传统的应用推荐方法。

关键词：应用使用预测会话嵌入循环神经网络门控循环单元

接地故障下的SVC优化设计及其对后续换相失败控制策略

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电力系统自动化 2019年第20期43卷 123-129页

作者：王维赵梦阳唐小波雷杰刘福锁南京师范大学电气与自动化学院江苏省南京市210046 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 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

针对高压直流输电建设过程中存在的运行风险与故障影响,以交流侧常见的接地故障为问题导向,探索静止无功补偿器(SVC)的优化设计方法及其新型控制策略,以提高直流输电系统抵御后续换相失败的能力,保证接地故障条件下输电系统的运行稳定... 详细信息

针对高压直流输电建设过程中存在的运行风险与故障影响,以交流侧常见的接地故障为问题导向,探索静止无功补偿器(SVC)的优化设计方法及其新型控制策略,以提高直流输电系统抵御后续换相失败的能力,保证接地故障条件下输电系统的运行稳定性。以故障发生时的换流母线电压跌落为判别依据,理论分析与结果对比表明通过合理配置固定电容器组(FC)和晶闸管控制电抗(TCR)中电感的容量,并对无功补偿过程中的FC切换与TCR触发角进行逻辑优化控制,不仅可以有效抵御后续换相失败的风险,还能解决SVC补偿过程中的电压"反调"。

关键词：高压直流输电换相失败接地故障静止无功补偿器控制策略