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计及气固两相储氢特性的海上风电-多元储能系统优化配置

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中国电力 2024年第9期57卷 103-112页

作者：姜文瑾刘巧妹杨晓东阙定飞沈豫黄夏楠赖振华国网福建省电力有限公司福建福州350003 国网福建省电力有限公司超高压分公司福建福州350013 国网福建省电力有限公司电力科学研究院福建福州350007 国网福建省电力有限公司经济技术研究院福建福州350012 福州大学电气工程与自动化学院福建福州350108

“双碳”目标背景下,海上风电等可再生能源发展的重要性逐渐提高,但风力发电的波动性会给系统运行带来安全性问题。结合多种储能技术提出计及气固两相储氢的海上风电-多元储能系统,通过配置储能容量满足海上风电系统安全运行要求。首先... 详细信息

“双碳”目标背景下,海上风电等可再生能源发展的重要性逐渐提高,但风力发电的波动性会给系统运行带来安全性问题。结合多种储能技术提出计及气固两相储氢的海上风电-多元储能系统,通过配置储能容量满足海上风电系统安全运行要求。首先,构建海上风电-多元储能系统模型并对系统结构以及能流情况进行阐述。其次,介绍包含气态和固态两相储氢的储氢系统并解释固态储氢相关原理。再次,构建海上风电-多元储能系统配置优化模型。最后,结合典型周运行数据进行仿真分析。结果表明所提系统能提高海上风电系统的安全性和经济性。

关键词：气固两相海上风电多元储能优化配置固态储氢

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一种基于双膜结构的宽频光学麦克风

光通信技术 2024年第5期48卷 73-79页

作者：李群陆云才邵剑吴鹏梁家碧李晓涵但德春蔚超国网江苏省电力有限公司电力科学研究院南京211103 上海大学通信与信息工程学院上海200444 国网江苏省电力有限公司南京210024

由于传统基于膜片或悬臂梁式的光学麦克风频响范围较窄,且在不同环境和需求下检测的声波频率范围不同,设计了一种基于双膜结构的宽频光学麦克风。该光学麦克风由单模光纤、超材料膜片和波导膜片组成。理论分析了2个膜片的结构参数对传... 详细信息

由于传统基于膜片或悬臂梁式的光学麦克风频响范围较窄,且在不同环境和需求下检测的声波频率范围不同,设计了一种基于双膜结构的宽频光学麦克风。该光学麦克风由单模光纤、超材料膜片和波导膜片组成。理论分析了2个膜片的结构参数对传感器性能的影响,利用COMSOL Multiphysics进行了仿真,并对制备出的光学麦克风进行了测试。仿真结果表明:所设计的光学麦克风在1~100 kHz频率内具有平坦的频率响应,其谐振频率为170 kHz。

关键词：光学麦克风宽频响超材料膜片波导膜片双膜结构

基于改进时延估计的光纤麦克风阵列声源定位算法研究

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光通信技术 2024年

作者：梁家碧邵剑李群吴鹏林元棣王同磊李晓涵刘进栋国网江苏省电力有限公司电力科学研究院上海大学特种光纤与光接入网重点实验室

针对广义互相关（Generalized Cross Correlation， GCC）算法在强噪声下定位精度低的问题，提出了一种改进的广义互相关时延估计算法。基于光纤法-珀（Fabry-Perot， F-P）麦克风搭建了四元十字阵列，采用自适应滤波（Least Mean Squar... 详细信息

针对广义互相关（Generalized Cross Correlation， GCC）算法在强噪声下定位精度低的问题，提出了一种改进的广义互相关时延估计算法。基于光纤法-珀（Fabry-Perot， F-P）麦克风搭建了四元十字阵列，采用自适应滤波（Least Mean Square， LMS）以及二次互相关实现噪声的抑制，同时在峰值检测中通过样条插值法提高时延估计的精度。结果表明，仿真的声源坐标偏差均在8.36%之内，优于传统算法下的坐标偏差17.7%；实测的声源坐标平均偏差从42.2%下降到15.4%。总之，本文基于改进时延估计的光纤麦克阵列声源定位算法优于传统GCC，对局放信号具有较好的定位能力。

关键词：光纤麦克风改进时延估计超声声源定位局部放电

基于Resnet50的江苏近海海面风场预报订正方法研究

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海洋预报 2024年第4期41卷 57-65页

作者：郝雨辰杨勤胜霍雪松曹卫青戴强晟国网江苏省电力有限公司江苏南京210000 江苏方天电力技术有限公司江苏南京210000

海面风场的精确预报对于海上风能开发具有非常重要的影响。利用2019—2021年ERA5再分析数据系统评估了欧洲中期天气预报中心的EC细网格10 m风场预报在江苏近海区域的预报准确性,发现EC细网格对于该区域4级风的预报准确性最高,24 h(48 h... 详细信息

海面风场的精确预报对于海上风能开发具有非常重要的影响。利用2019—2021年ERA5再分析数据系统评估了欧洲中期天气预报中心的EC细网格10 m风场预报在江苏近海区域的预报准确性,发现EC细网格对于该区域4级风的预报准确性最高,24 h(48 h)风速预报的均方根误差为2.28 m/s(2.34 m/s),但是随着风级增大,风速预报的准确性大幅降低,5~11级风24 h(48 h)预报的均方根误差(RMSE)由2.39 m/s(2.58 m/s)增加到8.67 m/s(8.51 m/s)。此外,风速预报误差存在显著的空间差异性,误差随着离岸距离的增大而增大。在此基础上,基于Resnet50模型构建了江苏近海海面风场预报订正模型,并利用2022年的预报数据对其进行独立性检验。结果表明:订正模型可以显著改善EC细网格24 h(48 h)的10 m风速预报结果,订正后的RMSE为1.45 m/s(1.66 m/s),较订正前降低了45%(40%)。对于3~10级风,订正模型24 h和48 h预报的RMSE为1.13~6.67 m/s和1.21~5.68 m/s,同样明显低于订正前(2.33~7.65 m/s和2.58~9.97 m/s)。

关键词：深度学习海面风场订正 Resnet50

基于牛顿-蚁群算法与选择性谐波调制的电网功率放大器宽频控制策略

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电力系统保护与控制 2024年第16期52卷 97-109页

作者：代子阔史可鉴赵晨星张天成徐妍汪诚国网辽宁省电力有限公司辽宁沈阳110006 国网辽宁电力科学研究院辽宁沈阳110006 国网铁岭供电公司辽宁铁岭112000 国网辽宁省抚顺供电公司辽宁抚顺113000 南京理工大学江苏南京210000

选择性谐波消除/生成脉宽调制技术能与多电平电力电子变换器相结合,实现低开关频率下的高频电网谐波功率复现。然而,为生成特定次谐波,需要求解非线性开关角方程,其求解精度受开关角初值选取约束,且实时性随着谐波次数的增加而降低。因... 详细信息

选择性谐波消除/生成脉宽调制技术能与多电平电力电子变换器相结合,实现低开关频率下的高频电网谐波功率复现。然而,为生成特定次谐波,需要求解非线性开关角方程,其求解精度受开关角初值选取约束,且实时性随着谐波次数的增加而降低。因此提出一种基于牛顿-蚁群算法的实时选择性谐波生成脉宽调制技术。通过建立开关角方程,利用蚁群算法求解初值,进一步结合牛顿算法获得不同开关频率及计算步长对应的最多谐波数目,并分析得到调制比-开关角对应关系。通过查找表获得初始开关角,并前馈至电压控制环路,实现对特定次谐波的无静差跟踪。最后以级联H桥多电平变换器为例,搭建仿真与实验平台,验证了理论分析的正确性与所提策略的可行性。

关键词：选择性电网谐波功率放大器级联多电平逆变器牛顿-蚁群算法实时选择性谐波生成脉宽调制

基于CA-WOA-BP算法的调度数据网鲁棒性预测

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南方电网技术 2024年

作者：陈斌李泽科余斯航郭久煜林碧海刘延华国网福建省电力有限公司国网福建省电力有限公司电力科学研究院福州大学计算机与大数据学院

对电力网络鲁棒性进行评估与预测，有利于网络管理人员感知网络系统运行现状，及时采取措施应对可能的风险。为此，论文提出了一种基于改进鲸鱼优化算法的电力调度数据网鲁棒性预测模型。首先，构建了电力调度数据网鲁棒性指标体系，并... 详细信息

对电力网络鲁棒性进行评估与预测，有利于网络管理人员感知网络系统运行现状，及时采取措施应对可能的风险。为此，论文提出了一种基于改进鲸鱼优化算法的电力调度数据网鲁棒性预测模型。首先，构建了电力调度数据网鲁棒性指标体系，并采用字段提取及公式映射等方法，实现了面向指标体系的数据降维处理；此外，进一步研究了基于混沌映射与自适应权重的WOA-BP改进算法(CA-WOA-BP)，实现了电力网络鲁棒性预测方法。实验结果表明，与WOA-BP算法相比，所提出的改进算法加快了预测模型的收敛速度，并克服了陷入局部最优的情况，同时将预测值误差百分比降低了5.3%，有助于用户更准确及时地感知电力调度数据网系统鲁棒性的态势。

关键词：电力调度数据网鲸鱼优化算法混沌映射自适应权重网络鲁棒性预测

基于KKT条件的微网负荷波动抑制双层优化算法

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电源学报 2024年

作者：刘进郝文波李童宋智张笑宇张纯江国网黑龙江省电力有限公司国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院燕山大学电气工程学院

针对微电网中可再生能源发电出力的不确定性以及负荷随机波动的问题，本文提出一种基于微网负荷波动抑制策略的双层优化算法。通过对微网发电设备运行状态和功率分配方式进行建模，上层模型主要考虑微源输出功率约束以及微网运行相关约... 详细信息

针对微电网中可再生能源发电出力的不确定性以及负荷随机波动的问题，本文提出一种基于微网负荷波动抑制策略的双层优化算法。通过对微网发电设备运行状态和功率分配方式进行建模，上层模型主要考虑微源输出功率约束以及微网运行相关约束，以保证各发电设备调度优先级和降低微网运行成本为目标函数；下层模型以最小化微网等效负荷波动为目标函数，同时采用LSTM-Attention神经网络的预测值，对微网发电设备输出功率进一步约束。优化模型根据KKT条件将双层模型转换为单层模型进行求解，降低模型的求解难度。本文设计两种负荷场景，采用双层优化算法分别对两种负荷场景进行仿真计算。仿真结果显示，所提出的双层优化算法能够动态调整微网各发电设备输出功率，提高可再生能源的消纳比例，并针对不同负荷场景改变微网的运行状态，降低负荷波动对微网运行造成的影响。

关键词：微电网双层优化算法 LSTM-Attention KKT条件负荷波动

基于序列运算的光储氢直流微电网随机优化规划研究

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可再生能源 2024年第10期42卷 1408-1415页

作者：张潇桐戈阳阳胡姝博吴锦铭荀思文王雪杰国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院辽宁沈阳110006 沈阳工程学院辽宁沈阳110136

现阶段光储直流微电网建设运行成本高、缺乏整体规划,急须开展光储氢直流微电网的优化规划研究。文章考虑光储氢直流微电网中光伏电源输出功率的波动性以及负荷变化的不确定性,提出一种基于机会约束的光储氢直流微电网优化规划方法。基... 详细信息

现阶段光储直流微电网建设运行成本高、缺乏整体规划,急须开展光储氢直流微电网的优化规划研究。文章考虑光储氢直流微电网中光伏电源输出功率的波动性以及负荷变化的不确定性,提出一种基于机会约束的光储氢直流微电网优化规划方法。基于机会约束规划,构建了以建设和运行成本最低为目标的光储氢直流微电网优化规划模型,优化微电网储能容量配置。通过序列运算将模型中含有随机变量的约束进行确定性转化,并在MATLAB中调用CPLEX求解器对模型进行求解。通过仿真计算分析,验证了基于序列运算算法的光储氢直流微电网优化规划方法的有效性和实用性。

关键词：光储氢直流微电网机会约束序列运算等价转换

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基于SE-improved SGMD的混合储能容量优化配置方法研究

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高压电器 2024年第10期60卷 78-85,103页

作者：刘禹彤赵琳王鑫太国网辽宁省电力有限公司经济技术研究院沈阳110015 东北电力大学电气工程学院吉林吉林132012

采用混合储能系统平抑风电输出功率波动可有效解决风电并网问题,而不同功率分配方法对混合储能优化配置结果影响大,为此提出一种基于样本熵改进的辛几何模态分解方法(sample entropy-improved symplectic geometric mode decomposition,... 详细信息

采用混合储能系统平抑风电输出功率波动可有效解决风电并网问题,而不同功率分配方法对混合储能优化配置结果影响大,为此提出一种基于样本熵改进的辛几何模态分解方法(sample entropy-improved symplectic geometric mode decomposition,SE-improved SGMD)的混合储能系统功率分配策略。首先,采用SGMD对不平衡功率进行分解,获取一系列辛几何分量SGC(symplectic geometry component);然后,计算分解后各SGC的样本熵SE(sample entropy)并获取其相似度阈值,以此为依据将分解后的子分量重构高、低频分量,分别作为超级电容和全钒液流电池的参考功率;进而,通过计及储能设备SOC限幅约束和充放电效率约束对两种储能设备的额定功率和容量进行配置;最后,结合中国某风电场实测输出数据,构建基于全寿命周期成本的经济性评估模型,验证文中方法的有效性与实用性。

关键词：混合储能辛几何模态分解样本熵 SOC限幅约束全寿命周期成本