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考虑含储能的三端智能软开关与需求侧响应的主动配电网有功无功协调优化

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电力系统保护与控制 2024年第3期52卷 104-118页

作者：米阳申杰卢长坤孟凡斌南钰上海电力大学电气工程学院上海200090 国网河南省电力公司开封供电公司河南开封475000

针对分布式电源(distributed generation,DG)大规模并网导致的配电网电压越限、网络损耗增加和弃风弃光等问题,提出一种考虑含储能(energy storage system,ESS)的三端智能软开关(soft open point,SOP)与需求侧响应(demand response,DR)的主动配电网(active distribution network,ADN)有功无功协调优化策略。首先,计及可再生能源出力的不确定性,基于条件生成对抗网络(conditional generative adversarial networks,CGAN)生成日前场景。然后,对含ESS的三端SOP与DR进行建模,并将其与DG和传统无功补偿设备进行协调优化。构建以网络损耗最小、电压偏差最小、弃风弃光量最小、用户舒适度与用户经济度最大为优化目标的数学模型。进而转化为混合整数二阶锥规划模型,并利用GUROBI进行求解。最后,在改进的IEEE 33和IEEE 69节点配电系统中进行仿真验证。结果表明,计及风光出力的不确定,所提优化策略在兼顾用户舒适度和用户经济度的同时提高了配电网运行的经济性和可靠性。

关键词：条件生成对抗网络含储能的三端智能软开关需求侧响应分布式电源主动配电网

考虑电动汽车与分布式光伏协同的配电网集群划分与运行调度策略

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南方电网技术 2024年

作者：陈楷王景钢王卉孙健柯德平徐箭国网河南省电力公司郑州祥和电力设计有限公司武汉大学电气与自动化学院

随着高比例、大规模分布式光伏并网以及电动汽车的普及，如何发挥电动汽车灵活性，实现配电网分布式光伏与本地电动汽车负荷灵活性资源的友好协调是当前需要解决的重要问题。为此，提出考虑电动汽车与分布式光伏协同的配电网集群划分与... 详细信息

随着高比例、大规模分布式光伏并网以及电动汽车的普及，如何发挥电动汽车灵活性，实现配电网分布式光伏与本地电动汽车负荷灵活性资源的友好协调是当前需要解决的重要问题。为此，提出考虑电动汽车与分布式光伏协同的配电网集群划分与运行策略，首先，建立电动汽车可调充电功率灵活性聚合模型，提出基于Louvain算法的改进模块度指标配电网分布式集群划分方法；其次，基于历史数据信息，生成电动汽车多时间尺度充电场景，提出考虑电动汽车充电灵活性的分布式集群协同优化模型；最后，采用同步交替方向乘子法（Synchronous alternating direction multiplier method,SADMM）实现各集群优化模型的分布式求解。仿真结果表明，利用电动汽车充电灵活性参与配电网协同运行可有效提高分布式光伏利用率，并且在满足电动汽车用户充电需求的同时，保证了配电网电压运行安全。

关键词：分布式光伏电动汽车集群划分协同优化同步交替方向乘子

计及输配电网双向协同的有源配电网多目标分层主动优化

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南方电网技术 2024年第9期18卷 138-150页

作者：李付存曹文君于丹文苏永智黄振宁张玉敏国网山东省电力公司电力科学研究院国网山东省电力公司电网智能化调度与控制教育部重点实验室(山东大学)

配电网中分布式电源渗透率不断提高，使得输电网与配电网之间的互济需求日益增强。针对输配协同框架内有源配电网（active distribution network,ADN）运行优化不能充分调度配置资源以满足区域自治需求的问题，提出了计及输配电网双向... 详细信息

配电网中分布式电源渗透率不断提高，使得输电网与配电网之间的互济需求日益增强。针对输配协同框架内有源配电网（active distribution network,ADN）运行优化不能充分调度配置资源以满足区域自治需求的问题，提出了计及输配电网双向协同的有源配电网多目标分层主动优化模型。该模型以输配电网整体运行的经济性和安全性为目标，以联络线功率为耦合变量，通过机组组合调整输电网火电机组出力，并以配电网重构（distribution network reconfiguration,DNR）为主要策略配置拓扑结构，决策出支撑系统最优运行方式的调度策略。基于目标级联分析法（analytical target cascading,ATC）对输配双向协同的有源配电网多目标主、子问题进行解耦并分层求解。最后，以T6D2及T118D5测试系统为例验证了所提方法的有效性。结果表明，所构建模型能有效应对输配间的“双向流”现象，进一步提升系统全局的可再生能源消纳率，使输配电网整体获得最大经济效益。

关键词：输配协同目标级联分析法多目标分层主动优化机组组合配电网重构有源配电网

输电线路气象风险精细化建模及气象灾害的在线预警防御策略

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电力科学与技术学报 2024年第1期39卷 208-217页

作者：卢明郭志明孟高军苑司坤梁允国网河南省电力公司电力科学研究院河南郑州450052 南京工程学院电力工程学院江苏南京211167

气象因素在输电线路稳定运行中起着重要作用,在评估风险时应予以考虑。为此,提出一种输电线路气象风险预警及防护方法。该方法考虑时空发电预测、设备健康和可靠性评估以及概率负荷预测等方面对气象风险进行精细化建模,并基于气象危害... 详细信息

气象因素在输电线路稳定运行中起着重要作用,在评估风险时应予以考虑。为此,提出一种输电线路气象风险预警及防护方法。该方法考虑时空发电预测、设备健康和可靠性评估以及概率负荷预测等方面对气象风险进行精细化建模,并基于气象危害、电网脆弱性和灾后恢复成本提出一种新的风险度量标准。此外,针对负荷中断恢复以及缓解用电拥堵,提出一种气象灾害的在线预警防御策略。最后,在案例中对所提出的方法和策略进行测试分析,其结果可以验证方法和策略的有效性。

关键词：极端天气风险建模灾害预警输电线路负荷预测

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GFRP输电塔T形节点抗弯承载力

复合材料学报 2024年第5期41卷 2609-2622页

作者：陈勇许金一谢芳冯炳王慧敏沈国辉浙江大学建筑工程学院杭州310058 绍兴文理学院土木工程学院绍兴312000 绍兴大明电力设计院有限公司绍兴312099 杭州云起商用集团有限公司杭州310007

整体成型的玻璃纤维增强复合材料(Glass fiber reinforced polymer,GFRP)节点是GFRP输电塔挂线模块的关键结构部件,需开展其承载力研究。首先对两个典型节点进行了试验研究,获得了包括荷载位移曲线、破坏模式的力学性能,然后建立基于渐... 详细信息

整体成型的玻璃纤维增强复合材料(Glass fiber reinforced polymer,GFRP)节点是GFRP输电塔挂线模块的关键结构部件,需开展其承载力研究。首先对两个典型节点进行了试验研究,获得了包括荷载位移曲线、破坏模式的力学性能,然后建立基于渐进损伤演化的有限元模型,利用该模型开展了抗弯承载力关于垂直纤维方向抗拉强度Yt和剪切强度SL比值、主管直径D与厚度T比值、节点横梁宽度B及厚度w等参数的敏感性分析,基于Hashin失效准则和回归分析推演了该节点抗弯承载力算式并进行了可靠度分析。结果表明:试验和有限元计算结果具有较好的一致性,主要破坏形式为节点附近GFRP主管的基体拉伸破坏,当Y_(t)/S_(L)增大时破坏位置从节点向主管中部迁移,承载力随之下降。承载力算式结果与有限元计算结果比值的均值和变异系数分别为1.032和6.80%,承载力设计值具有99.9%的保证率。

关键词： GFRP节点力学性能试验研究抗弯承载力计算式

计及随机变量相关性的多点线性化概率潮流计算

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电力系统及其自动化学报 2024年第1期36卷 37-45页

作者：叶希王彦沣黄杨廖帮昆欧阳雪彤文云峰国网四川省电力公司成都610041 输变电新技术教育部工程研究中心(湖南大学) 长沙410082

为满足考虑源荷双侧强不确定性场景的“双高”电力系统潮流分析计算需求,提出一种新型的概率潮流计算方法。基于核密度估计建立输入随机变量的概率分布模型,构建Copula函数刻画多维随机输入变量间的相关性,获取更加符合系统实际运行情... 详细信息

为满足考虑源荷双侧强不确定性场景的“双高”电力系统潮流分析计算需求,提出一种新型的概率潮流计算方法。基于核密度估计建立输入随机变量的概率分布模型,构建Copula函数刻画多维随机输入变量间的相关性,获取更加符合系统实际运行情况的样本数据。引入多点线性化潮流计算方法,在降低非线性潮流计算量的同时减小单点线性化潮流计算的截断误差。在IEEE-30节点系统上进行算例测试,验证所提方法的准确性和有效性。

关键词：蒙特卡洛模拟概率潮流核密度估计多点线性化 Copula理论新能源

考虑大规模风光分层接入的配电网多层协调无功优化方法

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电力系统保护与控制 2024年第12期52卷 113-122页

作者：郭雪丽胡志勇王爽热依娜·马合苏提姚楠李婷婷周玮国网南阳供电公司经济技术研究所河南南阳473000 大连理工大学电气工程学院辽宁大连116024

大量风光新能源分层、多点接入给配电网运行带来了电压越限等负面影响,增加了不同电压等级无功协同优化的难度。兼顾不同电压等级调节需求,从模型降维等值的角度,提出了基于等值模型的配电网多层协调无功优化方法。该方法分别针对含有... 详细信息

大量风光新能源分层、多点接入给配电网运行带来了电压越限等负面影响,增加了不同电压等级无功协同优化的难度。兼顾不同电压等级调节需求,从模型降维等值的角度,提出了基于等值模型的配电网多层协调无功优化方法。该方法分别针对含有无功调节设备及没有无功调节设备的两种台区系统,利用神经网络对大量台区相关运行数据进行训练得到台区拟合模型,形成不可控和可控两种类型的台区等值模型,并用这两类拟合模型分别代替两类台区系统的物理模型,使台区以数据驱动的方式参与配电网无功优化,形成馈线物理模型和台区拟合模型组成的单一电压等级物数混合优化调度模型。将原多层无功优化问题转换为单层系统优化问题,再对该单层系统无功优化调度问题进行求解。该方法可降低配电网系统优化计算规模,从而减小计算量,以无功优化数学模型与数据驱动方法相结合的方式,实现配电网馈线-台区多层协调无功优化。通过算例验证了所提方法对于解决分布式风光分层接入所导致电压越限问题的可行性、有效性和优越性,能够保障配电网的经济安全稳定运行。

关键词：配电网无功优化多层协调数据驱动

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基于极限学习的变压器声纹特征分析与故障识别

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粘接 2024年第5期51卷 149-152页

作者：冶海平方保民芈书亮马育林彭家琦马志彬国网青海省电力公司海东供电公司青海海东810699

针对故障样本数量的高度不平衡,易导致对变压器故障样本的预测性能变差问题,提出基于极限学习机的电网变压器故障声纹信号诊断方法。使用极限学习机对信号进行去噪处理,对处理后的时域信号进行快速傅里叶变换,从而获取故障声纹特征。通... 详细信息

针对故障样本数量的高度不平衡,易导致对变压器故障样本的预测性能变差问题,提出基于极限学习机的电网变压器故障声纹信号诊断方法。使用极限学习机对信号进行去噪处理,对处理后的时域信号进行快速傅里叶变换,从而获取故障声纹特征。通过研究不同学习率对模型故障识别的影响,以验证基于极限学习机模型的故障识别效果。结果表明,应用阈值去噪的方法能够在一定程度上消除原始声纹特征信号中的噪声成分。学习率为10^(-3)的极限学习机模型对分接开关故障的识别准确率为99.42%,且其他4种变压器故障状态的对应识别率均大于99.85%。极限学习机算法的故障识别平均精度高达96.75%。

关键词：极限学习机变压器声纹故障准确率

一种基于改进VMD-PSO-CNN-LSTM的短期电价预测方法

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电力科学与技术学报 2024年第2期39卷 35-43页

作者：郭雪丽华大鹏包鹏宇李婷婷姚楠曹艳王莹张天东胡钋国网河南省电力公司南阳供电公司河南南阳473000 中国电信股份有限公司湖北智能云网调度运营中心湖北武汉430022 武汉大学电气与自动化学院湖北武汉430072

为了提升电价预测的准确性和预测模型的稳定性,提出一种基于改进VMD-PSO-CNN-LSTM的短期电价预测方法。首先,通过研究变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)与电价影响因素的相关影响程度,并引入最大信息系数(MIC)构建VMD... 详细信息

为了提升电价预测的准确性和预测模型的稳定性,提出一种基于改进VMD-PSO-CNN-LSTM的短期电价预测方法。首先,通过研究变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)与电价影响因素的相关影响程度,并引入最大信息系数(MIC)构建VMD参数优化模型;然后,利用卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)与长短期记忆(long short-term memory,LSTM)神经网络对VMD分解得到的各模态分量进行预测。同时,根据深度可分离卷积结合电价时间规律,在CNN卷积部分构建多尺度的卷积特征提取结构,并利用粒子群优化算法优化包括CNN卷积层数量、CNN卷积神经元数量、LSTM隐藏层数量、LSTM记忆时间以及全连接层数等在内的参数,从而实现模型预测准确性和稳定性的提升。最后,对澳洲电力市场日前电价进行分析预测并与对照算法对比,结果表明该文算法具有更高的精度和更好的稳定性。

关键词：电价预测变分模态分解粒子群优化算法卷积神经网络长短时间记忆神经网络