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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

计及电动汽车充电和负荷波动极限的电力系统静态电压稳定性评估方案

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电网技术 2017年第6期41卷 1888-1895页

作者：张谦唐飞刘涤尘周仕豪管保安杨健武汉大学电气工程学院湖北省武汉市430072

为研究电动汽车接入电网后充电的不确定性和负荷波动特性对电网电压失稳事故的影响,提出了一种综合考虑电动汽车充电特性和负荷波动极限的电网静态电压稳定性评估方案。首先建立了系统中的发电机节点、负荷节点、电动汽车接入节点的注... 详细信息

为研究电动汽车接入电网后充电的不确定性和负荷波动特性对电网电压失稳事故的影响,提出了一种综合考虑电动汽车充电特性和负荷波动极限的电网静态电压稳定性评估方案。首先建立了系统中的发电机节点、负荷节点、电动汽车接入节点的注入功率随机化模型,充分考虑电网各元件的随机波动性;基于连续潮流和概率潮流相结合方法搜索系统的电压失稳临界状态,对电网的边界运行状态进行统计分析。文中提出了系统静态电压稳定性的评估指标体系,以确定电压稳定的薄弱区域。该薄弱区域在系统电压失稳状态下通常最先发生电压越限,可作为电网重要监控对象,以便及时采取切负荷措施,避免全网大停电的发生。IEEE 30节点算例分析结果验证了该方案的准确性和有效性。

关键词：电动汽车负荷波动随机化模型拟蒙特卡罗静态电压稳定

氨氮负荷波动对城市污水短程硝化-厌氧氨氧化工艺硝态氮的影响

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中国环境科学 2017年第2期37卷 520-525页

作者：程军张亮张树军杨延栋谷鹏超彭永臻北京工业大学国家工程实验室北京市污水脱氮除磷处理与过程控制工程技术研究中心北京100124 北京城市排水集团有限责任公司科技研发中心北京污水资源化工程技术研究中心北京100022 哈尔滨工业大学黑龙江哈尔滨150090

亚硝酸盐氧化菌(NOB)增长是导致城市污水短程硝化-厌氧氨氧化(partial nitrification/anammox,PN/A)工艺脱氮效率降低的主要原因之一.采用SBR反应器研究了周期性的进水氨氮负荷变化对城市污水PN/A工艺出水硝酸盐的影响.结果表明:恒定曝... 详细信息

亚硝酸盐氧化菌(NOB)增长是导致城市污水短程硝化-厌氧氨氧化(partial nitrification/anammox,PN/A)工艺脱氮效率降低的主要原因之一.采用SBR反应器研究了周期性的进水氨氮负荷变化对城市污水PN/A工艺出水硝酸盐的影响.结果表明:恒定曝气量和曝气时间,进水氨氮负荷周期性降低时,PN/A工艺出水硝态氮逐渐增长,导致系统脱氮性能下降.在硝态氮增长之后,保持进水氨氮负荷稳定,系统的脱氮性能未恢复.进一步分析表明:低氨氮浓度下,NOB对于溶解氧的竞争是出水硝态氮增长的主要原因.因此,在城市污水PN/A工艺中,为了维持稳定的脱氮性能需要控制溶解氧和出水氨氮浓度.

关键词：负荷波动短程硝化-厌氧氨氧化(PN/A) DO NOB

异步电动机转子故障与负荷波动的协同识别方法

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中国电机工程学报 2016年第23期36卷 6518-6527,6619页

作者：许伯强孙丽玲华北电力大学电气与电子工程学院北京市昌平区102206

对异步电动机转子故障与负荷波动识别方法的理论基础做了拓展,推导出了转子故障与负荷波动同时存在情况下的异步电动机瞬时无功功率与瞬时有功功率的解析表达式。由此发现,瞬时无功功率波动分量的幅值基本取决于转子故障,而与负荷波动无... 详细信息

对异步电动机转子故障与负荷波动识别方法的理论基础做了拓展,推导出了转子故障与负荷波动同时存在情况下的异步电动机瞬时无功功率与瞬时有功功率的解析表达式。由此发现,瞬时无功功率波动分量的幅值基本取决于转子故障,而与负荷波动无关,以之为特征检测转子故障基本不受负荷波动的影响;而瞬时有功功率波动分量的幅值取决于负荷波动,而与转子故障无关,以之为特征检测负荷波动基本不受转子故障的影响。进而,给出了明确的转子故障与负荷波动严重程度的诊断判据与检测阈值,并提出了一种异步电动机转子故障与负荷波动的协同识别方法。仿真与实验结果证明了上述工作的正确性、可行性。

关键词：异步电动机转子故障负荷波动识别诊断检测

考虑负荷波动极限的电力系统电压稳定性风险评估

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中国电机工程学报 2015年第16期35卷 4102-4111页

作者：秦文萍任琛韩肖清王鹏刘志娟太原理工大学电气与动力工程学院山西省太原市030024

电力系统运行中存在大量不确定性,针对系统负荷波动极限情况,该文从电压、负荷节点类型、网络负荷承受能力等不同角度提出电压稳定性风险评估指标,综合确定系统的薄弱区域。将基于拉丁超立方抽样(Latin hypercube sampling,LHS)的概率潮... 详细信息

电力系统运行中存在大量不确定性,针对系统负荷波动极限情况,该文从电压、负荷节点类型、网络负荷承受能力等不同角度提出电压稳定性风险评估指标,综合确定系统的薄弱区域。将基于拉丁超立方抽样(Latin hypercube sampling,LHS)的概率潮流(probabilistic load flow,PLF)模拟法应用于电压稳定性风险评估,结合N?1故障分析法,对由于不同负荷波动引起的崩溃状态进行研究,分析崩溃时负荷及节点电压的分布并绘制相应分布曲面,考察系统崩溃的可能性和严重性,以及负荷波动对各节点电压的影响。以IEEE 30节点系统以及中国山西省太原市220 k V实际电网为例进行验证。结果表明:所提方法找到了系统崩溃时负荷、节点电压、系统负荷总量的分布规律。所提指标具有正确性、一致性,在实际应用中具有可行性。

关键词：负荷波动概率潮流拉丁超立方抽样电压稳定性风险评估

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负荷波动对强迫振荡扰动源定位的影响

电工电能新技术 2017年第2期36卷 8-13页

作者：关欣南海鹏余向阳刘晓红西安理工大学水利水电学院陕西西安710048

持续的周期性小扰动容易引发电力系统的强迫功率振荡,因此准确定位扰动源对提高电网的稳定性具有重要意义。基于此,本文在能量函数法的基础上研究了负荷波动对扰动源定位的影响。在单机无穷大模型基础上推导了计及持续增长负荷的能量函... 详细信息

持续的周期性小扰动容易引发电力系统的强迫功率振荡,因此准确定位扰动源对提高电网的稳定性具有重要意义。基于此,本文在能量函数法的基础上研究了负荷波动对扰动源定位的影响。在单机无穷大模型基础上推导了计及持续增长负荷的能量函数表达式,并以四机两区系统进行验证,研究结果表明,负荷增加、减小都会影响系统势能的分布,势能变化为正的机组有可能变负,从而影响扰动源定位的准确性;负荷波动对扰动源定位的影响取决于负荷波动导致能量消耗的大小;负荷节点与扰动源所在机组的电气距离越近,负荷变动对扰动源定位产生的影响越大。

关键词：强迫功率振荡能量函数扰动源定位负荷波动

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200MW机组负荷波动分析与对策

汽轮机技术 1999年第6期41卷 372-377页

作者：李文祝于德仁孙世友锦州东港电力有限公司

对N200－130／535／535型机组调速主油泵止推轴承磨损引起负荷波动的机理和造成止推轴承磨损的原因进行了分析，并提出了解决方案，

关键词：负荷波动主油泵故障分析对策汽轮发电机组

汽轮机调速系统异常引发机组负荷波动的分析及处理

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电站系统工程 2023年第2期39卷 57-59,67页

作者：张小科王景钢郭辉张东海曹桂州国网河南省电力公司电力科学研究院国网河南省电力公司河南九域恩湃电力技术有限公司

某额定容量300MW机组在总阀位指令85%左右运行,一次调频动作期间,多次出现负荷波动现象,最大波动量39.6MW。通过对机组各调门流量特性计算,发现调门GV3特性异常。对比机组控制逻辑设置的流量特性函数与理想流量特性函数,在总阀位指令83.... 详细信息

某额定容量300MW机组在总阀位指令85%左右运行,一次调频动作期间,多次出现负荷波动现象,最大波动量39.6MW。通过对机组各调门流量特性计算,发现调门GV3特性异常。对比机组控制逻辑设置的流量特性函数与理想流量特性函数,在总阀位指令83.28%~85.29%区间,由于调门GV3流量特性异常导致调门流量线性度偏大,一次调频动作期间,机组超调引发负荷波动。通过优化阀序,消除调门流量特性异常影响。

关键词：负荷波动一次调频调门流量特性异常调门优化

负荷波动对灯泡贯流式水轮发电机转矩及损耗的影响

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水电能源科学 2020年第8期38卷 142-144,196页

作者：宋厚彬王荣鑫安爱民邱洪波关志军兰州理工大学电气工程与信息工程学院甘肃兰州730050 郑州轻工业大学电气信息工程学院河南郑州450002 甘肃柴家峡水电有限公司甘肃兰州730094

针对灯泡贯流式水轮发电机组负荷波动影响发电机转矩波动及转子涡流损耗的问题,以一台24 MW灯泡贯流式水轮发电机为例,利用有限元法建立了水轮发电机二维电磁场模型,并计算了发电机负载运行与空载运行时的定子绕组的电压与电流,验证了... 详细信息

针对灯泡贯流式水轮发电机组负荷波动影响发电机转矩波动及转子涡流损耗的问题,以一台24 MW灯泡贯流式水轮发电机为例,利用有限元法建立了水轮发电机二维电磁场模型,并计算了发电机负载运行与空载运行时的定子绕组的电压与电流,验证了模型正确性。在此基础上,对比分析了发电机组工作在不同负荷工况下发电机的转矩脉动系数及其转子涡流损耗的差异,并得到二者随机组负荷的变化规律,揭示了机组负荷波动对发电机转子涡流损耗的影响机理,为灯泡贯流式水轮发电机的设计提供参考。

关键词：负荷波动灯泡贯流式水轮发电机有限元法转矩脉动系数转子涡流损耗