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计及全生命周期成本的公交光伏充电站储能优化配置方法

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电力自动化设备 2024年第7期44卷 165-172页

作者：谢桦刘哲雷博王云嘉北京交通大学电气工程学院北京100044 南方电网科学研究院有限责任公司广东广州510663 国网衡水供电公司河北衡水053000

“双碳”目标下城市公交车全面推进电动化,公交光伏充电站面临并网点负载压力大、运营成本高的问题。提出公交光伏充电站储能优化配置方法。基于大量的调研数据分析公交充电负荷特性,构建公交光伏充电站典型运行场景;综合考虑充电站运... 详细信息

“双碳”目标下城市公交车全面推进电动化,公交光伏充电站面临并网点负载压力大、运营成本高的问题。提出公交光伏充电站储能优化配置方法。基于大量的调研数据分析公交充电负荷特性,构建公交光伏充电站典型运行场景;综合考虑充电站运营商利益、公共交通通勤需求以及并网点的容量限制,构建计及全生命周期成本的公交光伏充电站电池储能优化配置双层模型。以北京某在营公交充电站为算例,验证了所提配置方法的有效性,量化评估了光伏发电余量上网、公交车充电策略、电网电价及电池购置价格等因素对充电站配置储能运营经济性的影响。

关键词：公交光伏充电站储能配置通勤需求配电容量经济性

双边供电下的钢轨电位影响因素及抑制措施分析

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铁道科学与工程学报 2024年第6期21卷 2465-2475页

作者：王克文李卫兰王辉北京交通大学电气工程学院北京100044 西南交通大学电气工程学院四川成都611756 国家能源集团新朔铁路有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017099 成都尚华电气有限公司四川成都610200

双边供电方式能够实现长距离无分相贯通供电,与单边供电方式相比系统牵引回流特性有差异,进而将导致钢轨电位分布不同,故需对双边供电方式下的钢轨电位进行研究。基于双边供电复线牵引网模型,推导了系统钢轨电位及轨中电流计算过程,通... 详细信息

双边供电方式能够实现长距离无分相贯通供电,与单边供电方式相比系统牵引回流特性有差异,进而将导致钢轨电位分布不同,故需对双边供电方式下的钢轨电位进行研究。基于双边供电复线牵引网模型,推导了系统钢轨电位及轨中电流计算过程,通过分析钢轨电位的影响因素提出双边供电复线牵引网钢轨电位的抑制措施。研究结果表明:单边供电与双边供电取流点附近的钢轨电位基本一致,但双边供电方式下会在牵引变电所处造成更低的钢轨电位。双边供电方式下,钢轨电位在机车取流处达到最大值,取流点两侧钢轨电位逐渐减小,当上下行机车位置关于相邻变电所区间中点对称时,该区间内钢轨电位分布几乎一致,机车越靠近相邻变电所区间中点钢轨电位越大,列车运行组织应尽量避免机车在靠近两相邻变电所区间中点会车。轨地过渡电阻3Ω·km增大到15Ω·km时,钢轨电位最大值从52.49 V增大到109.01 V,增幅为107.68%,可通过降阻达到钢轨电位抑制效果。土壤电阻率从10Ω·m增加到200Ω·m时,牵引变电所处的钢轨电位从10.82 V增加到36.74 V,增幅为239.56%。钢轨电位分析与治理需充分考虑线路周围土壤条件。增设贯通地线后,机车取流处钢轨电位迅速降低,抑制钢轨电位效果显著。

关键词：双边供电复线牵引网钢轨电位影响因素抑制措施

基于模糊神经网络的微电网荷储协调智能控制方法

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高电压技术 2024年第7期50卷 3019-3028,I0010,I0011页

作者：牛焕娜窦伟李春毅钱立井天军陈卫东中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 武汉天马微电子有限公司武汉430070 广西电网有限责任公司电力科学研究院南宁530023

针对传统比例-积分-微分(proportional integral derivative,PID)控制和模型论控制方法难以应对新型电力系统背景下微电网面临的运行场景复杂多变的问题,提出了基于模糊神经网络的微电网荷储协调智能控制方法。首先确定了微电网模糊控... 详细信息

针对传统比例-积分-微分(proportional integral derivative,PID)控制和模型论控制方法难以应对新型电力系统背景下微电网面临的运行场景复杂多变的问题,提出了基于模糊神经网络的微电网荷储协调智能控制方法。首先确定了微电网模糊控制输入及输出变量,以平抑净负荷波动及减少储能充放电频次为目的,将微电网控制经验总结成模糊规则表,采用神经网络深度学习算法修正模糊控制模型的隶属度函数中心、宽度和输出权重来提高模型的自适应能力,从而制定了可调控负荷和储能的功率控制系数;进而针对模糊神经网络控制输出的负荷调控需求量在各可调控负荷间分配的问题,提出了基于灵活性供给指标排序的负荷调控优先级选择方法,最终完成了微电网系统储能单元和可调控负荷控制策略的制定。某典型微电网系统算例仿真结果表明,所提方法制定的各可调控负荷与储能控制策略能在避免储能频繁和过度充放电的同时,在并网状态下有效减弱并网功率对上级电网造成的随机扰动,在孤岛状态下能够有效平抑系统功率波动,提升系统运行稳定性。

关键词：模糊神经网络微电网智能控制净负荷波动荷储协调

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自同步型直驱风电机组暂态稳定分析

浙江大学学报（工学版） 2024年第4期58卷 867-878页

作者：王子骏庄可好辛焕海孙大卫吴林林王潇浙江大学工程师学院浙江杭州310015 浙江大学电气工程学院浙江杭州310027 华北电力科学研究院有限责任公司北京100045

随着大规模风电的接入,电网面临系统变弱及调频能力变差的问题.直驱风电机组采用自同步控制,在有效提升设备自身的小扰动稳定性和对电网的支撑能力的同时也带来了复杂的暂态稳定问题.为此,针对2种典型的控制结构(功率自同步和直流电压... 详细信息

随着大规模风电的接入,电网面临系统变弱及调频能力变差的问题.直驱风电机组采用自同步控制,在有效提升设备自身的小扰动稳定性和对电网的支撑能力的同时也带来了复杂的暂态稳定问题.为此,针对2种典型的控制结构(功率自同步和直流电压自同步)分别建立风机系统暂态模型,揭示机侧动态及直流电容动态对暂态特性的影响.针对功率自同步型风电机组,分析频率跌落下风机系统的同步失稳风险;结果表明,机侧动态会降低风机系统在电压跌落下的稳定裕度.针对直流电压自同步型风电机组,揭示暂态下直流电容动态导致的直流电压崩溃失稳风险.总结对比储能和风电机组的暂态特性差异,讨论直驱风电机组的暂态控制设计思路.基于Matlab/Simulink的时域仿真模型验证理论分析的正确性及控制的有效性.

关键词：自同步控制直驱风电机组暂态稳定机侧动态直流电容动态控制设计

基于灰狼算法的风G光G抽水蓄能联合系统多目标优化策略

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上海交通大学学报 2024年第10期58卷 1554-1566页

作者：张良郑丽冬冷祥彪吕玲蔡国伟东北电力大学电气工程学院吉林吉林132012 南方电网能源发展研究院有限责任公司广州510670

风电、光伏的出力具有随机性、波动性以及间歇性,直接并网将会造成电站发电收益降低和电能并网波动性较大以及风、光弃电量较多等问题,降低碳减排量.抽水蓄能电站的加入可在一定程度上缓解上述问题.因此,针对风-光-抽水蓄能联合发电应... 详细信息

风电、光伏的出力具有随机性、波动性以及间歇性,直接并网将会造成电站发电收益降低和电能并网波动性较大以及风、光弃电量较多等问题,降低碳减排量.抽水蓄能电站的加入可在一定程度上缓解上述问题.因此,针对风-光-抽水蓄能联合发电应用场景进行研究,建立综合考虑联合系统经济收益最大化、系统功率波动最小化以及碳减排量最大化3个目标的多目标优化模型,并通过归一化处理,将多目标问题转换成单一目标问题进行求解.采用能够实现局部搜索与全局搜索自适应调整的灰狼算法,对风电、光伏以及抽水蓄能的并网电量进行优化仿真.仿真结果表明:所建立的模型能够有效提高系统的经济收益,大大降低电能并网波动性.同时,新能源的高效利用也使得联合系统的碳减排能力显著提高,模型具备较高的可行性.

关键词：碳减排多目标优化归一化处理灰狼算法

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基于集成模型的锂离子电池SOH估计

电源学报 2024年

作者：雷二涛张浚坤王瑾瑜金莉马凯李盈广东电网有限责任公司电力科学研究院北京交通大学电气工程学院

准确估计电池健康状态(State Of Health， SOH)可以有效提升电池系统安全运行。针对不同工况下SOH估计精度不稳定的问题，本文提出一种基于集成模型的锂离子电池健康状态估计算法。该方法首先对电池充电阶段开展容量增量（Incremental C... 详细信息

准确估计电池健康状态(State Of Health， SOH)可以有效提升电池系统安全运行。针对不同工况下SOH估计精度不稳定的问题，本文提出一种基于集成模型的锂离子电池健康状态估计算法。该方法首先对电池充电阶段开展容量增量（Incremental Capacity，IC）分析，并提取健康因子作为电池健康状态的有效特征，采用SVR模型与BP神经网络模型组合构建集成模型，实现对电池健康状态的在线评估。实验结果表明，本文所提出的集成模型相较于两个子模型最大误差下降了38.1％和23.7％，均方根误差下降了47%和20%，所提方法能更准确估计不同工况下的电池健康状态，避免了单个模型估计的不稳定性因素。

关键词：锂离子电池容量增量法健康状态估计集成模型

考虑电动汽车参与韧性提升的配电网状态平滑切换控制策略

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电力建设 2024年第5期45卷 29-36页

作者：马继洋蔡永翔唐巍张璐张志刚中国农业大学信息与电气工程学院北京市100083 贵州电网有限责任公司电力科学研究院贵阳市550002

在极端灾害发生后电动汽车(electric vehicle,EV)可作为移动电源给负荷供电,从而支撑配电网韧性提升。针对配电网故障发生不可预见、正常态和故障态调度模型切换导致调度指令不稳定问题,文章研究了运行状态平滑切换的EV参与配电网韧性... 详细信息

在极端灾害发生后电动汽车(electric vehicle,EV)可作为移动电源给负荷供电,从而支撑配电网韧性提升。针对配电网故障发生不可预见、正常态和故障态调度模型切换导致调度指令不稳定问题,文章研究了运行状态平滑切换的EV参与配电网韧性提升策略。基于EV状态和连接方式的二进制变量建立线性化EV时空动态模型,能适应EV灵活调度算力大的需求。考虑EV和交通网不确定性因素,建立基于交通网和配电网信息实时滚动更新的正常态和故障态统一调度模型,正常态以经济性和韧性最优为目标,故障态以韧性最优为目标,通过引入状态表征参数实现两种状态间平滑切换。算例仿真表明,该策略在不影响精度的情况下显著降低了计算量,有助于实现配电网最优韧性恢复和状态平稳过渡。

关键词：配电网电动汽车韧性平滑切换运行控制

基于激光传感器的输电线路塔杆倾斜监测系统设计

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传感器与微系统 2024年第9期43卷 71-75页

作者：马明辉谢晖徐世斌国能龙源电力技术工程有限责任公司北京100080 武汉大学电气工程学院湖北武汉430071

为了解决传统输电线路塔杆倾斜检测时无法实现实时监测的问题,设计了一种用于塔杆倾斜的实时监测系统。根据激光三角测量原理,设计了倾角传感器,建立了基于激光三角的塔杆倾测量模型,利用高斯拟合算法,计算出光斑移动的距离,再结合三角... 详细信息

为了解决传统输电线路塔杆倾斜检测时无法实现实时监测的问题,设计了一种用于塔杆倾斜的实时监测系统。根据激光三角测量原理,设计了倾角传感器,建立了基于激光三角的塔杆倾测量模型,利用高斯拟合算法,计算出光斑移动的距离,再结合三角函数关系计算出塔杆的倾斜角度。构建了用于温度漂移误差补偿的广义回归神经网络(GRNN)模型,模型中采用了四重交叉验证来搜索GRNN最优的传播参数。实验结果表明,在补偿前,由温度漂移引起的激光三角倾角传感器平均测量误差为2.68°,使用GRNN对输出进行校正后,平均误差降低至0.51°,温度非线性为0.003%FS/℃。而整个系统的测量平均绝对误差达到了0.54°,降低了2.24°。

关键词：塔杆倾角监测系统激光三角倾角传感器广义回归神经网络温度漂移误差补偿

适用于SiC MOSFET的漏源电压积分自适应快速短路保护电路研究

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中国电机工程学报 2024年第4期44卷 1542-1552,I0024页

作者：李虹胡肖飞王玉婷曾洋斌北京交通大学电气工程学院北京市海淀区100044 广东电网有限责任公司韶关供电局广东省韶关市512028 清华大学电机工程与应用电子技术系北京市海淀区100084

SiC MOSFET因其高击穿电压、高开关速度、低导通损耗等性能优势而被广泛应用于各类电力电子变换器中。然而,由于其短路耐受时间仅为2~7μs,且随母线电压升高而缩短,快速可靠的短路保护电路已成为其推广应用的关键技术之一。为应对不同... 详细信息

SiC MOSFET因其高击穿电压、高开关速度、低导通损耗等性能优势而被广泛应用于各类电力电子变换器中。然而,由于其短路耐受时间仅为2~7μs,且随母线电压升高而缩短,快速可靠的短路保护电路已成为其推广应用的关键技术之一。为应对不同母线电压下的Si C MOSFET短路故障,文中提出一种基于漏源电压积分的自适应快速短路保护方法(drain-sourcevoltageintegration-basedadaptivefast short-circuit protection method,DSVI-AFSCPM),研究所提出的DSVI-AFSCPM在硬开关短路(hardswitchingfault,HSF)和负载短路(fault under load,FUL)条件下的保护性能,进而研究不同母线电压对DSVI-AFSCPM的作用机理。同时,探究Si CMOSFET工作温度对其响应速度的影响。最后,搭建实验平台,对所提出的DSVI-AFSCPM在发生硬开关短路和负载短路时不同母线电压、不同工作温度下的保护性能进行实验测试。实验结果表明,所提出的DSVI-AFSCPM在不同母线电压下具有良好的保护速度自适应性,即母线电压越高,短路保护速度越快,并且其响应速度受Si CMOSFET工作温度影响较小,两种短路工况下工作温度从25℃变化到125℃,短路保护时间变化不超过90 ns。因此,该文为Si CMOSFET在不同母线电压下的可靠使用提供一定技术支撑。

关键词：碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管短路保护漏源电压积分母线电压自适应