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基于综合谐波驱动的光伏场站集电线路保护新方案

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中国电力 2024年

作者：沃建栋潘武略李跃辉吴佳毅国网金华供电公司国网浙江省电力有限公司

大型光伏场站集电线一般配置三段式电流保护，因逆变型电源接入引起集电线路故障特征改变，存在现有集电线保护灵敏度不足，甚至非故障线路误动等问题，为此提出一种基于综合谐波驱动的光伏场站集电线路保护新方案。首先分析光伏场站集... 详细信息

大型光伏场站集电线一般配置三段式电流保护，因逆变型电源接入引起集电线路故障特征改变，存在现有集电线保护灵敏度不足，甚至非故障线路误动等问题，为此提出一种基于综合谐波驱动的光伏场站集电线路保护新方案。首先分析光伏场站集电线故障后的谐波来源及分布特性，利用FOCT优良的测量性能作为电流谐波获取基础。通过NSGA-Ⅱ算法计算最优谐波特征权值，提升故障电流综合谐波特征显度。最后构建相应高次谐波启动判据和综合谐波动作判据。在PSCAD仿真平台中搭建光伏场站电磁暂态仿真模型，对于不同相间故障类型、不同合闸角、不同集电线路故障位置等情况进行仿真研究，结果证明该保护方案均能有效动作。

关键词：光伏电站集电线路全光纤电流互感器暂态特征谐波保护

基于零序电流TEO梯度能量的光伏场站集电线路故障选线方法

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中国电力 2024年

作者：郑燃吴佳毅杜浩良潘武略国网金华供电公司国网浙江省电力有限公司

光伏场站环境一般较为恶劣，集电线路作为其薄弱环节极易发生单相接地短路故障，进而破坏系统稳定性，开展光伏场站集电线路的快速故障选线对保证系统平稳运行十分重要。提出了基于零序电流梯度Teager能量算子（teager energy operator... 详细信息

光伏场站环境一般较为恶劣，集电线路作为其薄弱环节极易发生单相接地短路故障，进而破坏系统稳定性，开展光伏场站集电线路的快速故障选线对保证系统平稳运行十分重要。提出了基于零序电流梯度Teager能量算子（teager energy operator，TEO）的光伏场站集电线路故障选线方法。首先，针对单相接地故障建立集电线路零序电流序网模型，并分析故障线和非故障线的零序电流电压分布规律以及故障期间光伏电源的馈出特性。其次，采用快速傅里叶变换（FFT）提取零序电流工频分量，并基于此定义了零序电流梯度，进一步减小噪声干扰影响，使故障特性更加明显。采用TEO计算零序电流梯度能量值，进一步放大故障特征，并基于故障线和非故障线测点处能量值差异整定阈值，提出故障选线判据。最后，基于PSCAD软件搭建光伏场站集电线路模型。仿真验证表明，该方法在不同故障位置、接地电阻、机组出力、噪声干扰场景下都有良好的选线效果。

关键词：集电线路快速傅里叶变换梯度能量故障选线

基于CNN-BiLSTM负荷预测方法的VPP低碳调度策略

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华北电力大学学报(自然科学版) 2024年

作者：谢鹏林王瑜王浙任小勇吴昌设周陈龙国网浙江省电力有限公司温州供电公司国网浙江省电力有限公司永嘉县供电公司

在“双碳”战略背景下，基于传统预测方法下的电力负荷预测数据，现有的调度策略难以兼顾机组动态碳排放特性以及源网荷间的互动要求。基于此，提出基于组合预测模型的虚拟电厂低碳调度策略。首先，建立基于负荷预测的虚拟电厂调度架构... 详细信息

在“双碳”战略背景下，基于传统预测方法下的电力负荷预测数据，现有的调度策略难以兼顾机组动态碳排放特性以及源网荷间的互动要求。基于此，提出基于组合预测模型的虚拟电厂低碳调度策略。首先，建立基于负荷预测的虚拟电厂调度架构，并提出基于特征筛选的卷积神经网络——双向长短记忆网络组合模型；其次，利用二氧化碳排放量监测模型下的燃煤机组运行数据，通过拟合建立各机组的动态碳排放强度模型；进一步，分析柔性工业、商业和居民负荷的调控特性，建立调控成本模型，进而结合碳排放机制建立低碳调度模型。仿真结果表明，所提策略能基于特征数据提升复杂特征环境下对日前电力负荷的预测精度，并优化不同碳排放特性的燃煤机组出力，降低碳排放量，同时实现源网荷间的互动，降低电网的发电和运营成本。

关键词：碳排放强度低碳调度虚拟电厂负荷预测机器学习

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电力系统摇摆方程的侵入式谐波解及分析

电网技术 2024年第5期48卷 2022-2030,I0061,I0063,I0064页

作者：李京甘德强倪秋龙周靖皓曹建伟浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027 国网浙江省电力有限公司浙江省杭州市310027 国网浙江省电力有限公司湖州供电公司浙江省湖州市313000

开展了大干扰背景下电力系统摇摆方程的侵入式谐波解研究。首先,针对二次微分代数系统的初值问题,提出了系统化的二次型谐波平衡方法;其次,将电网运动方程映射至解耦空间,扩展了摇摆方程的高阶分块解耦形式,并借助二次型谐波平衡方法,... 详细信息

开展了大干扰背景下电力系统摇摆方程的侵入式谐波解研究。首先,针对二次微分代数系统的初值问题,提出了系统化的二次型谐波平衡方法;其次,将电网运动方程映射至解耦空间,扩展了摇摆方程的高阶分块解耦形式,并借助二次型谐波平衡方法,给出了摇摆方程的侵入式谐波解;然后,基于该谐波解分析了电网稳定运动形态特征的数学机理,建立了电力系统暂态稳定的非线性状态-输出方程;最后,单机无穷大系统、IEEE 3机9节点系统的仿真算例进一步验证了所提方法及理论分析的有效性。

关键词：摇摆方程功角动态谐波平衡法暂态稳定

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配电变压器三相不平衡附加损耗量化分析

电力自动化设备 2024年第8期44卷 124-129页

作者：李智立符玲熊思宇邵先军汪泽州西南交通大学电气工程学院四川成都611756 国网四川省电力公司成都供电公司四川成都610000 国网浙江省电力公司电力科学研究院浙江杭州310000 国网浙江省电力公司海盐县供电公司浙江嘉兴314300

配电网变压器三相不平衡附加损耗的计算由于缺乏对铁耗等的全面分析而精度不高。考虑到损耗治理依赖于精确有效的损耗数据,故提出计及铁耗变化的配电变压器三相不平衡附加损耗计算方法。利用磁动势平衡方程式来分析励磁磁动势和主磁通... 详细信息

配电网变压器三相不平衡附加损耗的计算由于缺乏对铁耗等的全面分析而精度不高。考虑到损耗治理依赖于精确有效的损耗数据,故提出计及铁耗变化的配电变压器三相不平衡附加损耗计算方法。利用磁动势平衡方程式来分析励磁磁动势和主磁通的产生过程,以建立励磁电流与一、二次侧相电流的关系。根据配电变压器的绕组联结方式建立正序、负序和零序等值电路模型,给出三相不平衡下的附加损耗计算方法。仿真测试结果表明,与现有方法相比,所提附加损耗计算方法能够量化反映三相不平衡对变压器损耗产生的影响,在不同负荷率和不同励磁阻抗参数条件下均具有更低的计算误差。

关键词：三相不平衡配电变压器对称分量附加损耗相量估计

计及多重不确定性的规模化电动汽车接入配电网调度方法

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电力系统自动化 2024年第7期48卷 138-146页

作者：李金鹏冯华陈晓刚章寒冰占震滨许银亮清华大学深圳国际研究生院广东省深圳市518000 国网浙江省电力有限公司丽水供电公司浙江省丽水市323000 国网浙江省电力有限公司浙江省杭州市310027 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院浙江省杭州市310014

规模日益增长的电动汽车和可再生能源带来的不确定性给配电网的安全运营带来了严峻挑战。为综合考虑多重不确定性、平衡运营成本与系统可靠性,首先,提出一种基于分布鲁棒联合机会约束的电动汽车-配电网充放电调度模型。该模型将节点电... 详细信息

规模日益增长的电动汽车和可再生能源带来的不确定性给配电网的安全运营带来了严峻挑战。为综合考虑多重不确定性、平衡运营成本与系统可靠性,首先,提出一种基于分布鲁棒联合机会约束的电动汽车-配电网充放电调度模型。该模型将节点电压、支路功率、备用需求等通过联合机会约束建模,可以直观地管理系统整体的可靠性。然后,为求解该模型,基于最优Bonferroni近似方法将联合机会约束问题转化为混合整数二次规划模型,其中,风险等级也被视为决策变量。随后,在不同电力系统上验证了所提模型的有效性和可扩展性。结果表明,所提模型克服了经典的随机优化和鲁棒优化存在的问题,能够有效平衡成本和可靠性,计算效率高、可扩展性好,较Bonferroni近似方法降低约6.5%的成本。

关键词：电动汽车配电网联合机会约束分布鲁棒优化模型最优Bonferroni近似方法不确定性风险管理

多主体参与的区域综合能源系统集中-分布式需求响应机制

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电网技术 2024年第6期48卷 2336-2345,I0026-I0031页

作者：董萌苇朱勐婷徐成司董树锋浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027 国网江苏省电力有限公司苏州供电分公司江苏省苏州市215004 国网浙江省电力有限公司杭州供电公司浙江省杭州市310009

区域综合能源系统是能源互联网建设背景下能源供给体系的重要发展方向,随着城镇区域内微能源网、虚拟电厂等具备电网互动能力的新用能主体相继出现,该文针对区域综合能源系统需求响应这一重要调控问题,提出一种考虑区域系统运营商与区... 详细信息

区域综合能源系统是能源互联网建设背景下能源供给体系的重要发展方向,随着城镇区域内微能源网、虚拟电厂等具备电网互动能力的新用能主体相继出现,该文针对区域综合能源系统需求响应这一重要调控问题,提出一种考虑区域系统运营商与区域内多用能主体利益协调的实现机制。首先,针对传统集中式调度在保护用户信息和控制自主权方面的不足,构建了由运营商集中调度、新用能主体分布协同的集中-分布式架构。其次,针对运营商和各新用能主体的调峰责任分配和利益协调问题,引入区域调峰需求响应市场,并设计了相应的奖惩机制,在激励用户的同时,规范市场行为。此外,考虑供能安全性和新能源不确定性,建立区域供能系统和新用能主体双层用能优化模型,实现多能互补和能源梯级利用。最后,通过算例验证了所提机制的合理性和有效性,运营商和各新用能主体获得更高收益,且数据交互量少、业务流程简便,适用于现行市场机制下的实际应用场景。

关键词：区域综合能源系统综合需求响应集中-分布式架构优化运行多能互补

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含多种灵活性资源的综合能源系统低碳优化调度

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浙江大学学报（工学版） 2024年第6期58卷 1243-1254页

作者：邢海军叶宇静刘哲远江伟建张文博田书欣上海电力大学电气工程学院上海200090 国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司浙江嘉兴314000

针对含多园区的综合能源系统(IES)所面临的灵活性和低碳性不足的问题,提出考虑多种灵活性资源的综合能源分布式低碳经济调度模型.分析系统的灵活性需求,提出IES灵活性裕度约束,并构建包含碳捕集电厂在内的多种灵活性资源模型,充分利用... 详细信息

针对含多园区的综合能源系统(IES)所面临的灵活性和低碳性不足的问题,提出考虑多种灵活性资源的综合能源分布式低碳经济调度模型.分析系统的灵活性需求,提出IES灵活性裕度约束,并构建包含碳捕集电厂在内的多种灵活性资源模型,充分利用碳捕集电厂的灵活运行模式.引入阶梯式碳交易,建立综合能源系统双层调度模型.模型上层以能源供应商供能成本最小为目标,下层以由能量枢纽(EH)组成的能源运营商运行成本最小为目标.针对多主体运营特性,利用目标级联分析法进行求解,实现能源供应商和能源服务商上下层协同调度.通过由IEEE30节点电网、比利时20节点气网和多个能量枢纽组成的算例,验证所提模型对提升系统灵活性和低碳性的积极作用.

关键词：综合能源灵活性碳捕集碳交易目标级联分析法

基于数据潮流模型的高比例光伏配电网三相不平衡优化

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电力系统保护与控制 2024年第8期52卷 77-87页

作者：高雪寒高源赵健刘箭刘兴业上海电力大学电气工程学院上海200090 国网浙江省电力有限公司杭州供电公司浙江杭州310016

随着分布式光伏的大规模接入,配电网固有的三相不平衡问题日益严重,给系统的电能质量、经济运行等带来不利影响。此外,高比例光伏的接入使得配电网的物理结构和运行方式更加复杂多变,导致当前依赖精确拓扑结构和线路参数的三相不平衡优... 详细信息

随着分布式光伏的大规模接入,配电网固有的三相不平衡问题日益严重,给系统的电能质量、经济运行等带来不利影响。此外,高比例光伏的接入使得配电网的物理结构和运行方式更加复杂多变,导致当前依赖精确拓扑结构和线路参数的三相不平衡优化方法难以应用。因此,提出一种基于数据潮流模型的高比例光伏配电网三相不平衡优化方法。首先,采用基于双阶段注意力机制的循环神经网络方法建立数据潮流模型,拟合三相潮流约束中变量之间的函数关系。同时,提出图特征嵌入的方法将部分已知的拓扑信息嵌入到数据潮流模型中以提高拟合精度。其次,以训练后的数据潮流模型为基础重建配电网三相不平衡优化模型。最后,通过条件梯度下降方法求解该模型,以修改的IEEE33节点配电网络为例,验证了所提方法的有效性。

关键词：配电网三相不平衡分布式光伏潮流模型数据驱动深度神经网络

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