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高压大容量储能功率转换系统的拓扑结构比较

电力自动化设备 2024年第2期44卷 26-33页

作者：吴传平周天念周特军肖华根谢瑶朱鸿章国网湖南省电力有限公司防灾减灾中心湖南长沙410100 湖南科技大学信息与电气工程学院湖南湘潭411201 长沙理工大学电气与信息工程学院湖南长沙410114

高压大容量储能功率转换系统的主电路是储能电池进行充放电控制的基础,选择合理的功率转换系统主电路拓扑结构直接关系到高压大容量储能系统实际应用的可行性。分析变压器升压型变流器并联结构、H桥链式多电平变流器、全(半)桥模块化多... 详细信息

高压大容量储能功率转换系统的主电路是储能电池进行充放电控制的基础,选择合理的功率转换系统主电路拓扑结构直接关系到高压大容量储能系统实际应用的可行性。分析变压器升压型变流器并联结构、H桥链式多电平变流器、全(半)桥模块化多电平变流器的单级式与双级式主电路拓扑结构,对比上述拓扑结构的材料成本、工作可靠性、材料功率损耗和输出电能质量。基于数学模型与仿真分析综合比较单位容量投资成本、工作可靠性、系统损耗和输出电能质量,结果显示H桥链式多电平变流器和半桥模块化多电平变流器更适合构建10 kV兆瓦级高压大容量储能功率转换系统。

关键词：高压大容量储能系统主电路拓扑结构功率转换

基于数据驱动的火电机组灵活性综合评价方法及应用

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现代电力 2024年第4期41卷 667-672页

作者：王志杰陈文朱晓星王锡辉国网湖南省电力有限公司电力科学研究院湖南省长沙市410031 高效清洁发电技术湖南省重点实验室湖南省长沙市410031 湖南省湘电试验研究院有限公司湖南省长沙市410031

主动感知火电机组的灵活供给能力对于新能源消纳及电力灵活调度有着重要意义。提出了一种基于数据驱动的火电机组灵活性综合评价方法:首先,确立了以弹性、响应性、经济性和环保性为评价指标,并明确了各指标中的评价因素;其次,利用大量... 详细信息

主动感知火电机组的灵活供给能力对于新能源消纳及电力灵活调度有着重要意义。提出了一种基于数据驱动的火电机组灵活性综合评价方法:首先,确立了以弹性、响应性、经济性和环保性为评价指标,并明确了各指标中的评价因素;其次,利用大量的机组运行数据,通过模糊c-均值聚类算法和多项式拟合获得机组在日常运行区间各评价因素的表征值,并采用加权积分均值法实现对各评价因素的量化;最后,将熵权法和主观赋值法相结合,据此确定各评价指标的权重,进而实现对火电机组灵活性的综合评价。通过应用实例对所提方法的有效性进行了验证。

关键词：数据驱动火电机组灵活性权重系数综合评价

基于二阶聚类和鲁棒性随机分割森林算法的低压台区线损异常辨识

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现代电力 2024年第3期41卷 441-447页

作者：刘雄夏向阳刘定国胡军华黄瑞李泽文史子轶长沙理工大学电气与信息工程学院湖南省长沙市410114 国网湖南省电力有限公司湖南省长沙市410082 国网湖南省电力有限公司供电服务中心(计量中心) 湖南省长沙市410116 华东交通大学电气与自动化工程学院江西省南昌市330000

为精准识别台区的线损异常,保证配电网经济、稳定运行,针对台区线损的异常情况,提出一种基于二阶聚类和鲁棒性随机分割森林(robust random cut forest,RRCF)算法的台区线损异常检测方法。首先,运用二阶聚类将台区不同的运行工况进行聚类... 详细信息

为精准识别台区的线损异常,保证配电网经济、稳定运行,针对台区线损的异常情况,提出一种基于二阶聚类和鲁棒性随机分割森林(robust random cut forest,RRCF)算法的台区线损异常检测方法。首先,运用二阶聚类将台区不同的运行工况进行聚类,将相同工况的线损节点归并,然后将各类工况的节点线损数据导入RRCF算法中分析,通过删除和插入样本节点,并对插入节点后评判模型的复杂度进行计算,得到线损异常节点的评分值,进一步找出线损异常的节点。最终,通过有关实例验证所提方法的准确性与有效性。

关键词：低压台区二阶聚类 RRCF算法线损异常

融合群体智慧的分布式智能电网高效发展管理策略

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中国电力 2024年

作者：于宗超文明李湘华谢欣涛杨洪明国网湖南省电力有限公司经济技术研究院能源互联网供需运营湖南省重点实验室国网湖南省电力有限公司益阳供电分公司长沙理工大学电气与信息工程学院

针对不同资源禀赋下分布式智能电网建设策略难以精准投资的问题，本文提出了一种融合群体智慧的分布式智能电网高效发展管理策略。首先依托海量分布式智能电网发展规划数据，利用Ward凝层聚类从“运行”“规划”及“发展”三个方面构建... 详细信息

针对不同资源禀赋下分布式智能电网建设策略难以精准投资的问题，本文提出了一种融合群体智慧的分布式智能电网高效发展管理策略。首先依托海量分布式智能电网发展规划数据，利用Ward凝层聚类从“运行”“规划”及“发展”三个方面构建分布式智能电网发展最优指标集；其次结合指标类型拟合其概率分布函数，确定各指标阈值区间，实现指标的客观打分；然后构建基于群体智慧的分布式智能电网发展精准投资评估体系，利用指标横纵差异度驱动群体智慧重新赋权，实现分布式智能电网建设策略的合理评估；最后通过计算发展规划投入产出比形成闭环反馈，实现分布式智能电网高效发展管理。通过对某省10000组发展规划数据分析评估，验证了本文所建体系的合理性。

关键词：群体智慧分布式智能电网发展管理策略数据驱动评估体系

计及高比例新能源多种控制方式及运行约束的连续潮流

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电力系统自动化 2024年第16期48卷 123-131页

作者：赵晋泉汤奕党杰崔挺陈道君教育部海上风电技术工程研究中心(上海电力大学) 上海市200090 国家电网有限公司华中分部湖北省武汉市430077 国网湖南省电力有限公司电力科学研究院湖南省长沙市410208

高比例新能源电网的电压稳定问题突出,连续潮流是电压稳定分析的重要工具。现有含电压源换流器(VSC)电源电网的连续潮流未充分考虑VSC的多种控制方式以及运行约束,导致电压稳定裕度计算的准确性不足。文中提出同时计及新能源并网VSC的... 详细信息

高比例新能源电网的电压稳定问题突出,连续潮流是电压稳定分析的重要工具。现有含电压源换流器(VSC)电源电网的连续潮流未充分考虑VSC的多种控制方式以及运行约束,导致电压稳定裕度计算的准确性不足。文中提出同时计及新能源并网VSC的输出电流约束和内电势约束,以及考虑构网型新能源恒电压控制、无功功率-电压下垂控制和跟网型新能源恒无功控制的连续潮流模型和计算方法,给出了由约束导致的控制方式切换逻辑和分岔点类型识别方法。通过改造的IEEE 39节点系统算例结果表明,所提模型与算法提升了传统连续潮流方法对高比例新能源电网静态电压稳定分析的适用性。

关键词：高比例新能源电压稳定性潮流电压源换流器切换逻辑控制方式

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基于动态电阻串联的高阻接地故障精确建模

电工技术学报 2024年第7期39卷 2046-2059页

作者：钟逸涵邓丰史鸿飞徐帆李鑫瑜长沙理工大学电气与信息工程学院长沙410114 国网湖南省电力有限公司湘潭供电公司湘潭411100

现有各类高阻接地故障模型缺乏对故障发展全过程的物理解释,难以准确模拟故障的非线性特征。该文根据现场录波数据,深入研究高阻接地故障的物理过程,归纳可知故障电流波形的非线性畸变来源于两个方面:空气间隙击穿引起的非线性与接地介... 详细信息

现有各类高阻接地故障模型缺乏对故障发展全过程的物理解释,难以准确模拟故障的非线性特征。该文根据现场录波数据,深入研究高阻接地故障的物理过程,归纳可知故障电流波形的非线性畸变来源于两个方面:空气间隙击穿引起的非线性与接地介质本身的非线性。据此提出高阻接地故障的故障电阻由电弧电阻和接地电阻串联组成,进而建立基于动态电阻串联的高阻接地故障新模型。首先,利用汤逊原理分析空气介质击穿过程中动态电弧的产生,建立了故障点指数电弧模型;然后,研究故障电流在土壤中的流散过程,结合土壤电阻率变化规律,求解接地电阻随故障电流变化的表达式,建立接地电阻模型;最后,在PSCAD中将二者串联,搭建高阻接地故障新模型,结合现场故障数据并与其他模型对比,验证了该文所提模型能更准确地表征不同接地介质下高阻接地故障的非线性特征,为后续研究高阻接地故障辨识提供更精确的数据支撑。

关键词：配电网高阻接地故障电弧电阻接地电阻非线性特征

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基于异构区块链的分布式能源竞价策略研究

中国管理科学 2024年第3期32卷 60-69页

作者：徐雪松闫月唐加乐王宗润徐凯文明湖南工商大学前沿交叉学院湖南长沙410205 湘江实验室湖南长沙410205 中南大学商学院湖南长沙410083 国网湖南省电力有限公司湖南长沙410029

为解决分布式多能源并网、分配及调度协同难题,构建了一种分布式能源异构区块链网络模型。在该模型中设计一种跨链信息协同、多组织互补交易的联盟链机制,降低传统区块链共识确认及交易时延。结合提升能源利用效率的需求,引入低碳因子... 详细信息

为解决分布式多能源并网、分配及调度协同难题,构建了一种分布式能源异构区块链网络模型。在该模型中设计一种跨链信息协同、多组织互补交易的联盟链机制,降低传统区块链共识确认及交易时延。结合提升能源利用效率的需求,引入低碳因子、衰变服务质量及能源综合利用率等控制指标,设计基于售电方的信誉值竞价策略,并在模型的智能合约中嵌入自动交易与评价函数,为该竞价策略结算提供支撑。通过对虚拟电厂参与下的能源区块链竞价模型进行对比分析,结果表明,该模型在保障能源交易参与者的利益和数据安全性的基础上,使得市场交易机制更加灵活,促进清洁能源就地消纳,有助于低碳可持续发展。同时,该竞价策略可以为探索适用于未来能源利用体系的参与者最优控制策略提供理论参考。

关键词：分布式能源竞价策略交易结算能源区块链

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基于用电数据挖掘的企业环保异常识别

电力建设 2024年

作者：陈锦涛张逸张良羽宁志毫福州大学电气工程与自动化学院国网湖南省电力有限公司电力科学研究院

目前污染源企业点多面广，各个企业的生产与治污流程不同，缺乏有效统一的监管指标和预警手段，导致监管困难、实时性差、工作量大等问题，提出一种基于用电数据挖掘的企业环保异常识别方法。首先，采用K-means聚类识别设备运行状态、... 详细信息

目前污染源企业点多面广，各个企业的生产与治污流程不同，缺乏有效统一的监管指标和预警手段，导致监管困难、实时性差、工作量大等问题，提出一种基于用电数据挖掘的企业环保异常识别方法。首先，采用K-means聚类识别设备运行状态、基于动态时间规整(Dynamic Time Warping， DTW)距离构建企业生产线模型；其次，对历史数据统计进行连续型与间歇型生产线划分、利用傅里叶变换识别生产线的生产周期，建立适合企业的环保工况模型；再次，提出分别针对连续型与间歇型生产线的环保工况识别方法；最后，利用实际污染源企业监测数据验证所提方法的有效性与实用性。目前基于所提方法研发的电力智慧环保平台已在某省得到实际应用，取得了良好成效，为环保部门掌握企业环保情况提供有效的技术手段与数据支撑。

关键词：用电数据企业环保连续型间歇型 K-means聚类动态时间规整傅里叶变换

限流器配置与网架结构优化协同的受端电网短路电流抑制策略

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电力系统自动化 2024年第9期48卷 151-161页

作者：邓步青文云峰于琳琳蒋小亮湖南大学电气与信息工程学院湖南省长沙市410082 国网河南省电力公司经济技术研究院河南省郑州市450052 国网福建省电力公司经济技术研究院福建省福州市350012

如何有效地抑制短路电流水平已成为受端电网规划和运行中不可忽视的问题。文中量化和构建了计及超导故障限流器(SFCL)配置与网架结构优化的短路电流约束。在此基础上,提出了一种SFCL配置与网架结构优化协同的短路电流抑制模型,采用基于M... 详细信息

如何有效地抑制短路电流水平已成为受端电网规划和运行中不可忽视的问题。文中量化和构建了计及超导故障限流器(SFCL)配置与网架结构优化的短路电流约束。在此基础上,提出了一种SFCL配置与网架结构优化协同的短路电流抑制模型,采用基于McCormick包络的交流潮流线性化框架,并通过循环结构最小化松弛误差。为有效求解上述模型,将主问题分解为若干子问题,设计了基于嵌套Benders分解算法的求解策略。基于改进的IEEE 39节点系统和河南电网规划系统开展仿真分析,验证了所提策略在经济性和短路电流抑制效果方面的有效性和实用性。

关键词：短路电流超导故障限流器网架结构优化 Benders分解受端电网