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基于虚拟惯性控制的光伏直流微电网稳定性分析

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电力自动化设备 2024年第4期44卷 55-61,95页

作者：王家乾赵晋斌曾志伟毛玲屈克庆上海电力大学电气工程学院上海200090 上海电力大学海上风电研究院上海200090

在“双碳”目标下,直流微电网呈现低惯性特性,这对系统稳定运行造成不利影响。建立基于母线节点导纳网络的负反馈模型,利用其等效开环函数对系统稳定性进行分析。针对系统稳定裕度不足,提出将虚拟惯性控制引入光伏单元,实现光照变化较... 详细信息

在“双碳”目标下,直流微电网呈现低惯性特性,这对系统稳定运行造成不利影响。建立基于母线节点导纳网络的负反馈模型,利用其等效开环函数对系统稳定性进行分析。针对系统稳定裕度不足,提出将虚拟惯性控制引入光伏单元,实现光照变化较大情况下的母线电压平滑输出。理论分析与实验结果表明,所提控制方法在保证光伏利用率的基础上,对母线电压波动的抑制效果明显。

关键词：直流微电网母线节点导纳网络小干扰稳定性虚拟惯性控制

并网变换器虚拟同步无模型参数鲁棒增强控制策略

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电力系统保护与控制 2024年第7期52卷 80-88页

作者：王天宇赵晋斌潘超毛玲上海电力大学电气工程学院上海200090 上海电力大学海上风电研究院上海200090

随着新型电力系统的发展,并网变换器已成为能量传输的关键设备。模型预测控制的虚拟同步机参数鲁棒性较低,当并网参数失配时,输出电流纹波增大,同步机功率支撑下降。针对此问题,提出一种改进的虚拟同步无模型参数鲁棒预测控制方法。首先... 详细信息

随着新型电力系统的发展,并网变换器已成为能量传输的关键设备。模型预测控制的虚拟同步机参数鲁棒性较低,当并网参数失配时,输出电流纹波增大,同步机功率支撑下降。针对此问题,提出一种改进的虚拟同步无模型参数鲁棒预测控制方法。首先,该方法采用四阶Runge-kutta优化超局部无模型得到虚拟同步机参数增强鲁棒模型。然后,采用Lagrange插值法求解模型中K参数,通过前4个时刻的采样值预测下一时刻的输出。同时设计虚拟惯量无模型自适应预测算法,实现了惯量动态需求响应。最后,经过价值函数寻优比较得到虚拟同步机的优化电压矢量,实现参数鲁棒增强控制。实验结果表明,所提出的控制策略在参数失配情况下功率支撑能力稳定,频率波动时虚拟惯量能够动态响应,具有良好的稳态和动态响应性能。

关键词：并网变换器无模型预测控制参数失配 Runge-kutta

考虑台风影响的海上风电机组部件剩余寿命预测方法

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电力自动化设备 2024年第6期44卷 35-42页

作者：刘璐洁李传文符杨刘智彬黄玲玲上海电力大学海上风电研究院上海200090 上海电力大学电气工程学院上海200090

针对台风天气影响下海上风电机组剩余寿命预测问题,提出了考虑退化状态与台风冲击相依的海上风电机组部件剩余寿命预测方法。基于台风冲击模型及部件状态对部件退化过程的影响分析,构建了考虑退化状态与冲击相依的海上风电机组部件剩余... 详细信息

针对台风天气影响下海上风电机组剩余寿命预测问题,提出了考虑退化状态与台风冲击相依的海上风电机组部件剩余寿命预测方法。基于台风冲击模型及部件状态对部件退化过程的影响分析,构建了考虑退化状态与冲击相依的海上风电机组部件剩余寿命可靠度模型。利用实际监测数据对部件可靠度模型进行修正更新,建立了剩余寿命动态预测模型。采用fmincon函数对离散化处理后的部件可靠度模型进行参数估计,结合运行监测数据修正参数,进而动态预测剩余寿命。以某海上风电机组齿轮箱部件为例进行仿真,验证了所提方法的有效性。

关键词：海上风电机组台风天气部件可靠度模型剩余寿命预测动态预测

基于漏磁场和ICOA-ResNet的变压器绕组早期故障诊断

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电力系统保护与控制 2024年第9期52卷 99-110页

作者：刘建锋李志远周亚茹上海电力大学电气工程学院上海200090

针对变压器绕组变形、轻微匝间短路故障诊断准确率低的问题,提出一种变压器绕组早期故障诊断方法。首先,利用ANSYS仿真软件建立与实验变压器相关参数一致的有限元模型,分析变压器在绕组发生各种故障的漏磁场分布规律,并根据这些规律选... 详细信息

针对变压器绕组变形、轻微匝间短路故障诊断准确率低的问题,提出一种变压器绕组早期故障诊断方法。首先,利用ANSYS仿真软件建立与实验变压器相关参数一致的有限元模型,分析变压器在绕组发生各种故障的漏磁场分布规律,并根据这些规律选取合适的故障特征以及光纤漏磁场传感器安装位置。然后,通过改进长鼻浣熊优化算法(improved coati optimization algorithm,ICOA)寻找残差神经网络(ResNet)的最优超参数,以此参数构建ICOA-ResNet模型,将所得故障特征量输入模型进行故障诊断。最后,通过仿真数据和动模实验验证所提出的变压器绕组早期故障诊断模型的可行性。所提模型与支持向量机等4种模型相比,在绕组早期故障诊断上有更高的准确率,表明所提方法对变压器绕组变形、匝间短路故障诊断的有效性。

关键词：变压器早期故障诊断绕组变形漏磁场长鼻浣熊优化算法残差神经网络超参数优化

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变步长仿真与改进熵权法联动的综合能源系统鲁棒性评估方法

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上海交通大学学报 2024年第1期58卷 59-68页

作者：范宏何杰田书欣上海电力大学电气工程学院上海200090

综合能源系统作为能源互联网的重要表现形式,在提高能源利用率的同时,由于耦合度过高,各系统之间响应速度差异过大,所以带来了更多风险.从系统安全的角度出发,准确找出系统中的薄弱环节,评估系统的鲁棒性至关重要.为此,在复杂网络环境下... 详细信息

综合能源系统作为能源互联网的重要表现形式,在提高能源利用率的同时,由于耦合度过高,各系统之间响应速度差异过大,所以带来了更多风险.从系统安全的角度出发,准确找出系统中的薄弱环节,评估系统的鲁棒性至关重要.为此,在复杂网络环境下,提出变步长仿真与改进熵权法联合的鲁棒性评估方法.介绍综合能源系统的结构并进一步解释系统耦合环节;提出包含网络破损度、联通因子在内的鲁棒性指标,采用根据不同系统响应时间差异的变步长仿真方法,针对仿真结果提出一种改进熵权法,构建更客观的评价方法;通过案例验证了该评价方法的优越性.

关键词：综合能源系统复杂网络鲁棒性熵权法评估方法

考虑路网和用户满意度的集群电动汽车主从博弈优化调度策略

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电力系统保护与控制 2024年第3期52卷 1-11页

作者：张美霞王晓晴杨秀张安付御临上海电力大学电气工程学院上海200090

传统的电动汽车(electric vehicle,EV)集中优化方法在实际应用中面临调度困难、计算量大、缺乏真实数据支撑等问题,无法准确揭示各主体间的交互行为。为此,提出一种考虑路网和用户满意度的集群EV主从博弈优化调度策略。首先基于真实出... 详细信息

传统的电动汽车(electric vehicle,EV)集中优化方法在实际应用中面临调度困难、计算量大、缺乏真实数据支撑等问题,无法准确揭示各主体间的交互行为。为此,提出一种考虑路网和用户满意度的集群EV主从博弈优化调度策略。首先基于真实出行数据和路网数据模拟用户出行行为。其次,负荷聚合商(load aggregator,LA)整合EV负荷资源,对相似出行特性的EV进行聚类。在双层主从博弈模型中,LA作为上层领导者,聚类后的各EV子群作为下层跟随者。考虑EV用户不同消费偏好,通过优化LA定价策略、新能源及储能系统出力计划、EV集群充放电策略实现纳什均衡,达到各主体共赢,并使用改进遗传算法进行求解。最后,利用仿真验证了所提模型可有效提升LA收益及EV用户消费者剩余,增加新能源消纳,并可为不同消费偏好的用户提供差异化服务。

关键词：集群电动汽车主从博弈负荷聚合商需求响应 K-means++聚类算法用户满意度

基于全卷积去噪自编码器与卷积块注意力模块的非侵入式居民负荷分解模型

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电力自动化设备 2024年第3期44卷 127-133页

作者：林顺富李毅沈运帷林屹峰李东东上海电力大学电气工程学院上海200090

为了进一步提高低频居民负荷分解模型的分解精度与泛化能力,提出一种基于全卷积去噪自编码器与卷积块注意力模块的非侵入式居民负荷分解模型,该模型能够深度解析单一电器的功率曲线。基于全卷积去噪自编码器分别构建主回归子任务网络和... 详细信息

为了进一步提高低频居民负荷分解模型的分解精度与泛化能力,提出一种基于全卷积去噪自编码器与卷积块注意力模块的非侵入式居民负荷分解模型,该模型能够深度解析单一电器的功率曲线。基于全卷积去噪自编码器分别构建主回归子任务网络和辅助分类子任务网络;在子任务网络中,通过引入卷积块注意力模块自适应分配特征注意力权重,以减小不重要因素在模型训练过程中的影响;将辅助分类子任务网络的输出作为主回归子任务网络输出的门控单元,实现最终的负荷分解。基于公开数据集的算例结果表明,所提负荷分解模型比现有负荷分解模型具有更优的分解精度和泛化能力。

关键词：负荷分解全卷积去噪自编码器注意力模块子任务网络门控单元

考虑个体自私的热电联产系统完全分布式经济调度

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上海交通大学学报 2024年第1期58卷 50-58页

作者：米阳吴继伟田书欣马思源王育飞上海电力大学电气工程学院上海200090

针对传统集中式经济调度策略需要获取全局信息以及无法适应系统灵活拓扑的缺陷,同时考虑能量以电能和热量形式并存出现的情况,基于一致性算法提出了一种完全分布式热电联产经济调度策略.将热电联产系统中各机组电价和热价的增量成本作... 详细信息

针对传统集中式经济调度策略需要获取全局信息以及无法适应系统灵活拓扑的缺陷,同时考虑能量以电能和热量形式并存出现的情况,基于一致性算法提出了一种完全分布式热电联产经济调度策略.将热电联产系统中各机组电价和热价的增量成本作为一致性变量进行迭代计算,直至增量成本达到收敛,实现系统经济最优.此外,还分析了个别机组为了提升自身利益,向相邻机组传输带有偏差增量成本值的情况,设计了一个增量成本补偿项来消除该自私行为的影响.在3个仿真算例中得到的结果表明,所提策略在解决热电联产系统经济调度问题中具有有效性和可行性.

关键词：一致性算法热电联产系统完全分布式经济调度个体自私

基于多重多项式结果-二重网格搜索的变压器局部放电定位

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高电压技术 2024年第4期50卷 1538-1547页

作者：苏志雄于瑞冬张周胜上海电力大学电气工程学院上海200090

为快速筛选出变压器局放位置,该文设计了超声和特高频一体化传感器阵列排布,并基于此提出了一种多重多项式结果-二重网格局部放电搜索定位方法。该方法的基本原理为:首先,离线生成两层网格搜寻虚拟空间以对标真实空间;然后采用多重多项... 详细信息

为快速筛选出变压器局放位置,该文设计了超声和特高频一体化传感器阵列排布,并基于此提出了一种多重多项式结果-二重网格局部放电搜索定位方法。该方法的基本原理为:首先,离线生成两层网格搜寻虚拟空间以对标真实空间;然后采用多重多项式结果法求解时差方程组,得出初始坐标点;之后,以初始坐标点为基础利用二重网格搜索求解目标故障坐标点。为验证方法的有效性,通过搭建变压器局部放电试验平台,内置针-板故障缺陷,对该方法下的故障点定位偏差进行了计算和分析。结果表明:该文设计的一体化传感器阵列时延差异显著;与传统多重多项式直接求解结果相比,二重网格化搜索后的定位结果偏差值分别降低40%和16.7%,2-范数值降低53.5%和6.0%,算法最终定位误差最大不超过5 cm。该方法可为实际油浸式配电变压器放电定位应用提供理论参考。

关键词：变压器局部放电定位特高频超声