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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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基于增量成本的交直流混合微电网分级分布式控制策略

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电力系统自动化 2024年第18期48卷 199-207页

作者：杨帆曹九宙叶灵玥李东东林顺富赵耀沈运帷上海电力大学电气工程学院上海市200090 国网浙江省电力有限公司温岭市供电公司浙江省台州市317500

由于交直流混合微电网中分布式电源的成本各异,按照容量比例分配功率的下垂控制易造成系统成本较高,文中提出基于增量成本的下垂控制。为进一步解决线路阻抗不匹配对功率分配精度的影响,充分考虑微电网的经济运行,提出基于一致性算法的... 详细信息

由于交直流混合微电网中分布式电源的成本各异,按照容量比例分配功率的下垂控制易造成系统成本较高,文中提出基于增量成本的下垂控制。为进一步解决线路阻抗不匹配对功率分配精度的影响,充分考虑微电网的经济运行,提出基于一致性算法的分级分布式控制策略。该控制策略分为子网级控制与系统级经济控制。子网级控制在基于增量成本的下垂控制中引入频率/电压二次控制项和成本二次控制项,恢复交流频率与直流电压,同时实现子网之间的分布式电源的经济功率分配。在系统级经济控制中引入“相对频率指数”与“相对电压指数”,构造双向互联变流器的本地控制策略,并进一步引入基于一致性算法的功率二次控制项,实现各分布式电源增量成本一致,从而达到系统全局最优的经济运行。最后,对交直流混合微电网模型进行仿真,验证了所提控制策略的有效性。

关键词：交直流混合微电网分布式电源分级分布式控制一致性算法增量成本

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考虑双维波动性的地铁冲击负荷网储协同平抑策略

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电工电能新技术 2024年第1期43卷 32-42页

作者：顾秋涵赵文彬郑欣徐斌上海电力大学电气工程学院上海200090 上海申通地铁集团有限公司上海201102

地铁列车频繁启停使其牵引负荷出现短时间大幅度的冲击,容易导致变压器绝缘加速老化、引发主变过载风险。针对这一问题,本文提出一种协同网储的地铁负荷冲击优化策略。首先,基于地铁负荷时序特性剖析冲击性负荷形成机理,建立考虑功率曲... 详细信息

地铁列车频繁启停使其牵引负荷出现短时间大幅度的冲击,容易导致变压器绝缘加速老化、引发主变过载风险。针对这一问题,本文提出一种协同网储的地铁负荷冲击优化策略。首先,基于地铁负荷时序特性剖析冲击性负荷形成机理,建立考虑功率曲线特征的双维波动性指标,定量描述冲击程度。其次,分别以系统经济性最优与负荷冲击最小为上下层目标,建立网架拓扑与储能装置协调控制的双层优化模型,求解最优开关变动及储能调度策略。最后,以上海某地铁线路实际供电负荷为例,结合多场景进行验证分析,结果表明所提方法能有效平抑冲击性负荷,实现供电可靠性与经济性的提升。

关键词：城市轨道交通冲击性负荷波动指标网储协同

计及线路-源-储灵活性的电力系统分层优化调度方法

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电力自动化设备 2024年第8期44卷 185-192,209页

作者：杨心刚臧延雪张雅君熊雪君符杨边晓燕国网上海市电力公司电力科学研究院上海200437 国网山东潍坊市寒亭区供电公司山东潍坊261100 上海电力大学电气工程学院上海200090

当前关于系统灵活性提升的优化调度研究主要聚焦于量化灵活性需求或挖掘源-荷-储灵活资源供给,而未考虑通过线路提供传输支撑能力满足灵活性需求,提出计及线路-源-储灵活性的电力系统分层优化调度方法。基于线路动态增容技术计算线路动... 详细信息

当前关于系统灵活性提升的优化调度研究主要聚焦于量化灵活性需求或挖掘源-荷-储灵活资源供给,而未考虑通过线路提供传输支撑能力满足灵活性需求,提出计及线路-源-储灵活性的电力系统分层优化调度方法。基于线路动态增容技术计算线路动态传输容量,提出线路灵活性动态传输裕量,以量化线路传输灵活性;对火电、抽水蓄能和电化学储能的灵活性及调峰特性进行分析;构建以线路灵活性动态传输裕量及源-储灵活供给为机会约束条件的分层优化调度模型,优化机组出力并选择需要配置动态增容装置的线路。改进的IEEE39节点系统仿真结果表明,所提方法能够提高线路传输能力以及系统灵活性。

关键词：线路传输灵活性线路动态增容线路灵活性动态传输裕量分层优化调度

基于VMD和Duffing振子算法的配电网差动保护

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中国电力 2024年

作者：张健宝王磊江伟建上海电力大学电气工程学院国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司

配电网经消弧线圈接地，发生单相接地故障时，存在着故障特征弱、不明显的特点，很难准确找到故障线路，近年来随着通信等相关技术的发展，差动保护成本不断降低，使得配网差动保护的实现成为可能。提出变分模态分解（VMD）和Duffing振... 详细信息

配电网经消弧线圈接地，发生单相接地故障时，存在着故障特征弱、不明显的特点，很难准确找到故障线路，近年来随着通信等相关技术的发展，差动保护成本不断降低，使得配网差动保护的实现成为可能。提出变分模态分解（VMD）和Duffing振子系统相结合的选线方法，VMD获取暂态零序电流的高频分量，将线路两侧高频零序电流相位差加入Duffing系统中，通过分析线路两侧高频分量相位差和Duffing系统状态的联系，构造了基于动态时间弯曲(DTW)描述系统状态变化的区内区外故障判据，实现对故障准确定位，最后通过数值仿真证明该选线方法在不同过渡电阻、有分布式电源等情况下能够快速、准确定位线路上发生单相接地故障的区段，验证了该方法的有效性。所提故障区段定位算法，可以有效提取故障特征，提高了保护的可靠性和选线的准确率。

关键词：差动保护小电流系统变分模态分解 Duffing振子动态时间弯曲

考虑阻塞分摊和分配公平的微网群竞争交易机制

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中国电力 2024年第4期57卷 182-189页

作者：时珊珊冯然方陈刘舒邓莉荣王皓靖陈浦国网上海市电力公司电力科学研究院上海200437 上海电力大学电气工程学院上海200090

节点边际电价机制难以保证微网真实报价,可能导致市场效率损失。同时考虑到输电线路阻塞情况频发,提出一种考虑阻塞分摊和分配公平的微网群竞争交易机制。首先,基于Vickrey-Clarke-Groves(VCG)理论,提出一种促进微网真实报价的支付模型... 详细信息

节点边际电价机制难以保证微网真实报价,可能导致市场效率损失。同时考虑到输电线路阻塞情况频发,提出一种考虑阻塞分摊和分配公平的微网群竞争交易机制。首先,基于Vickrey-Clarke-Groves(VCG)理论,提出一种促进微网真实报价的支付模型;其次,由于VCG类机制的固有问题是收支不平衡,且系统存在阻塞加剧了这一不平衡情况,提出一种基于责任分摊法的系统收支不平衡量处理方法,按照微网对阻塞的影响程度将阻塞成本分摊,并将除去阻塞成本的剩余系统收支不平衡量均摊给消费型微网;最后,仿真结果充分验证了所提机制的有效性。

关键词：价值公平分配激励相容阻塞成本

地震灾害下考虑交通路况的主动配电网动态协同恢复策略

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电力建设 2024年第1期45卷 68-82页

作者：田书欣姚尚坤符杨季亮苏向敬李振坤上海电力大学电气工程学院上海市200090

地震等极端灾害可使主动配电网(active distribution network,ADN)和交通网同时遭受严重损害,进而引发交通道路受损拥堵和大面积停电事故,给电网恢复供电造成困难。对此,从震后交通网和ADN特征着手,提出一种融合有限源荷资源、网络重构... 详细信息

地震等极端灾害可使主动配电网(active distribution network,ADN)和交通网同时遭受严重损害,进而引发交通道路受损拥堵和大面积停电事故,给电网恢复供电造成困难。对此,从震后交通网和ADN特征着手,提出一种融合有限源荷资源、网络重构和抢修调度的ADN动态协同恢复策略。首先,基于震后交通网与ADN难以割裂和互为映射的联接关系,构建交通网道路与配电网线路的联合灾损模型,并建立计及通行能力和交通流量综合影响的交通网抢修通行时间模型以及结合负荷时需和重要性的ADN恢复韧性指标;其次,构建考虑震后交通网路况的ADN分层动态协同恢复优化模型,外层以恢复韧性指标最大和总抢修时间最小为目标,内层以最小化停电损失和加权开关动作次数为目标;然后,采用改进灰狼优化算法求解所提模型,协调优化多类型发电、应急需求响应负荷、网络重构和抢修队等资源,提升震后ADN韧性;最后,通过地震灾损场景下的算例分析,验证所述策略的可行性和有效性。

关键词：地震灾害主动配电网(ADN) 交通网路况协同恢复韧性

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考虑非均匀通信延迟的多VSG功率振荡抑制

电力建设 2024年第9期45卷 63-73页

作者：李东东陈昊姚寅徐波巩伟峥杨帆上海电力大学电气工程学院上海市200090 国家电网有限公司华东分部上海市200120

随着新能源渗透率的不断提高,电力系统中虚拟同步发电机(virtual synchronous generator, VSG)技术由于能提高系统频率稳定性,已成为新能源并网的关键技术。然而,多虚拟同步机系统会产生严重的功率振荡问题。针对这一问题,提出了一种分... 详细信息

随着新能源渗透率的不断提高,电力系统中虚拟同步发电机(virtual synchronous generator, VSG)技术由于能提高系统频率稳定性,已成为新能源并网的关键技术。然而,多虚拟同步机系统会产生严重的功率振荡问题。针对这一问题,提出了一种分布式自适应参数抑制虚拟同步机功率振荡的方法。首先,将虚拟阻抗与频率变化率以及自适应惯量相结合,有效抑制了多VSG系统的功率振荡。其次,在传输线路通信延迟非均匀的情况下,提出了将集中控制和分布式控制相结合并相互作为后备保护的运行策略。最后,通过搭建多VSG系统仿真验证所提方法的有效性,结果表明,该方法在非均匀通信延迟下鲁棒性强、延迟裕度高,能促进多VSG系统的实际应用,提升机组集群的频率响应性能。

关键词：虚拟同步机功率振荡通信延迟自适应虚拟阻抗分布式发电

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基于模糊补偿的孤岛微电网分级协调控制策略

水电能源科学 2024年

作者：崔树银谈淑娟蔡杭谊米阳上海电力大学国网浙江省电力有限公司慈溪市供电公司

在孤岛微电网中,由于分布式发电(DG)单元受等效线路阻抗和本地负荷差异等因素的影响,其输出电压难以统一,导致与电压密切相关的无功功率出现分配偏差,进而产生无功环流,影响系统稳定性。为此,提出一种基于模糊补偿的分级控制策略,即在... 详细信息

在孤岛微电网中,由于分布式发电(DG)单元受等效线路阻抗和本地负荷差异等因素的影响,其输出电压难以统一,导致与电压密切相关的无功功率出现分配偏差,进而产生无功环流,影响系统稳定性。为此,提出一种基于模糊补偿的分级控制策略,即在功率分配级中,利用动态一致性算法得到系统平均无功功率;在功率平衡级中,设计模糊控制器实时修改下垂控制的电压参考值,使得各DG单元输出无功功率实现均分。本策略无需依赖全局通信,即可实现各分布式单元的信息共享,具有较高的可靠性和灵活性,且保持了各DG的“即插即用”的特性。最后,利用Matlab/Simulink平台仿真验证了该新型控制策略的有效性。

关键词：微电网下垂控制无功均分模糊控制器