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计及二次侧开关开路故障的半有源桥变换器多模式容错运行策略

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电工技术学报 2024年第6期39卷 1843-1858页

作者：管硕马建军朱淼张德桢上海电力大学电气工程学院上海200090 上海交通大学国家电投智慧能源创新学院上海200240 上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240 国网上海市电力公司特高压换流站分公司上海201413

半有源桥(S-DAB)变换器广泛适用于电动汽车充电、光伏发电等仅需单向功率流的多种场景。针对二次侧开关开路故障,为了提高S-DAB的可靠性,需要采取容错运行策略抑制故障电流保证高可靠性运行。该文分析S-DAB正常运行模式的工作原理。在... 详细信息

半有源桥(S-DAB)变换器广泛适用于电动汽车充电、光伏发电等仅需单向功率流的多种场景。针对二次侧开关开路故障,为了提高S-DAB的可靠性,需要采取容错运行策略抑制故障电流保证高可靠性运行。该文分析S-DAB正常运行模式的工作原理。在此基础上,提出S-DAB变换器二次侧开关发生开路故障时故障诊断与容错单有源桥(SAB)运行方法。所提出的故障诊断策略只需要一个额外的电压传感器能够识别二次侧故障开关位置。在实现故障定位后,基于所提容错SAB方法,能够保证开路故障后,变换器仍具备一定的功率传输能力。所提方法能够以较低的成本提高变换器容错运行的可靠性。实验结果验证了所提出的故障诊断策略与容错SAB模式的有效性。

关键词：半有源桥(S-DAB)变换器开路故障故障诊断容错运行可靠性

基于多智能体近端策略网络的数据中心双层优化调度

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南方电网技术 2024年

作者：杨秀张相寅黄海涛余文昶陈永刚曹俊波上海电力大学电气工程学院中国华电集团有限公司上海分公司

随着新一代信息通信技术，如5G、云计算和人工智能的不断演进，世界正迅速迈入数字经济的快车道。针对数据中心中可再生能源和工作负载预测的不确定性，提出一种基于多智能体近端策略网络的数据中心双层优化调度方法。首先，建立了数据... 详细信息

随着新一代信息通信技术，如5G、云计算和人工智能的不断演进，世界正迅速迈入数字经济的快车道。针对数据中心中可再生能源和工作负载预测的不确定性，提出一种基于多智能体近端策略网络的数据中心双层优化调度方法。首先，建立了数据中心双层时空优化调度框架，对数据中心工作负载、IT设备、空调设备进行详细建模；在此基础上，提出数据中心的双层优化调度模型，上层以IDC运营管理商总运营成本最小为目标进行时间维度调度，下层以各IDC运行成本最低为目标进行空间维度调度；然后，介绍多智能体近端策略网络算法原理，设计数据中心双层优化调度模型的状态空间、动作空间和奖励函数；最后，针对算例进行离线训练和在线调度决策，仿真结果表明，所提模型和方法能够有效降低系统成本和能耗，实现工作负载的最佳分配，具有较好的经济性和鲁棒性。

关键词：数据中心近端策略优化时空调度工作负载分配

基于深度强化学习的含智能软开关配电网电压控制方法

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高电压技术 2024年第3期50卷 1214-1224,I0023页

作者：朱振山张新炳陈豪福州大学电气工程与自动化学院福州350108 智能配电网装备福建省高校工程研究中心福州350108

大量分布式新能源接入给配电网运行带来了电压越限和网损增加等一系列问题。提出了一种基于多智能体强化学习的无模型电压控制策略,通过协调光伏逆变器、分布式储能和智能软开关以降低网损、消除电压越限。针对传统电压控制策略对配电... 详细信息

大量分布式新能源接入给配电网运行带来了电压越限和网损增加等一系列问题。提出了一种基于多智能体强化学习的无模型电压控制策略,通过协调光伏逆变器、分布式储能和智能软开关以降低网损、消除电压越限。针对传统电压控制策略对配电网精确的模型参数依赖性强的问题,提出了基于高斯过程回归的潮流替代模型,通过多智能体与潮流替代模型交互实现无模型的离线训练和在线应用。同时提出了一种基于随机加权三重Q学习的多智能体深度强化学习算法,能够进一步降低柔性演员-评论家算法的高低估误差,提升算法探索能力和收敛结果。最后在IEEE33节点系统上的仿真结果,验证了所提方法在解决配电网分布式电压优化控制问题上的有效性。

关键词：深度强化学习电压控制智能软开关多智能体配电网高斯过程回归

考虑减排对能源需求潜在影响的沿海城市碳减排路径动态优化

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上海交通大学学报 2024年第5期58卷 600-609,I0001,I0002页

作者：肖银璟张迪魏娟葛睿陈达伟杨桂兴叶志亮上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240 湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 国家电力调度控制中心北京100031 国家电网新疆电力有限公司乌鲁木齐830000

制定合理的沿海城市碳减排规划是实现全球碳目标的关键环节.碳减排将改变城市气候并影响能源需求,这两者都会影响碳减排路径的优化结果.现有扩容规划模型考虑了直接减排贡献并能解决大部分能源系统长期碳减排路径规划问题,但新型电力系... 详细信息

制定合理的沿海城市碳减排规划是实现全球碳目标的关键环节.碳减排将改变城市气候并影响能源需求,这两者都会影响碳减排路径的优化结果.现有扩容规划模型考虑了直接减排贡献并能解决大部分能源系统长期碳减排路径规划问题,但新型电力系统的建设也会通过改变热岛强度等微气候因素间接影响碳排放.考虑碳排放和热排放变化对空调等负荷需求的潜在影响机理,结合扩容规划与碳排放峰值预测,给出沿海城市碳减排路径动态优化方法.以上海浦东地区作为算例,证实所提方法能有效降低碳减排估计成本,并根据仿真结果对沿海城市碳减排提出建议.

关键词：动态优化碳减排扩容规划微气象负荷预测

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计及需求响应的海岛微电网群优化运行研究

电力系统保护与控制 2024年第9期52卷 88-98页

作者：黄冬梅吕嘉欣时帅李媛媛傅望安王晓亮上海电力大学电子与信息工程学院上海201306 上海电力大学电气工程学院上海200090 华能(浙江)能源开发有限公司清洁能源分公司浙江杭州310014 自然资源部东海海域海岛中心上海200136

在海岛可再生能源替代与电动汽车技术大规模应用的背景下,为解决偏远海岛居民的用电需求,提出了计及需求响应的电动汽车接入海岛微电网群的优化方法。首先,根据实际监测数据集对电动汽车充电行为建模,对比多种分布形式的联合评价和指标... 详细信息

在海岛可再生能源替代与电动汽车技术大规模应用的背景下,为解决偏远海岛居民的用电需求,提出了计及需求响应的电动汽车接入海岛微电网群的优化方法。首先,根据实际监测数据集对电动汽车充电行为建模,对比多种分布形式的联合评价和指标,得到拟合较好的概率分布函数。其次,选取多个海岛构成低碳化海岛能源系统,在考虑可再生能源渗透率和用户满意度的前提下,建立了以海岛微电网群的经济性和环保效益最优为目标的微电网群优化模型,利用蜘蛛蜂优化(spider wasp optimization,SWO)算法求解。最后,以浙江某海岛群为例进行验证,算例结果表明,所提海岛微电网群优化模型能够在满足可再生能源高渗透率的场景下,有效降低系统成本,更具经济性。

关键词：海岛微电网群电动汽车需求响应蜘蛛蜂优化算法

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考虑移动式储能调度的配电网灾后多源协同孤岛运行策略

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电力系统自动化 2024年第3期48卷 62-72页

作者：王育飞李可铭薛花于艾清米阳上海电力大学电气工程学院上海市200090 国网上海市电力公司金山供电公司上海市201500

针对极端事件导致的配电网大面积停电现象,在路-电耦合背景下,提出一种考虑移动式储能调度的配电网灾后多源协同孤岛运行策略。首先,基于路-电耦合背景下的灾后运行框架,以加权切负荷量最小为目标,同时考虑交通流量的变化对移动式储能... 详细信息

针对极端事件导致的配电网大面积停电现象,在路-电耦合背景下,提出一种考虑移动式储能调度的配电网灾后多源协同孤岛运行策略。首先,基于路-电耦合背景下的灾后运行框架,以加权切负荷量最小为目标,同时考虑交通流量的变化对移动式储能调度过程的影响,建立多源协同孤岛运行模型;然后,根据所建模型的特点以及决策需求,基于两阶段优化框架制定孤岛运行决策流程,确保失电孤岛区域与含本地电源区域负荷恢复的协调进行;最后,采用IEEE 33节点配电网与29节点交通路网相耦合的算例进行分析,验证所提策略的有效性。结果表明,所提孤岛运行策略可以充分发挥各电源在配电网灾后恢复时的协同能力,实现了有限电能的最优分配和转移,有效提升了配电网灾后恢复效果。

关键词：有源配电网移动式储能系统调度路-电耦合多源协同孤岛运行两阶段优化

高比例户用光伏接入下低压配电网户变关系识别

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电网技术 2024年第3期48卷 1160-1171页

作者：朱音洁赵健宣羿孙智卿上海电力大学电气工程学院上海市杨浦区200090 国网浙江省电力有限公司杭州供电公司浙江省杭州市310016

近年来,随着分布式光伏的发展,用户可参与的户用光伏系统在低压配电网中的并网数量快速增长。针对高比例户用光伏下的低压配电网具备的基本特征,提出一种基于台区配变及用户功率平衡关系的光伏时序功率卷积模型,并在此基础上,采用基于... 详细信息

近年来,随着分布式光伏的发展,用户可参与的户用光伏系统在低压配电网中的并网数量快速增长。针对高比例户用光伏下的低压配电网具备的基本特征,提出一种基于台区配变及用户功率平衡关系的光伏时序功率卷积模型,并在此基础上,采用基于高斯混合模型的电压聚类优化目标函数进行户变关系识别。首先,基于用户-配变功率平衡关系,建立了高比例户用光伏的低压户变关系的多元线性回归模型;其次,提出一种基于Bi LSTM算法的光伏时序识别方法,筛选出光伏瞬时渗透率最高的时序片段;根据已识别的光伏时序片段建立光伏权重矩阵,并引入该矩阵将多元线性回归模型进行加权回归后转化为光伏时序功率卷积模型求解,在平抑光伏波动影响的同时初步识别户变从属关系;然后,提出一种基于高斯混合模型进行电压聚类的优化目标函数作为验证步骤,能够进一步排除验证错误的用户,提高户变关系的准确率;最后,以某地区实际低压配电网为例,分别使用该地区推广户用光伏前后不同时期的历史数据集进行识别,通过识别结果对比,验证了所提方法的有效性和实用性。

关键词：低压配电网户变关系拓扑辨识智能电表户用光伏

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35 kV高压直挂大容量电池储能系统

高电压技术 2024年第2期50卷 881-892,I0034-I0036页

作者：刘畅吴胜兵吴西奇姜新宇李睿蔡旭上海交通大学电气工程系电力传输与功率变换控制教育部重点实验室上海200240 广州智光储能科技有限公司广州510760

为推动35 kV高压直挂电池储能系统(battery energy storage system,BESS)的实际应用,系统研究了35 kV高压直挂BESS的主电路参数设计、控制策略及相关控制参数的设计方法;并在MATLAB/Simulink中搭建了35 kV/10 MW/10 MWh系统的仿真模型,... 详细信息

为推动35 kV高压直挂电池储能系统(battery energy storage system,BESS)的实际应用,系统研究了35 kV高压直挂BESS的主电路参数设计、控制策略及相关控制参数的设计方法;并在MATLAB/Simulink中搭建了35 kV/10 MW/10 MWh系统的仿真模型,以验证所提设计方法及控制策略的正确性。研究结果表明:35 kV高压直挂BESS单机容量大,功率响应速度快,可对内部电池簇进行主动荷电状态均衡及故障冗余控制,系统效率和可靠性更高,能适应未来新能源大规模发展需求。

关键词：电池储能系统单机大容量高压直挂储能变换器参数设计控制策略荷电状态均衡

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基于水下机器人的电缆井声呐勘测技术

南方电网技术 2024年

作者：王子扬陈炯吕征宇国网上海电力设计有限公司上海电力大学电气工程学院

针对电缆井因有水导致直接勘测难的问题提出了一种基于水下机器人平台的声呐成像对电缆井内部状态的直接勘测技术。利用终端滑模控制作为水下机器人的闭环控制，通过采用粒子群优化算法对参数进行优化和干扰观测器对不确定度影响的消除... 详细信息

针对电缆井因有水导致直接勘测难的问题提出了一种基于水下机器人平台的声呐成像对电缆井内部状态的直接勘测技术。利用终端滑模控制作为水下机器人的闭环控制，通过采用粒子群优化算法对参数进行优化和干扰观测器对不确定度影响的消除，实现了对水下机器人在电缆井行走位置的准确控制，利用声呐成像技术实现对电缆井内部电缆敷设状态的直接观测。试验结果表明：所编制的改进型滑模控制模型可实现对水下机器人行走位置的精确控制，控制精度达0.1m，声呐成像传感器可实现对电缆井内部电缆分布状态及电缆尺寸的测量，测量精度优于5%。所提出的基于水下机器人的电缆井声呐勘测技术可实现对电缆井内部状态的直接勘测，大大减轻了作业人员的勘测工作，具有很高的生产实际应用价值。

关键词：电缆井水下机器人声呐勘测非奇异终端滑模控制