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基于一维卷积和图神经网络的配电网故障区段定位方法

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电力系统保护与控制 2024年第17期52卷 27-39页

作者：何小龙高红均黄媛高艺文王仁浚刘俊勇四川大学电气工程学院四川成都610065 国网四川省电力公司四川成都610041

快速、准确地定位故障区段对配电网的安全运行至关重要。传统故障定位方法容错率低、耗费时间长,多数深度学习算法对拓扑变动的泛化性不足。基于此,提出了一种基于一维卷积神经网络(one-dimensional convolutional neural network,1D-C... 详细信息

快速、准确地定位故障区段对配电网的安全运行至关重要。传统故障定位方法容错率低、耗费时间长,多数深度学习算法对拓扑变动的泛化性不足。基于此,提出了一种基于一维卷积神经网络(one-dimensional convolutional neural network,1D-CNN)和图神经网络(graph neural network,GNN)的配电网故障区段定位方法。该方法将配电网原始信息与GNN等深度学习算法相结合进行建模。首先利用基于注意力的时空图卷积网络从不同的时空尺度上对遥测数据进行故障特征提取,使用图注意力网络来融合多源遥信数据。然后,利用1D-CNN来调整特征输出维度以实现节点特征到故障支路的映射。最后,通过增设全连接网络来输出故障区段定位结果。依托于Matlab/Simulink平台搭建10 kV中性点不接地配电网系统进行仿真和测试。结果表明,所提方法具有优越的定位性能,能够灵活适用于各类低、中、高阻性接地故障场景,对系统拓扑变动具有强大的泛化能力以及对故障数据不完备的鲁棒性好。

关键词：配电网故障区段定位一维卷积图神经网络拓扑变动数据不完备

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基于改进模拟退火遗传算法的配电网动态故障恢复策略

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智慧电力 2024年第6期52卷 16-22页

作者：王可淇赵子涵钟俊徐方维四川大学电气工程学院四川成都610065 国网四川省电力公司调度控制中心四川成都610041

计及分布式电源出力波动性对故障恢复效果带来的不利影响,提出1种利用光伏出力预测的配电网动态故障恢复方案。故障发生后,首先对动态变化的光伏系统输出功率进行预测,并研究了负荷动态特性;其次,以配电网恢复重要负荷总量最大、故障恢... 详细信息

计及分布式电源出力波动性对故障恢复效果带来的不利影响,提出1种利用光伏出力预测的配电网动态故障恢复方案。故障发生后,首先对动态变化的光伏系统输出功率进行预测,并研究了负荷动态特性;其次,以配电网恢复重要负荷总量最大、故障恢复成本最小和故障停电损失最少为目标函数,构建基于动态树背包模型的最优故障恢复模型,该模型可快速适应配电网拓扑变化情况。采用改进模拟退火遗传算法求解最优故障恢复方案,提高了算法的收敛速度与稳定性。最后,在IEEE69节点系统进行仿真,结果表明所提算法可适应复杂配电网的故障恢复,提高配电网供电可靠性,并降低配电网故障带来的恢复成本与停电损失。

关键词：分布式电源故障恢复孤岛划分模拟退火遗传算法光伏功率预测支持向量分位数回归

多类型资源协调的“双高”送端电网频率紧急控制策略

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电网技术 2024年第9期48卷 3801-3811,I0076,I0077,I0078页

作者：钟祖浩文云峰叶希刘方郭威周师晨湖南大学电气与信息工程学院湖南省长沙市410082 国网四川省电力公司四川省成都市610041 国网四川省电力公司经济技术研究院四川省成都市610041

针对大容量直流闭锁下“双高”送端电网调频资源紧缺、稳控切机量大等问题,提出了一种多类型资源协调的频率紧急控制策略。首先,分析直流闭锁后送端电网频率响应过程,整合同步电源、新能源、抽水蓄能、电化学储能、直流调制和稳控切机... 详细信息

针对大容量直流闭锁下“双高”送端电网调频资源紧缺、稳控切机量大等问题,提出了一种多类型资源协调的频率紧急控制策略。首先,分析直流闭锁后送端电网频率响应过程,整合同步电源、新能源、抽水蓄能、电化学储能、直流调制和稳控切机等事件/响应驱动资源特性,构建了“双高”送端电网频率紧急控制框架和频率响应模型。进而,以直流闭锁后紧急控制代价最低为目标,考虑多元异质资源控制量约束、功率平衡和暂态频率安全约束,建立了多类型资源协调的频率紧急控制模型。最后,基于改进的IEEE RTS-79系统开展了算例测试,仿真结果表明所提模型解算的紧急控制策略能够在满足暂态频率安全要求的同时协调各类资源,且能够有效避免直流闭锁后新能源高频脱网。

关键词：频率稳定 “双高”电力系统送端电网频率紧急控制新能源脱网

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考虑多支路同时跳闸的静态安全灵敏度计算

电力系统及其自动化学报 2024年

作者：范翔赵维兴苏寅生南方电网电力调度控制中心贵州省电网公司电力调度控制中心

现有静态安全灵敏度技术均应用于单支路对另一支路潮流的影响分析，本文研究多支路同时跳闸对单支路潮流影响的灵敏度技术。首先，将多支路灵敏度的计算化为多组特定网架下的单支路灵敏度系数计算，并推广至220千伏与500千伏母线跳闸的... 详细信息

现有静态安全灵敏度技术均应用于单支路对另一支路潮流的影响分析，本文研究多支路同时跳闸对单支路潮流影响的灵敏度技术。首先，将多支路灵敏度的计算化为多组特定网架下的单支路灵敏度系数计算，并推广至220千伏与500千伏母线跳闸的场景，所得灵敏度系数物理意义清晰且计算量小；其次，为方便断面调控，提出断面灵敏度的概念及计算方法，其物理意义清晰，计算简单；最后，通过算例验证所提灵敏度算法的简洁性与潮流控制的准确性。

关键词：静态安全灵敏度技术多支路灵敏度 220千伏母线跳闸 500千伏母线跳闸断面断面灵敏度

基于多电平滞环电流控制的牵引供电系统可控宽频带阻抗测量技术

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电工技术学报 2024年第9期39卷 2771-2783页

作者：陈司懿胡海涛肖冬华潘鹏宇宋依桐西南交通大学电气工程学院成都611756 国网四川省电力公司仁寿县供电分公司眉山620500 国网四川省电力公司电力科学研究院成都610072

精确获取牵引供电系统的宽频带阻抗特性,是分析车-网耦合系统的宽频带振荡问题的关键途径,对保障电气化铁路的安全稳定运行具有重要意义。目前的阻抗测量技术大多难以兼顾大功率与频带可控的测量要求,因此,该文提出一种基于多电平滞环... 详细信息

精确获取牵引供电系统的宽频带阻抗特性,是分析车-网耦合系统的宽频带振荡问题的关键途径,对保障电气化铁路的安全稳定运行具有重要意义。目前的阻抗测量技术大多难以兼顾大功率与频带可控的测量要求,因此,该文提出一种基于多电平滞环电流控制的牵引供电系统可控宽频带阻抗测量技术,测量频带为10 Hz~5 kHz,可通过一次谐波扰动注入快速获取目标频带的系统阻抗,相比于传统的滞环电流控制方法,具有更低的开关频率,并且能有效避免死区效应,改善输出电流的波形,更适用于宽频信号的跟踪控制。最后,通过仿真和硬件在环实验验证了该测量技术的有效性。

关键词：牵引供电系统阻抗测量技术多电平滞环电流控制谐波扰动

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计及温度累积效应的智能电网负荷预测算法

沈阳工业大学学报 2024年第2期46卷 121-126页

作者：杨小磊过夏明路轶张大伟廖晔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电力调度控制中心四川成都610041 北京清能互联科技有限公司智能产品部北京100084

针对温度累积效应对负荷变化造成的影响,提出了一种计及温度累积效应的智能电网负荷预测算法。将持续高温对电网负荷的影响计入预测模型中,并利用模块化神经网络保证了对温度累积效应学习的独立性和准确性。由三个子网络构成多模块神经... 详细信息

针对温度累积效应对负荷变化造成的影响,提出了一种计及温度累积效应的智能电网负荷预测算法。将持续高温对电网负荷的影响计入预测模型中,并利用模块化神经网络保证了对温度累积效应学习的独立性和准确性。由三个子网络构成多模块神经网络的第一层,以温度、时间及负荷特征为输入参数,所得负荷预测的准确度可达98.13%,且误差较修正前降低了28.63%。结果表明,所提算法具有更高的预测准确性和运行效率。

关键词：负荷预测智能电网温度累积效应温度修正神经网络多模块温度特征时间特征负荷特征

混合级联特高压直流输电线路纵联差动保护适应性分析

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电网技术 2024年第5期48卷 2170-2178,I0105-I0107页

作者：牟大林林圣李小鹏西南交通大学电气工程学院四川省成都市611756 国网四川省电力公司电力科学研究院四川省成都市610041

为探究现有高压直流输电线路纵联差动保护对混合级联特高压直流输电系统的适应性,结合混合级联特高压直流输电系统的运行方式,理论分析和仿真分析3种特殊运行方式下直流系统不同位置故障的故障特性和保护适应性。理论分析发现纵联差动... 详细信息

为探究现有高压直流输电线路纵联差动保护对混合级联特高压直流输电系统的适应性,结合混合级联特高压直流输电系统的运行方式,理论分析和仿真分析3种特殊运行方式下直流系统不同位置故障的故障特性和保护适应性。理论分析发现纵联差动保护适应性较好。仿真分析发现直流线路分布电容和逆变侧模块化多电平型换流器(modular multilevelconverter,MMC)控制特性影响在直流线路故障时直流线路电流延时自减值长时间处于波动状态,导致纵联差动保护长时间处于闭锁状态,此时,系统长时间承受MMC超大故障电流冲击。直流线路区外故障时整流侧与逆变侧直流电流差值的绝对值数值较大且长时间处于波动变化状态,纵联差动保护存在误动的风险。

关键词：混合级联特高压直流输电系统纵联差动保护适应性分析运行方式保护误动

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10kV配电线路单相树线故障选相研究

电力系统保护与控制 2024年第18期52卷 169-178页

作者：杨森陈天翔邵千秋王孟陈龙杨龙山成都理工大学四川成都610059 国网四川省电力公司电力科学研究院四川成都610041

针对配电网三相电压不平衡发生树-线故障难以准确判别故障相而引发山火的问题,提出了一种基于电压信号突变值和变化趋势相结合的选相方法。在传统三相电压平衡配电网单相接地故障选相理论基础上,搭建了10 kV单相树-线故障试验平台。首先... 详细信息

针对配电网三相电压不平衡发生树-线故障难以准确判别故障相而引发山火的问题,提出了一种基于电压信号突变值和变化趋势相结合的选相方法。在传统三相电压平衡配电网单相接地故障选相理论基础上,搭建了10 kV单相树-线故障试验平台。首先,在中性点不接地、消弧线圈接地欠补偿和过补偿3种情况下进行了多种树木、不同残余电流单相树-线故障试验研究。然后,根据树-线故障时零序电压和各相电压幅值变化特征,定义了故障时刻及故障相识别码,建立了某一相电压有效值的幅值增加最大则其滞后相为故障相的判据。通过故障时刻前后0.1 s内的各相电压平均有效值改变大小对比及相应判据,将生成对应的识别码进行匹配,实现精确快速判别故障相。最后,通过试验验证该方法能够有效解决单相树-线故障相识别问题且不受电压不平衡影响,具有较好的工程应用价值。

关键词：配电网树-线故障电压突变故障选相

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采用改进多目标灰狼算法的电力系统调度规划

机械设计与制造 2024年第2期396卷 373-379页

作者：肖岚温丽丽赵静喻显茂国网四川省电力公司信息通信公司四川成都610041 国网四川省电力公司四川成都610041

对计及经济、环境因素的电力系统发电调度问题(Economic Environmental Dispatching,EED)进行研究,提出一种采用改进多目标灰狼算法的发电调度规划方案。构建基于发电燃料成本、污染气体排放量和节点电压偏移量等指标的多目标EED模型,... 详细信息

对计及经济、环境因素的电力系统发电调度问题(Economic Environmental Dispatching,EED)进行研究,提出一种采用改进多目标灰狼算法的发电调度规划方案。构建基于发电燃料成本、污染气体排放量和节点电压偏移量等指标的多目标EED模型,并采用改进的多目标灰狼算法进行求解,以得到更优的Pareto前沿和折中解。设计多度量自适应FCM算法对灰狼算法(Gray Wolf Algorithm,GWA)种群多样性进行分析,重新定义狼群层级结构和Pareto前沿规模控制策略,并在此基础上提出反向学习和变异进化策略,以提升GWA全局收敛性能。仿真结果表明,改进的GWA具有优秀全局寻优能力,而且基于改进多目标灰狼算法得到的Pareto前沿和折中解更具可行性和优越性。

关键词：发电调度帕累托最优多目标灰狼算法 FCM 折中解