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海水淡化厂与区域水-能耦合系统的协同调度

中国电机工程学报 2024年第2期44卷 573-585,I0011页

作者：赵霞武桢寓李欣怡孙名轶输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆市沙坪坝区400044 广西电网有限责任公司南宁供电局广西壮族自治区南宁市530000 广东电网有限责任公司广州供电局广东省广州市510600

海水淡化厂具有能量密集、运行灵活的特点,是理想的电力需求响应资源。然而,现有关于淡化厂与电网协同运行的研究大多关注电网和淡化厂的一体化调度、无法适应双方自主决策的工程场景,对淡化厂运行约束的刻画也比较粗糙。该文研究反渗... 详细信息

海水淡化厂具有能量密集、运行灵活的特点,是理想的电力需求响应资源。然而,现有关于淡化厂与电网协同运行的研究大多关注电网和淡化厂的一体化调度、无法适应双方自主决策的工程场景,对淡化厂运行约束的刻画也比较粗糙。该文研究反渗透淡化厂与区域水-能耦合系统(waterenergy nexus,WEN)的协同运行方法。首先,考虑淡化厂的生产流程、调节特性和运行约束,分别建立传统及新能源淡化厂的水-能管理模型;其次,在保障两类淡化厂和区域WEN自主决策和信息隐私的条件下,提出以双方调度计划互动为载体的“激励型”和“价格型”两种协同运行机制及调度模型,并提出基于二阶锥松弛和McCormick包络的求解方法。用算例验证所提协同运行机制、调度模型及求解方法的有效性。

关键词：海水淡化综合能源系统水-能耦合系统协同调度二阶锥松弛

考虑MAF延时和前馈补偿的高压直流快速锁相环

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中国电机工程学报 2024年第2期44卷 535-546,I0008页

作者：汪娟娟余震霄吴秋媚傅闯华南理工大学电力学院广东省广州市510641 广东电网有限责任公司广州供电局广东省广州市510620 直流输电技术国家重点实验室(南方电网科学研究院有限责任公司) 广东省广州市510663

同步参考坐标系锁相环是高压直流(high voltage direct current,HVDC)同步触发控制系统中广泛应用的一种窄带宽锁相环,在交流系统故障引起相位跳变情况下,其动态响应缓慢。为增大锁相环的带宽,一种滑动平均滤波器(moving average filter... 详细信息

同步参考坐标系锁相环是高压直流(high voltage direct current,HVDC)同步触发控制系统中广泛应用的一种窄带宽锁相环,在交流系统故障引起相位跳变情况下,其动态响应缓慢。为增大锁相环的带宽,一种滑动平均滤波器(moving average filter,MAF)被前置于锁相环路,然而MAF本身存在响应延迟,制约了锁相环的同步速度。为了缓解响应延迟问题,文中提出一种考虑MAF延时和前馈补偿的HVDC快速锁相环。首先,利用MAF线性暂态特征预测相位变化,并分别针对故障接入和切除引起的相位跳变问题提出不同的补偿策略;接着,利用不变性原理对锁相环路进行前馈补偿,在负反馈控制和前馈补偿共同构成的复合校正控制系统的作用下,锁相环能够在较小PI参数下实现快速响应;最后,将所提快速锁相环在CIGRE HVDC标准模型和三峡—上海直流工程模型中进行仿真验证。结果表明,该快速锁相环能够有效缓解滤波器响应延迟的制约,缩短失锁时间,进而提高高压直流逆变侧抵御换相失败的能力。

关键词：高压直流锁相环滤波器延时前馈补偿换相失败

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环境温度对电线电缆绝缘材料拉力试验的影响

现代传输 2024年第3期 68-71页

作者：邵梦春程聪王师培杜昊宇李海龙张涵轶成都产品质量检验研究院有限责任公司四川成都610100 国网四川省电力公司成都供电公司四川成都610000

拉力试验是检测电线电缆绝缘材料机械性能最为重要的指标,其结果是否合格直接关乎电缆的质量,本文旨在通过多次试验数据的积累,发现环境温度与拉力试验的变化规律,并结合材料特性进行分析,为拉力试验的准确可靠性提供一定的数据支撑。... 详细信息

拉力试验是检测电线电缆绝缘材料机械性能最为重要的指标,其结果是否合格直接关乎电缆的质量,本文旨在通过多次试验数据的积累,发现环境温度与拉力试验的变化规律,并结合材料特性进行分析,为拉力试验的准确可靠性提供一定的数据支撑。实验结果表明:温度对不同材料的强度和韧性影响程度不同。聚氯乙烯材料抗张强度与断裂伸长率随温度升高在不同温度范围内呈现先增大后减小的趋势;交联聚乙烯材料抗张强度随温度升高而减小,断裂伸长率反之且在(23±2)℃时的离散性最小。

关键词：电线电缆聚氯乙烯交联聚乙烯抗张强度断裂伸长率

考虑随机用户均衡的区县级电动汽车快充站规划

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电力系统自动化 2024年第15期48卷 25-34页

作者：陈卓旭宛玉健胡泽春李俊松清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 广东电网有限责任公司汕头供电局广东省汕头市515041

电动汽车渗透率的提高和城市化进程的发展使得区县级充电设施的建设具有重要意义。综合考虑用户充电需求时空分布和用户充电决策中的有限理性,提出一种面向区县的电动汽车快充站优化规划模型。首先,针对区县用户的出行特征,构建包含外... 详细信息

电动汽车渗透率的提高和城市化进程的发展使得区县级充电设施的建设具有重要意义。综合考虑用户充电需求时空分布和用户充电决策中的有限理性,提出一种面向区县的电动汽车快充站优化规划模型。首先,针对区县用户的出行特征,构建包含外部连接的交通网络拓扑扩展形式,采用出行链仿真捕捉用户快充需求;其次,结合影响用户充电选择的多种因素,建立用户充电决策模型并给出随机用户均衡条件;然后,建立以投资运行成本、用户绕行距离最小为目标的多场景快充站选址定容优化模型,通过多种线性化手段处理指数等式均衡约束,将优化问题转换为混合整数线性规划以高效求解;最后,以33节点交通系统为例对快充站规划结果进行分析,验证所提模型和线性近似方法的合理性。

关键词：电动汽车充电站规划离散选择模型随机用户均衡博弈论

基于自适应步长的电力系统谐波谐振快速分析方法

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电力系统自动化 2024年第16期48卷 165-173页

作者：胡智敏胡海涛李朝阳艾磊游奕弘张华赢西南交通大学电气工程学院四川省成都市610031 南方电网公司新型智慧城市高品质供电联合实验室(深圳供电局有限公司) 广东省深圳市518020

随着电力系统的快速发展,其规模越来越大、节点数量越来越多,频率扫描法和模态分析法作为目前应用最为广泛的两种谐波谐振分析方法,计算效率亟须提升。在传统方法的基础上,文中分别提出基于自适应步长的频率扫描法和基于自适应步长的模... 详细信息

随着电力系统的快速发展,其规模越来越大、节点数量越来越多,频率扫描法和模态分析法作为目前应用最为广泛的两种谐波谐振分析方法,计算效率亟须提升。在传统方法的基础上,文中分别提出基于自适应步长的频率扫描法和基于自适应步长的模态分析法。首先,通过设置相应判据自适应改变扫描步长,使扫描区间能够快速到达谐振频率点附近,大幅减少了计算量;然后,在谐振频率点附近使用二次插值法确定谐振频率,保证了谐振频率计算精度;最后,以IEEE 14节点、IEEE 39节点和IEEE 118节点系统为例进行分析。结果表明,与传统方法相比,所提两种方法在保证谐振频率精度的同时可大幅提高运算速度,验证了所提方法的准确性和高效性。

关键词：谐波谐振频率扫描模态分析自适应步长二次插值

基于多特征符号聚合近似和层次聚类的户变关系识别方法

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电力系统自动化 2024年第3期48卷 133-141页

作者：周赣茅欢冯燕钧华济民曾瑛东南大学电气工程学院江苏省南京市210096 国网江苏省电力有限公司无锡供电分公司江苏省无锡市214000 广东电网有限责任公司广东省广州市510600

针对低压配电台区拓扑档案中可能存在的户变关系异常问题,文中提出了一种基于多特征符号聚合近似(MF-SAX)和层次聚类的户变关系识别方法。首先,运用符号聚合近似表达方法将用户电压时间序列转化为字符串序列,并引入电压波动系数和电压... 详细信息

针对低压配电台区拓扑档案中可能存在的户变关系异常问题,文中提出了一种基于多特征符号聚合近似(MF-SAX)和层次聚类的户变关系识别方法。首先,运用符号聚合近似表达方法将用户电压时间序列转化为字符串序列,并引入电压波动系数和电压变化趋势两个附加参数对其特征表达进行强化。然后,基于编辑距离生成用户电压曲线相似性矩阵,并结合层次聚类算法实现户变关系的识别。最后,实际算例结果表明,提出的方法相比于现有方法准确率更高,误报更少,能直接应对数据缺失的情况,且具有更高的效率。

关键词：低压配电台区户变关系层次聚类拓扑识别电压曲线相似性

严寒运行工况下高速铁路供电电缆附件界面绝缘匹配劣化特性

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高电压技术 2024年

作者：朱光亚沈青李军邵岩周凯候永昌四川大学电气工程学院中国铁路成都局集团有限公司中铁二院工程集团有限责任公司

针对严寒地区高速铁路供电电缆在极端电－热应力协同作用下界面绝缘匹配劣化特性不清的问题，本文在实验室内搭建电缆系统短时过热试验平台，模拟供电电缆运行工况，对比分析了电缆终端在低温短时过热工况下的界面压力变化情况，同时结... 详细信息

针对严寒地区高速铁路供电电缆在极端电－热应力协同作用下界面绝缘匹配劣化特性不清的问题，本文在实验室内搭建电缆系统短时过热试验平台，模拟供电电缆运行工况，对比分析了电缆终端在低温短时过热工况下的界面压力变化情况，同时结合仿真和数学建模手段分析界面微观形态变化情况，推演获得该工况下附件绝缘匹配劣化演变规律。研究结果表明：电缆附件界面绝缘在短时过热单周期内，材料分子－气体分子协同作用使得界面空腔区域形态结构发生变化，界面压力先增后降。随着短时过热次数的增加，残余应力逐渐积累，界面粗糙度先减后增，从而导致不同阶段各个状态的界面压力变化各不相同。基于结果推演得到的劣化演变规律，对于预防电缆突发故障发生奠定了重要理论基础。

关键词：电缆终端低温短时过热界面压力有限元分析

基于EEMD-GRU-NN锂离子电池表面温度预测方法研究

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储能科学与技术 2024年

作者：叶石丰洪朝锋綦晓吴伟雄谭子健周奇张兆阳广东电网有限责任公司广州供电局暨南大学能源电力研究中心

随着全球可持续能源需求的持续增加，储能电池的安全性愈发重要。准确预测电池温度可以防止电池过热，避免因温度过高导致的电池故障、起火或爆炸，从而提高设备的安全性。为此，本研究提出一种基于集合经验模态分解（ensemble empirica... 详细信息

随着全球可持续能源需求的持续增加，储能电池的安全性愈发重要。准确预测电池温度可以防止电池过热，避免因温度过高导致的电池故障、起火或爆炸，从而提高设备的安全性。为此，本研究提出一种基于集合经验模态分解（ensemble empirical mode decomposition，EEMD）的门控循环单元（gated recurrent unit， GRU）和基础神经网络（neural network， NN）联合预测方法。首先，利用EEMD将锂电池温升数据分解为周期分量和趋势分量，并将其作为监督学习的离线训练目标值；然后，结合电池温度特性选取合适的特征参数作为模型的输入特征，针对分解得到的不同分量，分别构建基于GRU和NN的实时在线预测模型；最后，将两种模型的输出叠加作为最终预测结果，并通过与常见神经网络模型的比较，证明了所提出方法的准确性。实验结果表明，在常温下，本研究提出的方法在各个评价指标上均优于常见模型，预测结果的均方根误差为0.10℃，平均绝对误差为0.075℃，最大误差为0.34℃。此外，在极端环境下，模型的预测能力有所下降，但其误差仍在合理范围内，证明了该模型在极端条件下仍具有较好的适应能力。

关键词：锂离子电池温度预测集合经验模态分解门控循环单元

基于FY-33D/MERSI-Ⅱ和Terra/MODIS数据的森林火点提取算法——以我国西南地区为例

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安全与环境工程 2024年第5期31卷 163-169,198页

作者：黄欢马晓红杜昊张义钊张洪铭邓帆贵州电网有限责任公司电力科学研究院贵州贵阳550002 贵州电网有限责任公司兴义供电局贵州兴义562400 贵州新气象科技有限责任公司贵州贵阳550002

中国西南地区森林覆盖率高,土地利用类型多样,人类活动频繁,森林火灾风险较高,防火任务十分艰巨。遥感技术具有覆盖范围广和周期性监测等优势,被广泛应用于森林火灾监测。气象卫星搭载了对火灾敏感的红外谱段传感器且时间分辨率较高,已... 详细信息

中国西南地区森林覆盖率高,土地利用类型多样,人类活动频繁,森林火灾风险较高,防火任务十分艰巨。遥感技术具有覆盖范围广和周期性监测等优势,被广泛应用于森林火灾监测。气象卫星搭载了对火灾敏感的红外谱段传感器且时间分辨率较高,已成为森林火灾监测的重要遥感数据源。物理阈值法是遥感数据火点提取中比较成熟的算法,但其精度受所选阈值的影响较大,导致不同区域的火点提取精度存在差异。以中国西南地区的重庆市为例,提出了一种采用FY-3D/MERSI-Ⅱ和Terra/MODIS极轨卫星数据作为数据源进行森林火点监测的算法。首先,通过分析前一年MOD14监测产品的历史数据,确定该地区的初定火点阈值;随后,消除云层、水体和太阳耀斑的干扰;最后,采用上下文背景阈值法进行火点提取。对2022年8月重庆市山火的分析表明,该算法的火点提取平均准确率超过了90%。研究结果表明,根据区域特点调整阈值可以提高该地区火点监测的准确率。

关键词：森林火灾监测 FY-3D/MERSI-Ⅱ Terra/MOD14 火点提取上下文背景阈值法阈值选取