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低温寒潮天气下的风电短期功率预测技术研究

电网技术 2024年

作者：卢雪平董存王铮蒋建东王勃李宝聚郑州大学电气与信息工程学院可再生能源并网全国重点实验室(中国电力科学研究院有限公司) 国家电力调度控制中心国网吉林省电力有限公司

随着风电等新能源占比的不断提升，电力系统的气候依赖性日趋凸显。低温寒潮天气易导致大规模风电机组非计划停运，而现有风电功率预测方法难以预测，基于此，文章提出了一种基于极端场景划分的低温寒潮天气风电功率短期组合预测方法。... 详细信息

随着风电等新能源占比的不断提升，电力系统的气候依赖性日趋凸显。低温寒潮天气易导致大规模风电机组非计划停运，而现有风电功率预测方法难以预测，基于此，文章提出了一种基于极端场景划分的低温寒潮天气风电功率短期组合预测方法。根据低温寒潮影响风电停运的机理不同，划分了低温停机、大风切机和覆冰减载三种场景，优选各场景关键气象参量并采用隐马尔科夫模型(hidden markov model，HMM)进行修正，分别建立了低温停机预估模型、大风切机预测模型和覆冰场景减载预测模型，通过与基于正常天气样本建立的常态化功率预测模型组合，最终实现低温寒潮天气风电出力的准确预测。将低温寒潮天气下三种场景预测结果与常态化功率预测进行对比，验证所提方法的有效性。

关键词：低温寒潮天气场景预测小样本扩充状态预测组合预测

基于深度强化学习的有源配电网电压分层控制策略

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发电技术 2024年第4期45卷 734-743页

作者：杜婉琳王玲罗威朱远哲吕鸿马潇男周霞广东电网有限责任公司电能质量重点实验室(广东电网有限责任公司电力科学研究院) 广东省广州市510080 广东电网有限责任公司梅州供电局广东省梅州市514021 南京邮电大学自动化学院、人工智能学院江苏省南京市210023

【目的】分布式电源发电的随机性和波动性,给有源配电网(active distribution network,ADN)的电压控制带来了严峻的挑战,在此背景下,亟需一种高效的电压控制策略来保证ADN的安全运行。【方法】基于深度强化学习方法,提出了一种双层区域... 详细信息

【目的】分布式电源发电的随机性和波动性,给有源配电网(active distribution network,ADN)的电压控制带来了严峻的挑战,在此背景下,亟需一种高效的电压控制策略来保证ADN的安全运行。【方法】基于深度强化学习方法,提出了一种双层区域配电网电压控制策略。首先,以调压设备的调节特性和可控元素复杂化的特点为前提,针对ADN辐射网架结构,设计了区域协调控制区域和本地自治控制区域,分别构建每个区域的电压控制模型;然后,通过深度Q网络(deep Q-network,DQN)算法和深度确定性策略梯度(deep deterministic policy gradient,DDPG)算法对该模型进行求解,以实现实时跟踪电压变化的目的,有效解决了ADN运行过程中电压控制问题;最后,通过IEEE 33节点仿真算例对该方法进行了验证。【结果】利用DQN算法和DDPG算法分别求解协调控制区域和本地自治区域的控制变量,实现了ADN系统电压调节的实时决策,解决了ADN潮流双向流动、电压复杂多变的问题。【结论】所提控制策略控制电压偏差效果明显,具有很强的准效性和实用性。

关键词：有源配电网(ADN) 区域协调控制本地自治控制深度强化学习电压控制策略

考虑异质器件混用与输出电平倍增的混合型MMC及其调控方法

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电力系统自动化 2024年第5期48卷 128-136页

作者：任鹏涂春鸣侯玉超郭祺刘海军王鑫国家电能变换与控制工程技术研究中心(湖南大学) 湖南省长沙市410082 国网智能电网研究院有限公司北京市102209

首先,为提高模块化多电平换流器(MMC)输出波形质量、降低装置运行损耗,提出一种基于Si和SiC器件组合应用的混合型模块化多电平变换器(HMMC)拓扑结构。该拓扑每个桥臂包含N个Si绝缘栅双极晶体管(IGBT)器件的半桥子模块,每相交流侧串联一... 详细信息

首先,为提高模块化多电平换流器(MMC)输出波形质量、降低装置运行损耗,提出一种基于Si和SiC器件组合应用的混合型模块化多电平变换器(HMMC)拓扑结构。该拓扑每个桥臂包含N个Si绝缘栅双极晶体管(IGBT)器件的半桥子模块,每相交流侧串联一个直流侧电压为半桥子模块一半的SiC金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)全桥子模块,整体经济性较好。其次,提出一种面向输出电平数倍增的HMMC高、低频混合调制策略,并充分发挥SiC MOSFET开关损耗低的优势,在减小HMMC输出谐波的同时降低整体运行损耗。此外,分析混合调制策略下HMMC异质子模块直流侧能量的波动规律,提出一种高、低频模块直流侧电压稳定控制策略。最后,仿真和实验验证了所提HMMC拓扑结构和调制策略的可行性,并将所提HMMC、基于单一器件MMC和现有HMMC在损耗和成本方面进行综合对比,证明了该方案在降低损耗和减小成本方面优势显著。

关键词：模块化多电平换流器 Si绝缘栅双极晶体管 SiC金属-氧化物半导体场效应晶体管混合调制电压平衡控制效率优化

适用于多机集群的外部集中扰动式阻抗测量孤岛检测法

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电工技术学报 2016年第13期31卷 120-129页

作者：贾科郇凯翔魏宏升毕天姝何国庆新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)北京102206 国家电网公司北京100192

现有逆变器并网类新能源电源孤岛检测多采用主动法,但由于多个机组并网时扰动信号相互影响,存在检测盲区,同时可能影响系统电能质量。基于此,提出了一种可同时适用于单机和多机集群的有源孤岛检测方法,采用外部集中扰动方式,避免了多机... 详细信息

现有逆变器并网类新能源电源孤岛检测多采用主动法,但由于多个机组并网时扰动信号相互影响,存在检测盲区,同时可能影响系统电能质量。基于此,提出了一种可同时适用于单机和多机集群的有源孤岛检测方法,采用外部集中扰动方式,避免了多机扰动信号相互干扰,且可普适于逆变器并网类电源、同步发电机等多种类型电源,同时提出了逆变器并网类电源在外来扰动下的测量阻抗模型。利用宽频脉冲注入及高频电抗计算放大了孤岛前后特征量差异,提高了检测灵敏度。另外,通过间歇性过零点短时注入控制,提高了阻抗测算准确度,并降低了主动法对系统的扰动,保证了良好的电能质量,同时降低了对注入装置直流电压等级的要求,保证了实用性和经济性。

关键词：孤岛检测主动注入法多机集群逆变器阻抗模型高频电抗计算

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一种多光口数字化电能表检测技术研究

电测与仪表 2015年第S1期52卷 4-7页

作者：蔡奇新徐晴段梅梅邵雪松鲍进冯泽龙江苏省电力公司电力科学研究院南京210019 国家电网公司电能计量重点实验室南京210019

随着数字化变电站的推广,对数字信号进行电能计量的数字化电能表广泛应用。在数字化变电站中,针对不同的光纤通讯方式,数字化电能表有单光口和多光口数字化电能表之分。多光口数字化电能表接收来自不同合并单元的采样数据,其计量准确性... 详细信息

随着数字化变电站的推广,对数字信号进行电能计量的数字化电能表广泛应用。在数字化变电站中,针对不同的光纤通讯方式,数字化电能表有单光口和多光口数字化电能表之分。多光口数字化电能表接收来自不同合并单元的采样数据,其计量准确性是否受接收数据包同步或异步的影响,目前尚未有相关研究。因此,本文主要对多光口数字化电能表的工作原理进行分析,并研究变电站中采样数据同步对数字化电能表计量特性影响及多光口电能表的检测方法,为数字化电能表的推广应用起到了促进作用。

关键词：多光口数字化电能表同步采样检测技术

大规模集中检定电能表仪表常数测量方法的分析与探讨

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电测与仪表 2015年第S1期52卷 30-34页

作者：苏慧玲蔡奇新乐廷宇李纬宋瑞鹏江苏省电力公司电力科学研究院南京211100 国家电网公司电能计量重点实验室南京211100

本文对比三种常用仪表常数测量方法,分析得出标准表法更适合于多批次大批量电能表集中检定的仪表常数检定。采用基于标准电能表的仪表常数测量方法和基于被检表脉冲数的仪表常数测量方法,对不同厂家表计进行算例分析。结果表明,仪表常... 详细信息

本文对比三种常用仪表常数测量方法,分析得出标准表法更适合于多批次大批量电能表集中检定的仪表常数检定。采用基于标准电能表的仪表常数测量方法和基于被检表脉冲数的仪表常数测量方法,对不同厂家表计进行算例分析。结果表明,仪表常数走字脉冲绝对误差或者走字电量绝对误差的波动范围不会因为走字电量的增加而增加;在符合检定规程要求且保证检定质量的前提下,合理确定走字电量能够在一定程度上减少误判率,确保检定效率。

关键词：电能表仪表常数测量多批次大批量集中检定标准电能表法电能脉冲

1000kV特高压GIS电流互感器现场误差智能化检定系统设计与应用

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电测与仪表 2015年第22期52卷 68-72页

作者：徐敏锐黄奇峰卢树峰王忠东杨世海江苏省电力公司电力科学研究院南京211103 国家电网公司电能计量重点实验室南京210019

1000k V特高压GIS电流互感器现场误差检定时,由于其试验回路长、阻抗大,常规的试验方法存在升流困难及操作复杂的问题。基于特高压GIS电流互感器的结构特点分析和多年的现场工作经验,本中设计和实现了1000k V特高压GIS电流互感器现场误... 详细信息

1000k V特高压GIS电流互感器现场误差检定时,由于其试验回路长、阻抗大,常规的试验方法存在升流困难及操作复杂的问题。基于特高压GIS电流互感器的结构特点分析和多年的现场工作经验,本中设计和实现了1000k V特高压GIS电流互感器现场误差智能化检定系统,论述了检定系统的组成及实现方案,提出了功率电力电子电源与电工电源串联技术、自适应无功补偿技术和智能化检定技术,介绍了智能工频电源软硬件设计方法,给出了多组合无功补偿装置的实现方法。特高压南京站、泰州站1000k V电流互感器现场检定实验表明,该检定系统能准确计算被试电流互感器的电气参数,自动进行无功补偿,自动实现谐振升压和误差检定,提高了现场检定技术水平和工作效率。

关键词：特高压电流互感器检定系统 GIS 计量误差

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面向对象协议的远程费率电能计量方案研究

电测与仪表 2018年第B8期55卷 26-31页

作者：周超徐晴刘建龚丹穆小星国网江苏省电力有限公司电力科学研究院南京211103 国家电网公司电能计量重点实验室南京211103

未来电力市场环境下销售电价是由市场竞争形成固定电价、分时电价、极端峰时电价、可变峰时电价、实时电价等组合的菜单电价,而现有的电能计量系统不支持未来灵活多变的电价套餐业务需求。文中通过研究面向对象数据交换通信协议,提出一... 详细信息

未来电力市场环境下销售电价是由市场竞争形成固定电价、分时电价、极端峰时电价、可变峰时电价、实时电价等组合的菜单电价,而现有的电能计量系统不支持未来灵活多变的电价套餐业务需求。文中通过研究面向对象数据交换通信协议,提出一种适应多售电主体和多元电价模式的远程费率电能计量方案,解决电力市场环境下售电侧电能计量系统对灵活多变的结算需求支撑不足的问题。

关键词：远程费率面向对象协议多售电主体多元电价

STATCOM对直流融冰整流变压器直流偏磁的影响及抑制方法

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高电压技术 2016年第5期42卷 1624-1629页

作者：陆佳政朱思国李波张红先谭艳军朱远国网湖南省电力公司防灾减灾中心国家电网公司输变电设备防冰减灾技术实验室长沙410007

利用12脉动直流融冰装置的整流变压器将静止无功发生器(STATCOM)接入交流电网,可以使整流变压器得到充分利用,为系统提供动态无功支撑,并有效改善融冰方式运行时的电能质量。针对STATCOM系统中整流变压器的直流偏磁问题,对1台链式STATCO... 详细信息

利用12脉动直流融冰装置的整流变压器将静止无功发生器(STATCOM)接入交流电网,可以使整流变压器得到充分利用,为系统提供动态无功支撑,并有效改善融冰方式运行时的电能质量。针对STATCOM系统中整流变压器的直流偏磁问题,对1台链式STATCOM样机中的变压器直流偏磁现象进行了试验研究和分析,并提出了链式逆变器的直流分量控制方法和针对整流变压器的最大直流电流分量控制方法,该方法可以有效抑制整流变压器的直流偏磁。所提出直流偏磁抑制方案的有效性通过在30 k VA链式STATCOM样机上得到试验验证,一旦检测到有直流电流分量,直流偏磁抑制分量就会很快起作用,使变压器铁芯停止偏磁过程,并回到正常状态。

关键词： 12脉动直流融冰直流偏磁直流分量整流变压器静止无功发生器电压源逆变器