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面向电网灾后恢复过程的移动应急资源分体式调度方法

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中国电机工程学报 2024年第8期44卷 3046-3058,I0009页

作者：王伟何雨霏谢开贵侯兴哲何小平陈涛王洪彬李振国网重庆市电力公司电力科学研究院重庆市渝北区401123 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 国网重庆市电力公司重庆市渝中区400014 国网重庆市电力公司彭水供电分公司重庆市彭水县409600

移动应急资源的优化调度已被证实是提升电网灾后恢复能力与韧性的“助推器”。已有调度方法均将载体与其承载的功能模块“捆绑”为一体,低估了资源的实际效用。为此,该文提出移动应急资源的分体式调度方法,其特征在于将载体与功能模块... 详细信息

移动应急资源的优化调度已被证实是提升电网灾后恢复能力与韧性的“助推器”。已有调度方法均将载体与其承载的功能模块“捆绑”为一体,低估了资源的实际效用。为此,该文提出移动应急资源的分体式调度方法,其特征在于将载体与功能模块“分解”为独立的调度单元,从而涌现出“一带多”与“载体共享”机制,以挖掘移动应急资源的利用潜力、探寻更优的调度效果。通过对载体、功能模块、电网三者间的交互行为进行分析,引入关键0-1变量,将实现分体式调度所需的各逻辑条件分别建立为线性约束条件;围绕电网灾后恢复场景,以最大化负荷供应为目标,并兼顾资源部署成本,建立计及移动储能、移动发电机、维修资源3类移动应急资源分体式调度的混合整数线性优化模型。最后,在IEEE配电系统上进行算例测试,结果表明,所提模型能够有效实现载体与功能模块间的灵活搭配与协同,并验证了分体式调度方法相对于传统方法的优势及其可扩展性。

关键词：电网恢复移动应急资源分体式调度混合整数线性优化

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基于历史天气的区域电网负荷预测

中国测试 2024年第6期50卷 183-190页

作者：董莉娜张志劲王茂政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400044 国家电网重庆市电力公司市区供电分公司重庆400015

随着社会经济的迅速发展,人们对电能的需要日益增加,但是在电网运行中,常常会出现电力产能过剩或者不足的情况,为保证电力系统安全稳定、经济运行,就必须掌握各种区域电网负荷的变化规律和发展趋势。论文对重庆市区供电分公司供电区域... 详细信息

随着社会经济的迅速发展,人们对电能的需要日益增加,但是在电网运行中,常常会出现电力产能过剩或者不足的情况,为保证电力系统安全稳定、经济运行,就必须掌握各种区域电网负荷的变化规律和发展趋势。论文对重庆市区供电分公司供电区域电网中长期负荷进行预测,提出一种预测区域电网中长期负荷的方法,即一种基于前12个月历史天气条件和区域电网负荷关联关系的多元非线性拟合的特征参数因子曲线的中长期负荷预测方法,建立基于不同算法的多种预测模型,通过归一化处理,得到的区域电网中长期负荷预测的精度高,与实际区域电网负荷之间的误差小,对于区域电网中长期负荷预测分析具有重要参考利用价值。

关键词：中长期负荷预测归一化多元非线性拟合历史天气条件区域电网

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基于节点网元的韧性配电网时-空调度序列协同优化负荷恢复策略

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电力自动化设备 2024年第1期44卷 73-79页

作者：孙明琦郑予容林苑刘振宇国网上海市电力公司市南供电公司上海200030

为提升配电网的韧性,在更大的时间尺度和空间范围内确保新型电力系统下灵活、高效的电力供应,提出一种新颖的基于节点网元的韧性配电网时-空调度序列协同优化负荷恢复策略,获取配电网灾后场景下的最优负荷恢复序列方案及其调度时刻表。... 详细信息

为提升配电网的韧性,在更大的时间尺度和空间范围内确保新型电力系统下灵活、高效的电力供应,提出一种新颖的基于节点网元的韧性配电网时-空调度序列协同优化负荷恢复策略,获取配电网灾后场景下的最优负荷恢复序列方案及其调度时刻表。在多智能体代理系统架构下提出节点网元的概念,制定负荷恢复序列方案,通过邻近节点间局部信息的交互获取全局参数信息,作为灾后信息网络受损下负荷恢复优化模型的输入。对灾后负荷恢复模型中的混合整数线性规划问题进行求解,获取负荷恢复路径及修复时刻表,形成由多个分布式电源组成的节点网元以恢复停电负荷,实现检修人员调度和操作人员调度间的协同优化。最后,通过改进IEEE 37节点和IEEE 123节点系统验证了所提协同调度优化模型的有效性。

关键词：节点网元负荷恢复韧性配电网检修人员操作人员调度序列

基于电动汽车换电站的配网解列下弹性提升策略的探索研究

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储能科学与技术 2024年

作者：张添奥陈永翀杨奕贤祁宏吴钢国家电网北京市电力公司海淀供电公司清华四川能源互联网研究院

近年来频发的自然灾害严重威胁了配电网的安全运行，而电动汽车换电站内储能电池具有易运输的特性。为提升应急供电场景下配电网弹性，本文提出了一种运输换电站储能电池的运行调度方法。首先，以应急场景下系统最小运行成本为目标，综... 详细信息

近年来频发的自然灾害严重威胁了配电网的安全运行，而电动汽车换电站内储能电池具有易运输的特性。为提升应急供电场景下配电网弹性，本文提出了一种运输换电站储能电池的运行调度方法。首先，以应急场景下系统最小运行成本为目标，综合考虑负荷损失成本、发电成本与交通运输成本构建了含电动汽车运输交通网络的配电网络优化模型。然后，针对模型中的非线性部分展开分析，将优化问题转换为便于求解的线性混合整数优化问题，并通过算例验证了所提策略的有效性。在一定边界条件下，所提方法可智慧化调度可换电式电动汽车，将能量充足地区的储能电池调度至能量紧缺区域，降低了应急情况下电力系统运行成本，提升了电力系统整体的运行弹性。

关键词：应急场景换电站移动储能电力系统弹性线性混合整数优化

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国内柔性直流换流阀与阀控系统综述

电网技术 2024年第9期48卷 3890-3902,I0092,I0093页

作者：高剑剑刘卓锟李国强周凯戴瑞成赵璧国文亮宋坚瑞国网北京市电力公司检修分公司北京市丰台区100069 国家电网有限公司直流技术中心北京市西城区100052

近几年我国柔性直流技术发展迅速,已建成多个高压大容量柔性直流工程。换流阀作为柔性直流系统的核心设备,其可靠性直接影响直流系统的稳定运行。自渝鄂工程开展柔性直流换流阀标准化设计与可靠性提升专项工作以来,国内换流阀可靠性得... 详细信息

近几年我国柔性直流技术发展迅速,已建成多个高压大容量柔性直流工程。换流阀作为柔性直流系统的核心设备,其可靠性直接影响直流系统的稳定运行。自渝鄂工程开展柔性直流换流阀标准化设计与可靠性提升专项工作以来,国内换流阀可靠性得到了明显提升,但随着设备运行时间的增加仍发生了多起因换流阀或阀控系统(valve base controller,VBC)故障导致子模块损坏或直流临停事故。该文通过梳理换流阀和阀控系统设计与功能配置情况、总结不同换流阀厂家技术路线差异并进行分析,最后提出相关建议,为下一阶段换流阀与阀控系统标准化设计与可靠性提升专项工作提供参考。

关键词：子模块保护配置控制策略阀控硬件

基于新型元启发式BP神经网络的500kV覆冰输电线路力学响应预测研究

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应用基础与工程科学学报 2024年第1期32卷 100-122页

作者：苏仁斌熊卫红刘先珊张林于明智周庆曹明宇国家电网有限公司华中分部湖北武汉430072 重庆大学土木工程学院重庆400045 国网重庆市电力公司电力科学研究院重庆401121 重庆大学计算机学院重庆400045 国网湖南超高压输电公司湖南衡阳421002

覆冰高压输电线路塔体高、跨度大,断线、倒塔、舞动等事故频发,现有的监测设备量少,不足以及时反映其力学响应特征,提高覆冰线路的事前预警准确性是运维关键.以某500kV典型覆冰塔线体系为研究对象,结合在线监测信息验证该模型的合理性,... 详细信息

覆冰高压输电线路塔体高、跨度大,断线、倒塔、舞动等事故频发,现有的监测设备量少,不足以及时反映其力学响应特征,提高覆冰线路的事前预警准确性是运维关键.以某500kV典型覆冰塔线体系为研究对象,结合在线监测信息验证该模型的合理性,基于三维有限元提出计算杆塔力学响应的代理模型,快速获得了不同覆冰工况的杆塔位移及应力值,形成力学响应数据库,并提出基于新型元启发式即浣熊优化算法(COA)BP神经网络的覆冰线路力学响应预测方法.对比了4种优化算法在23个测试函数中的进化能力、收敛速度及收敛精度,说明浣熊优化算法对复杂问题全局最优求解的高效性,并开展了不同训练样本数的正弦函数和余弦函数的仿真研究,阐明了COA进化神经网络计算更准确,且更快收敛于最优解.进一步,以覆冰输电线路力学响应的主控因子及塔顶位移为网络输入,以杆塔最大位移、最大拉应力及最大压应力为网络输出,基于风向角45°的监测数据集验证预测模型的学习泛化能力,并对比其他4种进化神经网络模型的预测值,再次阐明了该预测模型的优势.最后将该模型应用于风向角180°的塔线体系力学响应预测,其预测值均与实际覆冰工况的杆塔位移及应力值吻合,特别是不同覆冰工况的力学响应变化曲线再次验证了上述预测模型的可行性.可见,基于新型元启发式BP神经网络模型可实现覆冰高压塔线体系力学响应预测的实时性、高效性和准确性,为输电线路实时健康评估及事前预测预警提供了技术支持.

关键词：覆冰塔线体系新型元启发算法浣熊优化算法进化神经网络模型力学响应预测模型

计及源荷不确定的综合能源微电网集群优化运行

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电力建设 2024年第8期45卷 128-139页

作者：樊晓伟王瑞妙杨海峰刘永超朱小军罗佳欣杨译张谦国网重庆市电力公司重庆市400014 国网重庆市电力公司电力科学研究院重庆市401123 国网重庆市电力公司经济技术研究院重庆市401121 国网重庆市电力公司武隆供电公司重庆市408500 输变电装备技术全国重点实验室(重庆大学电气工程学院) 重庆市400044

在“双碳”背景下,为解决当今综合能源微电网(integrated energy microgrid,IEM)往往独立运行而导致能源浪费和不平衡分配的问题,构建了一种基于纳什均衡博弈框架的微电网集群电能共享模型。模型考虑源荷双重不确定性,提高了微电网运行... 详细信息

在“双碳”背景下,为解决当今综合能源微电网(integrated energy microgrid,IEM)往往独立运行而导致能源浪费和不平衡分配的问题,构建了一种基于纳什均衡博弈框架的微电网集群电能共享模型。模型考虑源荷双重不确定性,提高了微电网运行的鲁棒性。其次,设计了一种改进交替方向乘子算法(alternating direction method of multipliers,ADMM)对微电网集群经营成本进行求解,验证了算法和模型的有效性并加快了运算收敛速度。最后,提出基于纳什均衡的效益分配策略,以贡献度综合评估各主体的谈判力指标,保证微电网集群内各主体收益的公平分配。算例分析表明所提模型可快速求出内部交易的电量与电价,最大程度降低微电网集群经营成本的同时也降低了碳排放量。

关键词：综合能源微电网(IEM) 纳什均衡集群电能共享源荷双重不确定性改进交替方向乘子算法(ADMM)

步进随机振动下电连接器微动磨损试验及性能退化模型

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北京航空航天大学学报 2024年

作者：骆燕燕祁侨绅王永鹏武雄伟河北工业大学电工产品可靠性技术省部共建协同创新中心国家电网山东省电力公司邹平供电公司国家电网河北省电力公司邯郸新区供电公司

针对电连接器工作时受步进随机振动作用，产生微动磨损而接触性能降低的问题，开展步进应力随机振动试验，采用电容层析成像技术（ECT）检测微动磨损过程中电连接器接触件间磨屑特征值，通过接触电阻与磨屑特征值研究步进应力随机振动... 详细信息

针对电连接器工作时受步进随机振动作用，产生微动磨损而接触性能降低的问题，开展步进应力随机振动试验，采用电容层析成像技术（ECT）检测微动磨损过程中电连接器接触件间磨屑特征值，通过接触电阻与磨屑特征值研究步进应力随机振动条件下接触件的磨损程度及接触性能的退化规律。引入具有鲁棒性好、可以表征非线性关系的最大互相关系数（MIC）进行磨屑特征值与接触电阻的相关性分析，通过MIC筛选降维以提高模型预测精度。结果表明：步进应力随机振动下磨屑特征值、磨屑特征值总量和接触电阻均呈现阶梯状变化趋势；通过最大互信息系数计算发现磨屑特征总量与接触电阻呈现强相关；能谱分析的结果与试验结果相吻合；采用MIC筛选优化的CHIO-Elman的性能退化模型的平均绝对误差小于4％。

关键词：电连接器电容层析成像微动磨损最大互信息系数冠状病毒群体免疫优化算法

小级差需求下基于故障首半波比较的快速电流保护

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电力自动化设备 2024年第6期44卷 153-160,201页

作者：李振兴朱益王扬赜陈艳霞皮志勇翁汉琍三峡大学新能源微电网湖北省协同创新中心湖北宜昌443002 国家电网北京市电力公司电力科学研究院北京100075 国网湖北省电力有限公司荆门供电公司湖北荆门448000

基于时间级差配合的梯级电流保护受限于出口线路保护动作时间,为缩短保护研判时间,提升配电网多级配合能力,提出一种小级差需求下基于故障首半波比较的快速电流保护方法。对传统电流保护动作时间进行分析,采用整定值构建模板曲线,与故... 详细信息

基于时间级差配合的梯级电流保护受限于出口线路保护动作时间,为缩短保护研判时间,提升配电网多级配合能力,提出一种小级差需求下基于故障首半波比较的快速电流保护方法。对传统电流保护动作时间进行分析,采用整定值构建模板曲线,与故障电流采样值进行多点动态比较,基于有效值爬坡效应及采样值越限效应构建新的保护启动判据、考虑保护算法延迟及干扰点的影响构建新的动作判据,综合加快电流保护判别速度。利用PSCAD/EMTDC软件仿真验证了所提方法在不同类型故障、不同故障时刻、负荷突增、干扰影响等工况下的有效性,结果表明所提方法的动作时间不超过10 ms,有利于小级差更加灵活和可靠的整定。

关键词：多级配电网小级差快速电流保护继电保护模板曲线电流采样值