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基于负荷弹性的充电桩共享时间窗冲突控制策略

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中国电机工程学报 2024年

作者：黄小庆段建焱李隆意张琪媛朱彬黄会于慎仟国网岳阳供电分公司湖南大学国网重庆市电力公司营销服务中心

电动汽车(electric vehicle，EV)充电桩共享是缓解当前充电难问题的有效途径。本文针对充电桩共享中存在的EV与EV、EV与共享桩之间的时间冲突问题，基于EV充电负荷弹性可调节，提出一种充电桩共享时间窗冲突问题的求解策略。首先，分析... 详细信息

电动汽车(electric vehicle，EV)充电桩共享是缓解当前充电难问题的有效途径。本文针对充电桩共享中存在的EV与EV、EV与共享桩之间的时间冲突问题，基于EV充电负荷弹性可调节，提出一种充电桩共享时间窗冲突问题的求解策略。首先，分析了共享充电桩时间窗冲突问题，提出了基于EV充电时间弹性的共享充电思路。接着，建立了计及时间冲突的共享车桩匹配模型，利用差分思想，将非凸非线性约束转化为线性约束；在满足EV充电需求的前提下，收缩EV充电时段区间，以解决EV与EV、EV与共享充电桩之间的时间冲突问题；引入二进制辅助变量，使原非线性模型转化为混合整数模型。进一步地，针对模型中约束随决策量激增问题，提出基于充电时间调节的改进车桩匹配方法。算例表明，论文所提方法能有效提高共享车桩匹配成功数、共享桩使用率，算法求解效率高，能解决大规模充电桩共享中多重时间冲突导致车桩匹配成功率低的问题。

关键词：电动汽车共享充电时间窗冲突车桩匹配充电负荷弹性

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变电站电池组的电压监测与维护

电池 2024年第1期54卷 I0011-I0012页

作者：吴志勇国家电网宁夏吴忠供电公司宁夏吴忠751100

随着经济社会的发展,电力行业已步入全国联网、大机组、微电网、数字化时代,逐步向环保、经济、高效、安全的方向迈进。变电站直流系统是变电站的关键部分,主要为断路器控制、继电保护装置提供直流电源,与继电保护、故障切除存在直接联... 详细信息

随着经济社会的发展,电力行业已步入全国联网、大机组、微电网、数字化时代,逐步向环保、经济、高效、安全的方向迈进。变电站直流系统是变电站的关键部分,主要为断路器控制、继电保护装置提供直流电源,与继电保护、故障切除存在直接联系,是维护电网安全运行的重要保障,可以降低发生事故时的经济损失。电池组作为变电站直流系统的一部分,主要在变电站突然断电期间及时为相关设备供电,避免造成难以预估的损失。当前多数变电站不需要专人值班,主站(调度中心)主要通过远程监测通信获取子站的实时数据和运行状况。现有变电站直流系统监测设备多数只能实时获取子站充电机故障、电池电压故障、熔丝故障、交流电源故障等问题,难以及时将内阻、电池温度等信息上传到调度中心,可能扩大事故影响。随着电力产业的发展,变电站分布范围越来越广、数量越来越庞大。为及时准确掌握变电站电池组电压运行状况,需要高度重视变电站电池组电压检测和维护,以提升变电站日常运行的稳定性、可靠性。

关键词：调度中心电池温度全国联网继电保护充电机断路器控制熔丝电压检测

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全国统一电力市场环境下的电力辅助服务市场体系设计

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电力系统自动化 2024年第4期48卷 13-24页

作者：孙大雁史新红冯树海徐立中杨争林杨春祥国家电网有限公司国家电力调度控制中心北京市100031 中国电力科学研究院有限公司(南京) 江苏省南京市210003

全国统一电力市场体系设计及建设重点围绕电能品种展开,辅助服务作为保障电力系统安全的重要品种,也需适应主能量市场、从全国辅助服务市场体系角度开展顶层设计。文中分析了中国区域及省级辅助服务市场机制的总体情况。在全国统一电力... 详细信息

全国统一电力市场体系设计及建设重点围绕电能品种展开,辅助服务作为保障电力系统安全的重要品种,也需适应主能量市场、从全国辅助服务市场体系角度开展顶层设计。文中分析了中国区域及省级辅助服务市场机制的总体情况。在全国统一电力市场的基本框架下,基于对电能量市场基本发展形态的分析,从市场层级维度、市场品种维度、市场周期维度出发,梳理层级之间、品种之间的衔接关系,提出适应不同市场发展阶段的全国辅助服务市场整体框架及建设发展路径。

关键词：新型电力系统统一电力市场市场框架辅助服务市场

电网电压不平衡下MMC-SST反馈线性化滑模控制策略

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南方电网技术 2024年第3期18卷 129-137页

作者：程启明陈颖孙英豪傅文倩上海电力大学自动化工程学院上海200090 国家电网山东省电力公司德州供电公司山东德州253000

将模块化多电平变流器(modular multilevel converter,MMC)投入到固态变压器(solid state transformer,SST)系统中时通常采用比例积分微分(proportional integral derivative,PID)控制方法,但这种策略存在参数选取繁杂、动态性能较差的缺点。为了提高系统的动态性能并简化参数选取,提出了MMC-SST反馈线性化滑模控制策略。首先建立了MMC-SST整体仿真模型。然后建立了采用反馈线性化滑模控制的MMC-SST控制模型。最后利用MATLAB/Simulink平台将所提的控制方法与常规PID控制策略作了仿真比较,验证了所提反馈线性化滑模控制策略具备参数选择容易、动态性能优良的优势。

关键词：固态变压器模块化多电平换流器不平衡电网电压反馈线性化滑模控制

基于频谱图与时序成像的非侵入式负荷监测方法

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电力系统及其自动化学报 2024年第6期36卷 34-42页

作者：杨克新王小宇徐斌琚佳彬童力诸葛斌上海电力大学电气工程学院上海200090 国家电网浙江省电力有限公司电力科学研究院杭州310015 国家电网浙江省电力有限公司桐庐供电公司杭州311599

针对在多种电器设备同时运行的场景下,当前非侵入式负荷监测方法存在分解困难的问题,本文提出了基于频谱图与时序成像的非侵入式负荷监测方法。首先进行负荷分解,利用频谱图变换原理将多种电器设备的聚合电流转换成频谱图矩阵,并通过词... 详细信息

针对在多种电器设备同时运行的场景下,当前非侵入式负荷监测方法存在分解困难的问题,本文提出了基于频谱图与时序成像的非侵入式负荷监测方法。首先进行负荷分解,利用频谱图变换原理将多种电器设备的聚合电流转换成频谱图矩阵,并通过词嵌入将频谱图矩阵变换到高维;然后通过k-均值聚类算法得到单个电器设备的频谱图矩阵并反变换为相应的时序电流;其次,进行负荷分类,将负荷分解得到的各类电器设备的时序电流转换为图像进行分类,分类模型为训练完成的深度神经网络模型。最后,利用公开数据集进行实验,结果表明所提方法具有较好的分解和分类效果。

关键词：非侵入式负荷监测频谱图时序成像深度学习深度残差神经网络

10kV高压断路器电气试验机器人接线装置研究

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自动化博览 2024年第3期41卷 50-53页

作者：刘沁怡国家电网上海市电力公司浦东供电公司

高压断路器是电力系统中重要的控制和保护设备,而电气试验是保证其正常运行的关键步骤。传统的高压断路器电气试验是由人工完成的,效率低,危险程度高,无法满足日益增长的电力系统对高压断路器的高质量要求。为此,本文提出了一种适用于1... 详细信息

高压断路器是电力系统中重要的控制和保护设备,而电气试验是保证其正常运行的关键步骤。传统的高压断路器电气试验是由人工完成的,效率低,危险程度高,无法满足日益增长的电力系统对高压断路器的高质量要求。为此,本文提出了一种适用于10kV及以下等级断路器电气试验的机器人接线装置。该装置包括整体框架、传感器、电压信号转换模块、通信接口和电源模块等,具有自动化程度高、现场安装便捷、接线简单等特点。

关键词：高压断路器电气试验机器人接线装置

检测空气绝缘分解气体NO_(2)的Pd-MoSe_(2)传感器研究

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重庆理工大学学报（自然科学） 2024年第7期38卷 220-227页

作者：吴宝良李谈笑杨家隆廖一铭蒋佳明周渠国网重庆市电力公司江津供电分公司重庆402260 重庆大学辛辛那提大学联合学院重庆400044 国网重庆市电力公司合川供电分公司重庆401519 西南大学工程技术学院重庆400715

针对目前NO_(2)传感器响应低、恢复速度慢、功耗高等问题,提出一种用于空气绝缘分解气体NO_(2)检测的金属钯Pd掺杂MoSe_(2)基气体传感方法。制备了本征MoSe_(2)气敏传感器与Pd-MoSe_(2)气敏传感器,并基于所搭建气敏响应测试平台研究其对... 详细信息

针对目前NO_(2)传感器响应低、恢复速度慢、功耗高等问题,提出一种用于空气绝缘分解气体NO_(2)检测的金属钯Pd掺杂MoSe_(2)基气体传感方法。制备了本征MoSe_(2)气敏传感器与Pd-MoSe_(2)气敏传感器,并基于所搭建气敏响应测试平台研究其对NO_(2)的气敏响应特性,利用第一性原理计算NO_(2)在MoSe_(2)晶面上的吸附参数和吸附行为。经过气敏特性测试发现:室温工作时,Pd-MoSe_(2)气敏传感器对20μL/L NO_(2)的响应值为3.95,响应时间和恢复时间分别为38 s和46 s,可实现2μL/L NO_(2)的有效检测。理论计算结果表明:本征MoSe_(2)对NO_(2)的吸附为弱物理吸附,而Pd-MoSe_(2)表现为强化学吸附。研究结果可为高性能MoSe_(2)气体传感器的制备及其在NO_(2)在线监测中的应用提供借鉴。

关键词：空气绝缘分解气体硒化钼 NO_(2) 气敏传感器

基于区域划分和边缘检测的Φ-OTDR定位方法

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激光与光电子学进展 2024年第17期61卷 86-92页

作者：沈伟戴静怡戴勇胡欣鞠玲王兴龙邓传鲁黄怿国家电网江苏省电力有限公司泰州供电分公司上海大学特种光纤与光接入网重点实验室

针对相位敏感光时域反射（Φ-OTDR）技术在扰动定位中数据处理量过大的问题，提出了一种将区域划分和边缘检测相结合的定位方法。通过对光纤全链路进行区域划分，实现对扰动所在区域的快速粗略定位，在得到的扰动目标区域内引入基于Sobe... 详细信息

针对相位敏感光时域反射（Φ-OTDR）技术在扰动定位中数据处理量过大的问题，提出了一种将区域划分和边缘检测相结合的定位方法。通过对光纤全链路进行区域划分，实现对扰动所在区域的快速粗略定位，在得到的扰动目标区域内引入基于Sobel算子的边缘检测算法，进一步实现对发生扰动位置的精细定位。实验中采用相干探测结构的Φ-OTDR系统采集数据，对5 km传感光纤上的三种扰动事件进行定位，其结果表明，基于区域划分的粗略定位方法增强了系统在噪声中的扰动定位能力，对每个样本的平均处理时间仅为0.046 s，较传统方法减少一个数量级。此外，将所提出的结合方法与单独使用边缘检测的算法进行比较，证明所提方法能够在保证定位精度的同时提高定位实时性，且定位误差小于2.84 m，在对外部扰动的实时定位中具有潜在的应用价值。

关键词：分布式光纤传感相位敏感光时域反射扰动定位相位信号边缘检测

具备自适应重合闸能力的多端口混合式直流断路器

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高电压技术 2024年第6期50卷 2601-2613,I0010-I0014页

作者：陈晓龙冯永涛周宁韩小文李永丽李斌天津大学智能电网教育部重点实验室天津300072 国网天津市电力公司城西供电分公司天津300190

为解决柔性直流电网中混合式直流断路器成本高以及盲目重合闸的问题,提出了一种具备自适应重合闸能力的多端口混合式直流断路器。所提断路器能够在能量耗散期间旁路故障线路中的限流电抗器,配合电容充电回路的导通,将本应经避雷器耗散... 详细信息

为解决柔性直流电网中混合式直流断路器成本高以及盲目重合闸的问题,提出了一种具备自适应重合闸能力的多端口混合式直流断路器。所提断路器能够在能量耗散期间旁路故障线路中的限流电抗器,配合电容充电回路的导通,将本应经避雷器耗散的限流电抗器能量转移到电容中,从而有效减少了故障隔离时间与避雷器能量耗散压力,并为故障性质的判别提供了能量支持。同时,该断路器通过共享主断路器的方式实现故障隔离,结合避雷器泄能需求的下降,大大降低了断路器的制造成本,在经济性方面优势明显。此外,该断路器利用故障识别电流与电容电压在永久性故障与瞬时性故障下的幅值差异来识别故障性质,实现了自适应重合闸,操作简单且易于控制。最后,利用PSCAD/EMTDC在三端MMC柔性直流系统环境下对所提方案的有效性进行了仿真验证,并通过与其他方案的对比分析,证明了所提方案的优越性。

关键词：柔性直流电网多端口混合式直流断路器直流故障隔离经济性自适应重合闸

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