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大规模新能源接入弱同步支撑柔直系统的送端自适应VSG控制策略

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中国电力 2024年第5期57卷 211-221页

作者：朱子民张锦芳常清周专张晓林国网新疆电力有限公司电力科学研究院新疆乌鲁木齐830001 中电普瑞电力工程有限公司北京102200 国网新疆乌鲁木齐供电公司新疆乌鲁木齐830011 国网新疆电力有限公司新疆乌鲁木齐830000

新能源汇集经柔性直流输电(voltage source converter based high voltage direct current,VSC-HVDC)技术送出是促进新能源消纳的有效方式。但新能源渗透率的持续增加导致电网强度不断下降,采用传统跟网型(grid-following,GFL)换流技术... 详细信息

新能源汇集经柔性直流输电(voltage source converter based high voltage direct current,VSC-HVDC)技术送出是促进新能源消纳的有效方式。但新能源渗透率的持续增加导致电网强度不断下降,采用传统跟网型(grid-following,GFL)换流技术已无法满足系统稳定运行需求。为提高系统弱电网适应性,满足大规模新能源接入弱同步支撑柔直系统应用场景需求,提出在柔直系统送端换流站采用VSG控制策略。首先,建立整流侧控制小信号数学模型,利用根轨迹法深入研究虚拟阻抗对系统稳定性的影响。其次,提出利用交流电压变化率及电压差值等电气量构建虚拟电抗自适应调整项的改进VSG控制算法,在保证系统等效阻抗呈感性的同时,可提高送端交流系统的等效短路比,达到改善系统整体性能的效果。最后,通过PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真验证所提控制策略的有效性。

关键词：新能源发电弱交流电网柔性直流系统虚拟同步发电机自适应算法

基于SC-XGBoost的电站燃煤低位发热量软测量方法

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煤炭科学技术 2024年第S1期52卷 332-340页

作者：乔世超王轶男吕佳阳陈衡刘涛徐钢翟融融华北电力大学北京102206 北京国电通网络技术有限公司北京100086

随着国家大力推进能源供给侧结构性改革,新能源装机容量不断提升,电力市场竞争愈加激烈。另一方面,全球煤炭市场的复杂多变,导致以煤炭为能量来源的发电企业成本上涨。燃煤发热量是衡量煤质的重要评价标准之一,也是采购煤炭最重要的依据... 详细信息

随着国家大力推进能源供给侧结构性改革,新能源装机容量不断提升,电力市场竞争愈加激烈。另一方面,全球煤炭市场的复杂多变,导致以煤炭为能量来源的发电企业成本上涨。燃煤发热量是衡量煤质的重要评价标准之一,也是采购煤炭最重要的依据,对燃煤发热量进行准确预测能够有效地控制电厂运行采购成本。为了实现燃煤发热量的高效预测,采用Pearson系数对相关变量进行特征选取,采用基于密度的噪点空间聚类(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise,DBSCAN)算法对某电厂自备煤厂近2年1733条化验数据进行去噪,对去噪后数据进行谱聚类(Spectral Clustering,SC)分析。将分类后的子样本集采用极致梯度提升(Extreme Gradient Boosting,XGBoost)算法分别建立预测模型,并与最小二乘法回归(Ordinary Least Squares,OLS)、支持向量机(Support Vector Machines,SVM)模型进行性能比较。结果表明,基于XGBoost的电站燃煤发热量预测模型相较于其他算法准确性有明显提升,泛化能力更强。对经过SC算法分类后的燃煤分别建立预测模型能够进一步提高模型的精细化水平,为燃煤电站发热量预测提供一种可靠高效的方法。

关键词：低位发热量机器学习谱聚类极致梯度提升(XGBoost) 软测量

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柔性直流换流阀等效运行试验方法研究综述

电网技术 2024年第1期48卷 443-455页

作者：孙宝奎王江涌周剑波王克峰闻福岳中电普瑞电力工程有限公司北京市昌平区102200 国网电力科学研究院有限公司江苏省南京市211111

柔性直流换流阀在出厂前,均需开展等效运行试验以保证其工程运行可靠性。而研制更高电压等级、更大容量的柔性直流换流阀,需要有合适的等效试验方法支撑。首先追溯了直流输电技术的发展进程,分析了开展柔性直流换流阀等效运行试验方法... 详细信息

柔性直流换流阀在出厂前,均需开展等效运行试验以保证其工程运行可靠性。而研制更高电压等级、更大容量的柔性直流换流阀,需要有合适的等效试验方法支撑。首先追溯了直流输电技术的发展进程,分析了开展柔性直流换流阀等效运行试验方法研究的重要意义。其次探讨了运行试验遵循的等效性原则,分析了柔直阀运行试验内容及方法在常规直流阀试验上的借鉴及发展。然后,在此基础上总结了国内外对柔直阀运行试验装置的研究成果,根据关键性指标的对比,对等效运行试验方法的优化方向及关键技术进行了展望。

关键词：柔性直流换流阀等效运行试验试验方法大容量

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基于语义增强的电网故障处置预案匹配方法

中国电力 2024年

作者：蒙飞李江鹏李涛徐建忠高海洋乔咏田国网宁夏电力有限公司调度控制中心国电南瑞南京控制系统有限公司

为提升电网故障处置预案匹配效率和准确率，提出了基于语义增强的电网故障处置预案匹配方法。首先通过微调基于变换器双向编码器表征（bidirectional encoder representations from transformers，BERT）模型的超参数，将故障处置预案... 详细信息

为提升电网故障处置预案匹配效率和准确率，提出了基于语义增强的电网故障处置预案匹配方法。首先通过微调基于变换器双向编码器表征（bidirectional encoder representations from transformers，BERT）模型的超参数，将故障处置预案中多调度对象实体表征为可计算词向量，并接入条件随机场（conditional random field，CRF）模型识别调度对象实体类别，然后基于残差向量-字词嵌入向量-编码向量（residual vector-embedding vector-encoded vector，RE2）计算电网故障信息和调度对象的语义距离，建立基于BERT-CRF-RE2的电网故障处置预案匹配模型。最后通过某地区电网数据验证，所提模型识别调度对象实体的平均精准率、召回率和F1值分别为96.59%、96.63%和96.61%，预案匹配准确率为95.92%，有效解决了预案匹配准确率低的问题。

关键词：电网故障处置预案匹配语义增强多调度对象实体识别

多间隔信息融合的母线保护电流互感器断线再开放策略

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电力自动化设备 2024年第5期44卷 151-157页

作者：陈琦陈福锋唐治国薛明军刘凯祥王胜孙震宇国电南京自动化股份有限公司江苏南京210003 南京国电南自电网自动化有限公司江苏南京211153

对于电流互感器(CT)断线后发生金属性故障的情景,现有母线保护采取的闭锁差动保护动作方式将会引发多个变电站停电。此外,当母线区内发生高阻接地故障时,现有母线保护判据可能会将其误判为CT断线故障,不利于电力系统的安全稳定运行。针... 详细信息

对于电流互感器(CT)断线后发生金属性故障的情景,现有母线保护采取的闭锁差动保护动作方式将会引发多个变电站停电。此外,当母线区内发生高阻接地故障时,现有母线保护判据可能会将其误判为CT断线故障,不利于电力系统的安全稳定运行。针对这一问题,提出了一种母线保护CT断线再开放策略,该策略基于断线间隔与非断线间隔的零序电流变化量对负荷波动和故障进行区分,并基于非断线间隔的差流有效值和间隔失灵保护信息对区内外故障进行判别。实时数字仿真系统仿真结果验证了所提CT断线识别判据和再开放策略的正确性。

关键词：电流互感器断线多间隔信息融合短路故障电流互感器闭锁策略母线保护

基于K-means聚类与LSTM模型的多能源耦合电力负荷预测

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现代电力 2024年

作者：葛亚明仇晨光谢丽荣李艺丰李刚赵玉林国电南瑞南京控制系统有限公司国网江苏省电力有限公司

伴随“碳达峰，碳中和”目标的提出，提升可再生能源利用率和保障能源系统灵活运用是当下电力市场发展的必然要求。与传统供能模式相比，综合能源系统考虑多能耦合协调发展，在电力市场化过程中，用能特性变化导致负荷波动规律性不明晰... 详细信息

伴随“碳达峰，碳中和”目标的提出，提升可再生能源利用率和保障能源系统灵活运用是当下电力市场发展的必然要求。与传统供能模式相比，综合能源系统考虑多能耦合协调发展，在电力市场化过程中，用能特性变化导致负荷波动规律性不明晰，影响因素的增多使负荷预测难度增大。本文首先分析多能耦合用能特性和影响因子间的相关性，其次对各主要因素开展K-means聚类分析，选择具有代表意义的典型日作为预测样本，采用LSTM模型预测考虑多能源间相互影响的电力负荷，建立电力负荷预测模型。最后以某综合能源园区为例进行算例分析，对比采用该方法前后预测数据的精确度，分别计算各项误差变化比例证明方法的可行性，为多能耦合的电力负荷预测提供理论基础。

关键词：综合能源 K-means聚类 LSTM模型负荷预测

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结合车主期望的充换电站辅助调频策略

电力系统保护与控制 2024年第13期52卷 90-101页

作者：骆钊聂灵峰田肖李家浩雷元庆马瑞昆明理工大学电力工程学院云南昆明650500 云南电网有限责任公司计量中心云南昆明650500 国网宁夏电力有限公司电力科学研究院宁夏银川750011

随着可再生能源的高渗透与新型电力系统构架的不断完善,电动汽车既可作为可控负荷,也可作为分布式电源,具有优良的调频特性。为此,提出了一种结合车主期望的充换电站辅助调频策略。首先,基于入/离网时间、入网/期望荷电状态量、电动汽... 详细信息

随着可再生能源的高渗透与新型电力系统构架的不断完善,电动汽车既可作为可控负荷,也可作为分布式电源,具有优良的调频特性。为此,提出了一种结合车主期望的充换电站辅助调频策略。首先,基于入/离网时间、入网/期望荷电状态量、电动汽车充放电限制等车主期望建立电动汽车充/放电能力评估模型。其次,结合电动汽车充/放电能力与有功-频率特性曲线建立电动汽车双层控制的调频模型。最后,考虑电网侧和车主侧的需求,提出充换电站参与电网调频策略。仿真结果表明,所提控制策略在满足车主期望及电动汽车自身限制的情况下可有效调节电网频率、提高电网安全稳定运行水平及灵活性。

关键词：电动汽车用户需求 V2G 辅助调频充换电站

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基于分层深度强化学习的分布式能源系统多能协同优化方法

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电力系统自动化 2024年第1期48卷 67-76页

作者：王磊胡国吴海谭阔周成朱亚军南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 江苏省南京市211106 国电南瑞科技股份有限公司江苏省南京市211106

分布式能源系统的多能协同运行对于促进新能源的消纳具有重要意义。然而,分布式能源系统中源荷的不确定性以及异质能源网络的时空差异性,给多能协同优化问题带来巨大挑战。针对这一问题,提出了一种面向分布式能源系统的两阶段多能协同... 详细信息

分布式能源系统的多能协同运行对于促进新能源的消纳具有重要意义。然而,分布式能源系统中源荷的不确定性以及异质能源网络的时空差异性,给多能协同优化问题带来巨大挑战。针对这一问题,提出了一种面向分布式能源系统的两阶段多能协同优化模型,通过采用长时间尺度控制和短时间尺度控制两阶段解耦决策方式,实现了对不同时间响应特性的复合空间进行序贯决策。然后,面对高维复合搜索空间和源荷不确定性因素,采用了深度强化学习无模型解决方案,并提出一种全新的分层深度强化学习算法进行求解。通过算例仿真验证了所提模型和求解方法的有效性和优越性。

关键词：分布式能源系统新能源多能协同序贯决策深度强化学习

基于任意概率分布建模与改进混沌多项式展开的概率潮流方法

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电力系统自动化 2024年第18期48卷 167-176页

作者：李可萌王毅闪鑫陆娟娟南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 江苏省南京市211106 国电南瑞科技股份有限公司江苏省南京市211106

针对目前概率潮流难以兼顾准确度和速度,且缺乏有效处理任意概率分布源荷数据的手段,提出了基于任意概率分布建模策略和改进混沌多项式展开的概率潮流方法。首先,将系统输入量拟合为概率分布类型库中的概率分布,基于赤池信息量准则选取... 详细信息

针对目前概率潮流难以兼顾准确度和速度,且缺乏有效处理任意概率分布源荷数据的手段,提出了基于任意概率分布建模策略和改进混沌多项式展开的概率潮流方法。首先,将系统输入量拟合为概率分布类型库中的概率分布,基于赤池信息量准则选取最优分布,比较最优分布和非参核密度估计的似然估计值确定最终概率分布。其次,为提升最小角回归广义混沌多项式展开的准确度,提出应用伪谱法和矩匹配法获取备选点集合,并使用组合概率窗对其筛选获得最优备选点。然后,对原始概率空间执行拉丁超立方采样获取补充配置点,并与最优备选点结合后得到最终配置点。所提方法在IEEE 30、IEEE 118节点算例中得到验证,在相近耗时下,所提方法的准确度较不确定量化计算框架UQLab推荐算法有显著提升。

关键词：概率潮流概率分布建模参数估计混沌多项式展开最小角回归不确定性量化