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基于综合谐波驱动的光伏场站集电线路保护新方案

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中国电力 2024年

作者：沃建栋潘武略李跃辉吴佳毅国网金华供电公司国网浙江省电力有限公司

大型光伏场站集电线一般配置三段式电流保护，因逆变型电源接入引起集电线路故障特征改变，存在现有集电线保护灵敏度不足，甚至非故障线路误动等问题，为此提出一种基于综合谐波驱动的光伏场站集电线路保护新方案。首先分析光伏场站集... 详细信息

大型光伏场站集电线一般配置三段式电流保护，因逆变型电源接入引起集电线路故障特征改变，存在现有集电线保护灵敏度不足，甚至非故障线路误动等问题，为此提出一种基于综合谐波驱动的光伏场站集电线路保护新方案。首先分析光伏场站集电线故障后的谐波来源及分布特性，利用FOCT优良的测量性能作为电流谐波获取基础。通过NSGA-Ⅱ算法计算最优谐波特征权值，提升故障电流综合谐波特征显度。最后构建相应高次谐波启动判据和综合谐波动作判据。在PSCAD仿真平台中搭建光伏场站电磁暂态仿真模型，对于不同相间故障类型、不同合闸角、不同集电线路故障位置等情况进行仿真研究，结果证明该保护方案均能有效动作。

关键词：光伏电站集电线路全光纤电流互感器暂态特征谐波保护

含碳捕集电厂与氢能多元利用的综合能源系统低碳经济调度

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电力系统自动化 2024年第1期48卷 31-40页

作者：刘妍胡志坚陈锦鹏翁菖宏高明鑫刘盛辉武汉大学电气与自动化学院湖北省武汉市430072 国网漳州供电公司福建省漳州市363000 国网福州供电公司福建省福州市350009

随着中国“碳达峰·碳中和”战略的不断推进,综合能源系统的绿色低碳转型迫在眉睫。针对传统碳捕集电厂灵活性较差、风电并网难以消纳等问题,提出一种含碳捕集电厂与氢能多元利用的综合能源系统低碳经济调度模型。首先,引入储液罐对传... 详细信息

随着中国“碳达峰·碳中和”战略的不断推进,综合能源系统的绿色低碳转型迫在眉睫。针对传统碳捕集电厂灵活性较差、风电并网难以消纳等问题,提出一种含碳捕集电厂与氢能多元利用的综合能源系统低碳经济调度模型。首先,引入储液罐对传统碳捕集电厂进行改造,提高电厂应对风电波动的运行灵活性;其次,构建含两段式电转气、氢燃料电池、储氢罐和掺氢热电联产在内的氢能多元利用结构,以充分挖掘氢能利用与碳捕集电厂的协同运行潜力。在此基础上,引入阶梯碳交易机制,建立以碳交易、碳封存、燃煤及购气成本之和最小为优化目标的低碳经济调度模型。算例结果表明,文中模型能够有效提高系统的风电消纳水平和能源利用效率,具有显著的低碳经济效益。此外,碳交易基准价格的合理设定能够引导系统提高碳捕集水平。

关键词：碳捕集电厂氢能碳交易低碳经济调度综合能源系统

基于差分进化算法和交叉算子的电力企业应急物资多目标分层调度方法

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人工智能科学与工程 2024年第1期 85-92页

作者：胡梓锡耿笑冬霍晓娣刘双国网石家庄供电公司石家庄050000 国网栾城区供电公司石家庄050000

为实现电力系统应急故障的高效抢修,降低故障风险,提出基于差分进化算法和交叉算子的电力企业应急物资多目标分层调度方法。该方法结合电力企业全局调度需求,确定电力企业应急物资多目标上层调度目标函数和下层调度目标函数,同时设计对... 详细信息

为实现电力系统应急故障的高效抢修,降低故障风险,提出基于差分进化算法和交叉算子的电力企业应急物资多目标分层调度方法。该方法结合电力企业全局调度需求,确定电力企业应急物资多目标上层调度目标函数和下层调度目标函数,同时设计对应的约束条件;采用差分进化算法求解双层调度目标函数,并且为保证解的多样性和算法收敛性,引入进化过程信息优化算法变异算子的变异概率,以此保证目标函数的求解效果。测试结果显示:反世代距离和散布性分别在0.034和0.28以下;结合应急物资供应点位置进行应急物资调配路径规划;应急物资调度的公平性、资源覆盖满意度均在0.92以上;调度后,电力系统的风险固结函数结果均在0.14以下。

关键词：差分进化算法交叉算子电力企业应急物资多目标分层调度

基于CNN-BiLSTM负荷预测方法的VPP低碳调度策略

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华北电力大学学报(自然科学版) 2024年

作者：谢鹏林王瑜王浙任小勇吴昌设周陈龙国网浙江省电力有限公司温州供电公司国网浙江省电力有限公司永嘉县供电公司

在“双碳”战略背景下，基于传统预测方法下的电力负荷预测数据，现有的调度策略难以兼顾机组动态碳排放特性以及源网荷间的互动要求。基于此，提出基于组合预测模型的虚拟电厂低碳调度策略。首先，建立基于负荷预测的虚拟电厂调度架构... 详细信息

在“双碳”战略背景下，基于传统预测方法下的电力负荷预测数据，现有的调度策略难以兼顾机组动态碳排放特性以及源网荷间的互动要求。基于此，提出基于组合预测模型的虚拟电厂低碳调度策略。首先，建立基于负荷预测的虚拟电厂调度架构，并提出基于特征筛选的卷积神经网络——双向长短记忆网络组合模型；其次，利用二氧化碳排放量监测模型下的燃煤机组运行数据，通过拟合建立各机组的动态碳排放强度模型；进一步，分析柔性工业、商业和居民负荷的调控特性，建立调控成本模型，进而结合碳排放机制建立低碳调度模型。仿真结果表明，所提策略能基于特征数据提升复杂特征环境下对日前电力负荷的预测精度，并优化不同碳排放特性的燃煤机组出力，降低碳排放量，同时实现源网荷间的互动，降低电网的发电和运营成本。

关键词：碳排放强度低碳调度虚拟电厂负荷预测机器学习

双碳目标下基于贝叶斯改进深度学习算法的微网主从博弈调度优化

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电气工程学报 2024年第2期19卷 249-258页

作者：夏懿马龙吴舒婷马利东孔巧玉国网临夏供电公司临夏731100

风机、光伏和负荷的不确定性及多主体利益的不协调,给微网调度优化带来了挑战,提出基于BNN-DL源荷预测的微网多主体多目标协调调度优化模型。首先深度神经网络融合贝叶斯法完成历史数据、气象因素和源荷的非线性关系映射,实现源荷精准... 详细信息

风机、光伏和负荷的不确定性及多主体利益的不协调,给微网调度优化带来了挑战,提出基于BNN-DL源荷预测的微网多主体多目标协调调度优化模型。首先深度神经网络融合贝叶斯法完成历史数据、气象因素和源荷的非线性关系映射,实现源荷精准预测。其次考虑微网经济性与能源利用率,提出微网日前与实时两阶段模型,日前阶段以储能运行、负荷调度、电能交易成本最低为目标构建模型进行优化。实时阶段为有效协调微网电能交互,建立微网发电与用户间的Stackelberg博弈模型,同时通过发电方非合作博弈和用户方演化博弈模拟电能价格和购电需求策略,并证明存在均衡解,然后运用反向变异麻雀搜索算法对两阶段模型进行求解。最后通过算例仿真分析,结果表明所提方法具有较好的自适应性,能够提高微网经济效益和能源利用率。

关键词：双碳目标深度学习贝叶斯算法微网调度优化主从博弈

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基于FBG信号和DECE-PCA-BHOSVM的变压器绕组径向松动状态评估

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电气工程学报 2024年第2期19卷 381-390页

作者：许洪华许自强李勇尹来宾国网南京供电公司南京210000

变压器作为电力系统的关键设备,其绕组松动状态的识别对电网的稳定运行具有重要意义。针对传统监测方法环境干扰较大、应用复杂等问题,提出了使用两类不同的布拉格光纤光栅(Fiber bragg grating,FBG)传感器采集变压器绕组关键测点温度... 详细信息

变压器作为电力系统的关键设备,其绕组松动状态的识别对电网的稳定运行具有重要意义。针对传统监测方法环境干扰较大、应用复杂等问题,提出了使用两类不同的布拉格光纤光栅(Fiber bragg grating,FBG)传感器采集变压器绕组关键测点温度与应变信号,经快速解耦与自适应噪声完备集合经验模态分解后(Fast decoupling and complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,DECE),提取关键参数并进行主元分析(Principal component analysis,PCA)。对降维后的特征采用基于黑洞优化的支持向量机(Support vector machine based on black hole optimization,BHOSVM)进行分类,实现对变压器绕组径向松动状态的监测与定位。诊断结果表明,所提诊断方法对变压器绕组径向松动状态的识别准确率达到96.8%。

关键词：布拉格光纤光栅油浸变压器支持向量机黑洞优化算法

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基于双尺度卷积神经网络的TMMC直流母线电容参数辨识

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电源学报 2024年

作者：代子阔张东升刘尚坤郭任陈丽娟汪诚国网辽宁省电力有限公司鞍山供电公司国网阜新供电公司南京理工大学自动化学院国网辽宁省电力有限公司国网沈阳供电公司国网本溪供电公司

T型级联模块化多电平变换器（TMMC）结合多电平和级联模块化技术，具有九电平端口电压、冗余开关模式、多电源端口和硬件复用等特点，是实现高功率密度高效率不间断供电电源（UPS）的理想拓扑之一。然而，直流母线电容器数量多、易失效... 详细信息

T型级联模块化多电平变换器（TMMC）结合多电平和级联模块化技术，具有九电平端口电压、冗余开关模式、多电源端口和硬件复用等特点，是实现高功率密度高效率不间断供电电源（UPS）的理想拓扑之一。然而，直流母线电容器数量多、易失效，对TMMC-UPS的可靠运行构成威胁，因此，考虑对TMMC-UPS场合母线电容器进行监测来智能感知电容容量变换、预防电容退化故障，保证不间断供电可靠性。提出一种双尺度卷积神经网络模型，通过提取电容电压纹波的低频和中频特征，实现电容容值和串联电阻的双重识别，提高电容器状态监测精度。所提方法基于数据驱动，不依赖数学模型，同时不需要增加额外测量硬件，易推广到其他类型变换器的参数辨识领域。

关键词：电容 T型级联模块化多电平变换器参数辨识双尺度卷积神经网络

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快速真空开关合闸触头弹跳暂态过程研究

高压电器 2024年第5期60卷 54-60页

作者：王协东陈萍国网河南省电力公司淇县供电公司河南鹤壁456750

以电磁斥力驱动器作为操动机构的快速真空开关具有分闸速度快,分合闸时间短和分合闸时间分散性小的优势,目前已广泛应用于多种电力设备中。目前对于快速真空开关的分闸过程已有众多研究,但合闸过程的相关问题尚属空白。文中研究了快速... 详细信息

以电磁斥力驱动器作为操动机构的快速真空开关具有分闸速度快,分合闸时间短和分合闸时间分散性小的优势,目前已广泛应用于多种电力设备中。目前对于快速真空开关的分闸过程已有众多研究,但合闸过程的相关问题尚属空白。文中研究了快速真空开关合闸过程中触头弹跳问题。建立了多物理场耦合仿真模型,完整描述了快速真空开关的合闸过程。得到了快速真空开关的v1与Dmax的关系,其中v1为合闸过程中动静触头首次接触的瞬时速度,Dmax为动触头的最大弹跳距离。根据这一关系式,确定了合闸过程中无触头弹跳情况下的临界瞬时合闸速度vcri。根据vcri限制,设计了一种新型的油阻尼器来调节快速真空开关的合闸行程曲线,实现无触头弹跳合闸。研制了装备新型油缓冲器的快速真空开关,搭建了机械特性测试平台,对其合闸特性进行了测试。测试结果表明:测量结果与仿真结果之间的误差不超过10%,且实现了无触头弹跳合闸。

关键词：快速真空开关电磁斥力驱动器多物理场耦合仿真合闸弹跳

低压直流系统高频振荡问题的降阶建模及控制参数设计

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中国电力 2024年第2期57卷 82-93页

作者：刘晓董春发瞿寒冰于光远苏善诚国网山东省电力公司济南供电公司山东济南250012

电压源型变流器、直流线路和恒功率负荷之间相互影响会导致低压直流系统出现高频振荡失稳问题。为此,建立了适用于系统高频振荡建模分析的统一化降阶模型,并从统一化降阶模型角度解释了系统高频振荡失稳原因。在此基础上,提出了一种能... 详细信息

电压源型变流器、直流线路和恒功率负荷之间相互影响会导致低压直流系统出现高频振荡失稳问题。为此,建立了适用于系统高频振荡建模分析的统一化降阶模型,并从统一化降阶模型角度解释了系统高频振荡失稳原因。在此基础上,提出了一种能够抑制高频振荡的控制参数可行域分析方法。该可行域不仅能够直观呈现系统在不同控制参数下的低频稳定区域和高频失稳区域,还能在稳定区域详细显示系统级动态特性(振荡频率和阻尼比)的定制化设计曲线。最后,利用PLECS软件搭建了低压直流系统的仿真算例,多组仿真时域结果均验证了统一化降阶模型及控制参数可行域的有效性。

关键词：低压直流系统高频振荡统一化降阶模型控制参数可行域