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考虑时空完整性的新型电力系统运行断面图生成与特征提取

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电力系统自动化 2024年第12期48卷 156-164页

作者：曲朝阳张振明曲楠单庆玉周玉光东北电力大学电气工程学院吉林省吉林市132012 国网江苏省电力有限公司南京供电公司江苏省南京市210008 国网吉林省电力有限公司吉林省长春市130022

针对新型电力系统运行场景复杂多变、调度目标繁多导致调度方案应变能力不足的问题,提出了一种考虑时空完整性的新型电力系统运行断面图生成与特征提取方法。首先,以系统历史运行断面为数据依托,从时间和空间2个维度出发,定义了考虑时... 详细信息

针对新型电力系统运行场景复杂多变、调度目标繁多导致调度方案应变能力不足的问题,提出了一种考虑时空完整性的新型电力系统运行断面图生成与特征提取方法。首先,以系统历史运行断面为数据依托,从时间和空间2个维度出发,定义了考虑时空完整性的时序运行断面数学化表征形式;然后,围绕运行断面数据高维且非线性的特点,设计基于格拉姆角求和场的运行断面高维空间转换算法,将高维时序运行数据编码为运行断面图;最后,以VGG16为基模型,保留其前13层卷积层,并引入全局最大池化层(GMP)替代其末端的全连接层,构建了系统运行断面图的VGG13_GMP特征提取模型。通过算例分析验证了所提方法的有效性及鲁棒性。

关键词：新型电力系统运行断面图像生成卷积神经网络特征提取

基于密度泛函的CFN/N/O三元混合气体击穿及分解特性分析

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工程科学与技术 2024年

作者：刘提陈聪吴震陈桓国网浙江省电力有限公司建设分公司

C4F7N具有优异的绝缘性能和环保特性，是有潜力替代SF6的环保型绝缘气体。目前，主要采用CO2作为C4F7N的缓冲气体，含量一般大于90%，但是CO2为温室气体，若实现N2与C4F7N混合将使混合气体环保性大大提升。然而，C4F7N/N2混合气体在放... 详细信息

C4F7N具有优异的绝缘性能和环保特性，是有潜力替代SF6的环保型绝缘气体。目前，主要采用CO2作为C4F7N的缓冲气体，含量一般大于90%，但是CO2为温室气体，若实现N2与C4F7N混合将使混合气体环保性大大提升。然而，C4F7N/N2混合气体在放电时可能有固体碳析出情况，严重影响气体绝缘设备正常运行。O2的加入能够改善C4F7N/N2二元混合气体的击穿特性，抑制分解产物的产生，本文基于密度泛函理论计算了O2及C4F7N/N2混合气体的电子亲和能、电负性、不同分子数量的O2和N2与C4F7N气体之间的相互作用能及电荷转移量，得出了C4F7N分子的福井函数、C4F7N/N2/O2各气体分子化学键的解离能，分析了C4F7N与O2放电分解涉及的自由基反应过程，从微观角度研究O2对C4F7N/N2混合气体击穿特性及分解特性的影响。结果表明：相较于N2，O2的电子亲和能和电负性更强，加入O2有助于提高C4F7N/N2混合气体的击穿电压。O2-C4F7N的相互作用能约为N2-C4F7N相互作用能的5倍，随着缓冲气体分子数量的增加，缓冲气体与C4F7N之间电荷转移量逐渐增加，使得C4F7N/O2体系中C4F7N得到电子，C4F7N/N2体系中C4F7N失去电子。C4F7N未发生放电分解时，缓冲气体与C4F7N分子间主要以物理作用为主，O2的加入消耗C4F7N分解产生的CF2·与C·自由基，减少了金属电极表面碳单质的附着。综上，氧气的加入能够减少碰撞电离，消耗C4F7N分解产生的自由基，抑制分解产物的产生，改善三元混合气体C4F7N/N2/O2的击穿特性及分解特性。

关键词： C F N/N 混合气体密度泛函理论 O 击穿特性分解特性

考虑绿证交易机制与碳捕集电厂深度调峰补偿的多主体联合调峰优化调度

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电网技术 2024年第1期48卷 100-109页

作者：杨冬锋刘厚伟孙勇李宝聚刘畅刘晓军现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林省吉林市132012 国网吉林省电力有限公司吉林省长春市130021 国网吉林省电力有限公司电力科学研究院吉林省长春市130021

为解决大规模风电不断并网引起的系统调峰负担增加问题,提出了一种考虑绿证交易机制与碳捕集电厂深度调峰补偿的碳-储-荷联合调峰双层优化方法。首先,分析了碳捕集电厂参与深度调峰成本损失,提出了深调服务补偿模型。其次,分析了绿证交... 详细信息

为解决大规模风电不断并网引起的系统调峰负担增加问题,提出了一种考虑绿证交易机制与碳捕集电厂深度调峰补偿的碳-储-荷联合调峰双层优化方法。首先,分析了碳捕集电厂参与深度调峰成本损失,提出了深调服务补偿模型。其次,分析了绿证交易机制对碳-储-荷联合调峰的积极作用;上层以电价引导型需求响应、改善净负荷曲线平滑性程度最优为目标,旨在降低负荷峰谷差,提高风电消纳空间,缓解深度调峰机组压力;下层基于上层优化后的调峰容量,考虑绿证交易机制与碳捕集电厂深调补偿收益的碳-储联合深度调峰综合成本最优为目标,旨在发掘绿证交易机制与调峰辅助服务对深度调峰作用,发挥碳-储联合深度调峰的能力,优化系统经济性、风电消纳量、碳排放量。最后,在改进的IEEE 30节点系统进行仿真,结果验证了所提模型的有效性。

关键词：深度调峰碳捕集电厂储能电站需求响应绿色证书交易机制双层优化

考虑节点功率储备与GIN中心性的主动配电网动态集群电压控制

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电网技术 2024年第2期48卷 618-629页

作者：杨悦陈宇航成龙孙玮澳顾欣然郜佳兴单继忠现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林省吉林市132012 国网吉林省电力有限公司长春供电公司吉林省长春市130012 国网辽宁省电力有限公司锦州供电公司辽宁省锦州市121000 国网吉林省电力有限公司长春供电公司九台区供电中心吉林省长春市130041

为应对大规模分布式光伏(photovoltaic,PV)接入引起的主动配电网电压越限问题,降低控制策略的时序复杂性,提出一种考虑节点功率储备与节点影响力(global importance of each node,GIN)的主动配电网动态集群电压控制方法。首先,通过考虑... 详细信息

为应对大规模分布式光伏(photovoltaic,PV)接入引起的主动配电网电压越限问题,降低控制策略的时序复杂性,提出一种考虑节点功率储备与节点影响力(global importance of each node,GIN)的主动配电网动态集群电压控制方法。首先,通过考虑系统各节点的功率储备度,定义聚类算法的电压灵敏度-功率储备度(voltage sensitivity-power reserve,VS-PR)综合电气距离量度。进而,以GIN算法改进亲和力传播(affinity propagation,AP)聚类算法,实现网络集群划分与主导节点选取。然后,建立主动配电网集群电压控制模型,并通过动态粒子群算法(dynamic particle swarm optimization,D-PSO)进行模型求解。最后,通过建立基于MATLAB 2021b平台的IEEE 33节点仿真算例对比分析,验证了所提动态集群划分与电压控制方法的正确性和有效性。

关键词：主动配电网电压控制源–网集群分布式光伏综合电气距离亲和力传播算法节点影响力

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基于多源数据的馈线谐波频谱估计方法

电力系统保护与控制 2024年第11期52卷 63-73页

作者：张逸林楠张良羽张妍刘必杰福州大学电气工程与自动化学院福建福州350108 国网吉林省电力有限公司营销服务中心吉林长春130600 国网福建省电力有限公司宁德供电公司福建宁德352100

随着分布式电源和非线性负荷的投运规模不断增加,电网谐波污染愈加严重和复杂,有必要对各馈线谐波电流进行监测。但基于经济性考虑,对变电站所有馈线均进行谐波电流监测并不可行。针对上述问题,提出了基于多源数据的馈线谐波频谱估计方... 详细信息

随着分布式电源和非线性负荷的投运规模不断增加,电网谐波污染愈加严重和复杂,有必要对各馈线谐波电流进行监测。但基于经济性考虑,对变电站所有馈线均进行谐波电流监测并不可行。针对上述问题,提出了基于多源数据的馈线谐波频谱估计方法。该方法基于电网现有电能质量监测系统、调度系统、营销业务应用系统等多源数据,只需对母线谐波电压和进线谐波电流开展监测,即可估计出变电站所有馈线的谐波电流情况。首先,根据馈线谐波电流的相量运算关系和功率关系构建馈线谐波频谱估计的目标函数。其次,基于多源数据利用改进粒子群算法求解目标函数,进而得到各馈线的各次谐波电流含有率及馈线谐波电流间的相角差,实现了各馈线谐波电流频谱的估计。最后,通过仿真算例和实测算例验证了方法的可行性。算例表明该方法仅需在变电站母线处安装一台电能质量监测终端,结合现有业务系统的基本电气数据等信息,可实现馈线谐波频谱的估计,有助于节约变电站监测装置的配置成本。

关键词：谐波监测电能质量粒子群算法多源数据谐波频谱

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1100 kV GIS断路器合闸电阻故障检测及分析

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高压电器 2024年第3期60卷 201-206页

作者：褚周健徐鹏付文波赵文翰陈昊谭风雷张海华国网江苏省电力有限公司检修分公司南京211102

断路器的合闸电阻能够有效抑制合闸涌流以及操作过电压,对电网的稳定运行起着重要作用,合闸电阻一旦出现故障,无法正确投入或退出,将会造成巨大的设备和安全事故。由于1100 k V GIS断路器为多断口结构,断口间的配合时序偏差以及各触头... 详细信息

断路器的合闸电阻能够有效抑制合闸涌流以及操作过电压,对电网的稳定运行起着重要作用,合闸电阻一旦出现故障,无法正确投入或退出,将会造成巨大的设备和安全事故。由于1100 k V GIS断路器为多断口结构,断口间的配合时序偏差以及各触头弹跳因素的干扰,经常导致合闸电阻特性无法测量,或者测试结果误差较大。针对一起1100 kV GIS断路器合闸电阻预投入时间及阻值无法检测事件展开研究,分析其结构与测试原理,通过提高测试频率获取完整测试波形,推断得出合闸电阻的预投入时间及其阻值无法检测的原因是其中一侧的合闸电阻断口失效。解体检查,发现该断路器其中一侧合闸电阻动触头因固定螺栓断裂而导致该侧动触头脱落,验证了电阻断口失效导致动作特性无法检测的推断。最后从制作工艺、试验项目、试验仪器、检测手段等方面提出相应的建议及改进措施,为同类型设备的工艺管控和故障诊断提供参考。

关键词： 1100 kV GIS 断路器合闸电阻故障检测

冰灾天气下考虑输配协同的电-热联合系统韧性提升策略

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电力建设 2024年第5期45卷 9-18页

作者：王志伟王伟李德鑫王长江付麟博闫佳博国网吉林省电力有限公司长春市130022 国网吉林省电力有限公司电力科学研究院长春市130021 东北电力大学电气工程学院吉林省吉林市132012

严寒地区冬季的极端冰灾天气易给电力设施带来严重危害。同时,随着电-热联合系统的广泛应用,电力设施的故障也会影响到用户供热需求的满足。为保障人们对供电与供热的需求,加强电-热联合系统抵御冰灾天气的能力,文章提出了一种考虑输配... 详细信息

严寒地区冬季的极端冰灾天气易给电力设施带来严重危害。同时,随着电-热联合系统的广泛应用,电力设施的故障也会影响到用户供热需求的满足。为保障人们对供电与供热的需求,加强电-热联合系统抵御冰灾天气的能力,文章提出了一种考虑输配协同的电-热联合系统韧性提升方法。首先建立冰灾天气对输电线路影响的综合载荷模型,并利用蒙特卡洛状态抽样法建立输电网的故障场景集。其次,分析输配协同下含光热电站的电-热联合系统组成并构建其运行模型。然后,构建了考虑韧性提升的电-热联合系统的负荷削减模型。最后,利用算例系统验证了所提模型的有效性。结果表明该策略可以兼顾冰灾天气下对系统电、热负荷的需求,对电-热联合系统起到一个较好的韧性提升作用。

关键词：冰灾天气光热电站输配协同电-热联合系统韧性提升

基于不完全信息的工业园区多主体需求响应博弈策略研究

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电工电能新技术 2024年第2期43卷 65-77页

作者：孙勇王惠锋孟祥东李宝聚王大亮王尧胡枭陈厚合国网吉林省电力有限公司吉林长春130022 东北电力大学电气工程学院吉林省吉林市132012 国网吉林省电力有限公司电力科学研究院吉林长春130021 国网吉林省电力有限公司长春供电公司吉林长春130021

随着我国电力市场化改革进程的推进与发展,在工业园区层面如何攫取各响应主体最大利润,以引导用户积极参与需求响应成为亟待解决的新问题。基于响应流程中市场信息披露有限且用户与聚合商自由缔结合约的情形,本文提出了一种聚合商视角... 详细信息

随着我国电力市场化改革进程的推进与发展,在工业园区层面如何攫取各响应主体最大利润,以引导用户积极参与需求响应成为亟待解决的新问题。基于响应流程中市场信息披露有限且用户与聚合商自由缔结合约的情形,本文提出了一种聚合商视角下的最佳博弈策略及针对用户的收益分配方式。考虑工业园区内用户的利益关系,建立以不完全信息贝叶斯博弈作为上层、以合作博弈作为下层的多主体双层博弈架构;其次以最大化自身利益为目标,采用改进的虚拟遗憾最小化思想结合启发式算法求解博弈均衡,达成园区内的稳定合作关系。最后通过算例进行验证,分别设置了不同场景下申报策略和收益分配两方面的多个对比模型,结果表明本文所提方法得出的策略能够提高用户收益,且利益分配机制的合理选择能够在提高用户需求响应积极性方面起到促进作用。

关键词：多主体需求响应贝叶斯博弈电力市场工业园区不完全信息虚拟遗憾最小化

基于IKH-UKF-PF的电源电解电容寿命预测

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电源学报 2024年

作者：韩旭张静伟傅代印覃团发国网吉林省电力有限公司吉林供电公司国网吉林省电力有限公司白城供电公司广西大学广西多媒体通讯与网络技术重点实验室

开展电动汽车充电设备核心器件的可靠性评估，保障充电设备安全稳定运行变得越来越重要。提出了一种先进的预测方法来估计充电设备最重要的部件之一——电源中电解电容的健康状态并预测其剩余使用寿命。根据电容损耗数据，融合Verhulst... 详细信息

开展电动汽车充电设备核心器件的可靠性评估，保障充电设备安全稳定运行变得越来越重要。提出了一种先进的预测方法来估计充电设备最重要的部件之一——电源中电解电容的健康状态并预测其剩余使用寿命。根据电容损耗数据，融合Verhulst模型和指数模型作为最终的经验模型，并利用无迹卡尔曼滤波（UKF）生成粒子滤波（PF）的建议分布来跟踪退化路径。针对粒子贫化问题，采用改进磷虾群算法优化残差重采样步长，提高预测精度。在电解电容退化数据上的实验表明，与传统的粒子滤波算法相比，在预测时间点t=80h时，预测均方根误差（RMSE）从2.79下降到0.37，95%水平下的置信区间宽度从34h下降到4h，同时，与KH-UKF-PF相比，RMSE下降了27.5%，所提方法可提供更高的剩余使用寿命预测精度。

关键词：电源电解电容寿命预测无迹卡尔曼滤波磷虾群算法粒子滤波