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多类型灵活资源的建模与分层式协调控制架构

分布式能源 2024年第1期9卷 10-18页

作者：田新成文艺林卢泽汉侯鑫垚胡泽春国网唐山供电公司河北省唐山市063009 清华大学电机系北京市海淀区100084

电力需求侧可控的负荷、发电和储能资源统称为灵活资源,这些资源对智能电网的优化运行和消纳新能源发电具有重要作用。首先提出了一种通用灵活资源模型,该模型能够统一描述需求侧居民、商业、工业多类型灵活资源的特性,并能同时描述大... 详细信息

电力需求侧可控的负荷、发电和储能资源统称为灵活资源,这些资源对智能电网的优化运行和消纳新能源发电具有重要作用。首先提出了一种通用灵活资源模型,该模型能够统一描述需求侧居民、商业、工业多类型灵活资源的特性,并能同时描述大规模灵活资源的集总用电需求。基于所提的通用灵活资源模型,构建了一种包含日前和实时阶段大规模多类型需求侧灵活资源的分层协调控制架构,该构架考虑了垂直调度和电力市场条件下电力系统的运行机制,在2种运行机制下都能够有效地利用多类型灵活资源的可调节能力提升电网整体的运行效率。将所提灵活资源模型嵌入到IEEE 30节点系统的机组组合问题中进行仿真,验证了所提分层式协调控制架构的有效性。

关键词：需求侧响应灵活资源分层协调居民负荷工业负荷商业负荷聚合模型

基于CNN–GRU的GPS/INS车载定位补偿算法

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控制工程 2024年

作者：钟诚桓翼飞赵文炎田殿雄李志伟张秀宇张慎重国网冀北电力有限公司唐山供电公司东北电力大学自动化工程学院

惯性导航系统(INS)和全球定位系统(GPS)集成导航系统的性能在GPS中断期间降低。为了弥补GPS中断，提出了一种提供伪GPS位置信息的融合方法。该方法采用经验模式分解阈值滤波(EMDTF)去噪算法进行数据预处理，并建立了卷积门控循环单元神... 详细信息

惯性导航系统(INS)和全球定位系统(GPS)集成导航系统的性能在GPS中断期间降低。为了弥补GPS中断，提出了一种提供伪GPS位置信息的融合方法。该方法采用经验模式分解阈值滤波(EMDTF)去噪算法进行数据预处理，并建立了卷积门控循环单元神经网络(CNN–GRU)模型，该模型通过CNN快速提取输入的特征，利用GRU网络输出伪GPS信号作为补偿对象，提高了传统GRU网络在处理强耦合导航数据时的性能。最后，通过仿真实验和实际道路试验对该方法进行评价，对比实验结果表明，该方法能够有效地提高组合导航系统在GPS故障时的性能。

关键词：卡尔曼滤波神经网络组合导航 GPS中断

计及大规模电网分级分区解耦的区域电网供电碳排放因子计算模型研究

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中国电机工程学报 2024年第3期44卷 894-904,I0004页

作者：彭天海蔡萱瞿子涵唐爱红申冉王庆铭余文晗国网湖北省电力有限公司湖北省武汉市430077 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院湖北省武汉市430015 武汉理工大学自动化学院湖北省武汉市430070 国网湖北省电力有限公司宜昌供电公司湖北省宜昌市443099

各供电区域碳排放的精准核算是供电企业进行碳排放管理、促进“双碳”目标的前提。该文提出以500 kV电压等级为主网的大规模电网分级分区电量交换等效模型;针对消纳电量发电类型比例、交换电量发电类型比例和碳迹不明的区域,该文将省内... 详细信息

各供电区域碳排放的精准核算是供电企业进行碳排放管理、促进“双碳”目标的前提。该文提出以500 kV电压等级为主网的大规模电网分级分区电量交换等效模型;针对消纳电量发电类型比例、交换电量发电类型比例和碳迹不明的区域,该文将省内电网分为多个等级,每个等级包含多个供电区域,基于电力生产和消费守恒和省间、省内各级各区域电网间交换电量的平衡关系,提出根据消纳电量所属区域的火、水、风、光等不同种类发电量比例计算的省内大规模电网分级分区解耦的区域电网供电碳排放因子计算模型。分别构建省内总发电量及各类型发电量计算模型、输送至外省各类型发电量的计算模型和省内各级电网各区域内各类型发电量计算模型,推导省内各级电网各区域供电综合碳排放因子和碳排放量的计算模型。案例计算表明,该文所提分级分区的方法和所构建各电量的计算模型是有效合理的。

关键词：供电区域碳排放因子交换电量分级分区解耦综合碳排放因子

计及多重不确定性的规模化电动汽车接入配电网调度方法

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电力系统自动化 2024年第7期48卷 138-146页

作者：李金鹏冯华陈晓刚章寒冰占震滨许银亮清华大学深圳国际研究生院广东省深圳市518000 国网浙江省电力有限公司丽水供电公司浙江省丽水市323000 国网浙江省电力有限公司浙江省杭州市310027 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院浙江省杭州市310014

规模日益增长的电动汽车和可再生能源带来的不确定性给配电网的安全运营带来了严峻挑战。为综合考虑多重不确定性、平衡运营成本与系统可靠性,首先,提出一种基于分布鲁棒联合机会约束的电动汽车-配电网充放电调度模型。该模型将节点电... 详细信息

规模日益增长的电动汽车和可再生能源带来的不确定性给配电网的安全运营带来了严峻挑战。为综合考虑多重不确定性、平衡运营成本与系统可靠性,首先,提出一种基于分布鲁棒联合机会约束的电动汽车-配电网充放电调度模型。该模型将节点电压、支路功率、备用需求等通过联合机会约束建模,可以直观地管理系统整体的可靠性。然后,为求解该模型,基于最优Bonferroni近似方法将联合机会约束问题转化为混合整数二次规划模型,其中,风险等级也被视为决策变量。随后,在不同电力系统上验证了所提模型的有效性和可扩展性。结果表明,所提模型克服了经典的随机优化和鲁棒优化存在的问题,能够有效平衡成本和可靠性,计算效率高、可扩展性好,较Bonferroni近似方法降低约6.5%的成本。

关键词：电动汽车配电网联合机会约束分布鲁棒优化模型最优Bonferroni近似方法不确定性风险管理

基于级联线性-非线性自抗扰控制器的永磁直线同步电机速度控制策略研究

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中国电机工程学报 2024年第15期44卷 6158-6168,I0027页

作者：谢浩然胡纯福卢萌刘晓黄守道湖南大学电气与信息工程学院湖南省长沙市410082 国网宁波供电公司浙江省宁波市315200

为了提升永磁直线同步电机(permanent magnet linear synchronous motor,PMLSM)在负载变化、参数摄动和其他不确定因素下的抗扰性能和速度跟踪性能,提出一种基于级联线性-非线性自抗扰控制器的PMLSM速度控制策略。首先,建立考虑负载扰... 详细信息

为了提升永磁直线同步电机(permanent magnet linear synchronous motor,PMLSM)在负载变化、参数摄动和其他不确定因素下的抗扰性能和速度跟踪性能,提出一种基于级联线性-非线性自抗扰控制器的PMLSM速度控制策略。首先,建立考虑负载扰动和参数失配的PMLSM数学模型;其次,设计级联线性-非线性扩张状态观测器来实时估计和补偿系统所受的不确定扰动,前级线性扩张状态观测器保证系统在大扰动下保持稳定,后级非线性扩张状态观测器利用非线性机制进一步提高系统对扰动的估计精度,从而将线性自抗扰控制和非线性自抗扰控制的优势相结合,以此提升系统的速度跟踪性能和抗扰动能力;并且,对所提控制器提出基于劳斯判据的稳定性分析方法,并对系统的抗扰性能和噪声抑制性能进行了频域分析;最后,对基于PI控制、级联线性自抗扰控制、非线性自抗扰控制和级联线性-非线性自抗扰控制的永磁直线同步电机系统进行仿真和实验对比,验证所提方法的优越性。

关键词：永磁直线同步电机自抗扰控制级联线性-非线性扩张状态观测器扰动抑制稳定性分析

刍议北方地区冬季光伏发电系统运营存在的问题

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中国战略新兴产业 2024年第15期 80-82页

作者：李楠宋潇潇刘鹏国网冀北电力有限公司唐山供电公司

随着可再生能源的广泛应用，光伏发电作为一种清洁、可持续的能源供应形式，在我国北方地区的应用逐渐增多。然而，北方冬季特有的气候条件给光伏发电系统的运营管理带来了一系列挑战。本文以北方地区为研究对象，分析了冬季光伏发电系... 详细信息

随着可再生能源的广泛应用，光伏发电作为一种清洁、可持续的能源供应形式，在我国北方地区的应用逐渐增多。然而，北方冬季特有的气候条件给光伏发电系统的运营管理带来了一系列挑战。本文以北方地区为研究对象，分析了冬季光伏发电系统运营中存在的具体问题，并提出了相应的解决策略，旨在为我国北方地区冬季光伏发电的稳定运营提供参考。

关键词：北方地区冬季光伏发电系统运营

计及多种灵活性资源的园区智能配电网灾时弹性提升策略

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电力系统保护与控制 2024年第17期52卷 139-149页

作者：葛延峰邱雨张云旭关永宝姜华李谏谋国网辽宁省电力有限公司营口供电公司辽宁营口115002 东北电力大学吉林吉林132012

随着极端自然灾害在园区智能配电网中频繁发生,大面积停电给园区智能配电网安全运行带来巨大挑战。针对上述问题,建立灾时故障抵御吸收双层优化模型,提出一种计及多种灵活性资源的园区智能配电网灾时弹性提升策略。首先,上层故障重构模... 详细信息

随着极端自然灾害在园区智能配电网中频繁发生,大面积停电给园区智能配电网安全运行带来巨大挑战。针对上述问题,建立灾时故障抵御吸收双层优化模型,提出一种计及多种灵活性资源的园区智能配电网灾时弹性提升策略。首先,上层故障重构模型以最大化负荷恢复价值期望为目标,优化配电网故障重构方案,并将重构结果传递给下层。其次,下层弹性提升模型以最大化配电网弹性水平为目标,量化需求响应配置方案。最后,以营口市自贸区配电网和PG&E69节点配电网为例进行仿真分析。结果表明,所提策略系统负荷价值恢复期望提升81%,系统负荷损失降低61%,同时提高园区智能配电网整体弹性水平。

关键词：园区智能配电网弹性提升应急电源车网络重构需求响应

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配电系统电力设备数字孪生底座系统设计

电力设备管理 2024年第18期 170-172页

作者：徐俊波高海龙国网冀北电力有限公司唐山供电公司

本文提出一种基于数字孪生技术的系统设计思路,通过构建元数据管理平台、标准化数据接入管理平台等,为解决配电系统数据问题提供可行路径。最终结合实际案例对提出方法进行验证,结果证明提出的方案具备科学性和实用性,可以解决当前配电... 详细信息

本文提出一种基于数字孪生技术的系统设计思路,通过构建元数据管理平台、标准化数据接入管理平台等,为解决配电系统数据问题提供可行路径。最终结合实际案例对提出方法进行验证,结果证明提出的方案具备科学性和实用性,可以解决当前配电系统存在的信息孤岛现象,为配电系统智能化、数字化发展提供支持。

关键词：配电系统智能电网数字孪生智能算法信息孤岛

融合UPFC的隔离多环路配电系统线损最小化方法

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制造业自动化 2024年第2期46卷 54-60,102页

作者：姚荃徐倩何延强武天惠陈仕鑫国网石家庄供电公司石家庄050051 国网新乐市供电公司石家庄050799 国网高邑县供电公司石家庄051330

为了实现智能配电网的节能降损运行,提出了一种基于统一潮流控制器(UPFC)的隔离变电站和单一变电站多环路配电系统中的线损最小化条件。针对环状配电系统的每种运行情况下,详细地推导了相关的数学模型,并根据配电馈线的线路参数得到了... 详细信息

为了实现智能配电网的节能降损运行,提出了一种基于统一潮流控制器(UPFC)的隔离变电站和单一变电站多环路配电系统中的线损最小化条件。针对环状配电系统的每种运行情况下,详细地推导了相关的数学模型,并根据配电馈线的线路参数得到了线损最小化的实现条件。对于单一变电站供电的多环路配电系统中,可以通过补偿线路电抗压降的总和来实现线路损耗的最小化。在隔离变电站环路配电系统中,可以通过补偿变电站电压差和线路电抗压降的总和来实现线损最小化。采用UPFC串联补偿技术来消除环路电流,从而最大限度地减少总线路损耗。最后,通过实验验证了所提出的UPFC控制方案的有效性。

关键词：统一潮流控制器(UPFC) 环状配电网环路电流线损最小化串联补偿