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基于光伏动态电流参考值的两级式光伏并网系统低电压穿越控制策略

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工程科学与技术 2024年第2期56卷 55-67页

作者：刘文飞赖辉杨勇牛浩明苗虹国网甘肃省电力公司电力科学研究院甘肃兰州730070 四川大学电气工程学院四川成都610065

随着光伏接入容量的不断提升,电网电压跌落时光伏脱网会影响系统稳定运行,因此光伏系统应具备低电压穿越(LVRT)能力。然而,目前常用的两级式光伏并网系统LVRT控制策略存在光伏动态响应慢及控制效果受限于光伏P–U特性曲线的数学模型精... 详细信息

随着光伏接入容量的不断提升,电网电压跌落时光伏脱网会影响系统稳定运行,因此光伏系统应具备低电压穿越(LVRT)能力。然而,目前常用的两级式光伏并网系统LVRT控制策略存在光伏动态响应慢及控制效果受限于光伏P–U特性曲线的数学模型精度等问题,且未考虑局部阴影条件下的适用性。基于此,提出一种基于光伏动态电流参考值的LVRT控制策略。首先,在建立两级式光伏并网系统及光伏电池P–U特性数学模型的基础上,分别对目前常用的基于定直流母线电压和基于光伏P–U特性曲线的LVRT控制的原理及不足进行了分析。其次,针对前级boost电路的控制构造了具有自适应收敛特性的光伏输出电流动态参考值以对光伏工作点进行直接调整。该策略无需对光伏P–U特性曲线数学模型进行求解,避免求解误差的同时加快了光伏动态响应速度。此外,在最大功率跟踪(MPPT)算法中引入故障解耦模块,在电网低电压故障期间对MPPT输出电压参考值进行锁定,避免MPPT无效运算带来的电压参考值偏移,使系统在故障结束时能以最快速度恢复至最大功率点。最后,通过仿真将所提策略与目前常用的基于定直流母线电压和基于光伏P–U特性曲线的LVRT控制策略在多种环境条件下进行对比。仿真结果表明:与定直流母线电压控制策略相比,所提策略下光伏动态响应快;与现有基于光伏P–U特性曲线的控制策略相比,所提策略不受P–U特性误差的影响,在辐照度变化尤其局部阴影条件下均能很好地实现低电压穿越。

关键词：两级式光伏并网系统低电压穿越局部阴影动态电流参考值

考虑铁路牵引负荷接入的电力系统小干扰稳定性分析

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电力科学与技术学报 2024年第4期39卷 61-69页

作者：姜晓锋韩晓言潘鹏宇陈刚国网四川省电力公司电力科学研究院四川成都610041 国网四川省电力公司四川成都610041

随着电气化铁路的飞速发展,电气化铁路牵引负荷已成为中国电力系统中最大的单体负荷,但其负荷特性对电力系统小干扰稳定性的影响尚不明晰。为此,首先建立电气化铁路牵引负荷等效数学模型,并基于此构建考虑牵引负荷接入的电力系统小干扰... 详细信息

随着电气化铁路的飞速发展,电气化铁路牵引负荷已成为中国电力系统中最大的单体负荷,但其负荷特性对电力系统小干扰稳定性的影响尚不明晰。为此,首先建立电气化铁路牵引负荷等效数学模型,并基于此构建考虑牵引负荷接入的电力系统小干扰模型;其次利用特征值分析方法,分析牵引负荷机车速度、机车数量以及牵引负荷接入位置和占比对电力系统小干扰稳定性的影响;最后通过特征值根轨迹寻找同步发电机励磁参数的调节范围,并分析牵引负荷接入前、后和不同牵引负荷参数对电力系统励磁参数调节范围的影响。研究结果表明:牵引负荷接入后电力系统小干扰稳定性降低,系统励磁参数调节范围收缩,系统稳定裕度降低。

关键词：电力系统小干扰稳定性特征值分析法牵引负荷特征值根轨迹

新型电力系统动态电能测量技术及其标准化研究

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电网技术 2024年第4期48卷 1383-1392,I0001,I0002,I0003页

作者：卢和平陈昊白静芬孟静李琪林程志炯耿爱玲岑炜中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192 国网四川省电力公司营销服务中心四川省成都市610000

以新能源为主体的新型电力系统是促进现代电力系统低碳转型发展的重要前提与必然趋势。在新型电力系统中,新能源占比提高,非线性电力电子设备大量应用,使得电力系统的动态复杂性日益凸显。电网波形失真、可再生能源双向测量等新型运行... 详细信息

以新能源为主体的新型电力系统是促进现代电力系统低碳转型发展的重要前提与必然趋势。在新型电力系统中,新能源占比提高,非线性电力电子设备大量应用,使得电力系统的动态复杂性日益凸显。电网波形失真、可再生能源双向测量等新型运行工况对电能动态测量技术提出了更高要求。针对新型电力系统中动态电能测量面临的问题和挑战,首先分析了典型业务场景下动态电能测量技术特征与标准化需求,然后综述了动态电能信号构建、动态电能测量、动态电能测量评价等关键技术现状及其在新型电力系统场景下面临的核心问题,然后总结了动态电能测量关键技术及其标准化发展趋势,提出了新型电力系统场景下动态电能测量标准体系框架。相关研究为新型电力系统建设和动态测量技术发展及标准体系完善提供方向指引。

关键词：新型电力系统动态测量特征分析测量评价标准体系

高海拔平原实测脉动风自功率谱及输电塔风振系数影响分析

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中国电机工程学报 2024年

作者：杨风利邵帅范荣全苏志钢国网四川省电力公司中国电力科学研究院有限公司

脉动风速谱是准确计算高海拔输电塔风振响应的重要参数。通过开展4500m高海拔平原地貌脉动风实测研究，获得了206组10min平均风速超过19m/s的脉动风速样本，采用Pwelch功率谱估计函数绘制了206组脉动风速样本的顺风向脉动风速功率谱谱... 详细信息

脉动风速谱是准确计算高海拔输电塔风振响应的重要参数。通过开展4500m高海拔平原地貌脉动风实测研究，获得了206组10min平均风速超过19m/s的脉动风速样本，采用Pwelch功率谱估计函数绘制了206组脉动风速样本的顺风向脉动风速功率谱谱曲线，通过非线性拟合方法确定了无量纲归一化风速谱数学表达式，揭示了高海拔脉动风能量-频率分布特征，并与标准谱在典型频率区段进行了对比分析，Davenport谱能较好地预测高海拔实测脉动风的能量分布情况，但在低频段可能会低估实测风场能量。基于高海拔实测拟合风速谱推导了输电塔共振分量表达式，分析了实测脉动风速谱和Davenport谱对共振分量和风振系数的影响，由实测谱计算的共振分量和整体风振系数均低于Davenport谱计算值，共振分量相对差值约为19%，风振系数相对差值为2.7%～4.0%，并大致随塔高的增大而增大。

关键词：高海拔脉动风湍流积分尺度拟合分析风振系数

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V2G直流充电桩检测方案与检测系统设计

电力系统保护与控制 2024年第13期52卷 161-170页

作者：张倩陈熙王立永赵宇彤金渊关宇张心国网北京市电力公司电力科学研究院北京100051

针对现有V2G直流充电桩现场检测装置功能不全面、检测方案单一、控制及管理困难等问题,依据国家相关标准,设计了V2G直流充电桩检测方案和检测系统。首先,根据需要设计了3种检测方案:现场检测方案、实验室检测方案以及动力电池检测方案... 详细信息

针对现有V2G直流充电桩现场检测装置功能不全面、检测方案单一、控制及管理困难等问题,依据国家相关标准,设计了V2G直流充电桩检测方案和检测系统。首先,根据需要设计了3种检测方案:现场检测方案、实验室检测方案以及动力电池检测方案。不同的检测方案对应V2G充电桩不同检测环境和检测项目。然后,依据3种检测方案给出了检测系统的硬件设计和软件设计,能够实现对V2G直流充电桩充放电功能、直流输出性能、并网性能及保护功能等进行检测。同时还可以对电动汽车动力电池状态进行评估,从而判断电池潜在风险。最后,通过对V2G直流充电桩和车辆动力电池进行不同项目检测。测试结果表明所设计的检测方案和检测系统能够准确实现对V2G直流充电桩的功能和性能检测。

关键词： V2G直流充电桩检测系统现场检测实验室检测通信连接数据采集

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基于数字孪生混合储能的电动汽车参与微电网负荷功率波动平抑研究

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汽车工程 2024年第6期46卷 1045-1053,1084页

作者：马龙飞张宝群王立永曾佳妮焦然宫成国网北京市电力公司电力科学研究院北京100075

针对电动汽车接入微电网后负荷峰值会显著增加,使得峰谷差提升,从而影响微电网的稳定运行的问题,提出基于数字孪生混合储能的电动汽车参与微电网负荷功率波动平抑方法。通过计算电动汽车初始荷电状态和电动汽车离网时间,分析电动汽车负... 详细信息

针对电动汽车接入微电网后负荷峰值会显著增加,使得峰谷差提升,从而影响微电网的稳定运行的问题,提出基于数字孪生混合储能的电动汽车参与微电网负荷功率波动平抑方法。通过计算电动汽车初始荷电状态和电动汽车离网时间,分析电动汽车负荷特性;将数字孪生技术和微电网混合储能系统相结合,构建数字孪生混合储能模型,结合电动汽车负荷特性结果,构建负荷功率波动平抑目标函数,实现负荷功率波动一次控制;通过HESSS自调节二次修正负荷功率,完成电动汽车参与微电网负荷功率波动平抑。测试结果显示:在该方法应用下负荷功率的波动情况均在20~60kW之间,微电网供电不足概率结果均低于33%,典型日和非典型日中电力负荷峰谷差的结果均在44%以下。由此说明该方法能够分析电动汽车在不同的状态下的荷电状态,可有效实现微电网负荷功率平抑。

关键词：数字孪生混合储能电动汽车微电网负荷功率波动平抑

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基于多尺度深度曲线估计的微光图像增强算法

激光与光电子学进展 2024年第10期61卷 380-387页

作者：郭泓达董秀成郑永康雎雅玲张党成西华大学电气与电子信息学院四川成都610039 国网四川省电力公司电力科学研究院四川成都610041

针对微光图像增强算法存在泛化能力较差的问题,提出一种基于多尺度深度曲线估计的微光图像增强算法,通过学习不同尺度微光图像与正常图像之间的映射关系实现微光图像增强。参数估计网络包括3个尺度的编码器和1个融合模块,可以高效直接... 详细信息

针对微光图像增强算法存在泛化能力较差的问题,提出一种基于多尺度深度曲线估计的微光图像增强算法,通过学习不同尺度微光图像与正常图像之间的映射关系实现微光图像增强。参数估计网络包括3个尺度的编码器和1个融合模块,可以高效直接地学习微光图像。每个编码器由级联的卷积层和池化层组成,具有特征层重复使用的优点,提高了计算效率。为增强对图像亮度的约束,提出一种亮通道损失函数。基于LIME数据集、LOL数据集和DICM数据集,对所提方法与其他6种先进算法进行对比。实验结果表明,所提方法能够得到色彩鲜艳、亮度适中、细节丰富的增强图像,在主观视觉效果和客观定量评价上均优于其他算法。

关键词：图像增强多尺度深度曲线估计无参考损失函数深度神经网络

多类型资源协调的“双高”送端电网频率紧急控制策略

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电网技术 2024年第9期48卷 3801-3811,I0076,I0077,I0078页

作者：钟祖浩文云峰叶希刘方郭威周师晨湖南大学电气与信息工程学院湖南省长沙市410082 国网四川省电力公司四川省成都市610041 国网四川省电力公司经济技术研究院四川省成都市610041

针对大容量直流闭锁下“双高”送端电网调频资源紧缺、稳控切机量大等问题,提出了一种多类型资源协调的频率紧急控制策略。首先,分析直流闭锁后送端电网频率响应过程,整合同步电源、新能源、抽水蓄能、电化学储能、直流调制和稳控切机... 详细信息

针对大容量直流闭锁下“双高”送端电网调频资源紧缺、稳控切机量大等问题,提出了一种多类型资源协调的频率紧急控制策略。首先,分析直流闭锁后送端电网频率响应过程,整合同步电源、新能源、抽水蓄能、电化学储能、直流调制和稳控切机等事件/响应驱动资源特性,构建了“双高”送端电网频率紧急控制框架和频率响应模型。进而,以直流闭锁后紧急控制代价最低为目标,考虑多元异质资源控制量约束、功率平衡和暂态频率安全约束,建立了多类型资源协调的频率紧急控制模型。最后,基于改进的IEEE RTS-79系统开展了算例测试,仿真结果表明所提模型解算的紧急控制策略能够在满足暂态频率安全要求的同时协调各类资源,且能够有效避免直流闭锁后新能源高频脱网。

关键词：频率稳定 “双高”电力系统送端电网频率紧急控制新能源脱网

基于无监督学习的多断面耦合输电限额条件映射规则生成及其分档切换方法

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中国电机工程学报 2024年

作者：彭浩晋邱高刘友波刘俊勇任景叶希陈振王曦税月四川大学电气工程学院国家电网西北分部国网四川省电力公司国网四川省电力公司电力科学研究院国网四川省电力职业培训中心

调度部门常将动态稳定约束降维映射为易处理但过保守的断面静态限额，压降了新能源外送消纳。对此，提出多断面输电限额的无监督条件映射规则生成及其嵌入机组组合的分档切换方法。首先，基于K-means++实现新能源运行方式的多子模式辨... 详细信息

调度部门常将动态稳定约束降维映射为易处理但过保守的断面静态限额，压降了新能源外送消纳。对此，提出多断面输电限额的无监督条件映射规则生成及其嵌入机组组合的分档切换方法。首先，基于K-means++实现新能源运行方式的多子模式辨识，并证明保证聚类稳定性所需的样本数条件；对各子模式，基于相关系数辨识耦合断面，提出基于网格剖分的耦合断面限额边界构建算法，生成子模式到多断面限额的条件映射；最终基于距离判据和Big-M法构建运行方式与断面限额的分档匹配模型，分别提出惩罚函数和拉格朗日乘子的限额切换方法，最大化新能源外送。IEEE 39节点系统和实际系统算例表明，相较传统方法，本文方法在严格满足稳定校核前提下，可有效提升断面外送消纳能力，并降低运行成本。

关键词：多断面耦合输电限额条件映射规则无监督学习新能源外送消纳