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基于多流融合的柔性互联配电网数据驱动鲁棒供电恢复方法

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高电压技术 2024年第8期50卷 3508-3520,I0014-I0017页

作者：杨志淳杨帆雷杨闵怀东胡伟国网湖北省电力有限公司电力科学研究院武汉430077

传统配电网通过柔性互联实现了“业务流-能量流-信息流-控制流”多流融合,随之而来的是如何更好地解决分布式光伏出力不确定性对供电恢复业务流的影响,为此,提出了基于多流融合的柔性互联配电网数据驱动鲁棒供电恢复方法。首先,在柔性... 详细信息

传统配电网通过柔性互联实现了“业务流-能量流-信息流-控制流”多流融合,随之而来的是如何更好地解决分布式光伏出力不确定性对供电恢复业务流的影响,为此,提出了基于多流融合的柔性互联配电网数据驱动鲁棒供电恢复方法。首先,在柔性互联配电网多流融合框架下建立多时段供电恢复模型,主要包括供电恢复业务流目标和能量流-信息流-控制流融合约束条件;然后,针对描述分布式光伏出力不确定性的凸包多面体集合存在放缩过程中保守性大的问题,建立了数据驱动的超平面多面体集合模型;进一步,将所建立的不确定集合应用到供电恢复模型中,构建了柔性互联配电网鲁棒供电恢复模型,并采用列与约束生成算法对鲁棒供电恢复模型进行求解。最后,通过改进IEEE 33节点系统和实际示范工程系统进行仿真验证,结果表明基于多流融合的柔性互联配电网数据驱动鲁棒供电恢复方法可以降低保守性,提高供电恢复结果的鲁棒性。

关键词：柔性互联配电网多流融合超平面多面体集合供电恢复两阶段鲁棒优化

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周期规律增强的多视角短期电力负荷预测

北京航空航天大学学报 2024年第2期50卷 477-486页

作者：苏伟肖小龙史明明方鑫司鑫尧国网江苏省电力有限公司电力科学研究院南京210000

短期电力负荷预测对电力系统的可靠运行具有重要意义。现有方法存在如下问题:缺乏对特征之间依赖关系的挖掘;忽略了电力负荷变化的周期性规律。为此,提出一种周期规律增强的多视角短期电力负荷预测网络(EPISODE)方法。EPISODE方法主要包... 详细信息

短期电力负荷预测对电力系统的可靠运行具有重要意义。现有方法存在如下问题:缺乏对特征之间依赖关系的挖掘;忽略了电力负荷变化的周期性规律。为此,提出一种周期规律增强的多视角短期电力负荷预测网络(EPISODE)方法。EPISODE方法主要包括2个核心组件:多视角特征学习组件和周期规律增强的电力负荷预测组件。前者旨在有效提取电力负荷数据中的静态特征与时序特征,以得到增强的特征表示;后者则是对电力负荷数据进行一般性时序挖掘和周期性时序挖掘,从而得到全面的电力负荷历史数据表征。基于后期融合的方式,实现短期电力负荷预测。在真实公开的电力负荷预测数据集上进行了大量实验。实验结果证明了所提方法相比现有基准方法的先进性。

关键词：周期规律增强短期负荷预测特征压缩与激励门控循环单元注意力神经网络

1050A铝合金在山东不同典型环境中的大气腐蚀行为特征研究

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中国腐蚀与防护学报 2024年第4期44卷 1055-1063页

作者：樊志彬高智悦宗立君吴亚平李辛庚姜波杜宝帅国网山东省电力公司电力科学研究院济南250001

在山东青岛、东营、威海、潍坊等典型大气环境中对1050A铝合金进行了为期42个月的自然暴晒试验。暴晒一定周期试样取回,利用宏观形貌、微观形貌、腐蚀速率、腐蚀产物分析和电化学分析等手段研究了其在山东典型大气环境中的腐蚀行为特征... 详细信息

在山东青岛、东营、威海、潍坊等典型大气环境中对1050A铝合金进行了为期42个月的自然暴晒试验。暴晒一定周期试样取回,利用宏观形貌、微观形貌、腐蚀速率、腐蚀产物分析和电化学分析等手段研究了其在山东典型大气环境中的腐蚀行为特征。结果表明:1050A铝合金具有较好的耐大气腐蚀性能,在山东青岛、东营、威海和潍坊不同典型大气环境中暴晒42个月后,腐蚀产物主要以Al的氧化物和氢氧化物为主;相对来说腐蚀速率东营>威海>青岛>潍坊,其腐蚀速率随暴晒时间延长而降低,这可能有腐蚀产物膜有关。通过激光共聚焦微观形貌分析可见,腐蚀以局部腐蚀为主,暴晒42个月以后,点蚀坑主要分布在10μm以下。电化学阻抗结果表明在暴晒初期试样正反面腐蚀程度存在一定的差异,随着暴晒时间延长差异减弱。

关键词：铝合金大气腐蚀腐蚀速率腐蚀特征

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低压直流配电网强弱电弧特征及检测算法

中国电力 2024年第2期57卷 94-102页

作者：刘国强李国春郝亚楠李贵海吴中杰国网山东省电力公司电力科学研究院山东济南250003

直流电弧没有过零点特性,难以自行熄灭,易引发电气火灾,威胁直流配用电安全。通过搭建电弧模拟发生实验平台,采集不同电压下电弧信号,研究电弧电阻、电压等特性,分析了不同电压下电弧特征的差异性。以GB/T 35727—2017中低压直流配网标... 详细信息

直流电弧没有过零点特性,难以自行熄灭,易引发电气火灾,威胁直流配用电安全。通过搭建电弧模拟发生实验平台,采集不同电压下电弧信号,研究电弧电阻、电压等特性,分析了不同电压下电弧特征的差异性。以GB/T 35727—2017中低压直流配网标称电压优选值为依据,研究220 V、750 V、1 500 V3种不同电压等级电弧检测特征,对比傅里叶、小波、奇异值分解等频域特性,最大值、最小值、平均值、标准差等时域特性,得到不同电压等级下电弧检测的优质判据,证明了不同时频域特征适用于不同的电压等级。结合神经网络模型,设计了适用于750 V系统的电弧检测算法,算法检测精度为99.12%。

关键词：直流配电网电弧小波包奇异值时频域特性

考虑需求响应的交直流混合配电网分布式光伏承载能力鲁棒评估方法

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高电压技术 2024年第1期50卷 83-92,I0003-I0005页

作者：杨志淳杨帆闵怀东胡伟雷杨刘瑜国网湖北省电力有限公司电力科学研究院武汉430077 湖北方源东力电力科学研究有限公司武汉430077

鲁棒优化通常采用多面体模型来描述分布式光伏出力的不确定性,却忽略了分布式光伏出力的时空相关性,为此,该文建立了分布式光伏的时空相关性多面体模型,提出了考虑需求侧响应的交直流混合配电网分布式光伏承载能力鲁棒评估方法。首先,... 详细信息

鲁棒优化通常采用多面体模型来描述分布式光伏出力的不确定性,却忽略了分布式光伏出力的时空相关性,为此,该文建立了分布式光伏的时空相关性多面体模型,提出了考虑需求侧响应的交直流混合配电网分布式光伏承载能力鲁棒评估方法。首先,建立分布式光伏出力不确定性的时空相关性多面体模型和电价激励型需求侧响应模型,以最大化分布式光伏并网容量为目标,考虑交直流混合配电网中多种运行约束和调节策略,建立交直流混合配电网分布式光伏承载能力两阶段鲁棒评估模型,并采用列与约束生成算法进行迭代求解。在70节点系统上验证了算法的有效性,仿真结果表明:不同的管理策略有助于提升交直流混合配电网的分布式光伏承载能力。

关键词：承载能力交直流混合配电网需求侧响应混合整数二阶锥规划两阶段鲁棒优化

基于算力-能量全分布式在线共享的5G网络负荷管理策略

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电力系统保护与控制 2024年第9期52卷 154-165页

作者：孙毅陈恺郑顺林王文婷于芃李开灿董文秀华北电力大学电气与电子工程学院北京102206 国网山东省电力公司电力科学研究院山东济南250000 国网山东省电力公司山东济南250001

5G与边缘计算等信息基础设施海量部署造成运营商用电成本上升,需推动边缘网络与电网的能量互动以节能降本。现有研究重点关注边缘网络参与日前经济调度,未考虑可再生能源和网络流量双重随机性造成的网络能量供需不平衡问题。针对强随机... 详细信息

5G与边缘计算等信息基础设施海量部署造成运营商用电成本上升,需推动边缘网络与电网的能量互动以节能降本。现有研究重点关注边缘网络参与日前经济调度,未考虑可再生能源和网络流量双重随机性造成的网络能量供需不平衡问题。针对强随机环境下的网络负荷管理问题,提出面向虚拟化边缘网络的能量实时管理策略。首先,以网络用能成本最小化为目标,构建联合网络资源管理、储能充放电与能量共享模型。其次,针对未来网络信息未知无法直接求解的问题,提出基于随机对偶次梯度法的在线管理策略。然后,针对资源共享涉及运营商隐私问题,提出全分布式的计算资源与能量协同共享算法。最后,仿真验证表明,所提在线算法在无需先验知识的前提下有效减少了5G边缘网络的用能成本。

关键词： 5G通信在线调度信息能量耦合资源共享随机对偶次梯度法联邦梯度下降法

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一种基于圆周运动轨迹方程的电力系统基波频率测量方法

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电网技术 2024年第7期48卷 2919-2927页

作者：许苏迪袁宇波王晨清郑明忠高磊国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏省南京市211103

随着新能源的大规模接入,系统惯量降低,电力系统的频率波动变得剧烈,增加了频率准确测量的难度,而频率的测量精度直接关系着电力系统各类基于频率控制应用的有效性。因此,该文从圆周运动角度,提出了一种新颖的频率精确测量方法。该方法... 详细信息

随着新能源的大规模接入,系统惯量降低,电力系统的频率波动变得剧烈,增加了频率准确测量的难度,而频率的测量精度直接关系着电力系统各类基于频率控制应用的有效性。因此,该文从圆周运动角度,提出了一种新颖的频率精确测量方法。该方法建立了电力系统电压信号正弦变化的旋转相量圆周运动表征模型,基于匀速圆周运动和变速圆周运动的轨迹运动方程,推导了旋转相量及其导数与系统频率之间的函数关系;利用二次多项式拟合电压信号动态变化的幅值和相角,提出了基于最小二乘法的旋转相量及其导数求解方法,进一步,提出了基于频率网格化的迭代优化方法,消除了频率偏移对算法的影响。仿真和硬件测试表明,所提算法在频率偏移、线性和非线性变化条件下均能准确地测量基波频率。

关键词：频率测量旋转相量圆周运动最小二乘法

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次/超同步间谐波影响下PMU基波频率测量误差机理分析及抑制

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电力系统自动化 2024年第17期48卷 88-96页

作者：许苏迪袁宇波王晨清李娟李鹏高磊国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏省南京市211103

高比例新能源和高比例电力电子设备在电网中产生了大量的次/超同步间谐波,导致同步相量测量装置(PMU)的基波频率测量出现较大偏差,影响各类频率相关应用的效果。因此,文中提出了一种次/超同步间谐波影响下基波频率测量误差机理分析及其... 详细信息

高比例新能源和高比例电力电子设备在电网中产生了大量的次/超同步间谐波,导致同步相量测量装置(PMU)的基波频率测量出现较大偏差,影响各类频率相关应用的效果。因此,文中提出了一种次/超同步间谐波影响下基波频率测量误差机理分析及其抑制方法。首先,建立了频率测量算法的频域特性模型,基于此推导了单个间谐波和对称次/超同步间谐波影响下的基波频率振荡数学模型,揭示了间谐波干扰下的基波频率测量误差机理。其次,根据频率的振荡行为,建立了多分量叠加的拟合模型,提出了基于傅里叶变换和最小二乘法的短时窗频率振荡分量抑制方法,大幅降低了基波频率偏差。最后,仿真和现场录波数据测试表明,所提方法极大降低了频率测量误差。

关键词：基波频率测量次/超同步间谐波同步相量测量装置同步相量测量测量误差

微电网中考虑运行参数变化的双馈机组振荡特性研究

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热力发电 2024年

作者：董啸李云婧孙蓬勃孙树敏孙宁国网山东省电力公司烟台供电公司国网山东省电力公司国网山东省电力公司电力科学研究院

为了研究微电网内电力设备间的耦合及振荡特性，以双馈风电机组为例，基于暂态能量流法，计及风速和机组控制策略，推导双馈风电机组中风力机子系统、发电机及励磁子系统的能量函数；然后，研究风速、机组控制参数等运行参数变化时各个... 详细信息

为了研究微电网内电力设备间的耦合及振荡特性，以双馈风电机组为例，基于暂态能量流法，计及风速和机组控制策略，推导双馈风电机组中风力机子系统、发电机及励磁子系统的能量函数；然后，研究风速、机组控制参数等运行参数变化时各个子系统能量消耗的变化机理，分析机组振荡特性；最后，在PSCAD/EMTDC平台建模仿真，分析运行参数变化时双馈风电机组的能量变化及功率振荡特性，并与特征值计算结果比较，验证分析的合理性，得到风速变化对双馈风电机组振荡的影响机理。

关键词：微电网双馈风电机组控制参数能量消耗振荡