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基于TT变换谐波显著化的双馈新能源场站送出线故障性质识别方法

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广东电力 2024年第6期37卷 32-42页

作者：吴佳毅徐峰郑燃潘武略国网浙江省电力有限公司浙江杭州310000 国网金华供电公司浙江金华321000

故障性质识别是自适应重合闸的重要基础,而新能源集群并网改变了非全相运行期间的系统谐波特征,加剧了现有故障性质识别方案的误判或失效风险。为此,提出一种基于时时(time-time,TT)变换谐波显著化的双馈新能源场站送出线故障性质识别... 详细信息

故障性质识别是自适应重合闸的重要基础,而新能源集群并网改变了非全相运行期间的系统谐波特征,加剧了现有故障性质识别方案的误判或失效风险。为此,提出一种基于时时(time-time,TT)变换谐波显著化的双馈新能源场站送出线故障性质识别方法。首先介绍非全相运行期间电弧和双馈风力机谐波馈出特性,分析重合闸期间的谐波特征变化原理;针对不同谐波场景,利用TT变换有效放大奇次谐波有效值特征,提升故障显度;通过阈值整定,构建适应双馈型新能源集群接入的故障性质与熄弧时刻判别方法。PSCAD仿真验证结果表明,所提方法阈值整定灵活简便,能够在不同故障位置、不同故障角度和噪声干扰场景下准确判别故障性质和熄弧时刻。该方法在应对双馈型新能源集群接入时具备良好的适应性,弥补了传统故障性质识别方案的不足,有效提升新能源集中送出线路的故障性质识别准确率,有利于提高重合闸成功率。

关键词：故障性质识别熄弧判别集群双馈风力机场站故障谐波 TT变换

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计及多元因素新型柔性限流器在多端直流系统中的优化配置方法

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高电压技术 2024年第5期50卷 2078-2087,I0023-I0026页

作者：郑峰郑泽楠孙涛伍仰金郑传良陈志东福州大学电气工程与自动化学院福州350108 国网湖北省电力有限公司神农架供电公司神农架442422 国网福建省电力有限公司宁德供电公司宁德352100 国网甘肃省电力有限公司兰州供电公司兰州730070

已有限流器优化配置方法大多以电阻、电感型限流器为配置对象,且只考虑每条线路均配置限流器的工况,降低系统经济效益,因此提出一种计及新型柔性直流限流器(novel flexible fault current limiter,NFFCL)运行特性、位置、数量等因素的... 详细信息

已有限流器优化配置方法大多以电阻、电感型限流器为配置对象,且只考虑每条线路均配置限流器的工况,降低系统经济效益,因此提出一种计及新型柔性直流限流器(novel flexible fault current limiter,NFFCL)运行特性、位置、数量等因素的优化配置方法。首先基于换流站和NFFCL简化模型,构建含NFFCL直流系统故障电流计算模型,并在5节点直流系统验证其准确性;其次,以NFFCL成本、限流效果为目标函数,以断路器最大开断电流为约束条件,构建多目标优化配置模型,并对NSGA-Ⅱ算法中的拥挤度计算进行改进,以实现优化配置过程中NFFCL安装数量与容量的解耦;最后,采用改进拥挤度计算的NSGA-Ⅱ算法求解得到11节点直流系统的NFFCL优化配置方案,并通过限流器成本、安装数量、限流效果之间的关系选取最终方案。

关键词：多端直流系统柔性限流器故障电流计算 NSGA-Ⅱ算法优化配置

基于时间戳特征提取和CatBoost-LSTM模型的光伏短期发电功率预测

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太阳能学报 2024年第5期45卷 565-575页

作者：徐恒山莫汝乔薛飞秦子健潘鹏程三峡大学电气与新能源学院宜昌443002 国网宁夏电力有限公司电力科学研究院银川750001 国网山东省电力有限公司莱芜供电公司莱芜271100

为解决预测模型输入特征维度不足以及单一模型预测精度不高而导致的短期功率预测效果较差的问题,提出一种对时间戳进行特征提取(FE)的CatBoost和长短期记忆(LSTM)神经网络组合的光伏短期发电功率预测模型。首先,利用信息熵加权的方式对... 详细信息

为解决预测模型输入特征维度不足以及单一模型预测精度不高而导致的短期功率预测效果较差的问题,提出一种对时间戳进行特征提取(FE)的CatBoost和长短期记忆(LSTM)神经网络组合的光伏短期发电功率预测模型。首先,利用信息熵加权的方式对传统灰色关联分析进行改进,并采用改进方法对辐照度、温度、降雨量等气象特征与发电功率特征进行关联性分析,选择关键特征作为输入特征;然后,从时间戳和功率特征中提取年、月、日、时、分、秒、时间戳-功率等新时序特征;在此基础上,将关键气象特征与提取的新时序特征用于组合模型训练;最后,利用光伏电站的真实运行数据对所提方法和组合模型进行算例分析。结果表明:提取的新时序特征和组合模型均有助于提高预测精度,在非晴天工况下组合模型的预测误差较单一模型可降低12~23个百分点,且与其他组合模型相比具有更高的预测精度。

关键词：光伏发电特征提取预测长短期记忆神经网络时间戳灰色关联分析

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超高输电铁塔的气动噪声特性研究

噪声与振动控制 2024年第2期44卷 82-87页

作者：贺伟军潘巍巍郑新龙卢正通林晓波吴易科国网浙江省电力有限公司舟山供电公司浙江舟山316000

超高输电铁塔在保障居民日常生活和工业生产中起到了重要作用,由于极高的高度,其在风荷载作用下产生的气动噪声问题不容忽视。本文针对超高输电铁塔气动噪声扰民的问题,建立了其计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)计算模型... 详细信息

超高输电铁塔在保障居民日常生活和工业生产中起到了重要作用,由于极高的高度,其在风荷载作用下产生的气动噪声问题不容忽视。本文针对超高输电铁塔气动噪声扰民的问题,建立了其计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)计算模型,采用标准k-ε湍流方程进行稳态初场的计算,并在此基础上采用大涡模拟方法与声类比方法进行瞬态流场计算及气动噪声计算,分析流场的流动特性及气动噪声特性。结果表明,4根主纵梁以及电梯井的左右两侧具有强烈的压力脉动,是主要的气动噪声源,其最大值出现在电梯井顶端区域;各虚拟测点的总声压级沿高度先增加后减小,总声压级沿高度的变化由风速与输电铁塔自身结构尺度参数共同控制;通过声成像测量方法确定了声源的在塔身中部以上、横担以下的位置,验证了仿真结果的正确性;声压级与风速的峰值出现的时刻基本吻合,输电铁塔风致噪声与风速存在着强相关性。本文的研究结论对于超高输电塔气动噪声特性的研究和输电塔的降噪设计具有指导意义。

关键词：声学超高输电铁塔气动噪声计算流体力学大涡模拟 FW-H声类比

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基于耦合电感的直流故障限流器

电力自动化设备 2024年第4期44卷 82-87页

作者：张烁邹贵彬张成泉魏秀燕周成瀚山东大学电气工程学院山东济南250061 国网山东省电力公司潍坊供电公司山东潍坊261021

柔性直流电网存在故障电流上升速度快、幅值高,感性元件储存能量大等问题,这造成故障电流难以分断,并且使得直流断路器的耗能支路承受巨大压力。为了限制故障电流峰值并且降低直流断路器耗能压力,提出一种基于耦合电感的直流故障限流器... 详细信息

柔性直流电网存在故障电流上升速度快、幅值高,感性元件储存能量大等问题,这造成故障电流难以分断,并且使得直流断路器的耗能支路承受巨大压力。为了限制故障电流峰值并且降低直流断路器耗能压力,提出一种基于耦合电感的直流故障限流器。当发生短路故障时,该故障限流器利用电感耦合特性等效投入电阻与电容组成的限流支路,以实现无延时的故障限流;当直流断路器分断故障电流时,该故障限流器利用耗能电阻耗散耦合电感储存的能量,从而分担直流断路器耗能压力,以达到降低避雷器容量需求、加快故障电流分断速度的目的。大量电磁暂态仿真结果表明,所提故障限流器具有良好的限流效果,能极大降低直流断路器的耗能压力。且该故障限流器制造成本低,易于实现。

关键词：柔性直流电网直流故障限流器耦合电感直流断路器耗能压力

基于Levy-AVOA优化模糊PID的动力定位船舶循迹控制研究

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舰船科学技术 2024年第6期46卷 73-80页

作者：赵勇丁锐张静李吉德国网山东省电力公司山东济南250001 国网烟台供电公司山东烟台264000

为了提高动力定位(DP)铺缆船在铺设海底电缆时的路径循迹能力,设计非洲秃鹫算法优化模糊PID的船舶控制器(AVOA-Fuzzy-PID)。船舶运动数学模型采用三自由度,加入风、浪、流作用力模拟海况,以船舶的位置和姿态矢量与实际值的差值作为控制... 详细信息

为了提高动力定位(DP)铺缆船在铺设海底电缆时的路径循迹能力,设计非洲秃鹫算法优化模糊PID的船舶控制器(AVOA-Fuzzy-PID)。船舶运动数学模型采用三自由度,加入风、浪、流作用力模拟海况,以船舶的位置和姿态矢量与实际值的差值作为控制器输入。在传统PID控制器基础上加入模糊控制,根据模糊控制规则寻求K_(p)、K_(i)、K_(d)的调整变化量ΔK_(p)、ΔK_(i)、ΔK_(d)与e和de间的关系,自动调节参数,加强控制器稳定性,使船舶沿规划路径向目标位置航行。采用非洲秃鹫算法结合Levy飞行策略计算船舶模型,通过确定每组最优秃鹫、秃鹫饥饿率、探索和开发4个阶段,并在开发阶段引入Levy飞行策略,增强全局搜索能力,确定秃鹫食物源最优位置,防止结果陷入局部最优,提高计算结果精确性。仿真结果表明,结合AVOA算法的模糊PID控制器能够提高船舶路径跟踪效率,使其跟踪过程较为平顺。通过对比PSO、GA和SSA算法优化Fuzzy-PID控制器参数可以看出,AVOA对K_(p)、K_(i)、K_(d)参数整定收敛速度较快,控制器适应度值较低,寻优精度较高,能够使船舶沿规划路径航行。

关键词： DP铺缆船路径循迹模糊控制 Levy飞行策略非洲秃鹫算法

构建新型电力系统背景下的微电网鲁棒简化建模

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中国电力 2024年第1期57卷 148-157页

作者：王大兴宁妍汪敬培徐洋毕峻周铭标王鹏国网四川省电力公司电力科学研究院四川成都610041 浙江大有实业有限公司浙江杭州310009 国网衢州供电公司浙江衢州324000 电子科技大学机械与电气工程学院四川成都611731 国网阿坝供电公司四川阿坝624000 国网三明供电公司福建三明365000

发展高比例可再生能源接入的微电网是构建新型电力系统,实现中国能源安全和低碳发展的重要手段。在分析微电网所接入系统的动态特征时,现有等值模型存在鲁棒性不强的问题,即等值模型虽然可以很好地复现真实系统在训练故障下的动态特征,... 详细信息

发展高比例可再生能源接入的微电网是构建新型电力系统,实现中国能源安全和低碳发展的重要手段。在分析微电网所接入系统的动态特征时,现有等值模型存在鲁棒性不强的问题,即等值模型虽然可以很好地复现真实系统在训练故障下的动态特征,但却无法准确反映系统在未知故障(非训练故障)下的真实响应。为此,首先采用k-means++对微电网的典型运行方式进行有效区分,以表征系统的随机性和时变性特征;其次,采用基于关键参数筛选的参数辨识方法,避免了参数辨识过程中的多解问题;然后,针对系统不同典型运行方式,利用卷积神经网络对等值模型参数进行泛化;最后,基于Fisher判别准则实现了等值模型参数的在线匹配,并在某实际微电网模型中验证了所提方法的有效性。

关键词：微电网等值建模鲁棒性 k-means++聚类卷积神经网络 Fisher判别准则

基于纵横交叉算法的新型电力系统惯量延迟优化控制策略

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中国电力 2024年

作者：王雪刘林刘文迪翟延鹏杨苓许方园高岩张纪欣国网保定供电公司国网能源研究院有限公司广东工业大学自动化学院

以同步发电机主导的电力系统正在演变为以虚拟同步机(virtual synchronous generator， VSG)为主导的新型电力系统，这导致系统的动态特性发生了重大变化。现阶段，绝多数文献的研究场景是在无穷大电源的基础下，分析单机或多机并网系... 详细信息

以同步发电机主导的电力系统正在演变为以虚拟同步机(virtual synchronous generator， VSG)为主导的新型电力系统，这导致系统的动态特性发生了重大变化。现阶段，绝多数文献的研究场景是在无穷大电源的基础下，分析单机或多机并网系统的动态特性，对全部虚拟同步机为主导的电力系统动态特性研究较少。因此，本文先建立了全部虚拟同步机为主导的三机九节点系统的模型，通过微分方程仿真得到系统的动态特性曲线。最后，本文利用纵横交叉算法(crisscross optimization，CSO)，延迟优化新型电力系统惯量，并与无优化控制系统作对比，在系统发生扰动后，优化后的系统振荡幅值变小，调节时间变小。通过仿真，验证了上述结论的正确性。

关键词：三机九节点纵横交叉算法虚拟同步机延迟优化动态特性

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串联电池组模块化分层主动均衡方法研究

电源学报 2024年

作者：张旭阳许锋周华魏业文三峡大学电气与新能源学院国网浙江省电力有限公司嵊州市供电公司国网浙江省电力有限公司诸暨市供电公司

为改善串联电池组的一致性差异，提出一种基于电感储能的模块化分层主动均衡方法。首先，结合电感储能均衡精度高的特点，提出新型拓扑结构，通过详细分析其工作原理，对其进行参数设计；其次，基于均衡原理，设计与之相匹配的自适应均... 详细信息

为改善串联电池组的一致性差异，提出一种基于电感储能的模块化分层主动均衡方法。首先，结合电感储能均衡精度高的特点，提出新型拓扑结构，通过详细分析其工作原理，对其进行参数设计；其次，基于均衡原理，设计与之相匹配的自适应均衡控制策略；再次，对其拓扑结构成本及均衡性能进行分析，表明了新型拓扑具有结构简单、成本低，且均衡速度快的优势；最后，通过在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型，验证了新型均衡方法在不同工况条件下的有效性，新型均衡方法与同类均衡方法相比在均衡速度方面的先进性。

关键词：串联电池组主动均衡电感储能模块化