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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

一种适用于光伏高渗透率地区的太阳辐照短时预测技术研究

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电测与仪表 2024年第4期61卷 149-154页

作者：水恒华顾阳徐晓春张亮张朔戴欣南京工程学院信息与通信工程学院南京211167 国网江苏省电力有限公司淮安供电分公司江苏淮安223001

在光伏高渗透率地区,气象变化会引起光伏发电系统的出力波动,对该区域电网电压稳定及运行控制产生威胁。为此,论文设计了一套以STM32F103为核心处理器的微气象数据采集终端,选配光照和温湿度等智能传感器对光伏高渗透率地区的气象数据... 详细信息

在光伏高渗透率地区,气象变化会引起光伏发电系统的出力波动,对该区域电网电压稳定及运行控制产生威胁。为此,论文设计了一套以STM32F103为核心处理器的微气象数据采集终端,选配光照和温湿度等智能传感器对光伏高渗透率地区的气象数据进行检测,并采用GPRS和http透传模块将测量数据上传至由Nginx服务器和Apache服务器混合组成的数据综合处理单元。其中,Nginx服务器主要负责数据的接入与分配,Apache服务器主要负责数据的分析与处理。最后,在Matlab中采用NARX神经网络模型对测量数据进行太阳辐照短时预测仿真研究。结果显示,所提的方案能够有效预测光伏电站周边区域的太阳辐照短时变化情况,可为新能源发电的功率变化预测和配电网优化运行控制提供一定支持。

关键词：光伏高渗透率太阳辐照预测微气象测量

考虑多点并发功率冲击下暂态频率安全的系统惯量分配方法

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电力系统自动化 2024年第12期48卷 68-78页

作者：吴雪莲李兆伟黄锡芳刘福锁赖业宁黄慧南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 江苏省南京市211106

随着新能源发电和区外直流馈入占比的增加,电网暂态频率安全约束下的惯量需求越来越迫切。文中分析了高比例新能源低惯量系统的频率响应特性,理论推导了大规模新能源低电压穿越下系统频率时空分布现象产生的原因与关键影响因素。从降低... 详细信息

随着新能源发电和区外直流馈入占比的增加,电网暂态频率安全约束下的惯量需求越来越迫切。文中分析了高比例新能源低惯量系统的频率响应特性,理论推导了大规模新能源低电压穿越下系统频率时空分布现象产生的原因与关键影响因素。从降低局部电网暂态频率最大偏差、避免局部第三道防线动作的角度,考虑频率时空分布特性,兼顾系统的负荷、新能源和直流的分布情况,提出了惯量在同步电网内不同区域之间的分配方法,指导系统中同步机组的开机与出力安排。基于中国华东实际电网的仿真分析表明,对于新能源发电和直流馈入量较大的电力系统,短路故障引起的多点并发功率冲击下系统频率时空分布差异显著,所提方法能够有效降低频率时空分布差异,降低局部系统暂态频率的最大偏差,验证了所提方法的有效性。

关键词：惯量分配频率时空分布新能源同步机组低电压穿越暂态频率安全

基于多状态量特征的电网安全稳定紧急控制策略制定方法

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电力系统自动化 2024年第3期48卷 103-112页

作者：吕亚洲李威刘福锁薛峰李兆伟南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 江苏省南京市211106

高比例新能源大电网的运行方式呈现强不确定性和强非线性,利用单一状态量作为方式字(如断面功率)制定的紧急控制策略失配风险愈发增加。基于扩展等面积准则量化分析理论,分析了节点功率注入空间变化引起主导模式稳定性变化及紧急控制策... 详细信息

高比例新能源大电网的运行方式呈现强不确定性和强非线性,利用单一状态量作为方式字(如断面功率)制定的紧急控制策略失配风险愈发增加。基于扩展等面积准则量化分析理论,分析了节点功率注入空间变化引起主导模式稳定性变化及紧急控制策略失配的机理,提出了一种从海量节点功率注入空间中获取影响策略失配的主导特征挖掘方法。基于主导特征的暂态稳定参与因子,通过主导特征量的分群聚合,提出基于多状态量特征的紧急控制策略扩展方式字确定方法。通过扩展紧急控制策略方式字,降低离线紧急控制策略失配风险,提高紧急控制策略的适应性。最后,以实际电网的算例验证了所提方法的有效性。

关键词：紧急控制暂态稳定扩展等面积准则策略失配多状态量参与因子

面向恢复决策的新型电力系统恢复目标重要度统一评估

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电力系统自动化 2024年第10期48卷 42-53页

作者：薛峰王昊昊薛禹胜南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 江苏省南京市211106

在大停电发生后,如何在恢复过程中充分利用有限的可用容量快速恢复更有价值的恢复目标是电力系统快速恢复供电、减少停电损失的关键问题。充分利用新型电力系统中高占比新能源电源的恢复容量,提出了一种基于新型电力系统恢复目标重要度... 详细信息

在大停电发生后,如何在恢复过程中充分利用有限的可用容量快速恢复更有价值的恢复目标是电力系统快速恢复供电、减少停电损失的关键问题。充分利用新型电力系统中高占比新能源电源的恢复容量,提出了一种基于新型电力系统恢复目标重要度统一评估的恢复决策方法。首先,面向待恢复新能源电源的重要度评估,建立了考虑时空相关性的新能源电源多时步期望序列场景生成方法。其次,考虑储能和柔性负荷的主动协同能力,基于恢复净收益对待恢复独立电源、电源集群和变电站母线等恢复目标建立了重要度统一评估方法,揭示了恢复阶段本质为源网荷协同恢复次序优化结果的特例。然后,以电网恢复方案的期望净收益最大化为目标,建立了面向新型电力系统的源网荷统一协调恢复控制优化模型。最后,基于IEEE 118节点算例系统验证了所提方法可以在恢复过程中进行恢复目标重要度的动态评估,从而有效引导恢复容量的高效分配,最大化恢复收益。

关键词：恢复控制新型电力系统恢复目标重要度评估电源集群

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基于区块链技术的配电网碳排放数据上链方法

供用电 2024年第1期41卷 83-89,108页

作者：杨晓林承昊新陈虹杨凯马煜承王琦国网江苏省电力有限公司常州供电分公司江苏常州213003 东南大学江苏南京210096

配电网碳排放水平评估是有效完善我国碳排放交易市场、提高电力系统整体碳减排水平的重要支撑。提出基于区块链技术的配电网碳排放数据上链方法,利用非对称加密、共识机制、智能合约等关键技术,通过碳排放数据的上链、分布式存储以解决... 详细信息

配电网碳排放水平评估是有效完善我国碳排放交易市场、提高电力系统整体碳减排水平的重要支撑。提出基于区块链技术的配电网碳排放数据上链方法,利用非对称加密、共识机制、智能合约等关键技术,通过碳排放数据的上链、分布式存储以解决配电网碳排放数据精细化管理问题,改善当前配电网非线性增强情况下数据的处理效率,保障了碳排放数据的可信性和安全性。

关键词：配电网区块链技术碳排放数据数据上链分布式存储

基于激光多普勒测振的气体绝缘输电线路机械缺陷非接触检测技术与应用

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激光与光电子学进展 2024年第13期61卷 261-270页

作者：李洪涛高山赵科李玉杰肖焓艳庄添鑫国网江苏省电力有限公司电力科学研究院南京211103

提出一种基于激光多普勒测振(LDV)的气体绝缘输电线路(GIL)非接触振动测量方法。通过GIL的瞬态电磁-结构多场耦合有限元建模和原型物理试验获取正常和缺陷下的振动频率和幅值特征,并确定测点位置与LDV系统的主要参数。设计包含窄线宽激... 详细信息

提出一种基于激光多普勒测振(LDV)的气体绝缘输电线路(GIL)非接触振动测量方法。通过GIL的瞬态电磁-结构多场耦合有限元建模和原型物理试验获取正常和缺陷下的振动频率和幅值特征,并确定测点位置与LDV系统的主要参数。设计包含窄线宽激光器、收发一体光学天线、声光调制器和平衡探测器的1550 nm全光纤光路模块,实现了对包含对象运动信息的光学拍频信号检测。开发了基于数字正交和微分交叉相乘算法的振动信号解调方案,实现了0.5~20 m探测范围、50 Hz~20 kHz机械振动信号的非接触测量。所研制的系统成功应用于GIL原型平台测试和现场GIL巡检,能够有效克服接触式加速度传感器测点固定困难、检测效率和准确度低下的不足,实现了长距离GIL设备的非接触振动测量。

关键词： GIL LDV 机械振动非接触式测振

基于马氏聚类和前馈神经网络的风力机故障诊断

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机床与液压 2024年第12期52卷 217-223页

作者：胡新雨郁海彭何智韩伟戴劲松张旭国网江苏省电力有限公司南通供电分公司江苏南通226000 南京航空航天大学自动化学院江苏南京211106

通过建立数据驱动的故障预测模型,可以将故障状态从正常状态中分离出来,进而实现对风力发电机故障的精确诊断。为此,提出一种基于马氏聚类和前馈神经网络的风力机故障诊断策略,通过马氏距离评估实现数据聚类以及正常数据和异常数据的分... 详细信息

通过建立数据驱动的故障预测模型,可以将故障状态从正常状态中分离出来,进而实现对风力发电机故障的精确诊断。为此,提出一种基于马氏聚类和前馈神经网络的风力机故障诊断策略,通过马氏距离评估实现数据聚类以及正常数据和异常数据的分离;然后以前馈神经网络为基础,根据工程经验构建风力发电机、齿轮箱和发电机3种预测模型;最后利用实验样机数据对所提出的故障预测策略进行验证。实验结果表明:所提的风力机故障预测策略可以有效识别风力机输出功率异常、齿轮箱温度异常和发电机温度异常,进而有利于合理地安排维修计划。

关键词：风力发电机数据驱动马氏距离聚类前馈神经网络故障预测诊断

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基于尺度分割和特征优选的外破检测技术

航天返回与遥感 2024年第4期45卷 150-162页

作者：何光华黄薛凌张志坚国网江苏省电力有限公司无锡供电公司无锡214000

高分辨率遥感卫星是识别外力破坏的巡查中不可或缺的有效工具,而实现外力破坏迹象识别的关键在于变化检测技术的应用。文章提出一种基于最优尺度分割和特征优选的对象级变化检测方法,首先通过尺度评估参数确定最优分割尺度;然后基于最... 详细信息

高分辨率遥感卫星是识别外力破坏的巡查中不可或缺的有效工具,而实现外力破坏迹象识别的关键在于变化检测技术的应用。文章提出一种基于最优尺度分割和特征优选的对象级变化检测方法,首先通过尺度评估参数确定最优分割尺度;然后基于最优分割尺度结果,分别采用J-M距离算法和XGBoost模型对多源特征集进行优选,对比分析筛选出合适的特征集合;最后采用支持向量机(SVM)分类器计算各特征参数间的欧式距离并进行二分类,得到变化和未变化两种分类结果。结果表明,XGBoost模型算法进行特征优选后的精度指标均高于J-M距离算法的变化检测结果,并将同一分割尺度和特征集合应用于不同分辨率影像中验证变化检测结果,在面积和对象两种精度评估中,F1分数分别达到了83.31和84.09,而查准率均超过了79%,查全率也均超过了86%,说明文章使用的算法在不同分辨率下能获得较高的检测精度,同时减少了人工对特征选择和特征集建立规则的干预,为电缆沿线变化检测提供有效的技术支撑。

关键词：面向对象尺度分割特征优化变化检测遥感应用