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考虑特性分类批处理负荷可调节能力的数据中心微网灵活性设备分布鲁棒容量配置方法

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电力自动化设备 2024年第7期44卷 180-188页

作者：崔杨程禹烽赵钰婷李佳宇李崇钢东北电力大学现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室吉林吉林132012 国网河南省电力公司漯河供电公司河南漯河462000 国网山东省电力公司烟台供电公司山东烟台265200

微网灵活性设备主要用于平抑源荷两侧的波动,其容量配置方法应考虑源荷不确定性的影响,而含数据中心微网的灵活性设备容量配置方法还应进一步考虑数据中心负荷的可调节特性。考虑数据中心批处理负荷的可调节能力和源荷不确定性因素,提... 详细信息

微网灵活性设备主要用于平抑源荷两侧的波动,其容量配置方法应考虑源荷不确定性的影响,而含数据中心微网的灵活性设备容量配置方法还应进一步考虑数据中心负荷的可调节特性。考虑数据中心批处理负荷的可调节能力和源荷不确定性因素,提出一种灵活性设备容量配置方法。根据负荷特性的不同,将批处理负荷划分为2类以更加准确地量化其可调节能力,一类为带宽时序可变限时可平移负荷,另一类为带宽时序不变可中断平移负荷,对这2类批处理负荷进行详细分析并给出一般性的建模方法;构建数据驱动下的min-max-min两阶段分布鲁棒优化容量配置模型,利用1-范数和∞-范数约束场景概率分布模糊集,采用列和约束生成算法对该模型进行化简求解。对某省数据中心微网进行算例分析,验证了所提方法的有效性。

关键词：数据中心批处理负荷特性分类可调节能力容量配置分布鲁棒优化

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模块化多电平变换器改进两段式模型预测控制

电力自动化设备 2024年第4期44卷 96-104页

作者：李天皓姚磊张帅龙上海理工大学机械工程学院上海200093 国网河南省电力公司西平供电公司河南驻马店463900

基于有限控制集的模型预测控制应用于模块化多电平变换器(MMC)时通常会暴露出计算复杂与交流侧输出电流严重失真等问题。提出一种双矢量优化谐波电流模型预测控制策略,即改进两段式模型预测控制,可减少开关状态组合计算量,进一步优化交... 详细信息

基于有限控制集的模型预测控制应用于模块化多电平变换器(MMC)时通常会暴露出计算复杂与交流侧输出电流严重失真等问题。提出一种双矢量优化谐波电流模型预测控制策略,即改进两段式模型预测控制,可减少开关状态组合计算量,进一步优化交流侧输出电流。推导了MMC离散数学模型,并构建无权重因子的代价函数,通过计算实际电流与参考电流包围的最小面积重新定义同一周期内两阶段开关信号的占空比,并引入一种附加冗余子模块的方法抑制桥臂环流,接着提出一种败者树多路归并排序算法均衡电容电压。在MATLAB/Simulink平台搭建三相23电平MMC仿真模型验证该策略的有效性。相比于两段式模型预测控制,所提策略的交流侧输出电流跟踪更加精准,谐波畸变率更小。

关键词：模块化多电平变换器改进两段式模型预测控制附加冗余子模块电容电压均衡总谐波畸变率

基于无线传感器的架空配电线路动态增容系统研究

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电测与仪表 2024年

作者：张树森孙建超江华华李磊杨长青袁嘉伟上海电力大学国网河南省电力公司信阳供电公司

在新型电力系统建设背景下，架空配电线路的热稳定极限容量，尤其是在N-1模式下互联线路的输送能力成为制约电网灵活运行和可靠供电的瓶颈。动态增容技术为提高现有线路输送能力和资产利用率，解决高峰负荷用电提供了重要的技术手段，... 详细信息

在新型电力系统建设背景下，架空配电线路的热稳定极限容量，尤其是在N-1模式下互联线路的输送能力成为制约电网灵活运行和可靠供电的瓶颈。动态增容技术为提高现有线路输送能力和资产利用率，解决高峰负荷用电提供了重要的技术手段，而数据监测是架空配电线路动态增容实现的基础。为此文中开发了一种基于无线传感器的架空配电线路动态增容系统，通过采集导线温度和微气象等数据信息，实时计算导线载流量和隐形载流裕度。并于河南电网某10 kV架空线路上进行了装置挂网实验与应用。结果表明，本文开发的架空配电线路动态增容系统能够准确计算出导线实时载流量，充分挖掘隐形载流裕度，给出导线安全可传输载流量额度，为线路高峰电力传输提供重要的科学数据参考。

关键词：新型电力系统架空配电线路动态增容系统载流量

新能源大规模并网环境下变电站防孤岛技术研究

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电力系统保护与控制 2024年第3期52卷 161-171页

作者：耿新马文恒武琼王临宁翟君毅赵建军国网河南省电力公司平顶山供电公司河南平顶山467000 河南平高通用电气有限公司河南平顶山467000

针对新能源规模化并网给变电站带来的孤岛运行风险,研究基于电网拓扑和纵向通信的全站孤岛识别技术及相关切机策略。针对现有变电站新能源联切回路错综复杂的现状,基于电网拓扑模型,设计以联切矩阵为主的回路优化策略,建立联切间隔与新... 详细信息

针对新能源规模化并网给变电站带来的孤岛运行风险,研究基于电网拓扑和纵向通信的全站孤岛识别技术及相关切机策略。针对现有变电站新能源联切回路错综复杂的现状,基于电网拓扑模型,设计以联切矩阵为主的回路优化策略,建立联切间隔与新能源间隔之间的映射关系,大幅降低新能源间隔扩建时电网在运设备配合传动频率及后期运维难度。针对区域孤岛问题,提出基于多站信息融合的孤岛广域判别技术。采集并分析开关量、功率突变等关键信息,结合就地电气量变化得出可靠判别结果,避免新能源出力与孤岛负荷大体平衡时因无法快速识别孤岛带来的备自投及重合闸误动风险。研究表明,以联切矩阵为主的回路优化策略能大幅降低现场新能源联切回路数量,基于多站信息融合的孤岛广域判别技术可解决新能源出力与孤岛负荷大体平衡时孤岛识别问题。结合电网侧过/欠压及过/欠频等判据,形成完备的电网侧变电站反孤岛解决方案。

关键词：新能源并网联切孤岛矩阵

风雨作用下黄河滩区输电线杆倾覆失稳机理及影响因素分析

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华北水利水电大学学报(自然科学版) 2024年

作者：闫长斌程沛铭南钰郑罡海岳时刚郑州大学土木工程学院国网河南省电力公司开封供电公司

针对强风和暴雨天气引起的输电线杆倾覆失稳问题，通过模型试验和数值模拟，结合黄河滩区粉土特性，分析了天气条件、杆体埋深和土体压实度对输电线杆杆顶位移、倾斜率以及土体位移场的影响规律，探讨了风荷载以及降雨环境下粉土强度劣... 详细信息

针对强风和暴雨天气引起的输电线杆倾覆失稳问题，通过模型试验和数值模拟，结合黄河滩区粉土特性，分析了天气条件、杆体埋深和土体压实度对输电线杆杆顶位移、倾斜率以及土体位移场的影响规律，探讨了风荷载以及降雨环境下粉土强度劣化诱发的输电线杆倾覆破坏机理，建立了风雨作用下输电线杆的最小安全埋深经验公式。研究结果表明：土体压实度、含水率、输电线杆埋深、风力对输电线杆抗倾覆稳定性具有显著影响；含水率越大，对于杆后土体位移范围的影响越大；风力每增加1级，输电线杆最小安全埋深需增加0.25 m；土体压实度每增加5%，输电线杆最小安全埋深可减少0.10 m，提高压实度有助于增强土体整体稳定性和抵抗变形的能力。

关键词：风荷载土体含水率黄河滩区粉土输电线杆倾覆失稳最小安全埋深影响因素

基于节点网元的韧性配电网时-空调度序列协同优化负荷恢复策略

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电力自动化设备 2024年第1期44卷 73-79页

作者：孙明琦郑予容林苑刘振宇国网上海市电力公司市南供电公司上海200030

为提升配电网的韧性,在更大的时间尺度和空间范围内确保新型电力系统下灵活、高效的电力供应,提出一种新颖的基于节点网元的韧性配电网时-空调度序列协同优化负荷恢复策略,获取配电网灾后场景下的最优负荷恢复序列方案及其调度时刻表。... 详细信息

为提升配电网的韧性,在更大的时间尺度和空间范围内确保新型电力系统下灵活、高效的电力供应,提出一种新颖的基于节点网元的韧性配电网时-空调度序列协同优化负荷恢复策略,获取配电网灾后场景下的最优负荷恢复序列方案及其调度时刻表。在多智能体代理系统架构下提出节点网元的概念,制定负荷恢复序列方案,通过邻近节点间局部信息的交互获取全局参数信息,作为灾后信息网络受损下负荷恢复优化模型的输入。对灾后负荷恢复模型中的混合整数线性规划问题进行求解,获取负荷恢复路径及修复时刻表,形成由多个分布式电源组成的节点网元以恢复停电负荷,实现检修人员调度和操作人员调度间的协同优化。最后,通过改进IEEE 37节点和IEEE 123节点系统验证了所提协同调度优化模型的有效性。

关键词：节点网元负荷恢复韧性配电网检修人员操作人员调度序列

基于振动信号与深度学习的电力变压器故障诊断方法

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电工电能新技术 2024年第10期 1-12页

作者：李浩魏繁荣王浩李旭东国网河南省电力公司洛阳市偃师供电公司华中科技大学电气与电子工程学院国网河南省电力公司信息通信分公司

针对当前电力变压器机械故障实时诊断准确率较低的问题，本文提出了一种基于振动信号与深度学习的电力变压器故障诊断方法。首先针对电力变压器箱体表面振动信号采用改进自适应噪声完备经验模态分解（ICEEMDAN）对其进行分解以获取重构... 详细信息

针对当前电力变压器机械故障实时诊断准确率较低的问题，本文提出了一种基于振动信号与深度学习的电力变压器故障诊断方法。首先针对电力变压器箱体表面振动信号采用改进自适应噪声完备经验模态分解（ICEEMDAN）对其进行分解以获取重构信号，并引入模糊熵值构建振动特征向量。然后以卷积神经网络-双向门控循环单元（CNN-BiGRU）组成基础分类网络以实现特征分类，并引入高效通道注意力机制（ECAM）提升CNN学习性能。最后设计一种基于ICMIC混沌映射、自适应动态扰动和精英反向学习混合改进得到多策略协同优化秃鹰搜索（MSCOBES）算法，并将改进后的算法应用于实现CNN-BiGRU的超参数寻优，从而得到基于MSCOBES-CNN-BiGRUECAM的电力变压器故障诊断优化模型。在实验中对于试验变压器的机械故障进行诊断，实验结果表明本文所提出的方法对于电力变压器不同类型的机械故障的诊断准确率可达99.4%。

关键词：电力变压器故障诊断 ICEEMDAN CNN-BiGRU MSCOBES ICMIC混沌映射自适应动态扰动精英反向学习

考虑荷电与储氢状态的风光氢储系统动态控制仿真模型

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中国电力 2024年第7期57卷 109-124页

作者：邵冲胡荣义余姣王明典国网甘肃省电力公司甘肃兰州730000 国网甘肃省电力公司张掖供电公司甘肃张掖734000

储能是平抑可再生能源波动的重要手段之一。考虑内部气体跨膜传输现象,基于质子交换膜电解槽的组件结构以及电化学和热平衡原理,构建了可描述质子交换膜电解槽物质传输以及能量转换的精细化仿真模型。在此基础上,建立了包含电化学储能... 详细信息

储能是平抑可再生能源波动的重要手段之一。考虑内部气体跨膜传输现象,基于质子交换膜电解槽的组件结构以及电化学和热平衡原理,构建了可描述质子交换膜电解槽物质传输以及能量转换的精细化仿真模型。在此基础上,建立了包含电化学储能、氢储能的电-氢耦合系统模型。提出了一种考虑电化学储能荷电状态与氢储能氢状态的双层协调控制策略。上层功率分配考虑了系统内电负荷和氢负荷需求变化,将电化学储能荷电状态、储氢罐氢状态作为重要约束因素,确定系统各设备的工作模式。底层控制根据设备的工作特性,采用PQ控制、VQ控制等方法实现功率追踪调整。通过多种不同运行场景的算例仿真验证了所提模型与控制方法的有效性。研究成果可为风光氢储系统控制策略优化提供支撑。

关键词：可再生能源氢储能电化学储能荷电状态储氢状态协调控制

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基于全纯嵌入的多时间断面潮流快速计算方法

电力自动化设备 2024年第8期44卷 193-200页

作者：李宏仲罗福新丁豪杰上海电力大学电气工程学院上海200090 国网河南省电力公司三门峡供电公司河南三门峡472000

为分析新型电力系统的长时间尺度特性,需开展多时间断面下的潮流计算。提出基于全纯嵌入的多时间断面潮流快速计算方法,在较小的误差下实现配电网多时间断面电压幅值和相角的快速计算。对全纯嵌入法中的电压幂级数系数开展数值分析,推... 详细信息

为分析新型电力系统的长时间尺度特性,需开展多时间断面下的潮流计算。提出基于全纯嵌入的多时间断面潮流快速计算方法,在较小的误差下实现配电网多时间断面电压幅值和相角的快速计算。对全纯嵌入法中的电压幂级数系数开展数值分析,推导出电压幂级数系数的线性计算方法。在此基础上,提出2种多时间断面潮流快速计算方式。配电网测试系统的测试结果验证了所提方法的有效性。

关键词：全纯嵌入潮流计算多时间断面线性化配电网