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基于全阶模型的直驱风电机组多时间尺度等效惯量机理建模

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电力系统自动化 2024年第8期48卷 79-90页

作者：姜继恒鲁宗相乔颖李佳明程艳关逸飞汪挺电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学) 北京市100084 国网山东省电力公司电力科学研究院山东省济南市250003 国网山东省电力公司山东省济南市250000

构建风电机组的等效惯量模型是开展风电场暂态支撑定量分析与优化控制工作的关键基础,在转动惯量降低、频率特性劣化的高比例可再生能源电网场景下尤其关键。然而,现有模型研究往往结合分析目标侧重若干环节而未能建立全环节的完整模型... 详细信息

构建风电机组的等效惯量模型是开展风电场暂态支撑定量分析与优化控制工作的关键基础,在转动惯量降低、频率特性劣化的高比例可再生能源电网场景下尤其关键。然而,现有模型研究往往结合分析目标侧重若干环节而未能建立全环节的完整模型,也未能揭示不同时间尺度降阶模型与计算精度的关系。首先,以直驱风电机组为对象,在对比风电等效惯量与同步机惯量在机理和实现方式等方面差异的基础上,分析了机械、控制、电气等环节对风电等效惯量的动态影响,建立了风电机组的频率响应全阶模型。然后,基于奇异摄动理论推导了考虑不同时间尺度动态的等效惯量降阶模型,应用瓦西里耶娃理论推导了误差与模型时间尺度之间的关系。最后,采用电磁暂态仿真算例验证了全阶机理模型的有效性及不同降阶模型的精度水平。

关键词：风电机组等效惯量多时间尺度奇异摄动降阶模型瓦西里耶娃理论

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变电站智能化技术在电力系统中的应用

电力设备管理 2024年第14期 44-46页

作者：刘龙鞠琪国网山东省济南市长清区供电公司

电力系统是由发电、输电、变电、配电以及电力调度等环节组成的电能生产、传输和分配的系统。将智能化技术运用于电力系统中,可以提高电力系统的运行效率,推动电力系统发展。变电站作为电力系统中电能转换和分配重要一环,其智能化技术... 详细信息

电力系统是由发电、输电、变电、配电以及电力调度等环节组成的电能生产、传输和分配的系统。将智能化技术运用于电力系统中,可以提高电力系统的运行效率,推动电力系统发展。变电站作为电力系统中电能转换和分配重要一环,其智能化技术应用显著。

关键词：智能化技术电力系统变电站应用

基于双尺度卷积神经网络的TMMC直流母线电容参数辨识

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电源学报 2024年

作者：代子阔张东升刘尚坤郭任陈丽娟汪诚国网辽宁省电力有限公司鞍山供电公司国网阜新供电公司南京理工大学自动化学院国网辽宁省电力有限公司国网沈阳供电公司国网本溪供电公司

T型级联模块化多电平变换器（TMMC）结合多电平和级联模块化技术，具有九电平端口电压、冗余开关模式、多电源端口和硬件复用等特点，是实现高功率密度高效率不间断供电电源（UPS）的理想拓扑之一。然而，直流母线电容器数量多、易失效... 详细信息

T型级联模块化多电平变换器（TMMC）结合多电平和级联模块化技术，具有九电平端口电压、冗余开关模式、多电源端口和硬件复用等特点，是实现高功率密度高效率不间断供电电源（UPS）的理想拓扑之一。然而，直流母线电容器数量多、易失效，对TMMC-UPS的可靠运行构成威胁，因此，考虑对TMMC-UPS场合母线电容器进行监测来智能感知电容容量变换、预防电容退化故障，保证不间断供电可靠性。提出一种双尺度卷积神经网络模型，通过提取电容电压纹波的低频和中频特征，实现电容容值和串联电阻的双重识别，提高电容器状态监测精度。所提方法基于数据驱动，不依赖数学模型，同时不需要增加额外测量硬件，易推广到其他类型变换器的参数辨识领域。

关键词：电容 T型级联模块化多电平变换器参数辨识双尺度卷积神经网络

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快速真空开关合闸触头弹跳暂态过程研究

高压电器 2024年第5期60卷 54-60页

作者：王协东陈萍国网河南省电力公司淇县供电公司河南鹤壁456750

以电磁斥力驱动器作为操动机构的快速真空开关具有分闸速度快,分合闸时间短和分合闸时间分散性小的优势,目前已广泛应用于多种电力设备中。目前对于快速真空开关的分闸过程已有众多研究,但合闸过程的相关问题尚属空白。文中研究了快速... 详细信息

以电磁斥力驱动器作为操动机构的快速真空开关具有分闸速度快,分合闸时间短和分合闸时间分散性小的优势,目前已广泛应用于多种电力设备中。目前对于快速真空开关的分闸过程已有众多研究,但合闸过程的相关问题尚属空白。文中研究了快速真空开关合闸过程中触头弹跳问题。建立了多物理场耦合仿真模型,完整描述了快速真空开关的合闸过程。得到了快速真空开关的v1与Dmax的关系,其中v1为合闸过程中动静触头首次接触的瞬时速度,Dmax为动触头的最大弹跳距离。根据这一关系式,确定了合闸过程中无触头弹跳情况下的临界瞬时合闸速度vcri。根据vcri限制,设计了一种新型的油阻尼器来调节快速真空开关的合闸行程曲线,实现无触头弹跳合闸。研制了装备新型油缓冲器的快速真空开关,搭建了机械特性测试平台,对其合闸特性进行了测试。测试结果表明:测量结果与仿真结果之间的误差不超过10%,且实现了无触头弹跳合闸。

关键词：快速真空开关电磁斥力驱动器多物理场耦合仿真合闸弹跳

双碳目标下基于贝叶斯改进深度学习算法的微网主从博弈调度优化

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电气工程学报 2024年第2期19卷 249-258页

作者：夏懿马龙吴舒婷马利东孔巧玉国网临夏供电公司临夏731100

风机、光伏和负荷的不确定性及多主体利益的不协调,给微网调度优化带来了挑战,提出基于BNN-DL源荷预测的微网多主体多目标协调调度优化模型。首先深度神经网络融合贝叶斯法完成历史数据、气象因素和源荷的非线性关系映射,实现源荷精准... 详细信息

风机、光伏和负荷的不确定性及多主体利益的不协调,给微网调度优化带来了挑战,提出基于BNN-DL源荷预测的微网多主体多目标协调调度优化模型。首先深度神经网络融合贝叶斯法完成历史数据、气象因素和源荷的非线性关系映射,实现源荷精准预测。其次考虑微网经济性与能源利用率,提出微网日前与实时两阶段模型,日前阶段以储能运行、负荷调度、电能交易成本最低为目标构建模型进行优化。实时阶段为有效协调微网电能交互,建立微网发电与用户间的Stackelberg博弈模型,同时通过发电方非合作博弈和用户方演化博弈模拟电能价格和购电需求策略,并证明存在均衡解,然后运用反向变异麻雀搜索算法对两阶段模型进行求解。最后通过算例仿真分析,结果表明所提方法具有较好的自适应性,能够提高微网经济效益和能源利用率。

关键词：双碳目标深度学习贝叶斯算法微网调度优化主从博弈

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基于FBG信号和DECE-PCA-BHOSVM的变压器绕组径向松动状态评估

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电气工程学报 2024年第2期19卷 381-390页

作者：许洪华许自强李勇尹来宾国网南京供电公司南京210000

变压器作为电力系统的关键设备,其绕组松动状态的识别对电网的稳定运行具有重要意义。针对传统监测方法环境干扰较大、应用复杂等问题,提出了使用两类不同的布拉格光纤光栅(Fiber bragg grating,FBG)传感器采集变压器绕组关键测点温度... 详细信息

变压器作为电力系统的关键设备,其绕组松动状态的识别对电网的稳定运行具有重要意义。针对传统监测方法环境干扰较大、应用复杂等问题,提出了使用两类不同的布拉格光纤光栅(Fiber bragg grating,FBG)传感器采集变压器绕组关键测点温度与应变信号,经快速解耦与自适应噪声完备集合经验模态分解后(Fast decoupling and complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,DECE),提取关键参数并进行主元分析(Principal component analysis,PCA)。对降维后的特征采用基于黑洞优化的支持向量机(Support vector machine based on black hole optimization,BHOSVM)进行分类,实现对变压器绕组径向松动状态的监测与定位。诊断结果表明,所提诊断方法对变压器绕组径向松动状态的识别准确率达到96.8%。

关键词：布拉格光纤光栅油浸变压器支持向量机黑洞优化算法

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充电用能约束下工业园区负荷管控的随机优化策略

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中国电力 2024年

作者：茹传红卢姬秦建张军达常俊晓蒋贝妮国网浙江综合能源服务有限公司国网浙江台州供电公司

为了解决工业园区微电网在能源短缺情况下的负荷管理问题，提出了一种管理用户特定负荷的新方法。将用户特定负荷管理定义为一个随机预测模型控制问题，对光伏和用户电力需求进行预测建模，并结合两阶段随机规划和近似动态规划进行求解... 详细信息

为了解决工业园区微电网在能源短缺情况下的负荷管理问题，提出了一种管理用户特定负荷的新方法。将用户特定负荷管理定义为一个随机预测模型控制问题，对光伏和用户电力需求进行预测建模，并结合两阶段随机规划和近似动态规划进行求解。在模拟用户对负荷管理响应的环境中，通过2种控制器测试了替代解决方案的有效性。结果表明，即使没有用户响应的完整模型，控制器使用预测模型来调度负荷管理也可以显著提高电力可用性和用户的消费效益。

关键词：工业园区负荷管理随机预测模型两阶段随机规划近似动态规划

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

有限台区信息下的分布式光伏逆变器协同调压策略

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现代电力 2024年第3期41卷 593-600页

作者：于海东刘洋李立生张世栋刘文彬黄敏张鹏平国网山东省电力公司电力科学研究院山东省济南市250003

针对低压配电台区量测信息有限、计算资源不足的现实问题,提出一种基于实测灵敏度矩阵的光伏逆变器有功、无功协同调压策略。首先,通过调整光伏出力并观察记录节点电压变化,获取有功、无功调压灵敏度矩阵。然后,考虑逆变器容量约束、功... 详细信息

针对低压配电台区量测信息有限、计算资源不足的现实问题,提出一种基于实测灵敏度矩阵的光伏逆变器有功、无功协同调压策略。首先,通过调整光伏出力并观察记录节点电压变化,获取有功、无功调压灵敏度矩阵。然后,考虑逆变器容量约束、功率因数约束,在保证电压质量的前提下,以有功出力最大化、无功出力最小化为目标,提出多台光伏逆变器协同调压线性优化模型。最后,以某农村配电台区为例验证所提策略的有效性、控制精度以及计算速度。结果表明,该策略充分利用了逆变器无功调压能力,能够在精准控制台区电压水平的基础上有效减少弃光,同时求解速度较快,可适用于实际配电台区有限的计算资源。

关键词：配电网分布式光伏电压调节功率调整电压灵敏度线性优化