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配电变压器三相不平衡附加损耗量化分析

电力自动化设备 2024年第8期44卷 124-129页

作者：李智立符玲熊思宇邵先军汪泽州西南交通大学电气工程学院四川成都611756 国网四川省电力公司成都供电公司四川成都610000 国网浙江省电力公司电力科学研究院浙江杭州310000 国网浙江省电力公司海盐县供电公司浙江嘉兴314300

配电网变压器三相不平衡附加损耗的计算由于缺乏对铁耗等的全面分析而精度不高。考虑到损耗治理依赖于精确有效的损耗数据,故提出计及铁耗变化的配电变压器三相不平衡附加损耗计算方法。利用磁动势平衡方程式来分析励磁磁动势和主磁通... 详细信息

配电网变压器三相不平衡附加损耗的计算由于缺乏对铁耗等的全面分析而精度不高。考虑到损耗治理依赖于精确有效的损耗数据,故提出计及铁耗变化的配电变压器三相不平衡附加损耗计算方法。利用磁动势平衡方程式来分析励磁磁动势和主磁通的产生过程,以建立励磁电流与一、二次侧相电流的关系。根据配电变压器的绕组联结方式建立正序、负序和零序等值电路模型,给出三相不平衡下的附加损耗计算方法。仿真测试结果表明,与现有方法相比,所提附加损耗计算方法能够量化反映三相不平衡对变压器损耗产生的影响,在不同负荷率和不同励磁阻抗参数条件下均具有更低的计算误差。

关键词：三相不平衡配电变压器对称分量附加损耗相量估计

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可控电感在WPT系统动态性能的优化方法

重庆大学学报 2024年第6期47卷 103-117页

作者：凌荣光何磊杰刘巧孟繁超叶佳青唐春森国网浙江省电力有限公司宁波供电公司浙江省宁波市315000 重庆大学自动化学院重庆400044

SS型Buck-WPT(Buck-wireless power transfer)系统由Buck电路和基本的SS型无线电能传输电路组成。该电路系统因为结构和控制方式简单、控制效果明显等优点在感应式无线电能传输方面得到广泛应用。但该电路的动态特性并不能满足一些时变... 详细信息

SS型Buck-WPT(Buck-wireless power transfer)系统由Buck电路和基本的SS型无线电能传输电路组成。该电路系统因为结构和控制方式简单、控制效果明显等优点在感应式无线电能传输方面得到广泛应用。但该电路的动态特性并不能满足一些时变系统对快速性的较高要求。例如,系统在启动时会存在较强震荡和较大超调,系统负载改变时稳定状态会发生改变且存在明显抖动,系统极限空载时原边谐振电流会增大,且该电流值远超出安全工作范围。本文提出了一种基于可控电感的SS型Buck-WPT系统。首先,分析了电感值可调的方法并在COMSOL中建立仿真模型验证其电感值可控的特性。其次,对SS型Buck-WPT系统进行数学建模,将SS型WPT系统作为Buck电路的特殊负载,推导SS型Buck-WPT系统状态空间方程。研究其三维空间内相轨迹的降维描述方法,将该系统用二维相轨迹描述系统运行过程。然后,通过分析启动阶段相轨迹运行规律,改进前级Buck电路。将传统Buck电路中的电感换成可控电感,运用其电感值可调的控制系统开通阶段的运行轨迹,使系统在1个开关周期内无超调快速进入稳态。当系统负载改变时,系统的输出电压会改变,且是不断抖动来回反复的过程,利用PI算法对系统进行恒流控制。通过可控电感控制系统相轨迹,使副边输出能无抖动快速进入稳态,保证输出电压不变。针对SS型谐振网络的Buck-WPT系统中出现空载大电流的问题,提出了将可控电感串联接入原边谐振网络的方法。实时检测原边谐振电流值,该值超过正常工作范围,感值就快速增大,减小原边谐振电流,达到空载时维持原边谐振电流安全值以下。最后,验证上述方法在优化SS型Buck-WPT系统动态特性的有效性,在Simulink中搭建仿真电路。该方法能减小工作条件改变时带来的系统抖动,且在不改变系统响应速度前提下减小超调,优化系统动态性能,增强系统抗负载扰动力,提高系统带负载能力有明显效果。

关键词：无线电能传输动态性能优化可控电感相轨迹规划

低频输电系统中运行频率对变流器稳定性影响分析

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电力自动化设备 2024年第10期44卷 92-98页

作者：徐路遥宋平国网浙江省电力有限公司杭州供电公司浙江杭州310009

为分析低频工况下运行频率对并网变流器小干扰稳定性的影响,分析了包含频率变量的锁相环、电流内环、LC滤波器和线路的动态方程,推导了对应的小信号模型,建立了变流器和电网的阻抗模型,展示了变流器阻抗模型不受运行频率影响的机理。组... 详细信息

为分析低频工况下运行频率对并网变流器小干扰稳定性的影响,分析了包含频率变量的锁相环、电流内环、LC滤波器和线路的动态方程,推导了对应的小信号模型,建立了变流器和电网的阻抗模型,展示了变流器阻抗模型不受运行频率影响的机理。组建了变流器并网系统的闭环特征方程,使用根轨迹法揭示了运行频率的变化对并网变流器小干扰稳定性的影响规律。基于MATLAB/Simulink平台,分别搭建了运行频率为20Hz和50Hz的变流器并网系统仿真模型,仿真结果与理论分析一致。

关键词：低频输电系统并网变流器小干扰稳定性运行频率阻抗模型

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电力系统摇摆方程的侵入式谐波解及分析

电网技术 2024年第5期48卷 2022-2030,I0061,I0063,I0064页

作者：李京甘德强倪秋龙周靖皓曹建伟浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027 国网浙江省电力有限公司浙江省杭州市310027 国网浙江省电力有限公司湖州供电公司浙江省湖州市313000

开展了大干扰背景下电力系统摇摆方程的侵入式谐波解研究。首先,针对二次微分代数系统的初值问题,提出了系统化的二次型谐波平衡方法;其次,将电网运动方程映射至解耦空间,扩展了摇摆方程的高阶分块解耦形式,并借助二次型谐波平衡方法,... 详细信息

开展了大干扰背景下电力系统摇摆方程的侵入式谐波解研究。首先,针对二次微分代数系统的初值问题,提出了系统化的二次型谐波平衡方法;其次,将电网运动方程映射至解耦空间,扩展了摇摆方程的高阶分块解耦形式,并借助二次型谐波平衡方法,给出了摇摆方程的侵入式谐波解;然后,基于该谐波解分析了电网稳定运动形态特征的数学机理,建立了电力系统暂态稳定的非线性状态-输出方程;最后,单机无穷大系统、IEEE 3机9节点系统的仿真算例进一步验证了所提方法及理论分析的有效性。

关键词：摇摆方程功角动态谐波平衡法暂态稳定

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面向配网规划的光储最优配比显式表征及量化分析方法

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南方电网技术 2024年

作者：王旭晴龚向阳杨林泽董博曾德龙王海玲汪洋赖晓文雷星雨北京清能互联科技有限公司国网浙江省电力有限公司宁波市奉化区供电公司宁波恒晨电力建设有限公司

随着光伏大规模接入配电网，为平抑光伏出力的波动性，提高配网运行经济效益，储能作为灵活、经济的可控资源，成为配电网规划投资的重要选择。传统的配网规划光储最优配比以及经济效益分析方法通过对不同光伏容量下的规划问题进行求解... 详细信息

随着光伏大规模接入配电网，为平抑光伏出力的波动性，提高配网运行经济效益，储能作为灵活、经济的可控资源，成为配电网规划投资的重要选择。传统的配网规划光储最优配比以及经济效益分析方法通过对不同光伏容量下的规划问题进行求解，以获得光储配比。此类方法需要求解大量规划问题，计算效率低下，且无法显式量化地分析储能容量对于整体经济效益的影响，难以对系统规划起到指导作用。为此，提出了一种面向配网规划的光储最优配比显式表征及量化分析方法。首先，考虑接入配网的光伏出力以及储能物理运行特性约束，构建以配网光储规划总体经济效益最高为目标的配网光储规划模型，并通过预求解的方法将模型进行凸转化。然后，基于多参数规划方法，以光伏容量为规划参数，构建储能最优规划容量以及配网规划总体成本与配网接入光伏容量的解析表达式。最后，基于解析表达式分析不同光伏容量下最优储能容量以及最优光储配比对配网规划整体经济效益的影响机理，以辅助配网规划方案的制定。在PJM5节点系统与IEEE 141节点系统的算例分析结果验证所提方法的有效性。

关键词：光储联合系统配电网规划多参数规划

基于ICEEMDAN的钢铁行业负荷预测方法

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浙江电力 2024年第5期43卷 27-34页

作者：张思李洋王波朱耿贺旭国网浙江省电力有限公司杭州310007 国网浙江省电力有限公司宁波供电公司浙江宁波315100

针对钢铁行业负荷预测精度不高的问题,提出了基于ICEEMDAN(改进的自适应噪声完备集合经验模态分解)的钢铁行业负荷预测方法。首先,通过ICEEMDAN将钢铁行业电力负荷分解为高、低频模态分量。其次,基于GA(遗传)算法筛选出高、低频分量的... 详细信息

针对钢铁行业负荷预测精度不高的问题,提出了基于ICEEMDAN(改进的自适应噪声完备集合经验模态分解)的钢铁行业负荷预测方法。首先,通过ICEEMDAN将钢铁行业电力负荷分解为高、低频模态分量。其次,基于GA(遗传)算法筛选出高、低频分量的主要影响因素,并采用PSO-BP(粒子群优化-反向传播神网络)算法分别构建高、低频分量预测模型。最后,将各组分量的预测结果迭代重组,得到最终的负荷预测结果。算例分析结果表明,相较于其他预测方法,该方法的预测误差小,精度较高。

关键词：冲击负荷负荷预测 ICEEMDAN模型遗传算法 PSO-BP模型

基于综合谐波驱动的光伏场站集电线路保护新方案

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中国电力 2024年

作者：沃建栋潘武略李跃辉吴佳毅国网金华供电公司国网浙江省电力有限公司

大型光伏场站集电线一般配置三段式电流保护，因逆变型电源接入引起集电线路故障特征改变，存在现有集电线保护灵敏度不足，甚至非故障线路误动等问题，为此提出一种基于综合谐波驱动的光伏场站集电线路保护新方案。首先分析光伏场站集... 详细信息

大型光伏场站集电线一般配置三段式电流保护，因逆变型电源接入引起集电线路故障特征改变，存在现有集电线保护灵敏度不足，甚至非故障线路误动等问题，为此提出一种基于综合谐波驱动的光伏场站集电线路保护新方案。首先分析光伏场站集电线故障后的谐波来源及分布特性，利用FOCT优良的测量性能作为电流谐波获取基础。通过NSGA-Ⅱ算法计算最优谐波特征权值，提升故障电流综合谐波特征显度。最后构建相应高次谐波启动判据和综合谐波动作判据。在PSCAD仿真平台中搭建光伏场站电磁暂态仿真模型，对于不同相间故障类型、不同合闸角、不同集电线路故障位置等情况进行仿真研究，结果证明该保护方案均能有效动作。

关键词：光伏电站集电线路全光纤电流互感器暂态特征谐波保护

基于零序电流TEO梯度能量的光伏场站集电线路故障选线方法

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中国电力 2024年

作者：郑燃吴佳毅杜浩良潘武略国网金华供电公司国网浙江省电力有限公司

光伏场站环境一般较为恶劣，集电线路作为其薄弱环节极易发生单相接地短路故障，进而破坏系统稳定性，开展光伏场站集电线路的快速故障选线对保证系统平稳运行十分重要。提出了基于零序电流梯度Teager能量算子（teager energy operator... 详细信息

光伏场站环境一般较为恶劣，集电线路作为其薄弱环节极易发生单相接地短路故障，进而破坏系统稳定性，开展光伏场站集电线路的快速故障选线对保证系统平稳运行十分重要。提出了基于零序电流梯度Teager能量算子（teager energy operator，TEO）的光伏场站集电线路故障选线方法。首先，针对单相接地故障建立集电线路零序电流序网模型，并分析故障线和非故障线的零序电流电压分布规律以及故障期间光伏电源的馈出特性。其次，采用快速傅里叶变换（FFT）提取零序电流工频分量，并基于此定义了零序电流梯度，进一步减小噪声干扰影响，使故障特性更加明显。采用TEO计算零序电流梯度能量值，进一步放大故障特征，并基于故障线和非故障线测点处能量值差异整定阈值，提出故障选线判据。最后，基于PSCAD软件搭建光伏场站集电线路模型。仿真验证表明，该方法在不同故障位置、接地电阻、机组出力、噪声干扰场景下都有良好的选线效果。

关键词：集电线路快速傅里叶变换梯度能量故障选线

计及多重不确定性的规模化电动汽车接入配电网调度方法

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电力系统自动化 2024年第7期48卷 138-146页

作者：李金鹏冯华陈晓刚章寒冰占震滨许银亮清华大学深圳国际研究生院广东省深圳市518000 国网浙江省电力有限公司丽水供电公司浙江省丽水市323000 国网浙江省电力有限公司浙江省杭州市310027 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院浙江省杭州市310014

规模日益增长的电动汽车和可再生能源带来的不确定性给配电网的安全运营带来了严峻挑战。为综合考虑多重不确定性、平衡运营成本与系统可靠性,首先,提出一种基于分布鲁棒联合机会约束的电动汽车-配电网充放电调度模型。该模型将节点电... 详细信息

规模日益增长的电动汽车和可再生能源带来的不确定性给配电网的安全运营带来了严峻挑战。为综合考虑多重不确定性、平衡运营成本与系统可靠性,首先,提出一种基于分布鲁棒联合机会约束的电动汽车-配电网充放电调度模型。该模型将节点电压、支路功率、备用需求等通过联合机会约束建模,可以直观地管理系统整体的可靠性。然后,为求解该模型,基于最优Bonferroni近似方法将联合机会约束问题转化为混合整数二次规划模型,其中,风险等级也被视为决策变量。随后,在不同电力系统上验证了所提模型的有效性和可扩展性。结果表明,所提模型克服了经典的随机优化和鲁棒优化存在的问题,能够有效平衡成本和可靠性,计算效率高、可扩展性好,较Bonferroni近似方法降低约6.5%的成本。

关键词：电动汽车配电网联合机会约束分布鲁棒优化模型最优Bonferroni近似方法不确定性风险管理