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多机电力网络系统振荡中心的存在机理及识别方法

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电力系统及其自动化学报 2024年

作者：李京李振垚甘德强倪秋龙周靖皓曹建伟浙江大学电气工程学院国网浙江省电力有限公司国网浙江省电力有限公司湖州供电公司

随着电网规模和复杂度的不断提升，研究多机复杂场景下电网振荡中心存在机理及识别方法对保障电网的安全稳定运行具有重要意义。首先，基于网络特性，论证电网源荷矩阵FLG行和为1的结构性质，结合电网摇摆模式揭示多机电力网络系统振荡... 详细信息

随着电网规模和复杂度的不断提升，研究多机复杂场景下电网振荡中心存在机理及识别方法对保障电网的安全稳定运行具有重要意义。首先，基于网络特性，论证电网源荷矩阵FLG行和为1的结构性质，结合电网摇摆模式揭示多机电力网络系统振荡中心的存在机理；然后，根据电网节点依特征向量符号特征进行分群的特点，将节点电压的电势分量依据特征向量进行矩阵分解，明晰暂态过程中振荡中心电势分量的演化规律，并结合节点域定理提出基于特征向量元素分布的振荡中心识别方法；最后，IEEE 3机9节点系统算例、IEEE 4机两区域系统算例和IEEE 10机39节点系统算例进一步验证了本文理论分析及所提方法的有效性。

关键词：振荡中心矢量分解特征向量拉普拉斯矩阵识别方法

多馈入直流系统电压稳定中静态负荷影响的定量分析和评估方法

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电工技术学报 2024年

作者：王奕鑫唐宇叶琳周靖皓柳昂辛焕海国网浙江省电力有限公司国网浙江省电力有限公司湖州供电公司浙江大学电气工程学院

随着多回直流集中落点受端电网负荷中心，交流电网相对变弱，分析负荷对直流多馈入系统电压稳定的影响，对精确度量受端电网电压支撑能力至关重要。该文首先建立了直流、负荷、交流电网的准稳态模型，推导了单馈入系统短路比受负荷影响... 详细信息

随着多回直流集中落点受端电网负荷中心，交流电网相对变弱，分析负荷对直流多馈入系统电压稳定的影响，对精确度量受端电网电压支撑能力至关重要。该文首先建立了直流、负荷、交流电网的准稳态模型，推导了单馈入系统短路比受负荷影响的定量关系式；其次，基于结构保持和模态摄动理论，将包含负荷的多馈入系统雅克比矩阵近似解耦，分析了负荷对广义短路比的作用机理；最后给出了基于数据驱动的广义短路比实用计算方法和稳定裕度评估流程。研究表明，考虑负荷影响后，广义短路比实际值改变，而临界值不变。仿真算例验证了所提分析方法的合理性和有效性。

关键词：电压稳定广义短路比负荷特性多馈入系统模态摄动

面向储能辅助火电机组一次调频的深度强化学习控制策略

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西安交通大学学报 2024年第6期58卷 186-192页

作者：王建波孙冉刘忠凯张小科郭泓佐胡怀中国网河南省电力公司郑州450000 西安交通大学自动化科学与工程学院西安710100 国网河南省电力公司电力科学研究院郑州450052

为充分挖掘火储联合系统中储能单元的一次调频潜力,同时减少火电机组调频频度,提出了一种基于双延迟深度确定性策略梯度算法的储能辅助火电机组一次调频控制策略。搭建了典型含有火储联合调频系统的区域电网一次调频模型;以提高电网频... 详细信息

为充分挖掘火储联合系统中储能单元的一次调频潜力,同时减少火电机组调频频度,提出了一种基于双延迟深度确定性策略梯度算法的储能辅助火电机组一次调频控制策略。搭建了典型含有火储联合调频系统的区域电网一次调频模型;以提高电网频率控制效果、维持储能荷电状态(SOC)平稳、减少火电机组调频动作次数等多项目标建立优化问题,综合考虑电网运行状态及调频动作的约束,将储能辅助火电机组一次调频问题建模为一个马尔可夫决策过程;使用双延迟深度确定性策略梯度算法进行优化问题求解。典型调频任务场景的仿真结果表明,与传统火储联合调频控制算法相比,所提出的储能辅助火电机组智能调频控制策略可使电网频率偏差均值降低约10.4%、火电机组的调频动作次数减少约56.2%,验证了该策略能在有效释放火储联合系统的调频潜力,同时大幅减少火电机组一次调频频次。

关键词：一次调频深度强化学习下垂控制调频死区荷电状态

微纤化/纳米纤维素复合绝缘纸的力学特性及计算方法

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高电压技术 2024年第8期50卷 3625-3635页

作者：张大宁翟心楠李璇杨智詹江杨张冠军西安交通大学电工材料电气绝缘全国重点实验室西安710049 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院杭州310014 国网浙江省电力有限公司杭州310007

油纸绝缘变压器的绝缘纸处于强机械振动和机械冲击的作用环境中,这对绝缘纸的强度和抵抗变形的能力提出了很高的要求。因此,实现对纤维素绝缘纸机械性能的有效提升和准确预测至关重要。文中通过微纤化/纳米纤维素的体相掺杂,制备出不同... 详细信息

油纸绝缘变压器的绝缘纸处于强机械振动和机械冲击的作用环境中,这对绝缘纸的强度和抵抗变形的能力提出了很高的要求。因此,实现对纤维素绝缘纸机械性能的有效提升和准确预测至关重要。文中通过微纤化/纳米纤维素的体相掺杂,制备出不同质量分数的纳米纤维素晶须、纳米纤维素纤维和微纤化纤维素改性绝缘纸。然后对不同掺杂浓度下微纤化/纳米纤维素改性绝缘纸的微观形貌、应力-应变曲线和杨氏模量进行测量,对比了不同长径比的微纤化/纳米纤维素对绝缘纸机械性能的改性效果。从自身强度、形态、界面效应和团聚效应等方面分析了微纤化/纳米纤维素对绝缘纸的改性机理。在详细实验结果和综合分析的基础上,基于Halpin-Tsai模型对理想情况下填料改性作用的分析,考虑到团聚相和界面相的影响,实现了对不同掺杂浓度下改性绝缘纸杨氏模量的预测。独立实验验证表明,所提出的预测模型误差小于1.57%。该研究对实现绝缘纸的纳米改性和机械性能预测具有重要意义。

关键词：微纤化纤维素纳米纤维素:Halpin-Tasi模型界面效应团聚效应

基于mRMR-IPSO的短期负荷预测双阶段特征选择

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重庆大学学报 2024年第5期47卷 98-109页

作者：焦龄霄周凯张子熙韩飞时伟君洪叶罗朝丰国网湖北超高压公司武汉430000 国网浙江省电力有限公司湖州供电公司浙江湖州313000

电力负荷具有时空多变的特性,受众多因素的影响,在短期负荷预测中较多的输入特征会造成维度灾难,导致模型预测性能不佳,因此选择合理的输入特征集至关重要。文章提出一种新的短期负荷预测特征选择方法——mRMR-IPSO双阶段法。利用最大... 详细信息

电力负荷具有时空多变的特性,受众多因素的影响,在短期负荷预测中较多的输入特征会造成维度灾难,导致模型预测性能不佳,因此选择合理的输入特征集至关重要。文章提出一种新的短期负荷预测特征选择方法——mRMR-IPSO双阶段法。利用最大相关最小冗余(maxrelevance and min-redundancy,mRMR)判据对原始特征进行排序,考虑输入特征与输出特征之间相关性和输入特征间冗余性,筛选掉一些排序靠后的特征,初选出对预测效果影响显著的特征子集;采用基于改进的粒子群优化算法(improved particle swarm optimization,IPSO)的搜索策略,以LightGBM模型的预测精度为适应度函数,对初选特征子集进行精选,得到最优特征子集。算例结果表明,所提方法能在对原始特征集大幅降维的情况下提升预测精度。

关键词：特征选择负荷预测最大相关最小冗余改进的粒子群优化算法 LightGBM

基于改进YOLOv8的电力场景通用缺陷检测模型

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浙江电力 2024年第4期43卷 113-120页

作者：韩睿戴哲仁蒋鹏李晨姜雄伟国网浙江省电力有限公司电力科学研究院杭州310014 国网浙江省电力有限公司杭州310007

现行的集中式缺陷检测系统存在数据量大、检测实时性低等问题,亟需以边缘计算为代表的分布式检测系统。为此,基于单阶段、轻量化的检测模型YOLOv8设计多种模块算法以提升其在电力场景下的检测精度。首先改进Mosaic数据增强算法,引入冲... 详细信息

现行的集中式缺陷检测系统存在数据量大、检测实时性低等问题,亟需以边缘计算为代表的分布式检测系统。为此,基于单阶段、轻量化的检测模型YOLOv8设计多种模块算法以提升其在电力场景下的检测精度。首先改进Mosaic数据增强算法,引入冲突关系表规避了传统数据增强算法对原始图像数据信息的破坏,增强了图像数据的多样性。然后,使用Res2Net模块代替原有的Bottleneck模块,增强模型对多尺度感知能力的同时也保持了检测模型的轻量化。使用CIoU-NMS算法替代原有的NMS(非极大值抑制)算法,提升了检测模型在聚类去重阶段的召回率与精度。最后,在14个电力场景缺陷上进行实验,均获得了比原有模型更好的检测精度,同时模型在电力场景的缺陷检测速度上亦有提升。

关键词：深度学习缺陷检测数据增强非极大值抑制 YOLOv8

计及碳配额的电动公交车⁃配电网协同优化调度策略

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电力系统自动化 2024年第12期48卷 48-57页

作者：张良黄久鸿戚佳金尹清波龙彦良张超锐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(东北电力大学) 吉林省吉林市132012 国网浙江省电力有限公司杭州供电公司浙江省杭州市310016 国网浙江省电力有限公司台州供电公司浙江省台州市318000

考虑个人碳交易机制在电动公交车优化调度中的应用,提出一种基于动态碳价格的碳配额激励机制,电动公交车用户可以通过出售碳配额获取一定的收益。首先,计及路况对电动公交车运行时间产生的影响,根据工作日与休息日交通指数对电动公交车... 详细信息

考虑个人碳交易机制在电动公交车优化调度中的应用,提出一种基于动态碳价格的碳配额激励机制,电动公交车用户可以通过出售碳配额获取一定的收益。首先,计及路况对电动公交车运行时间产生的影响,根据工作日与休息日交通指数对电动公交车进站时间进行修正,构建电动公交车工作日与休息日充电负荷模型;然后,将基于动态碳价格的碳配额激励机制运用于电动公交车与新能源协同调度策略,构建综合考虑用户与电网利益的多目标函数,并运用鲸鱼算法对目标函数进行求解;最后,基于经济指标和性能指标,对固定碳价格、动态碳价格两种激励机制进行对比分析,通过算例验证了基于动态碳价格的碳配额激励机制的电动公交车与新能源协同调度策略的优越性。

关键词：配电网电动公交车碳配额激励机制协同优化调度

考虑梅雨汛期防洪安全的水电富集型虚拟电厂优化调度

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电力系统自动化 2024年

作者：周升王韵楚谷炜张若伊杜倩昀杨莉林振智国网浙江省电力有限公司丽水供电公司浙江大学电气工程学院国网浙江省电力有限公司

梅雨季节是长江中下游地区的特殊汛期，持续性降雨和突发性暴雨特性导致水电站群的调度策略尤其要兼顾流域防洪安全。为此，提出了考虑梅雨汛期防洪风险的水电富集型虚拟电厂(HEVPP）调度策略。首先，基于典型梅雨时空分布以及水电站防... 详细信息

梅雨季节是长江中下游地区的特殊汛期，持续性降雨和突发性暴雨特性导致水电站群的调度策略尤其要兼顾流域防洪安全。为此，提出了考虑梅雨汛期防洪风险的水电富集型虚拟电厂(HEVPP）调度策略。首先，基于典型梅雨时空分布以及水电站防洪安全裕度特性，设计了考虑防洪风险偏好及降雨量不确定性的梅雨汛期库容调控方法；其次，针对HEVPP进行防洪风险的精细化建模，定义了基于剩余防洪库容理论的HEVPP防洪性能评估指标，并进一步提出了基于安全裕度的条件风险价值（CVaR）防洪风险成本计算方法；然后，以虚拟电厂经济效益最大化为目标，构建了考虑梅雨季节降雨特性及防洪风险成本的HEVPP优化调度模型；最后，通过中国浙江省丽水市某HEVPP的算例分析表明，所提调度策略能够反映流域水电站的拓扑特性，充分挖掘梅雨季节水电与风光资源间的协同调度能力，优化水电站群在不同防洪风险偏好下的蓄水策略，在保证流域防洪安全的基础上提升HEVPP的运行效益。

关键词：水电富集型虚拟电厂(HEVPP) 梅雨季节汛期优化调度防洪安全裕度风险偏好

基于宽频阻抗谱的电力电缆缓冲层缺陷定位研究

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高压电器 2024年

作者：任广振曹俊平邹星宇穆海宝张浩天黄勃国网浙江省电力有限公司国网浙江省电力有限公司电力科学研究院西安交通大学电气工程学院国网浙江省电力有限公司温州供电公司

电力电缆是电力系统传输电能的重要工具，然而其缓冲层可能会出现局部烧蚀缺陷，影响电能质量。为解决该问题，文中基于宽频阻抗谱技术提出了一种电力电缆缓冲层缺陷定位方法。该方法基于包络提取的思想改进阻抗谱傅里叶变换后的曲线、... 详细信息

电力电缆是电力系统传输电能的重要工具，然而其缓冲层可能会出现局部烧蚀缺陷，影响电能质量。为解决该问题，文中基于宽频阻抗谱技术提出了一种电力电缆缓冲层缺陷定位方法。该方法基于包络提取的思想改进阻抗谱傅里叶变换后的曲线、避免了畸变点的干扰，同时通过仿真模型初步验证了方法的有效性。为研究其实际应用能力，文中还进行了不同频带下的电力电缆缺陷实验，基于实验结果可以发现，随着频带的增加，缺陷定位的精度以及分辨率都有所改善。

关键词：电力电缆缓冲层缺陷定位宽频阻抗谱傅里叶变换包络