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基于牛顿-蚁群算法与选择性谐波调制的电网功率放大器宽频控制策略

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电力系统保护与控制 2024年第16期52卷 97-109页

作者：代子阔史可鉴赵晨星张天成徐妍汪诚国网辽宁省电力有限公司辽宁沈阳110006 国网辽宁电力科学研究院辽宁沈阳110006 国网铁岭供电公司辽宁铁岭112000 国网辽宁省抚顺供电公司辽宁抚顺113000 南京理工大学江苏南京210000

选择性谐波消除/生成脉宽调制技术能与多电平电力电子变换器相结合,实现低开关频率下的高频电网谐波功率复现。然而,为生成特定次谐波,需要求解非线性开关角方程,其求解精度受开关角初值选取约束,且实时性随着谐波次数的增加而降低。因... 详细信息

选择性谐波消除/生成脉宽调制技术能与多电平电力电子变换器相结合,实现低开关频率下的高频电网谐波功率复现。然而,为生成特定次谐波,需要求解非线性开关角方程,其求解精度受开关角初值选取约束,且实时性随着谐波次数的增加而降低。因此提出一种基于牛顿-蚁群算法的实时选择性谐波生成脉宽调制技术。通过建立开关角方程,利用蚁群算法求解初值,进一步结合牛顿算法获得不同开关频率及计算步长对应的最多谐波数目,并分析得到调制比-开关角对应关系。通过查找表获得初始开关角,并前馈至电压控制环路,实现对特定次谐波的无静差跟踪。最后以级联H桥多电平变换器为例,搭建仿真与实验平台,验证了理论分析的正确性与所提策略的可行性。

关键词：选择性电网谐波功率放大器级联多电平逆变器牛顿-蚁群算法实时选择性谐波生成脉宽调制

基于龙伯格观测器的PMSM双矢量模型预测控制

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辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2024年第4期43卷 486-493页

作者：王秀平蔡旭曲春雨董志鹏李岩沈阳工程学院电力学院辽宁沈阳110136 国网辽阳供电公司辽宁辽阳111000

当永磁同步电机采用有限集模型预测控制时,虽动态性能优异,但存在稳态性能差、计算量大的问题。针对上述问题本文提出了一种基于龙伯格观测器的模型预测控制策略。首先,通过分析传统模型预测控制中占空比控制策略的次优电压矢量所在扇... 详细信息

当永磁同步电机采用有限集模型预测控制时,虽动态性能优异,但存在稳态性能差、计算量大的问题。针对上述问题本文提出了一种基于龙伯格观测器的模型预测控制策略。首先,通过分析传统模型预测控制中占空比控制策略的次优电压矢量所在扇区的分布规律,构造新的电压矢量选择表降低了次优电压矢量的计算次数。此外,针对传统机械传感器的一系列弊端,设计了一种龙伯格观测器计算电机的反电动势,再由锁相环估计永磁同步电机转速和转子位置信息。最后,通过搭建实验平台,与传统有限集模型预测控制进行实验对比分析,实验结果表明本文所提控制策略具有更好的稳态性能和控制精度。

关键词：永磁同步电机双矢量模型预测控制龙伯格观测器无位置传感器锁相环

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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

基于新能源承载能力的配电网电采暖负荷动态优化调度策略研究

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可再生能源 2024年第1期42卷 104-111页

作者：王欢刘盛琳冯忠楠喻明明李振嘉沈阳工程学院电力学院辽宁沈阳110136 国网辽阳供电公司辽宁沈阳111000

随着配电网中新能源渗透率的增加,配电网新能源承载能力受到挑战。电采暖负荷有一定的可调节性,具有参与配电网负荷调度的潜力,如何通过负荷调度提升配电网新能源承载能力具有重要现实意义。文章提出一种考虑新能源承载能力的配电网电... 详细信息

随着配电网中新能源渗透率的增加,配电网新能源承载能力受到挑战。电采暖负荷有一定的可调节性,具有参与配电网负荷调度的潜力,如何通过负荷调度提升配电网新能源承载能力具有重要现实意义。文章提出一种考虑新能源承载能力的配电网电采暖负荷动态优化调度策略。首先,构建了蓄热式电采暖负荷的调控模型;然后,以配电网台区新能源承载能力为目标,以配电网负荷波动平抑、配电网稳态安全运行和电采暖负荷用户舒适性为约束,建立了配电网电采暖负荷动态优化调度模型,并提出基于量子遗传算法的求解策略。采用拉丁超立方抽样法生成典型应用场景,进行配电网新能源承载能力调度策略的适用性分析。算例结果表明,所提方法能够充分考虑电采暖负荷的调控潜力,提高配电网新能源的应用水平。

关键词：新能源承载能力配电网电采暖负荷量子遗传算法

智能电能表数据安全隐患多层次分析与系统设计

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电测与仪表 2024年第6期61卷 203-208页

作者：张栖国赵宇东张强马宗乐宋飞孙长春国网辽宁省电力有限公司大连供电公司辽宁大连116000 国网辽宁省电力有限公司沈阳110006

智能电能表数据在智能电网中占有重要地位,传统智能电能表数据安全问题较为严重。为提高智能电能表数据安全等级,提出一种安全隐患多层次分析与系统设计方案。所设计系统包含功能有:用户获取用电信息,自主识别用电高峰;采用安全文件传... 详细信息

智能电能表数据在智能电网中占有重要地位,传统智能电能表数据安全问题较为严重。为提高智能电能表数据安全等级,提出一种安全隐患多层次分析与系统设计方案。所设计系统包含功能有:用户获取用电信息,自主识别用电高峰;采用安全文件传输协议(SFTP)将用电数据从智能电能表传递至电力企业服务器,提高数据传输安全性;系统增加加密技术,通过磁盘加密确保用户数据的完整性和机密性,通过传输层安全(TLS)/加密套接字协议层(SSL)来保护用户与Web门户之间的通信。结果表明所设计智能电能表数据系统与同类系统相比,安全等级得到提高。

关键词：智能电能表数据智能电网安全文件传输协议智能电能表加密技术

计及多种灵活性资源的园区智能配电网灾时弹性提升策略

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电力系统保护与控制 2024年第17期52卷 139-149页

作者：葛延峰邱雨张云旭关永宝姜华李谏谋国网辽宁省电力有限公司营口供电公司辽宁营口115002 东北电力大学吉林吉林132012

随着极端自然灾害在园区智能配电网中频繁发生,大面积停电给园区智能配电网安全运行带来巨大挑战。针对上述问题,建立灾时故障抵御吸收双层优化模型,提出一种计及多种灵活性资源的园区智能配电网灾时弹性提升策略。首先,上层故障重构模... 详细信息

随着极端自然灾害在园区智能配电网中频繁发生,大面积停电给园区智能配电网安全运行带来巨大挑战。针对上述问题,建立灾时故障抵御吸收双层优化模型,提出一种计及多种灵活性资源的园区智能配电网灾时弹性提升策略。首先,上层故障重构模型以最大化负荷恢复价值期望为目标,优化配电网故障重构方案,并将重构结果传递给下层。其次,下层弹性提升模型以最大化配电网弹性水平为目标,量化需求响应配置方案。最后,以营口市自贸区配电网和PG&E69节点配电网为例进行仿真分析。结果表明,所提策略系统负荷价值恢复期望提升81%,系统负荷损失降低61%,同时提高园区智能配电网整体弹性水平。

关键词：园区智能配电网弹性提升应急电源车网络重构需求响应

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配电电气设备状态监测与故障诊断的智能化方法研究

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电气时代 2024年第6期 95-97页

作者：张凤仪国网辽阳供电公司

提出了一种智能化的方法,利用机器学习算法和人工智能技术建立精确的模型来分析实时数据,实现故障预警和诊断功能,从而最大程度减少故障对电力供应的影响。通过ELE-CNN网络进行配电电气设备的状态智能监测和故障诊断,取得了较好的效果... 详细信息

提出了一种智能化的方法,利用机器学习算法和人工智能技术建立精确的模型来分析实时数据,实现故障预警和诊断功能,从而最大程度减少故障对电力供应的影响。通过ELE-CNN网络进行配电电气设备的状态智能监测和故障诊断,取得了较好的效果。实验证明该网络在准确性和稳定性方面表现出色。

关键词：电气设备人工智能技术机器学习算法智能化方法故障预警智能监测诊断功能状态监测与故障诊断

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金属氧化物避雷器均压电容检测技术分析

电力设备管理 2024年第4期 274-276页

作者：刘睿桐吴佳齐隋一冰国网辽阳供电公司

随着我国变电站电压等级不断增加,对金属氧化物避雷器的性能要求也越来越高。金属氧化物避雷器作为电力系统中一种常见的电气设备,其能够对变电站设备内的操作过电压、雷电过电压等现象进行有效限制,避免过电压对电力设备正常运行产生... 详细信息

随着我国变电站电压等级不断增加,对金属氧化物避雷器的性能要求也越来越高。金属氧化物避雷器作为电力系统中一种常见的电气设备,其能够对变电站设备内的操作过电压、雷电过电压等现象进行有效限制,避免过电压对电力设备正常运行产生影响。但是由于金属氧化物避雷器经常在过电压状况下运行,其运行稳定性大大下降。当前许多变电站都是通过连接均压电容的方式提升避雷器稳定性。因此本文在研究时先对金属氧化物避雷器均压电容的结构进行了分析,然后对金属氧化物避雷器均压电容故障影响因素进行分析,并结合具体的案例分析常用的检测技术,以期为变电站均压电容器检测提供理论指导。

关键词：金属氧化物避雷器均压电容故障分析检测技术

基于混合馈入型自适应补偿的电网谐波功率放大器超宽频控制

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电力科学与技术学报 2024年第4期39卷 245-254页

作者：代子阔刘尚坤李冰心许向伟汪诚国网辽宁省电力有限公司沈阳供电公司辽宁沈阳110003 国网辽宁省电力有限公司阜新供电公司辽宁阜新123100 国网辽宁省电力有限公司盘锦供电公司辽宁盘锦124010 国网辽宁省电力有限公司朝阳供电公司辽宁朝阳122000 南京理工大学自动化学院江苏南京210094

基于电力电子变换器的功率放大器因其灵活易控成为电网电压模拟的理想物理接口之一。针对现有功率放大器控制方法会放大频率偏差、使滤波电路参数漂移以及难以模拟高频谐波的弊病,首先,提出一种混合馈入型自适应补偿的谐波功率放大器超... 详细信息

基于电力电子变换器的功率放大器因其灵活易控成为电网电压模拟的理想物理接口之一。针对现有功率放大器控制方法会放大频率偏差、使滤波电路参数漂移以及难以模拟高频谐波的弊病,首先,提出一种混合馈入型自适应补偿的谐波功率放大器超宽频控制策略,以高精度复现宽频电压信号并兼顾动态与稳态性能;然后,设计多变量混合馈入型环路以补偿系统暂态特性;在时域下利用Lyapunov函数推导计及参数漂移的自适应方法以补偿滤波参数不确定性;深入分析并克服混合自适应补偿的数字实现局限性;讨论所提方法作为重复内嵌控制的性能提升;最后,制作样机,进行所提策略动态性能与稳态精度的仿真及实验验证。结果表明:所提方法相较于既有控制具备更快的动态响应、更高的稳态精度以及更宽的跟踪谐波频率范围,可以实现对超宽频参考电压的快速无差跟踪。

关键词：电网模拟功率放大器宽频自适应控制重复控制

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