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ZnO压敏电阻微观结构参数与宏观电气性能的关联机制

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电工技术学报 2024年第5期39卷 1454-1463页

作者：孟鹏飞郭敬科张恒志秦锋谢施君雷潇吴红梅胡军四川大学电气工程学院成都610065 国网西藏电科院拉萨850000 西北核技术研究所西安710024 国网四川省电科院成都610041 西藏农牧学院林芝860000 清华大学电机系北京100084

ZnO压敏电阻是金属氧化物避雷器的核心部件,在抑制电力系统过电压方面发挥了重要的作用。随着特高压输电技术的发展,对ZnO压敏电阻的残压、通流容量等电气特性提出了更高的要求。该文从材料计算的角度出发,以基于Voronoi模型的ZnO压敏... 详细信息

ZnO压敏电阻是金属氧化物避雷器的核心部件,在抑制电力系统过电压方面发挥了重要的作用。随着特高压输电技术的发展,对ZnO压敏电阻的残压、通流容量等电气特性提出了更高的要求。该文从材料计算的角度出发,以基于Voronoi模型的ZnO压敏电阻优化计算模型为基础,计算研究了晶粒尺寸、尺寸不均匀度、晶粒电阻率等微观结构参数与多种宏观电气性能之间的关联机制,将多变量、多目标的最优化问题,极大地简化为仅包含三类优化变量、两类优化目标的最优化问题,并制定出具有针对性的优化策略和步骤,为ZnO压敏电阻性能的改进提供了重要理论依据,对高性能避雷器的设计制造具有重要意义。

关键词： ZnO压敏电阻材料计算微观结构电气性能关联机制

城市轨道交通混合储能系统无源性协同控制方法

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储能科学与技术 2024年

作者：时珊珊王凯张宇张开宇张珂宁王育飞王雅妮国网上海市电力公司上海电力大学

为解决城市轨道交通列车频繁启停引起的牵引网电压波动问题，针对由超级电容和电池组成的混合储能系统，提出基于集合经验模态分解的无源性协同控制方法，平抑网侧电压波动，实现再生制动能量回收，降低城市轨道交通能耗。利用集合经验... 详细信息

为解决城市轨道交通列车频繁启停引起的牵引网电压波动问题，针对由超级电容和电池组成的混合储能系统，提出基于集合经验模态分解的无源性协同控制方法，平抑网侧电压波动，实现再生制动能量回收，降低城市轨道交通能耗。利用集合经验模态分解方法求取混合储能系统多个本征模态函数，对每个本征模态函数瞬时频率曲线进行Hilbert变换，精确重构高频、低频分量，提升超级电容和电池功率期望轨迹精度；针对混合储能系统多变量、强耦合、非线性特性，在dq坐标下建立双线性模型，实现状态变量与控制变量同步线性变换，设计全局渐近稳定的无源性控制器，使系统存在外部不确定性扰动情形下始终保持超级电容和锂电池功率期望轨迹同步快速跟踪，达成协同控制目标。基于MATLAB的仿真结果表明；所提方法既实现了超级电容和锂电池长寿命协同运行，又能满足城市轨道交通再生制动能量回收利用需求，具有响应快速、稳定性好的特点。

关键词：城市轨道交通混合储能系统集合经验模态分解无源性控制

基于双重差分模型的分时电价机制对用电成本的影响分析

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中国电力 2024年

作者：李骏龙尤培培张超方鲁睿张文哲国网能源研究院有限公司西交利物浦大学智能工程学院国网重庆市电力公司

建立合理的分时电价机制是以度电价格信号激励用户提供负荷灵活性的重要手段，也是直接影响用户电力成本的关键政策。近年来，随着新型电力系统加快建设，我国各省相继优化调整了分时电价政策。在梳理分时电价政策最新调整情况的基础上... 详细信息

建立合理的分时电价机制是以度电价格信号激励用户提供负荷灵活性的重要手段，也是直接影响用户电力成本的关键政策。近年来，随着新型电力系统加快建设，我国各省相继优化调整了分时电价政策。在梳理分时电价政策最新调整情况的基础上，构建了基于双重差分法计算分时电价对用户度电成本净影响的模型，并对双重差分法得到的政策效果系数进行解耦，通过多元回归模型得到分时电价机制对度电成本的作用机理。基于2022年与2023年7月多省已执行和未执行分时电价的不同电力用户的真实度电成本数据，分析了分时电价对各地区、各类别、各电压等级用户的政策效果与基本规律，验证了系数解耦回归模型的准确性。最后，基于该系数解耦回归模型，分析了不同价比关系下分时电价政策对商业用户度电成本的影响，并发现存在适当的尖峰、峰段电价的价比关系可以实现度电成本的最小化。

关键词：分时电价度电成本双重差分法多元回归模型需求弹性

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基于动态能量贡献度的机组调频能力评估方法

电力自动化设备 2024年第6期44卷 192-201页

作者：陆文安余一平吴迪刘辉彭伟鞠平河海大学能源与电气学院江苏南京211100 国网安徽省电力有限公司安徽合肥230022

针对不同类型的同步机组缺乏统一、有效的调频能力评估方法的问题,从一次调频过程中的动态能量角度出发,在调频动态过程的不同阶段,构建机组一次调频能力评估指标,从能量贡献速度、深度、强度多维度评估机组一次调频的速动性、可靠性和... 详细信息

针对不同类型的同步机组缺乏统一、有效的调频能力评估方法的问题,从一次调频过程中的动态能量角度出发,在调频动态过程的不同阶段,构建机组一次调频能力评估指标,从能量贡献速度、深度、强度多维度评估机组一次调频的速动性、可靠性和重要性。基于改进的10机39节点系统,通过不同调频能力场景下各指标的计算情况以及和传统评估指标的对比,验证了该方法的合理性和有效性。在此基础上,量化研究了影响机组调频能力的关键因素,从能量的角度解释了各参数对调频动态指标的影响。该方法对于发现电网中存在的调频瓶颈以及提升电网的调频能力具有一定的参考价值。

关键词：动态能量同步机组能量贡献度一次调频调频能力评估

基于多维气象信息时空融合和MPA-VMD的短期电力负荷组合预测模型

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电力自动化设备 2024年第2期44卷 190-197页

作者：王凌云周翔田恬杨波李世春三峡大学电气与新能源学院湖北宜昌443002 国网武汉供电公司湖北武汉430015

为提高电力负荷预测精度,需考虑区域内不同地区多维气象信息对电力负荷影响的差异性。在空间维度上,提出多维气象信息时空融合的方法,利用Copula理论将多座气象站的风速、降雨量、温度、日照强度等气象信息与电力负荷进行非线性耦合分... 详细信息

为提高电力负荷预测精度,需考虑区域内不同地区多维气象信息对电力负荷影响的差异性。在空间维度上,提出多维气象信息时空融合的方法,利用Copula理论将多座气象站的风速、降雨量、温度、日照强度等气象信息与电力负荷进行非线性耦合分析并实现时空融合。在时间维度上,采用海洋捕食者算法(MPA)实现变分模态分解(VMD)核心参数的自动寻优,并采用加权排列熵构造MPA-VMD适应度函数,实现负荷序列的自适应分解。通过将时间维度各分量与空间维度各气象信息进行融合构造长短期记忆(LSTM)网络模型与海洋捕食者算法-最小二乘支持向量机(MPA-LSSVM)模型的输入集,得到各分量预测结果,根据评价指标选择各分量对应的预测模型,重构得到整体预测结果。算例分析结果表明,所提预测模型优于传统预测模型,有效提高了电力负荷预测精度。

关键词：短期电力负荷预测海洋捕食者算法时空融合 Copula理论变分模态分解

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基于集成学习的新能源发电功率预测

太阳能学报 2024年第6期45卷 412-421页

作者：陈运蓬景超白静波马江海马飞国网大同供电公司大同037008 西安交通大学人工智能学院西安710049

针对现有新能源发电功率预测方法难以深入挖掘多维变量时序数据特征导致预测精度不佳的问题,提出一种基于集成学习的新能源发电功率预测方法。首先结合3种相关系数与Shapley值法筛选高相关度的相关变量;其次使用扩展因果卷积网络捕捉历... 详细信息

针对现有新能源发电功率预测方法难以深入挖掘多维变量时序数据特征导致预测精度不佳的问题,提出一种基于集成学习的新能源发电功率预测方法。首先结合3种相关系数与Shapley值法筛选高相关度的相关变量;其次使用扩展因果卷积网络捕捉历史发电功率时序特征,并使用双向门控循环单元网络结合时间模式注意力提取过去和未来的相关变量特征;最后依照Stacking法对不同网络输出进行集成融合。实验表明,该方法在超短期内具有优秀的预测精度,预测结果均优于其他对比模型。

关键词：新能源预测集成学习神经网络注意力机制

兼顾碳减排和新能源消纳的火电机组深度调峰与复合储能协调规划

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电力自动化设备 2024年第1期44卷 17-23页

作者：朱健宇潘学萍王正风王吉文孙晓荣史雯秦景辉河海大学能源与电气学院江苏南京211100 国网安徽省电力有限公司安徽合肥230061

火电机组深度调峰、化学储能以及抽水蓄能是电网灵活性资源的重要组成部分,对三者进行协调规划能在保障电网安全低碳运行的同时,提升新能源的接纳能力。从经济性、碳减排量、弃风弃光量3个方面,构建了火电机组深度调峰和复合储能协调的... 详细信息

火电机组深度调峰、化学储能以及抽水蓄能是电网灵活性资源的重要组成部分,对三者进行协调规划能在保障电网安全低碳运行的同时,提升新能源的接纳能力。从经济性、碳减排量、弃风弃光量3个方面,构建了火电机组深度调峰和复合储能协调的多目标规划模型;提出了基于熵权的改进非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)求解多目标规划模型,获得Pareto最优解集,并进一步根据模糊隶属度得到综合最优解。以某省级电网2025年、2030年的预测数据为例进行仿真验证,结果表明:采用改进NSGA-Ⅱ可提升多目标优化的求解速度与精度;火电机组深度调峰协同储能配置可显著减小弃风弃光率,有利于电力系统的低碳经济运行。

关键词：火电机组深度调峰复合储能碳减排新能源消纳多目标优化协调规划改进NSGA-Ⅱ

基于CZ-BWT改进的LZW压缩算法在电力报文中的应用

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计算机集成制造系统 2024年第8期30卷 2947-2953页

作者：周航潘小辉孙佳炜腾力阳江结林国网南京供电公司江苏南京210019 南京信息工程大学软件学院江苏南京210044

随着电网远动信息数据量日益剧增,对有限的硬件存储和网络带宽带来严峻考验。通过对报文数据的无损压缩研究以缓解硬件设备压力,确保数据解压后能无损还原出压缩之前的数据显得尤为重要。针对IEC60870-5-104报文特有结构及LZW(Lempel-Zi... 详细信息

随着电网远动信息数据量日益剧增,对有限的硬件存储和网络带宽带来严峻考验。通过对报文数据的无损压缩研究以缓解硬件设备压力,确保数据解压后能无损还原出压缩之前的数据显得尤为重要。针对IEC60870-5-104报文特有结构及LZW(Lempel-Ziv-Welch)的特点,提出基于截断CZ-BWT(Burrows-Wheeler transform)改进的LZW报文压缩算法。首先对输入的IEC60870-5-104报文进行CZ-BWT转换作为预处理,增大报文内容的相关性;其次用LZW算法对转换后的数据进行压缩操作。实验结果表明,基于CZ-BWT改进的LZW算法的压缩率优于传统LZW算法。此外,在压缩和解压速度方面,相比于大部分的压缩算法而言,具有一定优势。

关键词：数据压缩 LZW算法远动信息规约无损压缩

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基于电气特性-物理参数耦合的交流电弧炉模型

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电工技术学报 2024年第6期39卷 1643-1655页

作者：徐云聪张逸林才华刘必杰福州大学电气工程与自动化学院福州350108 国网福建省电力有限公司电力科学研究院福州350007 国网福建省电力有限公司宁德供电公司宁德352100

现有电弧炉模型主要关注电弧内部与外部特性的联系,割裂了电弧内部微观下电气与物理的耦合影响,难以体现电弧的电热物理本质,导致仿真精度有所欠缺。针对上述问题,该文提出一种改进的新型交流电弧炉模型。首先,在电子连续性方程的基础上... 详细信息

现有电弧炉模型主要关注电弧内部与外部特性的联系,割裂了电弧内部微观下电气与物理的耦合影响,难以体现电弧的电热物理本质,导致仿真精度有所欠缺。针对上述问题,该文提出一种改进的新型交流电弧炉模型。首先,在电子连续性方程的基础上,构建电弧的电气特性模型;其次,根据弧柱磁压缩力平衡方程和瞬时能量平衡方程分别构建电弧的压强、温度等物理参数模型,推导得到电弧内部的电气特性与物理参数之间的耦合机理,得到两者的耦合模型;然后,基于电弧炉变压器二次侧额定电流和最大电弧温度之间的关系,利用麻雀搜索算法对电弧温度曲线进行辨识,确定物理模型的各个参数;最后,依据50 t、55 t炼钢交流电弧炉的现场实测数据,在Matlab/Simulink平台上搭建模型并验证模型的正确性。仿真结果表明,所提模型更符合交流电弧炉实际运行过程中的物理本质,能更精确地反映其谐波、电压波动特性。

关键词：交流电弧炉电弧温度麻雀算法电气特性物理参数