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计及SNOP、DSTATCOM和B-DSTATCOM传输功率损耗及控制方式的柔性配电网状态估计

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电力自动化设备 2020年第10期40卷 39-45页

作者：马鑫田蓓李宏强薛飞黄永宁张汉花吴玫蓉国网宁夏电力有限公司电力科学研究院宁夏银川750002 宁夏电力能源安全重点实验室宁夏银川750002

随着智能软常开开关(SNOP)和配电网静止同步补偿器(DSTATCOM)等新型配电设备的投入,需要对含SNOP和DSTATCOM的柔性配电网进行准确的静态状态估计。首先构建了基于加权最小绝对值法的配电网状态估计模型;其次提出了考虑SNOP、DSTATCOM及... 详细信息

随着智能软常开开关(SNOP)和配电网静止同步补偿器(DSTATCOM)等新型配电设备的投入,需要对含SNOP和DSTATCOM的柔性配电网进行准确的静态状态估计。首先构建了基于加权最小绝对值法的配电网状态估计模型;其次提出了考虑SNOP、DSTATCOM及含蓄电池储能DSTATCOM(B-DSTATCOM)的传输功率损耗和多种控制方式的柔性配电网状态估计模型,进一步给出了保证可观测性需求的量测方程、控制伪量测方程及约束条件;最后基于IEEE 33节点柔性配电网测试系统,验证了所提方法的有效性和实用性。测试结果证明了所提状态估计模型对于SNOP、DSTATCOM及B-DSTATCOM不同控制方式的适用性以及考虑其传输功率损耗的必要性。

关键词： SNOP DSTATCOM 状态估计配电网传输功率损耗控制方式

基于相似日聚类和IHGWO-WNN-AdaBoost模型的短期光伏功率预测

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高电压技术 2021年第4期47卷 1185-1194页

作者：杨国华张鸿皓郑豪丰郁航高佳庄家懿宁夏大学物理与电子电气工程学院银川750021 宁夏电力能源安全重点实验室银川750004

为进一步提升光伏输出功率短期预测的准确性和稳定性,提出一种基于相似日聚类的小波神经网络(wavelet neural network,WNN)和AdaBoost的混合预测模型。首先利用模糊C均值聚类(fuzzy C-means algorithm,FCM)算法将初始数据集按照不同的... 详细信息

为进一步提升光伏输出功率短期预测的准确性和稳定性,提出一种基于相似日聚类的小波神经网络(wavelet neural network,WNN)和AdaBoost的混合预测模型。首先利用模糊C均值聚类(fuzzy C-means algorithm,FCM)算法将初始数据集按照不同的季节和天气类型进行划分;其次选用WNN作为改进AdaBoost算法的基学习器,构建WNN-AdaBoost模型,并使用改进混合灰狼优化(improved hybridizing grey wolf optimization,IHGWO)算法优化WNN的小波因子和权值;最后选用我国中部地区某光伏电站实采的输出功率数据进行算例分析,通过与其他模型的对比,验证了所提模型的预测效果。实验结果表明:在不同季节和天气类型下,所提模型均能得到较好的预测结果,在有效提升光伏短期输出功率预测精度的同时,兼备了较强的适应性和鲁棒性。

关键词：光伏功率预测相似日聚类改进混合灰狼优化算法小波神经网络 AdaBoost 自适应权重

基于Holt-Winters指数平滑和时间卷积网络的短期负荷预测

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电力系统自动化 2022年第6期46卷 73-82页

作者：杨国华郑豪丰张鸿皓贾睿宁夏大学物理与电子电气工程学院宁夏回族自治区银川市750021 宁夏电力能源安全自治区重点实验室宁夏回族自治区银川市750004

为提升短期电力负荷预测的精度,着眼于特征组合的构建,提出了一种基于Holt-Winters指数平滑的特征组合(FCHW),并结合时间卷积网络(TCN)构建了FCHW-TCN负荷预测框架。首先,应用Holt-Winters指数平滑进行负荷序列预测,得到与负荷序列相关... 详细信息

为提升短期电力负荷预测的精度,着眼于特征组合的构建,提出了一种基于Holt-Winters指数平滑的特征组合(FCHW),并结合时间卷积网络(TCN)构建了FCHW-TCN负荷预测框架。首先,应用Holt-Winters指数平滑进行负荷序列预测,得到与负荷序列相关的级别分量和季节性分量。通过将上述分量用作输入特征,并与常规特征(历史负荷、日期)构成特征组合,构建了FCHW;其次,选择TCN作为预测模型,以FCHW作为TCN输入,搭建了FCHW-TCN预测框架;最后,采用2个不同负荷数据集和多个预测模型对FCHW和FCHW-TCN进行验证。结果表明,FCHW有助于模型预测精度的提升;与其他预测模型相比,FCHW-TCN预测框架有着最高的预测精度,具有优越的预测能力。

关键词：负荷预测 Holt-Winters指数平滑特征组合时间卷积网络(TCN) 序列建模

电网电压不平衡和谐波畸变下新型并网锁相环设计

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电力系统保护与控制 2019年第15期47卷 108-115页

作者：王佳浩潘欢纳春宁宁夏大学物理与电子电气工程学院宁夏银川750021 宁夏电力能源安全重点实验室宁夏银川750004

针对日益增加的分布式能源并网,旨在设计一种新型的锁相环(PLL),以克服主流PLL在电网电压不平衡和谐波畸变下难以精确地锁定电压频率和相位的不足。由于电压不平衡静止坐标系下电压正负序交流分量存在耦合关系,采用交叉解耦双复系数滤波... 详细信息

针对日益增加的分布式能源并网,旨在设计一种新型的锁相环(PLL),以克服主流PLL在电网电压不平衡和谐波畸变下难以精确地锁定电压频率和相位的不足。由于电压不平衡静止坐标系下电压正负序交流分量存在耦合关系,采用交叉解耦双复系数滤波器(DCCF)结构提取和分离电压正负序分量。利用多变量滤波器(MVF)对输入电压基波正序分量幅值无衰减、零相移特性,将MVF结构引入交叉解耦DCCF结构中,设计一种新型的PLL结构,以增强在高谐波畸变下的滤波能力。最后进行Matlab/Simulink仿真,证明所提出的PLL在电压不平衡、电压频率阶跃和相角跳变下能够快速精确地锁定频率和相位,且比双复系数滤波器锁相环(DCCF-PLL)具有更好的滤波能力。

关键词：锁相环双复系数滤波器多变量滤波器电压不平衡谐波畸变

复杂电网环境下基于DDM-QT1-PLL的并网同步方法

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电力系统保护与控制 2020年第13期48卷 132-141页

作者：王佳浩潘欢纳春宁宁夏大学物理与电子电气工程学院宁夏银川750021 宁夏电力能源安全重点实验室宁夏银川750004

随着分布式电源并网的增加,电网面临着电压扰动、直流偏置、电压不平衡及谐波畸变等诸多问题。在这样的复杂电网环境下,传统锁相环技术(PLL)难以快速、准确地检测到电网电压的频率和相位。为此,提出在准1型锁相环(QT1-PLL)的结构中额外... 详细信息

随着分布式电源并网的增加,电网面临着电压扰动、直流偏置、电压不平衡及谐波畸变等诸多问题。在这样的复杂电网环境下,传统锁相环技术(PLL)难以快速、准确地检测到电网电压的频率和相位。为此,提出在准1型锁相环(QT1-PLL)的结构中额外增加联合延时信号消除(DSC)和滑动平均滤波器(MAF)的滤波环节,设计出一种满足复杂电网环境下并网需求的新型PLL(DDM-QT1-PLL)。DDM-QT1-PLL采用αβDSC2与dqDSC4级联MAF的环外滤波和环内滤波结构,消除电网电压直流偏置、不平衡及谐波分量的同时,可有效提高PLL系统的响应速度和稳定性。针对频率偏移时,αβDSC2引起的相位误差,设计一种前馈通道以补偿误差。仿真结果表明DDM-QT1-PLL具有快速的响应速度和良好的干扰抑制能力,并能够在非额定频率的直流偏置下,实现检测频率和相位的零稳态误差。

关键词：锁相环准1型锁相环延时信号消除滑动平均滤波器并网同步

基于改进秃鹰搜索算法的含分布式电源配电网分区故障定位

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电力系统保护与控制 2022年第18期50卷 1-9页

作者：杨国华冯骥柳萱陈荣达潘欢杨倩宁夏大学物理与电子电气工程学院宁夏银川750021 宁夏电力能源安全重点实验室宁夏银川750004

为解决含分布式电源多分支配电网故障定位中存在快速性和准确性难以兼顾的问题,提出了一种基于改进秃鹰搜索算法的分区故障定位模型。首先利用Sinusoidal映射的均匀分布特性生成初始化种群,通过交叉算子、非均匀变异算子和翻筋斗觅食策... 详细信息

为解决含分布式电源多分支配电网故障定位中存在快速性和准确性难以兼顾的问题,提出了一种基于改进秃鹰搜索算法的分区故障定位模型。首先利用Sinusoidal映射的均匀分布特性生成初始化种群,通过交叉算子、非均匀变异算子和翻筋斗觅食策略来改进秃鹰的位置更新方式,提高算法的开采和勘探能力。其次构建考虑分布式电源的开关函数和目标函数,在此基础上借鉴“黑盒方法”建立含分布式电源配电网等效分区模型,并加入定位矫正机制保障定位的准确率。最后在含分布式电源多分支配电网中进行仿真验证。与传统的秃鹰搜索算法分区定位模型相比,求解速度平均提高了30.5%,准确率平均提高了1.72%。且在不同故障位置和不同畸变点数情况下,改进秃鹰搜索算法分区定位模型均能够快速准确地定位出故障所在区段。

关键词：分布式电源配电网故障定位改进秃鹰搜索算法分区模型

高空核爆电磁脉冲激励下架空输配电线路绝缘子闪络情况分析

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电工技术学报 2020年第2期35卷 435-443页

作者：张汉花邹军田蓓吴玫蓉宁夏电力能源安全重点实验室国网宁夏电力有限公司电力科学研究院宁夏750002 清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084

高空核爆电磁脉冲(HEMP)是核爆炸除核辐射、热辐射、冲击波外的第四种效应,HEMP会在输配电线路上耦合产生过电压,引起线路绝缘子串闪络,直接威胁到电网的安全稳定。该文提出采用电路方法来求解HEMP激励下,多导体传输线网络的暂态感应电... 详细信息

高空核爆电磁脉冲(HEMP)是核爆炸除核辐射、热辐射、冲击波外的第四种效应,HEMP会在输配电线路上耦合产生过电压,引起线路绝缘子串闪络,直接威胁到电网的安全稳定。该文提出采用电路方法来求解HEMP激励下,多导体传输线网络的暂态感应电压。首先通过求解多导体传输线方程,推导出多导体传输线等效的PI型电路模型及电路参数。其次利用节点电压法及IFFT求解多导体传输线网络节点的暂态感应电压。该方法避免了直接对相互耦合的大规模传输线方程组的求解,从而极大地简化了计算。通过与文献计算结果对比,验证了方法的正确性。最后应用传输线有效耦合长度概念,建立考虑地线影响的输配电线路简化模型,并分析了国内四种电压等级的输配电线路在400km高空核爆炸下,绝缘子闪络的可能性。仿真结果表明,低压配电网易在高空核爆电磁脉冲激励下发生绝缘子串闪络。

关键词：高空核爆电磁脉冲多导体传输线方程 PI型等效电路绝缘子闪络

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基于改进蜻蜓算法的光伏全局最大功率追踪

中国电力 2022年第2期55卷 131-137页

作者：薛飞马鑫田蓓吴慧国网宁夏电力有限公司电力科学研究院宁夏银川750002 宁夏电力能源安全重点实验室宁夏银川750002

光伏阵列的P-U特性曲线在局部遮蔽条件下呈现多峰现象,针对传统最大功率点跟踪方法易陷入局部极值、群智能算法跟随速度慢的问题,提出一种基于蜻蜓算法和扰动观察法的改进最大功率点跟踪算法。该算法通过优化算法角色,引入Lévy飞行模... 详细信息

光伏阵列的P-U特性曲线在局部遮蔽条件下呈现多峰现象,针对传统最大功率点跟踪方法易陷入局部极值、群智能算法跟随速度慢的问题,提出一种基于蜻蜓算法和扰动观察法的改进最大功率点跟踪算法。该算法通过优化算法角色,引入Lévy飞行模式加快算法的收敛速度并提高全局搜索能力;结合扰动观察法,提出种群密度的概念,制定最优局部搜索策略提高种群搜索效率与搜索精度。最后,通过仿真对比扰动观察法、粒子群算法和原始蜻蜓算法的追踪结果,验证了所提算法的有效性。

关键词：光伏发电系统最大功率点跟踪多峰特性蜻蜓算法扰动观察法

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基于一致性算法的微电网无差调频控制策略

中国电力 2020年第10期53卷 187-191页

作者：王岳杨国华庄家懿潘欢邹玙琦韩世军宁夏大学电气工程与自动化系宁夏银川750021 宁夏电力能源安全自治区重点实验室宁夏银川750021

微电网孤岛运行时,采用传统下垂控制策略的微电网频率因其输出功率的变化而偏离额定值,为此,提出一种微电网下垂系数自调节控制策略。微网内各微源由一致性算法获得下垂系数自调节值,实现微电网频率无静差,同时确保有功功率按额定容量... 详细信息

微电网孤岛运行时,采用传统下垂控制策略的微电网频率因其输出功率的变化而偏离额定值,为此,提出一种微电网下垂系数自调节控制策略。微网内各微源由一致性算法获得下垂系数自调节值,实现微电网频率无静差,同时确保有功功率按额定容量分担负荷,在PSCAD中搭建微网模型,并与传统下垂控制仿真结果对比,表明了控制策略的有效性。

关键词：微电网下垂控制一致性算法频率无静差功率分配