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基于盲源分离的工业谐波源负荷分类识别方法

中国电机工程学报 2024年第10期44卷 3850-3861,I0009页

作者：张逸陈书畅刘必杰林才华福州大学电气工程与自动化学院福建省福州市350108 国网福建省电力公司电力科学研究院福建省福州市350108

针对传统谐波源辨识方法无法实现工业用户谐波源具体类型的非侵入式识别的问题,该文提出一种基于盲源分离的工业谐波源负荷分类识别方法。该方法仅依据工业用户进线处电压、电流数据即可实现谐波源负荷具体类型的非侵入式识别。首先,从... 详细信息

针对传统谐波源辨识方法无法实现工业用户谐波源具体类型的非侵入式识别的问题,该文提出一种基于盲源分离的工业谐波源负荷分类识别方法。该方法仅依据工业用户进线处电压、电流数据即可实现谐波源负荷具体类型的非侵入式识别。首先,从负荷等值阻抗模型入手,建立工业用户多负荷等值阻抗并联电路模型;其次,采用集合经验模态分解与奇异值分解相结合的方法确定构成用户进线处监测点综合等值阻抗信号的源阻抗信号数目;然后,采用快速独立分量分析实现将谐波源负荷等值阻抗信号从综合负荷等值阻抗信号中分离;最后,将分离出谐波源负荷等值阻抗信号频率特征与典型谐波源负荷进行匹配,进而实现分类识别。仿真与实测实验结果均表明,所提方法能够准确识别工业用户所含多种谐波源负荷的具体类型,具有较好的可行性和实用性。

关键词：谐波源识别负荷等值阻抗盲源分离源信号数目估计

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基于SDN的配电网信息-物理协同恢复策略

中国电机工程学报 2024年第11期44卷 4193-4209,I0003页

作者：钟剑陈晨别朝红电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学电气工程学院) 陕西省西安市710049

随着智能电网的快速发展,配电网中信息物理耦合关系日益紧密。这种耦合性使得配电网更容易被多方面极端事件所影响,在通信网络发生故障时会降低系统的态势感知和控制能力,从而制约配电网的灾后负荷恢复能力,因此通信网络恢复对灾后配电... 详细信息

随着智能电网的快速发展,配电网中信息物理耦合关系日益紧密。这种耦合性使得配电网更容易被多方面极端事件所影响,在通信网络发生故障时会降低系统的态势感知和控制能力,从而制约配电网的灾后负荷恢复能力,因此通信网络恢复对灾后配电网负荷恢复至关重要。该文提出一种通信网络恢复和负荷恢复的协同优化决策方案,该方案将环网通信网络与软件定义网络(software defined networking,SDN)技术相结合,灵活恢复灾后的配电网通信网络,进而控制配电网拓扑重构形成以分布式电源为中心的微电网以恢复负荷电力供应,并进一步使用一种信息物理协同的启发式计算方法实现恢复方案的快速计算。最后,使用IEEE 33节点和IEEE 123节点测试系统验证所提出方法的优点和有效性。

关键词：信息物理电力系统配电网灾后恢复软件定义网络信息物理耦合微网重构

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不平衡工况下MMC桥臂能量平衡的模型预测控制

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电力建设 2024年第3期45卷 78-86页

作者：徐常天杨兴武刘海波孟致丞丁青杰上海电力大学电气工程学院上海市200090 国网江苏省电力有限公司泰州供电分公司江苏省泰州市225300

模型预测控制(model predictive control,MPC)以其动态响应速度快、输出谐波含量低、易实现多目标控制等优势,被广泛应用于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)中。但在电网不平衡工况下,MMC上下桥臂能量不对称引起... 详细信息

模型预测控制(model predictive control,MPC)以其动态响应速度快、输出谐波含量低、易实现多目标控制等优势,被广泛应用于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)中。但在电网不平衡工况下,MMC上下桥臂能量不对称引起基频环流波动,二倍基频及更高频次的零序电流流过直流母线,导致直流母线功率波动,体现在电流波动中。将不平衡电流进行分解,将环流分解为正序、负序与零序分量,并提出一种模型预测控制方法,利用基于桥臂能量的复合控制器抑制环流负序与零序分量,以实现不平衡工况下交流输出电流、环流与子模块电容电压的综合控制。该方法既能有效抑制不平衡工况下的环流波动,同时能够抑制直流母线电流波动,利用MATLAB/Simulink软件搭建了MMC系统进行仿真分析,并利用实验平台验证所提方法的正确性及有效性。

关键词：模块化多电平变换器模型预测控制不平衡工况桥臂能量平衡

基于电碳点对点交易的虚拟电厂联盟与配电网协同低碳运行策略研究

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电网技术 2024年第9期48卷 3554-3563,I0004,I0005-I0011页

作者：钟荣豪张亚超朱蜀谢仕炜福州大学电气工程与自动化学院福建省福州市350108 国网湖南省电力有限公司调度控制中心湖南省长沙市410004

虚拟电厂(virtual power plant,VPP)可以通过先进的控制技术对海量分散的分布式能源进行有效聚合,为实现低碳发展提供了有效途径。为促进VPP在碳减排方面的积极作用,提出了一种VPP联盟和配电网多主体协同优化框架。首先,基于碳排放流理... 详细信息

虚拟电厂(virtual power plant,VPP)可以通过先进的控制技术对海量分散的分布式能源进行有效聚合,为实现低碳发展提供了有效途径。为促进VPP在碳减排方面的积极作用,提出了一种VPP联盟和配电网多主体协同优化框架。首先,基于碳排放流理论制定了电-碳综合定价方法,激励VPP低碳运行。其次,考虑多个VPP之间采用合作联盟的形式进行共享交易,构建一种基于纳什议价理论的多VPP电碳点对点(peer-to-peer,P2P)交易机制模型,实现资源共享的同时兼顾个体利益和联盟效益。在此基础上,建立一种基于电-碳综合价格引导VPP间电碳P2P交易的VPP联盟-配电网协同优化双层模型。上层模型是多VPP之间电碳P2P最优交易问题,采用自适应步长交替方向乘子法实现多VPP间的分布式求解。下层模型则是配电网的最优经济调度问题。最后,通过算例验证了所提模型和方法的有效性。

关键词：虚拟电厂碳排放流电-碳综合价格点对点交易纳什议价理论双层优化

基于多种交易方式的省间省内现货市场双层出清模型

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电力系统自动化 2024年第11期48卷 111-121页

作者：张润凡凌晓波任欣怡别朝红冯凯曾丹西安交通大学电气工程学院陕西省西安市710049 国网上海市电力公司上海市200122 中国电力科学研究院有限公司(南京) 江苏省南京市210003

新能源比例不断提升,省间消纳需求不断增加,构建满足全局资源优化运行的省间市场是促进市场效率提升的关键。文中基于多种块交易及小时交易的时间耦合关系,建立了省间省内两级现货市场出清模型。首先,构建了包含普通小时交易、灵活小时... 详细信息

新能源比例不断提升,省间消纳需求不断增加,构建满足全局资源优化运行的省间市场是促进市场效率提升的关键。文中基于多种块交易及小时交易的时间耦合关系,建立了省间省内两级现货市场出清模型。首先,构建了包含普通小时交易、灵活小时交易、常规块交易、可移动式块交易和扩展链接式块交易多种交易方式的混合整数线性规划模型。其次,为解决省间市场主体较多、块交易时间耦合复杂带来的出清难度大的问题,提出了基于省内出清结果的参与省间市场主体的筛选机制,进一步实现基于各省筛选出主体的省间市场出清,通过融合省间、省内出清结果形成最终中标结果。最后,通过多区域互联的IEEE RTS-96系统算例验证该模型的合理性及其作用效果。结果表明,相较于各省单独出清,省间省内两级市场出清提升了整体社会福利。所提方法在提高求解效率的同时,尽量逼近省间整体出清的全局最优解,实现了社会福利最大化。

关键词：电力市场现货市场出清模型块交易

基于电压相量轨迹的电网静态稳定主导模式识别方法

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电力建设 2024年第6期45卷 149-162页

作者：郜燊刘道伟赵高尚安军杨红英马海滨东北电力大学电气工程学院吉林省吉林市132012 中国电力科学研究院有限公司北京市100192

随着新型电力系统建设的推进,系统运行机理和动态特性愈加复杂,电网随机性增强,功角稳定和电压稳定常常相互交织不易区分,导致难以制定准确有效的调控策略,因此准确识别系统稳定主导模式对电网调控具有重要意义。首先,阐述了电网功角稳... 详细信息

随着新型电力系统建设的推进,系统运行机理和动态特性愈加复杂,电网随机性增强,功角稳定和电压稳定常常相互交织不易区分,导致难以制定准确有效的调控策略,因此准确识别系统稳定主导模式对电网调控具有重要意义。首先,阐述了电网功角稳定和电压稳定的辩证关系;其次,以电压相量轨迹为切入点,解析了相轨迹几何特征及其轨迹灵敏度数学模型;在此基础上,基于轨迹灵敏度距离进行定量分析,揭示了电网静态稳定主导特征,并提出基于电压相量轨迹的电网静态稳定主导识别判据;最后,通过算例分析及对比校验,验证了文章所提方法的有效性,实现了电网静态稳定主导模式识别。

关键词：功角稳定电压稳定电压相量轨迹主导判据主导模式识别

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考虑市场出清的农业园区能量管理策略

电力建设 2024年第3期45卷 58-68页

作者：张继国任洪民刘大勇周力威邵俊岩贾曜诚陈厚合国网吉林省电力有限公司四平供电公司吉林省四平市136000 东北电力大学电气工程学院吉林省吉林市132012

现代化农业园区温室环境系统与光伏发电系统易出现“源荷错峰”运行问题。为此,提出一种考虑农作物生长需求的农业园区微能源网(agricultural park microgrid, APMG)参与配电市场出清的能量管理双层优化模型,以实现农作物快速生长与多... 详细信息

现代化农业园区温室环境系统与光伏发电系统易出现“源荷错峰”运行问题。为此,提出一种考虑农作物生长需求的农业园区微能源网(agricultural park microgrid, APMG)参与配电市场出清的能量管理双层优化模型,以实现农作物快速生长与多类型能源高效利用。双层模型中,上层模型以APMG运营成本最小为优化目标,在考虑配电市场电价、光伏发电等因素的基础上,计算农业园区温室环境系统的最佳能量管理策略模型;下层模型为配电市场出清模型,其目标为实现配电网最佳电能配置,并得到出清价格。进一步,利用自适应交替方向乘子法求解双层模型。最后,以IEEE-12节点配电系统和66节点内蒙古某县农村配电系统为例,验证所提模型及方法的有效性。算例结果表明,该模型可有效降低农业园区23.2%的用能成本,同时还能降低配电网用户6.2%购电费用。

关键词：电力市场能量管理配电网农业微电网双层优化温室大棚

考虑线路负载率指标规划-运行协调一致性的电网规划双层模型

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电网技术 2024年第5期48卷 1846-1854,I0007,I0008-I0010页

作者：杨钤王建学李旭霞刘海丞西安交通大学电气工程学院陕西省西安市710049 国网山西省电力公司经济技术研究院山西省太原市030021

随着新能源渗透率的提高,电力系统潮流的变化更加复杂,作为长期电力电量平衡的关键环节,电网规划的要求也逐渐提高。电网规划模型通常以网络传输容量上下限为约束,这可能出现某些线路长期处于重载运行的问题,增加了电力系统的安全隐患,... 详细信息

随着新能源渗透率的提高,电力系统潮流的变化更加复杂,作为长期电力电量平衡的关键环节,电网规划的要求也逐渐提高。电网规划模型通常以网络传输容量上下限为约束,这可能出现某些线路长期处于重载运行的问题,增加了电力系统的安全隐患,因此在规划中需要关注负载率指标。考虑到在两阶段模型中添加年度统计指标约束会使所有场景耦合而无法有效反映系统实际运行情况的问题,分别设计了线路重载率约束以及改进直流潮流约束的线性形式,并建立了电网规划双层模型。上层问题为规划决策,用于制定规划方案,下层问题为运行模拟,用于对规划方案进行校核。相比两阶段模型,双层模型中的运行问题不会受到规划层约束的影响,能够真实反映规划方案下系统的运行情况。算例分析验证了规划中添加线路重载率约束的有效性以及双层模型结构的合理性。

关键词：新能源电力电量平衡电网规划重载率双层优化

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高比例新能源接入的主动配电网规划综述

发电技术 2024年第1期45卷 151-161页

作者：刘洪波刘珅诚盖雪扬刘永发阎禹同东北电力大学电气工程学院吉林省吉林市132012

新能源以分布式电源的形式接入配电网,给系统带来了不可控性、随机性和波动性问题。借助现代电力电子、信息通信及自动控制等技术,灵活可控的主动配电网成为发展趋势,其中主动配电网规划是近年来研究的热点之一。综合国内外在这一领域... 详细信息

新能源以分布式电源的形式接入配电网,给系统带来了不可控性、随机性和波动性问题。借助现代电力电子、信息通信及自动控制等技术,灵活可控的主动配电网成为发展趋势,其中主动配电网规划是近年来研究的热点之一。综合国内外在这一领域的研究成果,对主动配电网规划相关研究内容及其方法进行总结、分析及展望。对主动配电网基本结构进行了描述,介绍了配电网组成元素的特点;根据其控制变量的不同,对主动配电网规划模型进行了归类,总结了模型中的优化目标;针对常用模型求解算法及其优缺点进行分析、总结;通过对关键性问题的讨论,分析了未来主动配电网的发展趋势。

关键词：电力系统主动配电网规划新能源分布式电源