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基于稳健非负矩阵分解的用电数据清洗和插补

电网技术 2024年第5期48卷 2103-2112,I0084页

作者：刘清蝉钟尧林聪李腾斌杨超付志红李昕泓重庆大学电气工程学院重庆市沙坪坝区400044 云南电网有限责任公司计量中心云南省昆明市650000

针对运行工况下用电数据在采集和传输过程中通常存在噪声、异常值和丢失的数据质量问题,利用单一用户用电数据时空分布的低本征维和异常值的稀疏特性,提出一种基于低秩矩阵完备的数据缺失填补、降噪和异常值剔除统一处理方法框架。首先... 详细信息

针对运行工况下用电数据在采集和传输过程中通常存在噪声、异常值和丢失的数据质量问题,利用单一用户用电数据时空分布的低本征维和异常值的稀疏特性,提出一种基于低秩矩阵完备的数据缺失填补、降噪和异常值剔除统一处理方法框架。首先,鉴于实际中多用户用电场景和用电特征差异巨大,仅根据单一用户用电行为的内在相似性构建具有低秩特征的数据矩阵;进而,考虑列异常和稀疏异常等加性背景噪声影响,构建低秩提升正则约束的非负矩阵完备最优化模型;最后,采用交替迭代最小二乘法方式进行最优化问题求解,实现缺失数据填补和多重背景噪声消除。通过仿真分析和实验结果验证了算法的有效性和准确性。

关键词：异常稀疏低秩非负矩阵清洗插补

考虑分布式新能源出力不确定性的虚拟电厂概率可行域构建方法

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电力系统自动化 2024年第18期48卷 129-138页

作者：焦治杰王小君刘曌和敬涵司方远管金昱北京交通大学电气工程学院北京市100044 国电南瑞科技股份有限公司江苏省南京市211106

分布式新能源出力的不确定性严重影响虚拟电厂聚合可行域的准确刻画,需精准计算虚拟电厂的可调能力以提升电力系统的平衡能力。文中提出了面向虚拟电厂的分布式新能源出力不确定性概率模型及基于多概率变量的可信概率可行域构建方法。首... 详细信息

分布式新能源出力的不确定性严重影响虚拟电厂聚合可行域的准确刻画,需精准计算虚拟电厂的可调能力以提升电力系统的平衡能力。文中提出了面向虚拟电厂的分布式新能源出力不确定性概率模型及基于多概率变量的可信概率可行域构建方法。首先,基于集成学习与共形分位数回归方法,提出了能够描述新能源出力异方差时间序列的不确定性概率模型。其次,研究了闵可夫斯基和方法与优化方法求解可行域的特点,分析了新能源出力约束和网络约束对虚拟电厂可行域的影响,进一步提出了基于分布式新能源出力概率区间的虚拟电厂概率可行域构建方法。最后,考虑风光耦合特性,优化了虚拟电厂概率可行域构建方法,通过协调各分布式新能源出力概率区间置信度,得出虚拟电厂概率可行域整体的置信水平。算例验证结果表明,所提方法能够准确刻画虚拟电厂的可调能力。

关键词：虚拟电厂灵活性资源可行域不确定性集成学习分位数回归

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新型同步调相机匝间短路故障机理分析

中国电机工程学报 2024年第3期44卷 1195-1204,I0029页

作者：王伟李成博王小虎杨超伟蔚超程明陈文东南大学电气工程学院江苏省南京市210096 江苏方天电力技术有限公司江苏省南京市211102 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院湖北省武汉市430077

随着新型同步调相机大规模投入运行,调相机的安全问题逐渐凸显。绕组匝间短路故障是调相机1种典型故障,对调相机长期运行和电网稳定都有严重影响。该文从两种故障发生后对气隙磁场磁动势的影响出发,建立转子总电流、定子绕组相电流、支... 详细信息

随着新型同步调相机大规模投入运行,调相机的安全问题逐渐凸显。绕组匝间短路故障是调相机1种典型故障,对调相机长期运行和电网稳定都有严重影响。该文从两种故障发生后对气隙磁场磁动势的影响出发,建立转子总电流、定子绕组相电流、支路电流及电磁转矩的统一数学表征,从幅值、相位、谐波含量等多方面对两种故障进行深入的对比分析,揭示新型同步调相机绕组匝间短路故障机理。该文基于已投入使用的TTS-300-2型新型同步调相机,开发有限元软件的仿真程序,搭建调相机模拟机的实验平台。理论分析结果分别得到了仿真与实验结果的验证。

关键词：同步调相机匝间短路故障磁动势机理分析有限元

基于双向安德森加速分解协调算法的输配协同无功优化

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电力系统自动化 2024年第12期48卷 130-138页

作者：路镇铭徐英仪忠凯李志民郭钰锋哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院黑龙江省哈尔滨市150001

新型电力系统中新能源渗透率不断增加,输电网和配电网协同运行环境复杂多变,对输配协同优化算法的收敛性提出了更高的挑战。鉴于此,应用广义主从分裂法将输配协同无功优化问题分解为输电网和多个配电网的并行优化问题;为改善广义主从分... 详细信息

新型电力系统中新能源渗透率不断增加,输电网和配电网协同运行环境复杂多变,对输配协同优化算法的收敛性提出了更高的挑战。鉴于此,应用广义主从分裂法将输配协同无功优化问题分解为输电网和多个配电网的并行优化问题;为改善广义主从分裂法的计算效率,提出了基于功率、电压等多元信息交互及历史信息修正的双向安德森加速策略;在此基础上,提出了融合原对偶内点法、启发式算法和辅助函数的输配协同无功优化方法,实现了输电网和配电网多种类灵活性资源的协调配合和优化控制。算例仿真结果表明,所提方法能有效改善主从分裂法边界的收敛性能,在大规模分布式能源接入的输配协同无功优化场景中具有更好的应用价值。

关键词：新型电力系统输配协同优化无功优化广义主从分裂法双向安德森加速算法

考虑时空完整性的新型电力系统运行断面图生成与特征提取

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电力系统自动化 2024年第12期48卷 156-164页

作者：曲朝阳张振明曲楠单庆玉周玉光东北电力大学电气工程学院吉林省吉林市132012 国网江苏省电力有限公司南京供电公司江苏省南京市210008 国网吉林省电力有限公司吉林省长春市130022

针对新型电力系统运行场景复杂多变、调度目标繁多导致调度方案应变能力不足的问题,提出了一种考虑时空完整性的新型电力系统运行断面图生成与特征提取方法。首先,以系统历史运行断面为数据依托,从时间和空间2个维度出发,定义了考虑时... 详细信息

针对新型电力系统运行场景复杂多变、调度目标繁多导致调度方案应变能力不足的问题,提出了一种考虑时空完整性的新型电力系统运行断面图生成与特征提取方法。首先,以系统历史运行断面为数据依托,从时间和空间2个维度出发,定义了考虑时空完整性的时序运行断面数学化表征形式;然后,围绕运行断面数据高维且非线性的特点,设计基于格拉姆角求和场的运行断面高维空间转换算法,将高维时序运行数据编码为运行断面图;最后,以VGG16为基模型,保留其前13层卷积层,并引入全局最大池化层(GMP)替代其末端的全连接层,构建了系统运行断面图的VGG13_GMP特征提取模型。通过算例分析验证了所提方法的有效性及鲁棒性。

关键词：新型电力系统运行断面图像生成卷积神经网络特征提取

高比例户用光伏接入下低压配电网户变关系识别

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电网技术 2024年第3期48卷 1160-1171页

作者：朱音洁赵健宣羿孙智卿上海电力大学电气工程学院上海市杨浦区200090 国网浙江省电力有限公司杭州供电公司浙江省杭州市310016

近年来,随着分布式光伏的发展,用户可参与的户用光伏系统在低压配电网中的并网数量快速增长。针对高比例户用光伏下的低压配电网具备的基本特征,提出一种基于台区配变及用户功率平衡关系的光伏时序功率卷积模型,并在此基础上,采用基于... 详细信息

近年来,随着分布式光伏的发展,用户可参与的户用光伏系统在低压配电网中的并网数量快速增长。针对高比例户用光伏下的低压配电网具备的基本特征,提出一种基于台区配变及用户功率平衡关系的光伏时序功率卷积模型,并在此基础上,采用基于高斯混合模型的电压聚类优化目标函数进行户变关系识别。首先,基于用户-配变功率平衡关系,建立了高比例户用光伏的低压户变关系的多元线性回归模型;其次,提出一种基于Bi LSTM算法的光伏时序识别方法,筛选出光伏瞬时渗透率最高的时序片段;根据已识别的光伏时序片段建立光伏权重矩阵,并引入该矩阵将多元线性回归模型进行加权回归后转化为光伏时序功率卷积模型求解,在平抑光伏波动影响的同时初步识别户变从属关系;然后,提出一种基于高斯混合模型进行电压聚类的优化目标函数作为验证步骤,能够进一步排除验证错误的用户,提高户变关系的准确率;最后,以某地区实际低压配电网为例,分别使用该地区推广户用光伏前后不同时期的历史数据集进行识别,通过识别结果对比,验证了所提方法的有效性和实用性。

关键词：低压配电网户变关系拓扑辨识智能电表户用光伏

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电气自动化技术在电力系统中的应用

现代工业经济和信息化 2024年第7期14卷 119-121页

作者：孙钦团段德萌山东省特种设备检验研究院集团有限公司山东青岛266404 青岛电气工程安装有限公司山东青岛266100

探讨了电气自动化技术在电力系统中的应用情况。电气自动化技术通过集成信息技术与电气技术,实现电力系统的智能化、自动化,提高系统运行效率和稳定性,分析了电气自动化在发电、变电、输电、配电、用电等环节中的典型应用,最后对电气自... 详细信息

探讨了电气自动化技术在电力系统中的应用情况。电气自动化技术通过集成信息技术与电气技术,实现电力系统的智能化、自动化,提高系统运行效率和稳定性,分析了电气自动化在发电、变电、输电、配电、用电等环节中的典型应用,最后对电气自动化技术未来发展前景进行了展望。

关键词：电气自动化技术电力系统应用智能化

对称故障下变流器控制对差动保护影响及优化策略

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中国电机工程学报 2024年第13期44卷 5063-5072,I0004页

作者：黄涛谢华徐晓春赵青春南京南瑞继保电气有限公司江苏省南京市211102

变流器输出故障特征的强可控性给交流系统继电保护带来了严峻挑战。该文分析并网线路发生对称故障时跟网型变流器的控制响应过程,从故障期间变流器电流控制目标不能自动匹配故障回路功率需求的角度,分析推导变流器网侧电压相位发生跳变... 详细信息

变流器输出故障特征的强可控性给交流系统继电保护带来了严峻挑战。该文分析并网线路发生对称故障时跟网型变流器的控制响应过程,从故障期间变流器电流控制目标不能自动匹配故障回路功率需求的角度,分析推导变流器网侧电压相位发生跳变并不断旋转的变化特征。受故障回路阻抗约束,变流器输出短路电流相位与网侧电压相位同步变化,造成并网线路差动保护性能严重下降。基于变流器网侧电压相位变化机理,从电流控制目标与锁相环控制两个维度,提出兼顾保护需求和供电需求的变流器控制优化策略。仿真结果表明,并网线路对称故障时所提策略能有效抑制两侧电流相位差,显著提升了差动保护动作性能。

关键词：变流器差动保护相位受控控制目标锁相环

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基于RMT-CNN的电网短路故障定位研究

北京理工大学学报 2024年第4期44卷 403-412页

作者：刘义艳郝婷楠张伟长安大学能源与电气工程学院陕西西安710018 深圳市沃尔核材股份有限公司广东深圳518000

随着我国智能电网的快速发展,电网监测数据呈现多元化、高速化、海量化的趋势.为了充分挖掘电力大数据的潜在价值,实现电网内异常区域的自动识别与定位,本文研究了基于随机矩阵理论(random matrix theory,RMT)和卷积神经网络(convolutio... 详细信息

随着我国智能电网的快速发展,电网监测数据呈现多元化、高速化、海量化的趋势.为了充分挖掘电力大数据的潜在价值,实现电网内异常区域的自动识别与定位,本文研究了基于随机矩阵理论(random matrix theory,RMT)和卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)的电网异常事件定位方法.首先根据电网内部联系将电网划分为若干子系统,分区构建监测矩阵;然后采用RMT作为数据挖掘的特征提取方法,提取分区矩阵特征向量作为输入,根据电网监测数据和异常识别需求的特点搭建CNN模型;最后基于分区矩阵特征向量构建数据集,训练获得有效的异常事件自动定位CNN模型.以IEEE39节点电网模型三相短路故障为例,分析表明通过RMT提取特征向量的预处理方法能有效降低数据维度,提高CNN模型的故障定位准确率,分区RMT-CNN模型能有效定位电网内异常事件的发生地点,定位精度可达97.96%,精确率可达98.65%.

关键词：电网随机矩阵理论卷积神经网络异常区域故障定位