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新型电力系统能源调度与碳排放计价优化方法研究

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电测与仪表 2024年第10期61卷 17-25页

作者：王佳吴任博肖健彭依明蒋雨晨广东电网有限责任公司广州供电局广州510630

对碳排放计价收费或采取其他干预措施可减少温室气体排放,从而减轻气候变化带来的影响。文中基于加权和分段法建立了一种新的碳排放计价和能源调度协同优化方法,可以将电力部门的预期排放量降低到规定的目标以下。将该问题表述为一个双... 详细信息

对碳排放计价收费或采取其他干预措施可减少温室气体排放,从而减轻气候变化带来的影响。文中基于加权和分段法建立了一种新的碳排放计价和能源调度协同优化方法,可以将电力部门的预期排放量降低到规定的目标以下。将该问题表述为一个双层规划问题:上层为碳排放费率优化,以碳排放总量的社会效益最大化为目标;下层为典型日的碳排放协同机组组合优化,以运营成本最小化为目标,并考虑了各种运行条件以及二进制机组组合决策等约束。使用加权求和分段法确定最优费率以达到给定排放目标,并与约束排放边际值方法进行对比。还研究了系统投资与碳排放制定过程的关系。基于测试系统的案例研究结果表明,该方法可以可靠地找到满足排放目标的最低碳计价费率,验证了所提出方法的有效性。

关键词：碳减排新型电力系统调度优化机组组合可再生能源发电

基于表面增强拉曼光谱和机器学习的油中溶解糠醛定量检测研究

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光散射学报 2024年第1期36卷 77-85页

作者：李福朱启龙李时珍郭涛余云光青言杨露王允光云南电网有限责任公司红河供电局红河651400

我们开发了一个结合了表面增强拉曼散射(SERS)和机器学习算法(MLA)的检测平台,用于快速、灵敏地检测变压器油中的糠醛。这对于判断变压器油纸绝缘老化程度至关重要。首先,我们合成了具有尺寸依赖性的银纳米颗粒(AgNPs),并将其应用在镀... 详细信息

我们开发了一个结合了表面增强拉曼散射(SERS)和机器学习算法(MLA)的检测平台,用于快速、灵敏地检测变压器油中的糠醛。这对于判断变压器油纸绝缘老化程度至关重要。首先,我们合成了具有尺寸依赖性的银纳米颗粒(AgNPs),并将其应用在镀金膜的多晶硅片Si@Au上,形成Si@Au-Ag SERS基底。通过这个基底,我们成功地对不同浓度的糠醛变压器油溶液进行了检测,并获得了相应的拉曼光谱数据集。接着,我们采用了两种不同的MLA,分别是PCA+ANN和ANN,建立了定量校准曲线,将检测到的拉曼光谱数据转化为对应的糠醛浓度。通过我们建立的模型,相关系数R达到了0.958,表明了模型的高准确性。

关键词： SERS 糠醛 PCA ANN

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基于多模态感知的变电站智能巡视技术

广东电力 2024年第3期37卷 54-63页

作者：吴碧海王超魏嘉隆裴星宇南方电网广东珠海供电局广东珠海519000

针对目前变电设备识别和故障定性过程中的低效和人工依赖问题,提出一种改进的YOLOv5模型,可用于变电站设备的自动化识别和故障检测。首先,在主干网络引入ShuffleNet v2,降低模型的计算量和参数量,实现模型轻量化处理;然后,引入有效交并... 详细信息

针对目前变电设备识别和故障定性过程中的低效和人工依赖问题,提出一种改进的YOLOv5模型,可用于变电站设备的自动化识别和故障检测。首先,在主干网络引入ShuffleNet v2,降低模型的计算量和参数量,实现模型轻量化处理;然后,引入有效交并比损失函数,提高预测框的回归精度和收敛速度;最后,在网络中嵌入卷积块注意力模块(convolutional block attention module, CBAM),提高模型检测的准确率。在自建数据集上的实验结果显示,与其他6种模型相比,改进的YOLOv5模型在参数量、计算量和平均准确率方面均有显著优势。消融实验进一步验证了ShuffleNet v2和CBAM对提升检测精度和实时性的贡献。通过这些改进,模型的参数量较原YOLOv5模型减少了5.26 Mibit,计算量减少了10.3 Gibit,平均准确率提升了4%,展现了其在变电设备智能巡视领域的应用潜力。

关键词：变电设备 YOLOv5 ShuffleNet 卷积块注意力模块有效交并比

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异构能源系统模块化建模及控制策略研究

太阳能学报 2024年第6期45卷 161-170页

作者：胡帆董文杰周小光吴任博毕燕雷广东电网有限责任公司广州供电局广州510620 东方电子股份有限公司烟台264000

基于模块化思想提出一种新型异构能源系统建模方法,并设计了相应控制策略。其中,综合考虑光伏发电、热电联产、储能技术,以混合逻辑动态系统表示方法建立异构能源系统模型;针对投资、运行和维护成本优化,构建模型预测控制策略。该文所... 详细信息

基于模块化思想提出一种新型异构能源系统建模方法,并设计了相应控制策略。其中,综合考虑光伏发电、热电联产、储能技术,以混合逻辑动态系统表示方法建立异构能源系统模型;针对投资、运行和维护成本优化,构建模型预测控制策略。该文所提策略中考虑了异构能源系统与上游能源系统之间的能源交易、系统非线性或混合系统行为。通过将所提策略与传统控制策略进行比较,分析不同用户行为、不断变化的气候条件和预测误差对节能潜力的影响。算例分析结果表明:所提方法可有效利用可变的清洁能源和储能技术来优化异构能源系统的运营,每年可节省3%~6%的成本。

关键词：可再生能源优化调度电池储能异构能源系统成本优化

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含有限PMU的配电网故障区域在线辨识算法

南方电网技术 2024年

作者：王彩强张青李晨黄志勇梁财源何思名广东电网有限责任公司云浮供电局南方电网科学研究院

为实现有限同步相量测量装置（phasor measurement unit, PMU）布局下的配电网快速故障区域辨识，研究了一种低PMU数量依赖的配电网故障区域在线辨识算法。提出了PMU布局与区域划分原则，分析了故障发生前后流入正常区域与故障区域的三... 详细信息

为实现有限同步相量测量装置（phasor measurement unit, PMU）布局下的配电网快速故障区域辨识，研究了一种低PMU数量依赖的配电网故障区域在线辨识算法。提出了PMU布局与区域划分原则，分析了故障发生前后流入正常区域与故障区域的三相电流变化差异，利用所采集电流数据构建了多维时空状态监测矩阵，并定义了基于2-范数的谱范数比值系数，用于对多维状态监测矩阵降维、量化各区域故障前后的电气状态变化差异，从而实现快速、准确的配电网故障区域在线辨识。利用IEEE 33节点配电仿真系统以及6节点实际试验平台验证了所提方法的有效性，仿真结果与实际试验结果表明：在有限PMU量测信息下，所提方法受故障类型、中性点接地方式、过渡电阻影响较小，具备一定抗噪性；在通信不满足严格同步等情况下，所提方法依然能够快速、准确地完成配电网故障区域在线辨识。。

关键词：配电网谱范数同步相量测量装置(PMU) 故障区域辨识

考虑交通网络不确定性及SESS与MESS空间配合的分布式储能防灾应急规划

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电力自动化设备 2024年第7期44卷 54-61页

作者：高志海沈美燕马龙义宋莹沈鑫皓杨莉林振智浙江大学电气工程学院浙江杭州310027 广东电网有限责任公司惠州供电局广东惠州516000

为在大规模停电后提供紧急电力支持,提出一种考虑交通网络不确定性及固定储能系统(SESS)和移动储能系统(MESS)空间配合的分布式储能(DES)防灾应急规划方法。基于正态分布区间数,建立通行时间不确定的MESS调度交通网络模型,提出考虑SESS... 详细信息

为在大规模停电后提供紧急电力支持,提出一种考虑交通网络不确定性及固定储能系统(SESS)和移动储能系统(MESS)空间配合的分布式储能(DES)防灾应急规划方法。基于正态分布区间数,建立通行时间不确定的MESS调度交通网络模型,提出考虑SESS与MESS空间配合效应的联合应急供电策略。采用机会约束描述交通网络不确定性,构建考虑供电可靠性最优的DES选址定容模型。将机会约束转换为确定性等价类,针对DES防灾应急系统多个供电可靠性衡量指标间的冗余问题,提出基于规格化法平面约束法的多目标优化求解方法。采用改进的IEEE 30节点系统及交通网络进行验证,结果表明所提方法能够实现多区域最优配置,验证了SESS与MESS的空间配合效应,并反映了交通网络不确定性对规划结果的影响。

关键词：防灾应急分布式储能规划交通网络机会约束规划规格化法平面约束法

锁相锁幅控制技术及其在孤立海岛微电网的应用

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南方电网技术 2024年第9期18卷 97-105页

作者：马立红梁亚峰邱剑洪韩春伊程西覃丹陈积芳羊冠宝尚磊海南能源发展研究院(电网规划设计研究中心) 武汉大学电气与自动化学院海南电网有限责任公司三沙供电局

为满足含高比例新能源微电网频率电压快速调节需求，基于对含高比例电力电子装备的新型供电系统频率/电压动态的理解与认识，介绍了一种锁相锁幅结构，并基于此结构提出了适用于储能的频率/电压快速支撑方法，参与孤立微电网频率电压快... 详细信息

为满足含高比例新能源微电网频率电压快速调节需求，基于对含高比例电力电子装备的新型供电系统频率/电压动态的理解与认识，介绍了一种锁相锁幅结构，并基于此结构提出了适用于储能的频率/电压快速支撑方法，参与孤立微电网频率电压快速调节。在所提出的方法中，锁相锁幅可以提供电网的频率/电压偏差及其微分信号，利用这4个信号设计频率和电压调节方法，避免了传统控制下复杂的微分运算，同时提升系统的动态支撑性能，使储能能够自发的响应系统频率和电压的变化。最后，在RTDS中搭建了微电网模型验证了所提出控制策略的有效性。。

关键词：锁相锁幅储能控制动态响应频率调节电压调节

多变流器互联交直流微网集群一致性功率协同控制

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电力系统及其自动化学报 2024年第4期36卷 120-132页

作者：杨天国何鹏张浩周倩石侃丁元元云南电网有限责任公司德宏供电局德宏678400 云南电网有限责任公司电力科学研究院昆明650214 云南电网有限责任公司瑞丽供电局瑞丽678600

为增强多变流器互联交直流微网集群系统运行稳定性、可靠性及控制灵活性,本文提出一种一致性功率协同控制策略。控制系统包含互联变流器(DC-DC、DC-AC)柔性控制和交、直流微电网下垂控制等。互联DC-AC和DC-DC均采用双环控制,外环将一致... 详细信息

为增强多变流器互联交直流微网集群系统运行稳定性、可靠性及控制灵活性,本文提出一种一致性功率协同控制策略。控制系统包含互联变流器(DC-DC、DC-AC)柔性控制和交、直流微电网下垂控制等。互联DC-AC和DC-DC均采用双环控制,外环将一致性耦合控制和功率分配环节相结合,内环分别采用虚拟同步控制和移相控制。本文所提控制方法,系统仅基于就地量测频率或直流电压等信息,可同时实现子系统间功率协同互济、多互联变流器功率分配及多运行模式自适应平滑切换等目标。最后通过PSCAD/EMTDC仿真模型对所提方法的有效性进行了验证。

关键词：交直流微网集群协同控制互联变流器就地量测功率分配平滑切换

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基于通用机器人控制器的色谱试验机器人设计

机床与液压 2024年第14期52卷 128-135页

作者：黄青丹吴培伟魏晓东王婷延李助亚广东电网有限责任公司广州供电局广东广州510410

针对绝缘油色谱分析快速响应、全自动化控制的需求,提出以某公司通用机器人控制器为核心的色谱试验机器人控制方案。通过EtherCAT工业总线实现控制器与伺服的控制与数据交互,基于AtMega2560的外部工控板扩展系统输入输出实现多外部设备... 详细信息

针对绝缘油色谱分析快速响应、全自动化控制的需求,提出以某公司通用机器人控制器为核心的色谱试验机器人控制方案。通过EtherCAT工业总线实现控制器与伺服的控制与数据交互,基于AtMega2560的外部工控板扩展系统输入输出实现多外部设备的控制;上位机通过网络通信的方式实现控制器与色谱仪、震荡仪的控制与交互,进而实现绝缘油色谱分析流程的全自动化控制;只需将待分析的瓶装油样放入油样放置区,通过上位机选择油样数量与类型,启动色谱分析控制系统就可自动完成油样制备、震荡分离、油气分离、色谱分析全过程,此控制方案操作简单且便于后期维护。通过实际油样进行试验验证,结果表明:所提控制方案性能稳定且高效,绝缘油组分分析的重复性与准确性均达到国标要求。

关键词：机器人控制器自动控制网络通信色谱分析