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变电站隔离开关操作产生的电磁暂态特征量研究

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高电压技术 2024年第4期50卷 1801-1811页

作者：罗逸涵杨兰均成林吴健谷永刚西安交通大学电气工程学院西安710049 国网陕西省电力有限公司电力科学研究院西安710100

变电站隔离开关操作产生的电磁骚扰是电力系统二次设备防护的重要内容。基于真型实验场开展了一系列实验,在AIS和GIS内进行了一系列不同电压等级不同容性负载的隔离开关分合闸重复实验。由于隔离开关操作持续时间长,采样率高,采集得到... 详细信息

变电站隔离开关操作产生的电磁骚扰是电力系统二次设备防护的重要内容。基于真型实验场开展了一系列实验,在AIS和GIS内进行了一系列不同电压等级不同容性负载的隔离开关分合闸重复实验。由于隔离开关操作持续时间长,采样率高,采集得到的实测数据十分庞大,为了方便处理实测数据,设计了一种自动计算的模型既能实现隔离开关全过程多次放电脉冲群的特征量提取,也能实现单次击穿波形的分离和计算。计算结果显示AIS隔离开关操作产生的电磁骚扰主频在300~600 kHz,有些文献中测量结果高达几MHz,GIS产生的电磁骚扰在17~20 MHz。暂态电流及其耦合的电磁骚扰主频仅受变电站结构和参数影响,相同实验条件下GIS产生的地电波比AIS幅值更高主频更大振荡更强烈。该实验结果为电力系统开展针对二次设备的电磁防护试验提供了量化参数。

关键词：变电站隔离开关暂态波形二次设备特征量统计规律

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考虑时空不确定性的风电出力场景生成方法

电力自动化设备 2024年第7期44卷 101-107页

作者：孙锴张大海李亚平严嘉豪北京交通大学电气工程学院北京100044 中国电力科学研究院有限公司(南京) 江苏南京210003

为准确描述风电出力的不确定性及时空相关性,提出一种考虑时空不确定性的风电出力场景生成方法。将生成对抗网络作为风电出力的场景生成模型,将卷积神经网络作为模型生成器与判别器以实现时间特征的提取,采用特征工程方式实现不同风电... 详细信息

为准确描述风电出力的不确定性及时空相关性,提出一种考虑时空不确定性的风电出力场景生成方法。将生成对抗网络作为风电出力的场景生成模型,将卷积神经网络作为模型生成器与判别器以实现时间特征的提取,采用特征工程方式实现不同风电场间出力空间相关性的量化;通过格拉姆角场方式进行特征变换,并合理设置网络结构及参数进行网络训练,得到生成器输入与输出场景间的映射关系。采用实测数据对所提方法的有效性进行对比验证,实验结果表明所提方法具有较强的风电出力不确定性表示能力。

关键词：场景生成时空特性特征工程不确定性生成对抗网络

高空电磁脉冲晚期成分作用下500 kV变压器无功损耗仿真研究

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电工技术学报 2024年第1期39卷 267-277页

作者：杨一帆刘民周谢彦召陈宇浩田爽电工材料电气绝缘全国重点实验室(西安交通大学) 西安710049 西安热工研究院有限公司西安710054

高空电磁脉冲晚期成分(HEMP E3)效应会在变压器中性点与大地构成的回路中产生地磁感应电流(GIC),严重时会使变压器铁心半波饱和,进而导致励磁电流严重畸变、无功损耗急剧增加、局部过热和振动加剧等后果。为准确地分析电力变压器在HEMPE... 详细信息

高空电磁脉冲晚期成分(HEMP E3)效应会在变压器中性点与大地构成的回路中产生地磁感应电流(GIC),严重时会使变压器铁心半波饱和,进而导致励磁电流严重畸变、无功损耗急剧增加、局部过热和振动加剧等后果。为准确地分析电力变压器在HEMPE3作用下的无功损耗特性,该文搭建了HEMP E3对500 kV电力变压器作用的电磁暂态仿真模型,基于IEC 61000-2-9给出的标准HEMP E3波形,定量分析了感应电场幅值、上升时间、下降时间以及变压器带负载情况等对电力变压器的影响规律。分析结果表明,HEMP E3作用下500 kV变压器无功损耗与GIC呈正相关性,且无功损耗波形滞后于感应电场的变化;HEMP E3感应电场的下降时间对500 kV变压器无功损耗的影响远超上升时间;负载阻抗的阻值相同时,容性负载下的励磁电流和无功损耗幅值最大,感性负载下幅值最小。研究结果可为进一步评估HEMPE3对电力系统稳定性的影响提供重要依据。

关键词：变压器地磁感应电流高空电磁脉冲晚期成分无功损耗

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数字化背景下新型电力系统谐波溯源关键技术

电力系统自动化 2024年第6期48卷 154-169页

作者：孙媛媛许庆燊马钊丁磊王同勋李可军山东大学电气工程学院山东省济南市250061 国网智能电网研究院有限公司北京市102206

构建以新能源为主体的新型电力系统是能源电力行业推动“双碳”战略目标的关键举措。伴随多类型电力电子设备大规模接入系统,源网荷储谐波源交互影响,谐波污染加剧且复杂多变,呈现全局化特征,影响了电力系统优质可靠供电。文中聚焦多类... 详细信息

构建以新能源为主体的新型电力系统是能源电力行业推动“双碳”战略目标的关键举措。伴随多类型电力电子设备大规模接入系统,源网荷储谐波源交互影响,谐波污染加剧且复杂多变,呈现全局化特征,影响了电力系统优质可靠供电。文中聚焦多类型谐波源交互作用下的谐波来源追溯,深度融合先进数字技术在数据资源和智能协作的优势进行主导源头辨识和谐波贡献评估。首先,围绕谐波溯源概念,分析其在数字化背景下新型电力系统面临的新挑战和新机遇。然后,阐述了谐波溯源研究现状,指出关键技术的发展新需求。基于此,利用数字电网技术架构设计了云-边-端协同溯源策略。针对数字化背景下的新型电力系统,阐述了谐波源确定在数据采集、机理分析、协同应用等方面的主要技术。最后,展望了未来数字电力系统安全、可靠、灵活发展的技术方向。

关键词：新型电力系统双碳数字化谐波溯源电能质量云-边-端协同

含光储充的配网虚拟电厂二次调频随机模型预测控制策略

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电网技术 2024年第8期48卷 3228-3237,I0051-I0055页

作者：戴睿鹏窦晓波喻洁时智勇胡静黄碧斌东南大学电气工程学院江苏省南京市210096 国网能源研究院有限公司北京市昌平区102209

含光储充的主动配电网作为一种灵活的新型调节资源,可通过聚合其内部的多类分布式电源组成配网虚拟电厂(distribution-level virtual power plant,DVPP)进而整体参与系统二次调频,具有广阔的发展前景。但实际配电网内部情况复杂,存在储... 详细信息

含光储充的主动配电网作为一种灵活的新型调节资源,可通过聚合其内部的多类分布式电源组成配网虚拟电厂(distribution-level virtual power plant,DVPP)进而整体参与系统二次调频,具有广阔的发展前景。但实际配电网内部情况复杂,存在储能配置有限导致可调容量不足、光伏短时出力难以预测导致控制不精确、功率分配不合理导致内部电压越限的问题,传统虚拟电厂调频策略难以适用。针对上述问题,提出了一种基于随机模型预测控制(stochastic model predictive control,SMPC)的DVPP二次调频策略,通过聚合模型设计、光伏不确定功率的场景树模型搭建、SMPC策略设计的方式实现了分布式电源出力扰动情况下DVPP快速、准确响应自动发电控制(automatic generation control,AGC)指令的目标,并有效降低了功率调节对系统内部电压的影响,为DVPP参与系统二次调频提供了理论基础。

关键词：配网虚拟电厂二次调频随机模型预测控制动态功率跟踪

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可解释人工智能在电力系统中的应用综述与展望

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电力系统自动化 2024年第4期48卷 169-191页

作者：王小君窦嘉铭刘曌刘畅宇蒲天骄和敬涵北京交通大学电气工程学院北京市100044 中国电力科学研究院有限公司北京市100192

可解释人工智能(XAI)作为新型人工智能(AI)技术,具有呈现AI过程逻辑、揭示AI黑箱知识、提高AI结果可信程度的能力。XAI与电力系统的深度耦合将加速AI技术在电力系统的落地应用,在人机交互的过程中为电力系统的安全、稳定提供助力。文中... 详细信息

可解释人工智能(XAI)作为新型人工智能(AI)技术,具有呈现AI过程逻辑、揭示AI黑箱知识、提高AI结果可信程度的能力。XAI与电力系统的深度耦合将加速AI技术在电力系统的落地应用,在人机交互的过程中为电力系统的安全、稳定提供助力。文中梳理了电力系统XAI的历史脉络、发展需求及热点技术,总结了XAI在源荷预测、运行控制、故障诊断、电力市场等方面的电力应用,并围绕解释含义、迭代框架、数模融合等方面展望了电力系统XAI的应用前景,可为推动电力系统智能化转型与人机交互迭代提供理论参考与实践思路。

关键词：电力系统人工智能可解释性机器学习

基于改进模糊综合评判法的断层封堵性综合评价

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地球科学 2024年第3期49卷 1144-1153页

作者：张翥严恒汪新光高凌李金池中海石油(中国)有限公司海南分公司海南海口570312 中海石油(中国)有限公司湛江分公司广东湛江524057

断层封堵评价分为垂向封堵评价和侧向封堵评价.前人多采取综合模糊评价法综合评价断层封堵性,模糊综合评判法的评价结果受评价分值和权重系数影响,传统综合评判法的各参数评价分值通过最大隶属度原则获取,忽视了同一类评价标准的内部差... 详细信息

断层封堵评价分为垂向封堵评价和侧向封堵评价.前人多采取综合模糊评价法综合评价断层封堵性,模糊综合评判法的评价结果受评价分值和权重系数影响,传统综合评判法的各参数评价分值通过最大隶属度原则获取,忽视了同一类评价标准的内部差异,精度较低,且权重系数采取经验赋值或同等权重赋值,与实际区域地质环境有所出入.本次研究综合考虑断层力学背景、岩性对置关系、断储配置关系等定性参数,结合断层岩泥质含量、断面正压力、断储排替压力及断层应力特征等定量参数的影响,实现了参数的评价标准定量化分值表示;且基于区域各项参数统计分析,各项参数权重系数的确定通过层次分析法予以改进,权重系数更符合区域规律.选择涠西南凹陷二号断裂带A块潜力目标作为靶区,运用该方法进行评价,取得了较好效果;与前人研究方法对比,精度存在显著提高.

关键词：垂向-侧向断层封堵性综合定量评价层次分析法二号断裂带储层评价石油地质

基于时序注意力机制的电动汽车灵活性概率建模

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电力系统自动化 2024年第7期48卷 94-102页

作者：王昊天刘栋秦继朔史锐但扬清孙英云华北电力大学电气与电子工程学院北京市102206 国网经济技术研究院有限公司北京市102209 国家电网有限公司北京市100031 国网浙江省电力有限公司经济技术研究院浙江省杭州市310007

电动汽车是一种可以向电力系统提供灵活性的柔性负荷。现有研究对电动汽车灵活性进行建模时,多数仅考虑了充电行为的不确定性以及分时电价的影响,忽略了日前电价与实时电价的偏差,缺少对实时电价、充电负荷多时间尺度时序特征的建模。... 详细信息

电动汽车是一种可以向电力系统提供灵活性的柔性负荷。现有研究对电动汽车灵活性进行建模时,多数仅考虑了充电行为的不确定性以及分时电价的影响,忽略了日前电价与实时电价的偏差,缺少对实时电价、充电负荷多时间尺度时序特征的建模。针对此问题,文中总结了电动汽车灵活性的表现形式与影响因素,考虑面向电价的响应不确定性以及充电行为不确定性,提出基于时序注意力机制的电动汽车灵活性概率建模方法。通过时序注意力机制提取不同时序权重,设计基于时序卷积网络的多时间尺度特征提取网络学习充电行为、电价等不确定性,提取多时间尺度灵活性波动特征。算例表明,所提模型能够有效学习充电行为不确定性与面向电价的响应不确定性,其概率建模效果具有更高的可靠性与精度。

关键词：电力系统灵活性电动汽车概率建模多时间尺度时序注意力机制时序卷积网络

适用于可再生能源制氢的大容量碱液电解槽建模研究

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太阳能学报 2024年第2期45卷 291-299页

作者：程浩然夏杨红何杭航韦巍赵波浙江大学电气工程学院杭州310027 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院杭州310014

考虑分布式参数的影响,研究外部电场激励下大容量碱液电解槽的反应特性,发现电解槽的宏观物理结构对系统的运行特性有较大影响,基于此提出一种新型碱液制氢电解槽等效电路模型。通过对不同工况下电解槽的工作状态和反应过程进行分析,揭... 详细信息

考虑分布式参数的影响,研究外部电场激励下大容量碱液电解槽的反应特性,发现电解槽的宏观物理结构对系统的运行特性有较大影响,基于此提出一种新型碱液制氢电解槽等效电路模型。通过对不同工况下电解槽的工作状态和反应过程进行分析,揭示外部电场对大容量碱液电解槽反应的激励机理。研究发现:相比于电极材料微观特性,电解槽的结构尺寸对宽范围工况下系统的运行特性起到更为关键的作用。最后,基于自制的碱液电解槽原理样机进行宽范围电解制氢实验,发现在不同工况下,所提模型均能较好地刻画电解槽的运行特性,并验证了模型的有效性。

关键词：可再生能源制氢电解槽等效电路模型

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