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电力系统电磁暂态仿真中异步电动机的机-网解耦模型

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中国电机工程学报 2024年第10期44卷 3804-3814,I0005页

作者：庞博涵刘文焯汤涌连攀杰许克郁舒雁王璐禹海峰中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192 国网湖南省电力有限公司经济技术研究院湖南省长沙市410004 能源互联网供需运营湖南省重点实验室湖南省长沙市410004

电力系统电磁暂态仿真中,常用异步电动机模型来代表动态负荷模型。然而,由于异步电动机数量众多和电机-电网接口方法的局限性,传统异步电动机模型很难兼顾仿真效率和数值稳定性。针对这一问题,该文提出一种用于电力系统电磁暂态仿真的... 详细信息

电力系统电磁暂态仿真中,常用异步电动机模型来代表动态负荷模型。然而,由于异步电动机数量众多和电机-电网接口方法的局限性,传统异步电动机模型很难兼顾仿真效率和数值稳定性。针对这一问题,该文提出一种用于电力系统电磁暂态仿真的异步电动机负荷解耦(induction motor load decoupling,IMLD)模型。该模型结合异步电动机等效电路和LC传输线时延,构造出具有天然时延的电机-电网解耦接口,从而将异步电动机与外部电网解耦,异步电动机的迭代求解过程无需与外部电网同步求解。根据负荷节点给定的潮流有功和无功功率,通过求解等效电路方程并配置IMLD模型参数,使仿真功率结果与潮流计算给定负荷节点功率相匹配。测试算例结果表明,所提IMLD模型可有效减少网络方程迭代次数,同时具备较高准确性和仿真效率,且具备良好的数值稳定性。

关键词：电力系统电磁暂态仿真异步电动机机-网解耦模型动态负荷模型

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考虑电动汽车充电与常规负荷时空相关性的配电网可开放容量评估

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全球能源互联网 2024年第3期7卷 283-291页

作者：赵子鋆胡湘伟邓亚芝李泳健卢新星彭清文阳小丹国网湖南省电力有限公司长沙供电分公司湖南省长沙市410015

传统配电网可开放容量评估未充分考虑电动汽车充电负荷与常规负荷的时空相关性,导致评估过于保守,难以指导配电网实际规划。为此,提出了一种考虑电动汽车(EV)充电负荷与常规负荷时空相关性的配电网可开放容量评估方法。首先通过考虑EV... 详细信息

传统配电网可开放容量评估未充分考虑电动汽车充电负荷与常规负荷的时空相关性,导致评估过于保守,难以指导配电网实际规划。为此,提出了一种考虑电动汽车(EV)充电负荷与常规负荷时空相关性的配电网可开放容量评估方法。首先通过考虑EV充电负荷与常规负荷的时空相关性选取负荷典型日;接着构建可开放容量评估鲁棒随机优化模型,并采用KKT条件将其转化成单层模型;最后,在改进IEEE33节点系统上仿真,验证了所提方法的优点。结果表明,相较于传统方法,所提方法基于对负荷相关性的量化,可获得更准确合理的配电网可开放容量。研究结果可为配电网规划提供科学依据。

关键词：可开放容量鲁棒随机优化时空相关性

基于小扰动频率量测数据的电网节点惯量分布评估方法

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电力系统自动化 2024年第13期48卷 50-59页

作者：李勇常樊睿彭衍建高酉松周年光禹海峰输变电新技术教育部工程研究中心(湖南大学) 湖南省长沙市410082 云南电网有限责任公司电力调度控制中心云南省昆明市650011 国网湖南省电力有限公司经济技术研究院湖南省长沙市410004

惯量在电力系统抵抗扰动中起到关键作用。随着新能源渗透率的提升,电力系统中低惯量与惯量时空分布不均的特征日益凸显,准确评估电网节点惯量分布具有重要意义。为此,文中提出一种基于小扰动频率量测数据的节点惯量分布评估方法。首先,... 详细信息

惯量在电力系统抵抗扰动中起到关键作用。随着新能源渗透率的提升,电力系统中低惯量与惯量时空分布不均的特征日益凸显,准确评估电网节点惯量分布具有重要意义。为此,文中提出一种基于小扰动频率量测数据的节点惯量分布评估方法。首先,分析了频率与惯量的数学耦合机理,揭示了新型电力系统惯量分布特征。然后,根据单次小扰动下的频率量测数据与系统电源参数,分别提出了考虑各节点频率相较于系统中心频率变化水平偏差的节点等效惯量定义方法,以及基于自适应阶数多项式拟合的节点频率变化率计算方法,两层方法相结合即可计算出单次小扰动下的节点等效惯量。进一步,鉴于单次小扰动下求出的节点等效惯量具有一定的随机误差,提出考虑多次扰动事件评估结果的动态聚合策略,形成适用于新型电力系统的节点等效惯量分布评估方法。最后,分别以IEEE 39节点系统、中国某省级电网为例验证了所提方法的有效性。结果表明,所提方法所需数据量少,仅需各节点同步相量测量单元采集的频率量测数据即可实现对电网惯量分布的有效评估,评估结果准确性高且时效性强。

关键词：惯量评估频率量测数据小扰动节点等效惯量自适应拟合

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基于数据驱动的火电机组灵活性综合评价方法及应用

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现代电力 2024年第4期41卷 667-672页

作者：王志杰陈文朱晓星王锡辉国网湖南省电力有限公司电力科学研究院湖南省长沙市410031 高效清洁发电技术湖南省重点实验室湖南省长沙市410031 湖南省湘电试验研究院有限公司湖南省长沙市410031

主动感知火电机组的灵活供给能力对于新能源消纳及电力灵活调度有着重要意义。提出了一种基于数据驱动的火电机组灵活性综合评价方法:首先,确立了以弹性、响应性、经济性和环保性为评价指标,并明确了各指标中的评价因素;其次,利用大量... 详细信息

主动感知火电机组的灵活供给能力对于新能源消纳及电力灵活调度有着重要意义。提出了一种基于数据驱动的火电机组灵活性综合评价方法:首先,确立了以弹性、响应性、经济性和环保性为评价指标,并明确了各指标中的评价因素;其次,利用大量的机组运行数据,通过模糊c-均值聚类算法和多项式拟合获得机组在日常运行区间各评价因素的表征值,并采用加权积分均值法实现对各评价因素的量化;最后,将熵权法和主观赋值法相结合,据此确定各评价指标的权重,进而实现对火电机组灵活性的综合评价。通过应用实例对所提方法的有效性进行了验证。

关键词：数据驱动火电机组灵活性权重系数综合评价

考虑最小平均包络熵负荷分解的最优Bagging集成超短期多元负荷预测

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中国电机工程学报 2024年第5期44卷 1777-1788,I0009页

作者：姜飞林政阳王文烨王小明奚振乾郭祺长沙理工大学电气与信息工程学院湖南省长沙市410076 国网安徽省电力有限公司安徽省合肥市230022 国家电能变换与控制工程技术研究中心(湖南大学) 湖南省长沙市410082

多元负荷预测技术是保证综合能源系统(integrated energy system,IES)供需平衡与稳定运行的关键基石。但具有强随机性与波动性的IES负荷加剧了超短期多元负荷准确预测的难度。为此,提出考虑最小平均包络熵负荷分解的最优Bagging集成超... 详细信息

多元负荷预测技术是保证综合能源系统(integrated energy system,IES)供需平衡与稳定运行的关键基石。但具有强随机性与波动性的IES负荷加剧了超短期多元负荷准确预测的难度。为此,提出考虑最小平均包络熵负荷分解的最优Bagging集成超短期多元负荷预测方法。构建基于最小平均包络熵的变分模态分解参数优化模型,将IES多元负荷分解为本征模态分量集合;基于统一信息系数法筛选多元负荷预测的日历、气象与负荷强相关特征;结合负荷本征模态分量集合、日历规则、气象环境与负荷数据,构建Bagging集成超短期多元负荷预测模型,并建立基于平均绝对百分比误差与决定系数的集成策略优化模型,进而得到最优集成策略与最终预测结果。以美国亚利桑那州立大学坦佩校区IES为对象展开仿真验证,结果表明,所提方法的电、热、冷负荷预测平均绝对百分比误差分别为1.9486%、2.0585%、2.5331%,相比其他预测方法具有更高准确率。

关键词：多元负荷预测综合能源系统集成学习海洋捕食者算法包络熵

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鲜烟叶主脉力学特性试验研究

中国农机化学报 2024年第5期45卷 98-103,110页

作者：李军政王海毕彭柱根段美珍刘从周登峰湖南农业大学机电工程学院长沙市410128 湖南省烟草公司长沙市公司长沙市410000

为研究鲜烟叶在机械手有序抓取过程中的破碎机理,以寸三皮黄烟品种为研究对象,利用万能试验机对新鲜烟叶主脉进行径向、侧向的压缩和剪切力学试验,得到不同作用位置的载荷-位移曲线,并利用Origin软件拟合烟叶主脉最大破碎力和剪切力的... 详细信息

为研究鲜烟叶在机械手有序抓取过程中的破碎机理,以寸三皮黄烟品种为研究对象,利用万能试验机对新鲜烟叶主脉进行径向、侧向的压缩和剪切力学试验,得到不同作用位置的载荷-位移曲线,并利用Origin软件拟合烟叶主脉最大破碎力和剪切力的离散点变化规律曲线。结果表明,烟叶主脉径向和侧向压缩的最大破碎力均值为75.25 N,抗压强度均值为1.175 MPa,压缩弹性模量均值为5.79 MPa;径向和侧向最大剪切力均值为23.04 N,剪切强度均值为0.295 MPa,剪切模量均值为0.56 MPa。对烟株中部叶和下部叶的压缩和剪切力学特性进行比较,发现中部叶破碎和剪切需要施加更大的力。为机械手有序抓取烟叶提供理论基础和设计依据。

关键词：鲜烟叶主脉破碎机理压缩试验剪切试验力学特性

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基于二阶聚类和鲁棒性随机分割森林算法的低压台区线损异常辨识

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现代电力 2024年第3期41卷 441-447页

作者：刘雄夏向阳刘定国胡军华黄瑞李泽文史子轶长沙理工大学电气与信息工程学院湖南省长沙市410114 国网湖南省电力有限公司湖南省长沙市410082 国网湖南省电力有限公司供电服务中心(计量中心) 湖南省长沙市410116 华东交通大学电气与自动化工程学院江西省南昌市330000

为精准识别台区的线损异常,保证配电网经济、稳定运行,针对台区线损的异常情况,提出一种基于二阶聚类和鲁棒性随机分割森林(robust random cut forest,RRCF)算法的台区线损异常检测方法。首先,运用二阶聚类将台区不同的运行工况进行聚类... 详细信息

为精准识别台区的线损异常,保证配电网经济、稳定运行,针对台区线损的异常情况,提出一种基于二阶聚类和鲁棒性随机分割森林(robust random cut forest,RRCF)算法的台区线损异常检测方法。首先,运用二阶聚类将台区不同的运行工况进行聚类,将相同工况的线损节点归并,然后将各类工况的节点线损数据导入RRCF算法中分析,通过删除和插入样本节点,并对插入节点后评判模型的复杂度进行计算,得到线损异常节点的评分值,进一步找出线损异常的节点。最终,通过有关实例验证所提方法的准确性与有效性。

关键词：低压台区二阶聚类 RRCF算法线损异常

人机混合增强决策智能在新型电力系统调控中的应用与展望

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中国电机工程学报 2024年第16期44卷 6347-6366,I0007页

作者：李鹏黄文琦梁凌宇戴珍曹尚车亮涂春鸣南方电网数字电网研究院有限公司广东省广州市510000 湖南大学电气与信息工程学院湖南省长沙市410082

新型电力系统的调控运行面临规模及随机性升高、海量多元资源协同困难等难题,现有传统优化和人工经验的调控手段难以应对。以强化学习为代表的决策智能技术在表征能力和决策速度方面具备显著优势,但在应用中存在诸多关键瓶颈。而人机混... 详细信息

新型电力系统的调控运行面临规模及随机性升高、海量多元资源协同困难等难题,现有传统优化和人工经验的调控手段难以应对。以强化学习为代表的决策智能技术在表征能力和决策速度方面具备显著优势,但在应用中存在诸多关键瓶颈。而人机混合增强智能(hybrid human-machine intelligence,HHMI)技术具有突破这些瓶颈、支撑高效智能调控的巨大潜力。目前HHMI理论研究尚处于初期,应用不足。为挖掘HHMI的潜力并探索其应用方案,基于新型电力系统调控与应急调整的实际需求,分析决策智能的优势与局限,在此基础上,论述HHMI的总体框架、关键技术、应用方案以及在实际应用中面临的关键问题,并对其未来的实践进行展望,可为HHMI在新型电力系统调控中的研究与应用提供思路。

关键词：人机混合人在回路人机交互电力系统调度电网运行控制智能决策强化学习

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地铁杂散电流引起变压器直流偏磁抑制方法

电网技术 2024年第4期48卷 1700-1710,I0085页

作者：程新翔喻锟曾祥君倪砚茹唐雨杭韩炜智能电网运行与控制湖南省重点实验室(长沙理工大学) 湖南省长沙市410114 国网山西省太原供电公司山西省太原市030000

针对城市地铁运行时泄漏的杂散电流会引起沿线变压器直流偏磁问题,提出一种基于碳化硅PiN二极管的偏磁抑制方法。首先,建立杂散电流分布模型并采集现场地电位实测数据,明晰了地铁运行下城区整体大地电位的数值分布特点。然后利用碳化硅... 详细信息

针对城市地铁运行时泄漏的杂散电流会引起沿线变压器直流偏磁问题,提出一种基于碳化硅PiN二极管的偏磁抑制方法。首先,建立杂散电流分布模型并采集现场地电位实测数据,明晰了地铁运行下城区整体大地电位的数值分布特点。然后利用碳化硅PiN二极管在直流电压和故障电流下的电压阻断能力及电流导通特性,提出了基于碳化硅PiN二极管的变压器直流偏磁抑制电路结构与工作流程。最后基于PSCAD/EMTDC仿真平台搭建了城市电网110kV变电站主变直流偏磁仿真模型,验证了偏磁抑制方法故障电流导通能力和偏磁直流抑制效果。仿真结果表明:电网故障时,偏磁抑制方法瞬时导通,继电保护迅速动作跳闸;变压器实施偏磁抑制后,中性点直流电流被阻隔,磁滞回线、一次侧绕组电流及励磁电流畸变率降低,直流偏磁得到有效抑制。

关键词：杂散电流地表电位变压器直流偏磁碳化硅二极管偏磁抑制