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计及新能源出力相关性的多能源微网仿射实时优化调度

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电网技术 2024年第8期48卷 3248-3257,I0064-I0068页

作者：陈飞雄郭奕鑫邵振国郑翔昊胡昆熹林炜晖数字能源福建省高校重点实验室(福州大学) 福建省福州市350108 国网福建省电力有限公司营销服务中心福建省福州市350011

为计及新能源出力相关性对多能源微网运行的影响,并响应源荷实时变化,提出一种计及新能源出力相关性的多能源微网仿射实时优化调度方法。首先,在多能源微网中引入Kalina循环,实现热电联产机组的灵活经济输出。其次,考虑源荷不确定性以... 详细信息

为计及新能源出力相关性对多能源微网运行的影响,并响应源荷实时变化,提出一种计及新能源出力相关性的多能源微网仿射实时优化调度方法。首先,在多能源微网中引入Kalina循环,实现热电联产机组的灵活经济输出。其次,考虑源荷不确定性以及风光出力相关性对多能源微网运行的影响,构建并求解计及风光出力相关性的多能源微网仿射优化模型。再次,在获得优化方案变化范围的基础上,实时计算各仿射噪声元的取值,从而获取多能源微网实时调度轨迹。最后,仿真结果验证了所提方法能够充分计及不确定性和相关性的双重影响,有效应对源荷实时变化,并提升系统运行经济性。

关键词：多能源微网源荷不确定性新能源出力相关性仿射优化实时调度

耦合碳-绿证-消纳量市场的日前电量市场交易交互式优化

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电网技术 2024年第5期48卷 1967-1979,I0041,I0042-I0051页

作者：陈巍江岳文福州大学电气工程与自动化学院福建省福州市350108 智能配电网装备福建省高校工程研究中心(福州大学) 福建省福州市350108 综合能源规划与优化运行研究中心(福州大学) 福建省福州市350108

随着“双碳”目标的提出,电力行业减碳步伐加快,碳交易、绿证交易与超额消纳量交易成为减少碳排放与促进新型电力系统发展的重要市场手段。首先,基于双边集中竞价模式,构建火电、风电、光伏企业与电力用户共同参与的耦合碳-绿证-消纳量... 详细信息

随着“双碳”目标的提出,电力行业减碳步伐加快,碳交易、绿证交易与超额消纳量交易成为减少碳排放与促进新型电力系统发展的重要市场手段。首先,基于双边集中竞价模式,构建火电、风电、光伏企业与电力用户共同参与的耦合碳-绿证-消纳量的日前电量市场交易机制。其次,兼顾市场成员收益与电量市场社会福利最优目标,建立了上下层迭代交互式交易优化模型。最后,采用交替方向乘子法进行迭代求解,并在IEEE-30节点系统上分析碳配额基准、绿证比例及消纳量交易价格对电量市场出清结果、发电商收益及用户成本的影响。算例结果表明,与单一电能量市场交易机制相比,耦合碳-绿证-消纳量的电量市场交易机制能够显著降低火电企业的碳排放量,同时提高风电、光伏企业的中标电量,激励用户跟踪系统新能源出力,减轻系统弃风、弃光现象。

关键词：碳交易绿证交易超额消纳量交易电量交易耦合优化交互优化

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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

基于多维能力和知识图谱-多层感知机的变压器运行状态画像构建方法

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电网技术 2024年第2期48卷 750-759页

作者：舒胜文陈阳阳张梓奇方舒绮王国彬曾静岚福州大学电气工程与自动化学院福建省福州市350108 国网福建省电力有限公司电力科学研究院福建省福州市350007

利用大数据和画像技术对电力变压器运行状态进行准确评价有利于保障电力系统的安全稳定运行。针对电力变压器运行状态传统评价方法存在的评价维度过于单一、主观性较强等不足,提出了一种基于多维能力和知识图谱-多层感知机的变压器运行... 详细信息

利用大数据和画像技术对电力变压器运行状态进行准确评价有利于保障电力系统的安全稳定运行。针对电力变压器运行状态传统评价方法存在的评价维度过于单一、主观性较强等不足,提出了一种基于多维能力和知识图谱-多层感知机的变压器运行状态画像构建方法。首先,构建了由绝缘水平、负载能力、抗短路能力、能效等级和调压能力五个能力构成的变压器运行状态画像体系;然后,融合知识图谱(knowledge graph,KG)与多层感知机(multilayer perceptron,MLP),建立了一种变压器运行状态画像分析模型;最后,基于某地区1368台110kV变压器的实际运行数据,开展了变压器运行状态画像的实例分析,并与随机森林(random forest,RF)和支持向量机(support vector machine,SVM)方法的画像分析结果进行对比。研究结果表明,所提方法对变压器运行状态画像的准确率达到96.35%,优于RF算法(准确率89%)和SVM算法(准确率77%),为电力变压器的运行状态评价提供了一种新思路。

关键词：电力变压器运行状态画像构建多维能力知识图谱多层感知机

基于时空特征挖掘的特高压变压器热状态参量预测方法

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中国电机工程学报 2024年第4期44卷 1649-1661,I0033页

作者：林蔚青缪希仁肖洒江灏卢燕臻邱星华阴存翊福州大学电气工程与自动化学院福建省福州市350108 国网福建省电力有限公司超高压分公司福建省福州市350013

热状态参量预测是特高压变压器绝缘老化评估及故障预警的重要技术方法。然而,现有预测方法侧重高维时间序列分析以构建数据驱动模型,未计及设备内部温度潜在的空间变化规律,为此,提出一种基于时空特征挖掘的特高压变压器热状态参量预测... 详细信息

热状态参量预测是特高压变压器绝缘老化评估及故障预警的重要技术方法。然而,现有预测方法侧重高维时间序列分析以构建数据驱动模型,未计及设备内部温度潜在的空间变化规律,为此,提出一种基于时空特征挖掘的特高压变压器热状态参量预测方法。首先,综合考虑多源数据间的相关度与冗余度,提出组合特征筛选策略寻找最优特征子集;其次,结合热状态参量的最优特征子集及相关系数,构建面向热状态参量预测的时空图数据;最后,建立双重自适应图卷积门控循环单元(dualadaptivegraphconvolutiongate recurrent unit,DA-GCGRU)模型,采用节点自适应模块强化油箱内不同部位温度变化趋势的拟合,以适应特定温升趋势;采用图自适应模块自主学习热状态参量的空间温度分布关联性,以推断空间映射关系。实验结果表明,该方法可深度挖掘特高压变压器内部温度的时空变化特性,准确预测绕组温度和顶层油温的变化趋势,具有较好的鲁棒性和泛化性。

关键词：特高压变压器绕组温度顶层油温自适应图卷积网络门控循环单元

基于多级注意力机制融合的电能质量扰动点分类及时间定位方法研究

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中国电机工程学报 2024年第11期44卷 4298-4310,I0010页

作者：刘宇龙崔宪阳袁丁金涛福州大学电气工程与自动化学院福建省福州市350108 智能配电网装备福建省高校工程研究中心福建省福州市350108

随着新能源渗透率的不断提高,电网所受电能质量扰动(power quality disturbances,PQD)变得更加复杂,传统方法难以准确识别扰动类型并定位扰动时间。因此,该文提出一种基于多级注意力机制融合的PQD点分类及时间定位方法。该方法以卷积神... 详细信息

随着新能源渗透率的不断提高,电网所受电能质量扰动(power quality disturbances,PQD)变得更加复杂,传统方法难以准确识别扰动类型并定位扰动时间。因此,该文提出一种基于多级注意力机制融合的PQD点分类及时间定位方法。该方法以卷积神经网络为基础建立分类模型,在预处理和模型内部分别嵌入局部特征注意力机制(local feature attention mechanism,LFAM)和双尺度注意力机制(dual-scale attention mechanism,DSAM)。其中,LFAM根据幅值包络线追踪信号的幅值变化,以加权方式增强信号波形的局部特征;DSAM则从通道和神经元两个尺度协助模型学习各维度特征的重要性。最后,模型以多类别-多输出的形式对每个采样点进行分类,并完成扰动时间定位。为了验证所提方法的有效性,该文建立含63种PQD类型的仿真数据库对模型进行测试。在30 dB白噪声环境下,该模型平均分类准确率为99.10%,时间定位误差均为毫秒级,具有更强的泛化性能和鲁棒性。同时,基于交流电源搭建硬件平台来测试模型,其平均准确率为99.03%,进一步验证了所提方法的可靠性。

关键词：电能质量扰动点分类时间定位深度学习注意力机制融合模型

基于幂级数系数分向传递的递归型电气热多能流算法

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电网技术 2024年第9期48卷 3624-3633,I0027,I0028-I0031页

作者：陈飞雄王海龙邵振国吴鸿斌张河陈冰数字能源福建省高校重点实验室(福州大学) 福建省福州市350108

多能流计算是综合能源系统(integrated energy system,IES)分析和优化的基础。在各能源网络运营主体交互信息有限的背景下,为提升多能流计算的收敛性和计算效率,提出一种基于幂级数系数分向传递的递归型电-气-热多能流算法。首先,分别... 详细信息

多能流计算是综合能源系统(integrated energy system,IES)分析和优化的基础。在各能源网络运营主体交互信息有限的背景下,为提升多能流计算的收敛性和计算效率,提出一种基于幂级数系数分向传递的递归型电-气-热多能流算法。首先,分别建立电、气、热能源系统的全纯嵌入能流模型;其次,分析全纯嵌入法在多能流计算中的递归求解原理,将幂级数系数的传递划分为横向传递与纵向传递两类,建立可分向传递求解的电-气-热IES全纯嵌入多能流模型;接着,推导各全纯嵌入状态量的幂级数系数递归关系,通过幂级数系数的分向传递,递归求取状态量的幂级数系数,实现电-气-热多能流求解;最后,算例结果表明,所提方法能够以少量的交互信息实现多能流计算,具有更优的收敛性能和计算效率。

关键词：综合能源系统多能流计算全纯嵌入分向传递递归计算

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双耦合SP-S补偿紧凑型抗偏移WPT系统

中国电机工程学报 2024年第2期44卷 714-724,I0024页

作者：谢文燕陈为陈庆彬江彦伟福州大学电气工程与自动化学院福建省福州市350108

在无线电能传输(wireless power transfer,WPT)系统中,偏移是不可避免的,偏移会引起系统参数的变化从而影响系统的传输性能。基于S-S和P-S补偿拓扑,提出一种具有抗偏移特性的双耦合SP-S补偿的紧凑型WPT系统。该系统采用两个同轴布置、... 详细信息

在无线电能传输(wireless power transfer,WPT)系统中,偏移是不可避免的,偏移会引起系统参数的变化从而影响系统的传输性能。基于S-S和P-S补偿拓扑,提出一种具有抗偏移特性的双耦合SP-S补偿的紧凑型WPT系统。该系统采用两个同轴布置、相互解耦的圆角方形线圈作为能量的发射线圈,其与单一方形接收线圈均有耦合,提升了X方向和Y方向的抗偏移容忍度。通过谐振参数配置使接收线圈在偏移的过程中,一个线圈回路的输出增加,另一个线圈回路输出减少,从而使系统输出随接收线圈位置偏移波动平缓。提出方形解耦线圈结构参数的设计方法,并分析发射端并联补偿电容对输出抗偏移性能的影响。最后,搭建实验平台验证该方法的有效性与系统的抗偏移能力。

关键词：抗偏移无线电能传输解耦线圈双耦合

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软开关高增益准YZ源DC-DC变换器

中国电机工程学报 2024年第11期44卷 4435-4445,I0022页

作者：李海滨颜胥翁雨森林佳奇金涛福州大学电气工程与自动化学院福建省福州市350108

针对新能源发电系统中所需要的高升压非隔离变换器升压能力不足问题,文中基于Y源变换器和准Z源变换器的优点,提出一种软开关高增益准YZ源DC-DC变换器。所提变换器不仅提高了升压能力,还能够有效吸收漏感产生的电压尖峰。除此之外,应用... 详细信息

针对新能源发电系统中所需要的高升压非隔离变换器升压能力不足问题,文中基于Y源变换器和准Z源变换器的优点,提出一种软开关高增益准YZ源DC-DC变换器。所提变换器不仅提高了升压能力,还能够有效吸收漏感产生的电压尖峰。除此之外,应用同步整流技术,使得开关管和二极管工作在软开关条件,提升了转换效率。此外,所提变换器由于电源输入端连接的是单个电感,输入电流连续,电流纹波小。不仅如此,提出的变换器还具备开关管电压应力低、输入输出电压共地等优点。首先对所提变换器的工作模态和稳态进行分析;其次定量计算效率以及损耗分布;将所提变换器的性能与其他变换器进行对比,并明确设计要求;最后通过实验室制作的样机,验证所提变换器的有效性。

关键词：高增益软开关 Y源变换器准Z源变换器 DC-DC变换器