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应用混合逻辑动态模型预测控制器的磁轴承三电平调制策略

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西安交通大学学报 2024年第8期58卷 19-27页

作者：袁野朱俊俊杨帆南钰江苏大学电气信息工程学院江苏镇江212013 国网河南省电力公司开封供电公司河南开封475000

传统磁轴承三电平调制策略在数字控制系统中存在控制延迟问题,影响电流纹波抑制效果。针对上述问题,提出一种基于混合逻辑动态模型预测控制器的磁轴承三电平调制策略。基于混杂系统理论,建立混合逻辑动态模型,统一表征出驱动电路充电、... 详细信息

传统磁轴承三电平调制策略在数字控制系统中存在控制延迟问题,影响电流纹波抑制效果。针对上述问题,提出一种基于混合逻辑动态模型预测控制器的磁轴承三电平调制策略。基于混杂系统理论,建立混合逻辑动态模型,统一表征出驱动电路充电、放电和续流工作模态,实现三电平调制;结合模型预测控制理论,将所建立的混合逻辑动态模型作为预测模型,预测磁轴承的控制电流,实现对控制延迟的补偿,并将预测控制电流送入到代价函数中,得出驱动电路的最优控制信号;基于所提调制策略构建了磁轴承控制系统,并与传统调制策略进行对比。仿真结果表明:在轻载扰动工况下,所提调制策略相比于传统三电平滞环调制策略与传统三电平脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)策略,电流纹波分别降低了49.90%和49.87%;在中载扰动工况下,所提调制策略相比于传统三电平滞环调制策略与传统三电平PWM策略,电流纹波分别降低了49.99%和49.84%;在重载扰动工况下,所提调制策略相比于传统三电平滞环调制策略与传统三电平PWM策略,电流纹波分别降低了50.08%和49.77%。在三电平调制机制的基础上,所提调制策略能够有效补偿一个采样周期的控制延迟,达到降低电流纹波的效果。

关键词：磁轴承三电平调制混合逻辑动态模型模型预测控制

基于数据潮流模型的高比例光伏配电网三相不平衡优化

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电力系统保护与控制 2024年第8期52卷 77-87页

作者：高雪寒高源赵健刘箭刘兴业上海电力大学电气工程学院上海200090 国网浙江省电力有限公司杭州供电公司浙江杭州310016

随着分布式光伏的大规模接入,配电网固有的三相不平衡问题日益严重,给系统的电能质量、经济运行等带来不利影响。此外,高比例光伏的接入使得配电网的物理结构和运行方式更加复杂多变,导致当前依赖精确拓扑结构和线路参数的三相不平衡优... 详细信息

随着分布式光伏的大规模接入,配电网固有的三相不平衡问题日益严重,给系统的电能质量、经济运行等带来不利影响。此外,高比例光伏的接入使得配电网的物理结构和运行方式更加复杂多变,导致当前依赖精确拓扑结构和线路参数的三相不平衡优化方法难以应用。因此,提出一种基于数据潮流模型的高比例光伏配电网三相不平衡优化方法。首先,采用基于双阶段注意力机制的循环神经网络方法建立数据潮流模型,拟合三相潮流约束中变量之间的函数关系。同时,提出图特征嵌入的方法将部分已知的拓扑信息嵌入到数据潮流模型中以提高拟合精度。其次,以训练后的数据潮流模型为基础重建配电网三相不平衡优化模型。最后,通过条件梯度下降方法求解该模型,以修改的IEEE33节点配电网络为例,验证了所提方法的有效性。

关键词：配电网三相不平衡分布式光伏潮流模型数据驱动深度神经网络

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基于改进鲸鱼优化算法的分布式电源接入配电网继电保护的整定优化研究

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电力科学与技术学报 2024年第2期39卷 74-79页

作者：樊群才胡笳廖艳萍杨爱红国网山西省电力公司运城供电公司山西运城044000

分布式电源因为具有灵活性高、成本低、绿色低碳等优点而被越来越多地接入配电网,但是由于其改变了原有配电网的潮流拓扑结构,也给传统的电流差动保护提出了新的要求。首先分析大量分布式电源的接入对配电网继电保护的影响;随后考虑到... 详细信息

分布式电源因为具有灵活性高、成本低、绿色低碳等优点而被越来越多地接入配电网,但是由于其改变了原有配电网的潮流拓扑结构,也给传统的电流差动保护提出了新的要求。首先分析大量分布式电源的接入对配电网继电保护的影响;随后考虑到继保的速动性、灵敏性要求,引入收敛速度较快的鲸鱼优化算法,并引入列文伯格马奎特(Levenberg-Marquadt,LM)算法对其进行改进;最后对分布式电源接入配电网时的电流保护整定值进行优化,用收敛速度较快的鲸鱼优化算法进行全局寻优,为避免陷入局部最优而转入LM算法进一步求解。实验分析结果表明,LM算法改进的鲸鱼优化算法的引入可以加快收敛速度,提高继保装置的速动性,适用于分布式电源接入配电网时的继保整定优化。

关键词：分布式电源配电网继电保护鲸鱼优化算法

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考虑特性分类批处理负荷可调节能力的数据中心微网灵活性设备分布鲁棒容量配置方法

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电力自动化设备 2024年第7期44卷 180-188页

作者：崔杨程禹烽赵钰婷李佳宇李崇钢东北电力大学现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室吉林吉林132012 国网河南省电力公司漯河供电公司河南漯河462000 国网山东省电力公司烟台供电公司山东烟台265200

微网灵活性设备主要用于平抑源荷两侧的波动,其容量配置方法应考虑源荷不确定性的影响,而含数据中心微网的灵活性设备容量配置方法还应进一步考虑数据中心负荷的可调节特性。考虑数据中心批处理负荷的可调节能力和源荷不确定性因素,提... 详细信息

微网灵活性设备主要用于平抑源荷两侧的波动,其容量配置方法应考虑源荷不确定性的影响,而含数据中心微网的灵活性设备容量配置方法还应进一步考虑数据中心负荷的可调节特性。考虑数据中心批处理负荷的可调节能力和源荷不确定性因素,提出一种灵活性设备容量配置方法。根据负荷特性的不同,将批处理负荷划分为2类以更加准确地量化其可调节能力,一类为带宽时序可变限时可平移负荷,另一类为带宽时序不变可中断平移负荷,对这2类批处理负荷进行详细分析并给出一般性的建模方法;构建数据驱动下的min-max-min两阶段分布鲁棒优化容量配置模型,利用1-范数和∞-范数约束场景概率分布模糊集,采用列和约束生成算法对该模型进行化简求解。对某省数据中心微网进行算例分析,验证了所提方法的有效性。

关键词：数据中心批处理负荷特性分类可调节能力容量配置分布鲁棒优化

不接地系统跨线两点相继接地故障多级保护技术

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供用电 2024年第5期41卷 56-63页

作者：刘勇刘大鹏穆勇李振成王顺卢泽钰国网冀北电力有限公司唐山供电公司河北唐山063000

针对配电网单点接地故障保护问题已经进行了大量研究,但对于跨线两点相继接地故障保护问题研究甚少。首先,基于不接地系统的后发接地故障暂态等值电路,推导了第二次接地故障时,各线路零序电流和母线零序电压暂态量的表达式,分析了欠阻... 详细信息

针对配电网单点接地故障保护问题已经进行了大量研究,但对于跨线两点相继接地故障保护问题研究甚少。首先,基于不接地系统的后发接地故障暂态等值电路,推导了第二次接地故障时,各线路零序电流和母线零序电压暂态量的表达式,分析了欠阻尼和过阻尼情况下,故障线路与健全线路暂态功率分布差异,发现暂态功率方向法对于两点相继接地故障具有良好的适用性。然后,分析了基于暂态功率方向的相继接地故障多级保护技术在单端供电单回线配电网和两端供电配电网中的应用与整定,进一步对保护级差和两条故障线路相互影响进行了分析。最后,通过仿真验证了该方法的真实性和有效性。该方法算法简单,由馈线终端单独完成,不依赖主站及通信,可以较好地解决不接地系统相继接地故障多级保护问题。

关键词：不接地系统跨线故障两点相继接地暂态特征暂态检测多级保护技术

智能高压分界开关与计量一体化装置的设计与实现

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电测与仪表 2024年第6期61卷 218-224页

作者：史辛琳卞飞国网河南省电力公司新乡供电公司河南新乡453000

针对供电公司与专变电力用户之间的设备产权不清晰,容易出现窃电的问题,提出了采用智能高压分界开关与计量一体化装置,将分界开关和计量装置集中设计并一体化安装。首先对设备结构重新设计,将户外高压分界电能计量箱分成开关室、计量室... 详细信息

针对供电公司与专变电力用户之间的设备产权不清晰,容易出现窃电的问题,提出了采用智能高压分界开关与计量一体化装置,将分界开关和计量装置集中设计并一体化安装。首先对设备结构重新设计,将户外高压分界电能计量箱分成开关室、计量室、出线室和进线室四个独立的功能隔室。设备采用全密封、全绝缘结构设计,机构仓防护等级达到IP55。计量互感器全绝缘、插拔式结构设计,便于更换。构建了防窃电结构化模型,通过数据预处理、用户异常监测模型和机器学习实现防窃电功能。

关键词：高压分界开关一体化设计机器学习窃电预警

基于正交试验的缺陷钢筋混凝土管道承载性能研究

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建筑结构 2024年第9期54卷 119-125页

作者：刘俊博刘赫王志钢王伟曾正朱子豪梅哲邰宇峰国网吉林省电力有限公司电力科学研究院长春130012 国网吉林省电力有限公司辽源供电公司辽源136200 国网吉林省电力有限公司长春130022 中国地质大学(武汉)工程学院武汉430070

在电力隧道服役过程中由于复杂地质条件的影响,容易出现变形、裂缝、腐蚀等结构病害,为保证电缆隧道的安全运行需要研究不同结构病害对电缆隧道承载性能的影响以评估隧道运行健康状态。采用带缺陷钢筋混凝土管道进行三边荷载正交模型试... 详细信息

在电力隧道服役过程中由于复杂地质条件的影响,容易出现变形、裂缝、腐蚀等结构病害,为保证电缆隧道的安全运行需要研究不同结构病害对电缆隧道承载性能的影响以评估隧道运行健康状态。采用带缺陷钢筋混凝土管道进行三边荷载正交模型试验,将管顶竖向位移、管道开裂荷载和极限荷载作为管道承载性能评价指标,通过分析不同因素水平条件下管道承载性能评价指标的极差和方差,得到了裂缝深度、钢筋腐蚀劣化程度和混凝土劣化程度对管道承载性能指标影响的显著性。结果表明:钢筋腐蚀劣化后塑性减弱是导致钢筋混凝土管道塑性变形能力减弱的主要原因;裂缝发展导致截面面积降低是导致管道开裂状态承载能力减弱的主要原因;混凝土腐蚀劣化后强度降低是导致管道极限承载性能减弱的主要原因。

关键词：钢筋混凝土管道管道缺陷承载性能正交试验

微电网并网逆变器频率自适应前馈双模重复-比例控制

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电工技术学报 2024年第15期39卷 4843-4855页

作者：赵强松陈昊王启帆王燕谢文文中原工学院电子信息学院郑州451191 国家电网郑州供电公司郑州450001

重复控制因其能有效抑制谐波信号而被广泛应用于逆变器控制中,但其动态性能较差,且在电网频率波动时谐波抑制性能下降严重。为此,该文提出一种频率自适应前馈双模重复-比例控制。在双模重复控制的内模中加入前馈环节改善系统的动态性能... 详细信息

重复控制因其能有效抑制谐波信号而被广泛应用于逆变器控制中,但其动态性能较差,且在电网频率波动时谐波抑制性能下降严重。为此,该文提出一种频率自适应前馈双模重复-比例控制。在双模重复控制的内模中加入前馈环节改善系统的动态性能,并使用无限脉冲响应滤波器实现对电网频率波动导致的分数延迟精确近似。该文给出频率自适应前馈双模重复-比例控制的原理、稳定性分析和参数优化设计过程。实验结果证明了所提出的控制方法在电网频率波动时能抑制并网电流谐波,且具有较好的动态性能。

关键词：微电网重复控制并网逆变器频率自适应无限脉冲响应滤波器

基于历史数据挖掘的DSCADA告警数据治理方法

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供用电 2024年第5期41卷 72-79页

作者：郭峰姜宽郭秉涛杨振睿蔡斌周鑫国网上海市电力公司市区供电公司上海200080

针对电网企业配电网数据采集与监视控制(distribution supervisory control and data acquisition,DSCADA)系统存在的告警信号频发问题,提出了基于历史数据挖掘的DSCADA告警数据治理方法。首先,利用基于字符串匹配的分词算法对DSCADA存... 详细信息

针对电网企业配电网数据采集与监视控制(distribution supervisory control and data acquisition,DSCADA)系统存在的告警信号频发问题,提出了基于历史数据挖掘的DSCADA告警数据治理方法。首先,利用基于字符串匹配的分词算法对DSCADA存储的10 kV配电站原始告警信号进行文本分词,实现对DSCADA主站系统存储的海量历史告警记录的多维统计;然后,通过构建10 kV配电站告警知识图谱,辅助DSCADA系统异常告警信号的定位、分析过程;最后,提出了基于历史告警记录分析的DSCADA告警配电站健康度评价方法,用于指导运维人员消缺。所提方法改变了电网企业原有仅靠人工管控的技术现状,为DSCADA运行数据治理提供了一种高效的技术分析手段。

关键词：配电自动化配电网数据采集与监视控制告警频发数据挖掘数据治理