新能源消纳与用户侧响应主从博弈的配电网智能软开关选址策略

分布式电源接入配电网后,配电网调控能力不足导致新能源消纳水平低、用户支出经济性指标差,提出一种新能源就地消纳和用户支出主从博弈的配电网智能软开关选址策略的嵌套模型和方法。外层建立以新能源渗透率最大、电能质量指标最佳且计及传统调控手段的模型结构;内层考虑新能源用户消纳的分时电价、储能装置充放电成本和日运行费用因素,构建能满足用户支出成本最低的需求响应模型。调用CPLEX求解器求解混合整数非线性规划模型,用户侧与配电网侧模型通过反复博弈优化决策变量,主从博弈内层优化采用改进粒子群优化算法加快收敛速度。以改进的IEEE 33节点系统为算例进行分析,验证了所提智能软开关选址策略的有效性。

基于二次型迭代逼近法的电力系统电压鞍结分岔点识别

为实现负荷增长过程中电力系统鞍结分岔点(SNB)的快速准确识别,提出一种直接计算电力系统电压崩溃点的二次型迭代逼近方法,基于系统中PQ节点输出的PV曲线为近似二次型的特点,在节点功率平衡方程中引入负荷增长参数,运用复合函数求导法则就功率方程进行两次求导,理论推导节点电压对负荷参数的一阶、二阶导数表达式,由此确定PV曲线二项式,依靠顶点坐标确定电力系统鞍结分岔点的初始位置,经多次迭代收敛逼近电压崩溃点。所提方法避免了连续潮流法的多次潮流计算,可显著降低计算量。以IEEE 14,IEEE 118节点系统进行仿真验证,证明了该方法的有效性,相较增补P’Q节点法及戴维南等值法,二次型迭代逼近法具有较高的计算效率和鲁棒性。

计及SOP损耗的交直流配电网三相区间状态估计

随着分布式电源及智能软开关(SOP)等新型设备投入配电网运行,需要对交直流配电网进行精确的状态估计。首先构建了交直流配电网的区间状态估计模型,考虑三相不对称性与交直流之间的耦合;其次,为计及SOP的损耗,增设SOP两侧支路电流作为状态变量,完善了区间状态估计中的雅克比矩阵;最后采用基于迭代运算的线性规划方法进行区间状态估计。在修改IEEE33节点算例上进行仿真,结果表明所提方法能保证计及SOP损耗的状态估计结果的准确性。

阶梯式碳交易机制下综合能源系统多时间尺度优化调度

“双碳”背景下,阶梯式碳交易机制有助于综合能源系统实现低碳经济调度。针对阶梯式碳交易机制下系统在多时间尺度调度中的不同优化周期中难以准确把握碳交易成本的问题,提出一种阶梯式碳交易机制下综合能源系统的多时间尺度优化调度方法。首先,在日前调度中,参照当前阶梯式碳交易机制,以系统运行总成本最小为目标进行优化调度;日内调度以日前调度的碳排放结果为基础建立小周期的碳交易成本函数并求解;实时调度以日内调度的结果建立新的碳交易阶梯成本并根据实际碳排放对碳交易成本函数进行实时修正。算例分析表明,考虑多时间尺度阶梯式碳交易的优化调度方法更贴合当前的阶梯式碳交易机制,降低了运行成本,验证了所提优化调度策略的可行性及有效性。

基于SA-SAE的配电网故障分类方法

准确识别故障类型是配电网故障处理的首要任务。基于特征融合和自注意力机制,提出了一种具有强抗噪声能力和高泛化水平的配电网故障分类方法。利用S变换构造故障信号的时频矩阵,对其进行奇异值分解提取频域特征量,与表征波形形态特征相关性的时域特征量相融合组成时频域特征量。将特征量输入稀疏自动编码器,引入自注意力机制提高特征提取能力,最终完成故障分类识别。仿真结果表明,所提方法在不同故障位置、故障相角和过渡电阻条件下可实现对配电网故障类型的较高正确率识别,且在噪声干扰、中性点运行方式发生变化情况下具有良好的应用适应性。

基于受冲击与断开后果脆弱度的电网关键线路识别

综合线路断开可能性和断开后果,提出基于受冲击与断开后果脆弱度的电网关键线路识别方法。定义线路受冲击脆弱指标,从其他线路对目标线路造成的潮流冲击影响及目标线路本身的抗冲击韧度两方面评估线路开断概率。同时考虑电网的电气结构和状态转移特性,构建包含电气结构重要度、支路开断脆弱指标、节点电压偏移量的指标集。基于模糊层次分析(FAHP)与改进熵权法建立线路断开后果评估模型。结合线路受冲击脆弱指标与断开后果脆弱指标定义综合脆弱性指标,全面衡量电网线路的脆弱度。IEEE39节点系统仿真结果验证了所提出的识别脆弱线路方法的有效性。

基于改进混合遗传算法的同步电机参数辨识

针对同步电机参数辨识问题,建立了精确表示非同步采样及高次谐波在内的极值优化模型,利用改进混合遗传算法对该模型进行求解,为提高同步电机瞬态和超瞬态参数的精确辨识打下了良好基础。针对普通遗传算法收敛慢和经典迭代法初始点敏感问题,该改进混合遗传算法结合了全局寻优的遗传算法和局部寻优的模式搜索方法,不需要计算矩阵导数,可实现无需指定初值的电机参数快速求解。理论和仿真实验表明,该方法所需数据窗小,能有效提高参数测量的运行效率和计算精度。

基于加权开断概率与断开后果严重度的含风光电源电网脆弱线路识别

风光电源的接入提高了电网故障发生的几率,给故障传播中脆弱线路的识别增加了难度。为此,从线路受冲击与断开后果2个角度建立了线路脆弱性评价指标集。基于潮流转移过程中线路的开断概率和计及风光电源出力随机波动下线路的过负荷风险因子定义线路加权开断概率,从而提高风险线路受冲击后退出运行的可能性;同时,考虑电网的电气结构和状态转移特性,采用模糊层次分析(fuzzy analytic hierarchy process,FAHP)与改进熵权法定义断开后果脆弱指标,以衡量线路开断的综合影响。改造前后IEEE 39节点系统仿真结果表明:所提出的综合脆弱性指标能够有效地将高风险线路识别为脆性源,对含风光电源电网的安全稳定运行、连锁故障的预防具有一定的指导意义。

基于LabVIEW的微机保护出口操作板智能校验装置上位机软件设计

针对微机保护出口操作板智能校验装置高效运行、实时准确处理检验数据的要求,对校验装置上位机软件的登录系统、通信模块、数据库的存储和读取、继电器校验模块、报表生成及打印等方面进行了开发设计,对校验装置的工作原理和组成进行了介绍。运用图形化的LabVIEW语言和数据库编程技术,实现了校验装置上位机软件各部分功能。研究成果表明,该软件能够高效完成操作板上各继电器的返回值与动作值的校验工作,拥有多功能的操作界面,并已在装置中得到成功应用。

故障电流与励磁涌流的EMD特性分析

从IMF(intrinsic mode functions)需满足的两个条件出发,定性分析了故障电流、非对称涌流、对称涌流经过EMD(empirical mode decomposition)分解后各自的IMF波形组成特征。在此基础上提出主导IMF概念,并利用IMF的能量特征对主导IMF进行提取,然后采用故障电流与涌流不同的主导IMF组成特征对其进行区分。另外,理论分析考察了恒定直流分量和衰减非周期分量对IMF组成特征的影响。在Matlab下对动模仿真数据分析结果表明了故障电流与涌流在主导IMF构成上差别明显,是一个识别涌流的简单实用判据。

基于虚拟阻抗的复杂配电网故障区段定位新方法

针对含分布式电源的复杂配电网故障区段定位的问题,提出一种基于虚拟阻抗的故障定位新方法.首先以区段为单元识别畸变节点的故障信息,采用尝试赋值法校正畸变节点的故障信息;然后利用区段端节点过流信息初步判定故障位置,将故障区段端节点间的虚拟导纳值用0表示,非故障区段端节点间虚拟导纳用1表示,进而形成能反映节点间连通性的节点虚拟阻抗矩阵,根据故障电流的流通路径最终确定故障区段位置.具体算例验证表明,该方法具有故障定位准确、效率高的特点,可以满足复杂配电网的多点信息畸变校正和多重故障的故障区段定位.

基于综合变权的分层模糊Petri网电网故障诊断方法

为实现对电网故障元件的准确诊断,基于综合变权思想提出了考虑动态权重的分层模糊Petri网(HFPN)评估模型。建立包含可疑故障线路送受两端的主保护、近后备保护以及远后备保护子网,对三类保护建立综合诊断子网,构成对线路故障诊断的双层模型。针对传统固定赋权在警报信息缺失情况下可能造成对故障线路误判的弊端,计及元件的状态水平对决策的动态影响,对模型赋予动态权重以放大动作元件的真实度。融合固定权重和动态权重的故障诊断方法能够有效识别信息缺失情况下的故障线路。通过对典型电网进行多组故障案例仿真,结果表明所提出的基于综合变权的Petri网诊断方法可提高故障诊断的准确率。

基于改进HHT的电压闪变检测

针对应用希尔伯特-黄变换(HHT)算法进行电压闪变参数检测过程中经验模态分解(EMD)产生的固有模态分量(IMF)不理想而增大参数检测误差的问题,提出了一种改进HHT的电压闪变检测方法。首先通过在EMD"筛选"步骤中添加四点插值细分算法"分裂"出新的控制点供三次样条插值拟合包络线,然后分解出一组IMF分量,最后对IMF分量采用Hilbert变换得到闪变检测参数。就含噪声的单一分量闪变信号、不含噪声的和含噪声的多分量闪变信号,分别采用未改进HHT方法与改进HHT方法进行仿真检测,研究结果表明,改进HHT算法具有良好的抗噪能力,对模态混叠具有一定的抑制作用,并且能够提高闪变信号参数检测的准确度。

极端天气下计及气温影响的架空线路荷载风险建模方法

基于结构可靠性原理和线路设计基本理论,根据线路荷载一强度的随机特性与干涉理论,建立考虑气温影响的架空线路荷载风险分析模型,提出将极端天气下温差变化对线路的影响折算为等值荷载的方法,采用最小二乘法进行温差折算荷载建模。以一条实际运行的架空输电线路为例验证线路失效概率模型的有效性,研究结果表明,在分析极端天气下线路可靠性指标时计及气温变化的影响不可忽视。

基于HHT与闪变功率流向法的闪变源定位识别

针对传统闪变功率法仅能对电网公共连接点处的主导闪变源进行定位识别的问题,提出了一种基于HHT与闪变功率流向法相结合的闪变源定位识别新方法。应用HHT方法将检测到的闪变信号进行处理,得到由不同单一频率分量组合成的一组闪变包络信号,就闪变包络信号求取各闪变频率分量对应的闪变功率,根据闪变功率值的正负和大小,实现对各闪变源的定位识别及强度判断。对含单一频率分量和多频率分量闪变信号分别进行仿真研究。实验结果表明,所提出的方法可以对含单一频率分量和多频率分量闪变源进行准确定位。

GA优化TS-FNN的架空线路荷载风险预测

极端天气下组合荷载的冲击对架空线的运行可靠性产生严重影响,研究架空线路风险预测与评估在预防线路事故中具有现实意义。架空线路荷载风险预测属于求解强耦合时变非线性系统问题,难以建立精确的数学模型求解。基于线路荷载-强度的随机特性与干涉原理以及模糊预测理论,建立了基于GA优化T-S模糊神经网络的线路风险预测模型,提取极端天气下的气象信息典型特征值风速、覆冰厚度、降雨量、气温作为模型输入量,以线路失效概率划分的时间尺度上线路的荷载风险状态作为预测输出量,并采用遗传算法对模糊神经网络参数进行优化。同采用传统理论计算模型和自适应模糊神经网络模型相比,所建立模型具有计算速度快、预测准确度高的优点。具体应用实例验证了模型的实用性和高效性。

绘制架空输电线路应力弧垂曲线通用软件包的开发

AutoCAD是具有强大绘图功能并且体系结构开放的流行软件,用户可利用它来开发CAD应用软件.运用AutoCAD内嵌的工具VBA二次开发自动绘制架空输电线路应力弧垂曲线软件包,可以简化线路设计工作,提高设计的效率和质量.所开发的软件包界面友好、代码简洁、使用方便.

输配电工程专业加强实践教学的做法及思考

输配电工程专业具有很强的工程实践性,为了办出其特色,必须加强实践教学。文章从教师队伍建设、先进教学手段的运用、教学计划的合理安排、实习环节的管理、实验室规划建设等方面提出了加强实践教学的做法。

采用原子分解法的同步电机参数辨识

为了准确辨识出同步电机参数,提出一种基于原子分解的新算法。首先构建相关原子库并将原子离散化参数连续化,运用进化匹配追踪算法,快速从同步电机突然短路电流中提取基波电流、直流电流、倍频电流;然后从分解的各原子信号特征参数中推算出同步电机参数。通过截取稳态短路电流的采样信号,辨识出同步电机的同步电抗和短路初相角值。以理想突然短路电流和含噪声的短路电流为例,仿真进行了对信号的原子分解,获得了相似度较好的重构信号。较之经验模态分解(EMD)和Prony算法,所提出的方法对含噪声信号短路电流的分解效果更佳。实测算例表明,应用原子分解方法可准确地提取同步电机参数,且有较好的抗噪性能。

基于支路元件关联矩阵建模与MPGSA算法的电网故障诊断

电网发生故障后,快速准确地诊断出故障元件并切除故障元件是保障电网正常运行的重要前提。对电网结构、保护配置及断路器的动作规则进行分析,将可疑元件状态、保护和断路器误动或拒动的状态引入故障假说,针对可疑故障母线和线路分别建立目标函数,并引入各级保护之间的影响因子进行修正。通过深入挖掘电网各元件之间的拓扑关联关系,提出基于支路元件关联矩阵的自动建模方法。采用改进模拟植物生长算法(MPGSA)对IEEE14节点仿真验证,算例结果表明所提方法可有效提高故障诊断的容错性和准确性,具有较好的应用前景。