基于Xception卷积与权重剪枝的轻量级短期负荷预测方法

精准而快速的负荷预测能够促进电力系统的经济稳定运行。为使负荷预测模型能够应用到资源受限的边端台区并保证良好的预测精度,提出了一种基于Xception卷积神经网络与权重剪枝的轻量级负荷预测模型。首先,选取历史数据集中的日类型、历史负荷、温度及湿度数据作为模型输入并将其转化为特征矩阵;然后,根据输入特征矩阵和模型输出向量的特点,基于Xception卷积与注意力机制构建轻量级台区负荷预测模型;最后,基于权重剪枝的模型训练方法生成一个轻量化的负荷预测模型。通过对比实验发现,所提出的轻量化负荷预测模型的参数量、计算量及存储空间相比大型模型大幅度降低,而其精度与大型模型基本相当,在边端应用中更具有优势。

可控惯量光储互联系统的稳定性分析与区域协同控制

利用混合储能装置扩展惯量来源能够有效改善光储互联系统的频率稳定,但多机惯量调整将影响系统的暂态稳定。为解决可控惯量带来的系统暂态稳定问题,首先推导了光储互联系统的等值数学模型,分析两区域虚拟惯量对系统功角首摆的影响。其次,通过建立互联系统的小信号模型,观察系统特征根随两区域惯量系数的变化,分析了可控惯量对系统阻尼特性的影响,并提出一种基于光储互联系统的区域协同控制策略。最后,利用MATLAB/Simulink对高光伏渗透率互联系统进行仿真分析。结果表明:所提控制策略不仅能够抑制系统频率突变,改善系统频率稳定,还能兼顾系统的阻尼与功角稳定,体现出更加友好的并网特性。

基于混合储能的变惯量虚拟同步耦合控制技术

若混合储能设备的静止能量拓展为旋转惯量的能量来源,则灵活可控的虚拟同步耦合运行方式,会使电力电子化电力系统的暂态稳定更具可控性。为提高新能源高渗透系统的暂态稳定性,首先建立电池储能、电容储能与同步发电机旋转机械动能间的能量转化关系,使静止混合储能设备具有与系统同步耦合运行的能力。其次,分析由混合储能引入的虚拟惯量对频率稳定和阻尼特性的影响机理,并提出基于混合储能的变惯量虚拟同步耦合控制技术,使静止储能设备在更加灵活的同步耦合运行方式下,转移同步发电机承受的暂态能量,减小系统内旋转机械的频率及功角振荡。最后,利用MATLAB/Simulink搭建含光伏、混合储能高渗透的仿真系统。结果表明,在所提控制策略下,含静止能量的储能设备可显著改善系统的暂态稳定性。

基于混合静止能量的虚拟转动惯量控制技术

首先在频率动态变化过程中,建立蓄电池的电池储能、超级电容器的电容储能与同步发电机的机械动能间的能量转换关系,阐述源于2种静止能量的混合储能系统的虚拟转动惯量的定义。其次,根据蓄电池和超级电容器的充放电特性,利用2种储能单元间的功率协同调节,提出含电池储能与电容储能的虚拟转动惯量的控制策略。该控制策略通过监测系统频率波动,根据2类储能元件的功率调节特性及荷电状态,协同调用2种静止能量,以模拟同步发电机组的惯性响应。最后,通过搭建含混合储能的光伏微电网仿真系统,验证了所提控制策略能够充分利用混合储能设备中存储的静止能量快速虚拟出惯性响应,显著改善系统频率的稳定性。