Conformal invariance and generalized Hojman conserved quantities of mechanico-electrical systems

This paper studies conformal invariance and generalized Hojman conserved quantities of mechanico-electrical systems. The definition and the determining equation of conformal invariance for mechanico-electrical systems are provided. The conformal factor expression is deduced from conformal invariance and Lie symmetry under the infinitesimal single- parameter transformation group. The generalized Hojman conserved quantities from the conformal invariance of the system are given. An example is given to illustrate the application of the result.

A new type of conserved quantity of Mei symmetry for the motion of mechanico electrical coupling dynamical systems

We obtain a new type of conserved quantity of Mei symmetry for the motion of mechanico--electrical coupling dynamical systems under the infinitesimal transformations. A criterion of Mei symmetry for the mechanico-electrical coupling dynamical systems is given. Simultaneously, the condition of existence of the new conserved quantity of Mei symmetry for mechanico-electrical coupling dynamical systems is obtained. Finally, an example is given to illustrate the application of the results.

Noether conserved quantities and Lie point symmetries of difference Lagrange-Maxwell equations and lattices

This paper presents a method to find Noether-type conserved quantities and Lie point symmetries for discrete mechanico-electrical dynamical systems,which leave invuriant the set of solutions of the corresponding difference scheme. This approach makes it possible to devise techniques for solving the Lagrange Maxwell equations in differences which correspond to mechanico-electrical systems,by adapting existing differential equations.In particular,it obtains a new systematic method to determine both the one-parameter Lie groups and the discrete Noether conserved quantities of Lie point symmetries for mechanico-electrical systems.As an application,it obtains the Lie point symmetries and the conserved quantities for the difference equation of a model that represents a capacitor microphone.

Unified symmetry of mechano-electrical systems with nonholonomic constraints

The unified symmetry of mechano-electrical systems with nonholonomic constraints are studied in this paper, the definition and the criterion of unified symmetry of mechano-electrical systems with nonholonomic constraints are derived from the Lagrange-Maxwell equations. The Noether conserved quantity, Hojman conserved quantity and Mei conserved quantity are then deduced from the unified symmetry. An example is given to illustrate the application of the results.

Noether-Mei symmetry of a discrete mechanico-electrical system

Noether-Mei symmetry of a discrete mechanico-electrical system on a regular lattice is investigated. Firstly, the Noether symmetry of a discrete mechanico-electrical system is reviewed, and the motion equations and energy equations are derived. Secondly, the definition of Noether-Mei symmetry for the system is presented, and the criterion is derived. Thirdly, conserved quantities induced by Noether Mei symmetry with their existence conditions are obtained. Finally, an example is discussed to illustrate the results.

The approximate conserved quantity of the weakly nonholonomic mechanical-electrical system

We study the approximate conserved quantity of the weakly nonholonomic mechanical-electrical system. By means of the Lagrange-Maxwell equation, the Noether equality of the weakly nonholonomic mechanical-electrical system is obtained. The multiple powers-series expansion of the parameter of the generators of infinitesimal transformations and the gauge function is put into a generalized Noether identity. Using the Noether theorem, we obtain an approximate conserved quantity. An example is provided to prove the existence of the approximate conserved quantity.

基于限流电抗器两侧特定频段暂态能量比的MTDC电网单端量保护方案

柔性直流输电技术有利于未来大量分布式能源接入电网,而配置快速、可靠的保护方案是柔性直流技术发展的关键。基于直流电网等效模型,提出一种基于限流电抗器两侧电压特定频段暂态能量比差异性的单端量故障区域识别方法。该方法依据贝瑞隆等效模型计算出限流电抗器两侧电压比,通过广义S变换提取限流电抗器两侧特定频段电压,根据故障时正负极限流电抗器的电压幅值差的差异性实现故障选极。最后在PSCAD/EMTDC平台搭建仿真模型,分析出发生区内外故障时差异性明显,具备较强的耐过渡电阻与抗噪声干扰能力。

基于卷积神经网络的电力市场短期售电量预测方法

电力市场短期售电量预测的精度对优化用电结构以及提高供电可靠性具有重要意义,传统短期售电量预测方法没有考虑偏差电量考核影响、用电行为差异导致电预测精度低,提出基于卷积神经网络的电力市场短期售电量预测方法,首先根据用户的用电负荷率进行分类,获取不同行业的用电特征和需求模式,然后考虑正负偏差电量的影响,设计基于CNN-ResNet的短期售电量预测方法,通过实验分析表明,该方法能够有效提高多因素影响下售电量预测的准确率。

考虑分散协作及数量折扣的双目标电动车辆路径优化

当前传统燃油车辆造成了极大的空气污染和资源浪费,电动车辆和协作物流是降低碳排放、提高运输效率的有效途径。本文基于协作物流的思想,建立以运输利润最大及配送任务完成量最大为双目标,考虑分散协作及数量折扣的带时间窗电动车辆路径优化模型。设计将贪婪随机自适应搜索—进化邻域搜索(GRASP-ELS)混合算法与ε-约束法相结合的ε-约束混合进化算法,并通过算例对模型和算法进行测试。实验结果表明:所提出的算法优于多目标优化算法NSGA-Ⅱ;通过灵敏度分析给出管理启示。本文为分散协作情境下电动车辆配送优化提供方法借鉴与决策参考。

基于均衡电量的锂离子电池组微短路定量检测方法

锂离子电池微短路早期的检测和控制能有效避免电池安全事故的发生,电池均衡会影响电池之间的不一致性,使电池的微短路变得更加隐匿。为此提出了一种基于均衡电量来量化电池微短路的方法。首先标记相邻两次均衡开始时刻电压最低的电池作为待检测电池,并计算其它电池的均衡电量。然后分析均衡电量与标定电池漏电量之间的关系,提出了量化标定电池微短路(MSC)的方法。通过设计实验验证了该微短路诊断方法对于不同短路程度的适应性。实验结果显示,不同短路程度情况下估算的短路电阻平均误差为3.15%,具有很强的精确度和鲁棒性。

基于电压跌落安全需求的直流微电网多端协同支撑技术

量化直流电压稳定判据,在多端换流器协同下完成暂态电压支撑是直流微电网稳定运行的关键。根据直流微电网运行特性,分析功率波动、直流故障下系统运行点变化轨迹,获得系统具备暂态恢复能力下的直流电压跌落安全区间。基于直流微电网须遵循的等电量原则,根据电压跌落安全区间,计算系统允许放电电量,从而得到直流微电网量化稳定判据。在此基础上,利用交流主网、蓄电池、风机侧换流器的控制潜力,提出直流微电网的多端协同支撑技术,通过释放附加电量满足直流微电网在不同扰动下差异化的电压跌落安全需求,提升系统的暂态稳定裕度。搭建5端直流微电网仿真系统,验证所提控制策略对于直流电压的暂态支撑效果。

电机学中的一些“反常”现象及其成因分析

描述了电机学中的一些“反常”现象,分析了这些现象的成因,并用简明的语言进行归纳,为相关领域的研究人员提供一定参考。

基于深度强化学习的电力市场量价组合竞价策略

目前国内电力市场普遍采用“优先消纳、保障收购”的市场机制应对新能源消纳需求,因此传统能源将面对具有高不确定性的净负荷市场情形进行竞争,并通过策略报价使自身收益最大化。然而,现有策略报价的相关研究仅考虑了发电商报价而不报量、且忽略了竞争对手博弈主动性,导致难以反映策略发电商真实的市场竞价行为。对此,提出了一种基于深度强化学习的电力市场量价组合竞价策略分析方法。首先,针对现有策略竞价研究仅报价不报量的缺陷,研究了考虑量价组合申报的发电商双层双线性竞价模型。然后,为了考虑竞争对手行为的不确定性,构建了基于K-Medoids聚类方法与深度神经网络的发电商典型报价与净负荷间的概率映射,旨在为策略发电商提供贴近真实市场的竞价环境。最后,为高效求解策略报价的双层双线性模型,探讨了考虑不完全信息博弈与净负荷不确定性的深度确定性策略梯度强化学习方法。算例研究结果验证了所提量价组合申报模型的有效性以及所提方法应对电力市场净负荷和对手行为变化的鲁棒性,并能够提高发电商的竞价收益。

团簇FePS_(3)的电子性质及反应活性密度泛函研究

以团簇FePS_(3)为局域模型,在B3LYP/def2-tzvp水平下采用Gaussian 09程序对团簇FePS_(3)进行结构优化及虚频验证,获得12种稳态构型,分析了这12种构型的原子电荷量、电子自旋密度及反应活性。结果表明:团簇FePS_(3)中S原子为电子受体,Fe、P原子为电子供体,Fe比P原子更容易失去电子,团簇FePS_(3)整体的电子流向为从Fe、P原子流入S原子;Fe、P原子间和Fe、S原子间的过剩电子主要为自旋向下的β成单电子,P、S原子间和S、S原子间的过剩电子主要为自旋向上的α成单电子;构型4(4)、2(2)、1(2)、2(4)、1(4)和4(2)的电子自旋密度的对称性最好,稳定性最高,因此这6种构型可能为团簇FePS_(3)的优势构型;构型6(2)的前线轨道(HOMO-LUMO)能隙差最小,最容易发生电子跃迁,反应活性最高;构型2(4)的HOMO-LUMO轨道能隙差最大,反应活性最低。

一种考虑峰荷-电量分摊机制和风电关键场景的输-配电网协同调度策略

风电功率的不确定性问题严重制约其消纳,因此,激发输-配电网积极性并提出合理的风电协同消纳方法具有重要意义。在建立改进峰荷-电量责任模型的基础上,提出一种基于场景法的输-配电网多目标协同调度模型。首先,将传统输-配电网峰荷责任模型、电量责任模型相结合,同时计入风电消纳、需求响应的影响并引入输配电成本分摊机制,建立改进输-配电网峰荷-电量责任模型。其次,针对输-配电网集中式和分布式风电出力的不确定性问题,基于风电功率日前基础预测场景和奇、偶时刻的极限爬坡场景构建关键风电场景集,并在此基础上提出输-配电网柔性资源协同调度策略。然后,将输-配电网改进峰荷-电量责任模型和柔性资源协同调度策略相结合,建立输-配多目标协同优化模型。最后,基于典型T6D2系统进行案例仿真,采用目标级联分析法对所提模型进行求解。结果表明,所提模型有利于支撑并促进输-配电网提升风电消纳水平,而峰荷-电量责任的边际效应有助于输-配电网有序制定对应责任权重,从而实现经济效益、风电消纳和社会效益的合理均衡。

基于三相4PT接线方式的PT短路故障特征量分析

针对基于三相4PT(Potential transformer,PT)接线方式的PT短路故障特征量进行分析,并得出变化规律。首先,对4PT接线方式下,二次三相电压、零序电压值进行理论分析;其次,根据PT的设计参数,建立有限元模型,仿真计算绕组相关的电容、电感、电阻等参数,并根据参数构建精细化等值电路模型;再次,基于三相4PT接线方式下,对PT短路故障现象及发生短路故障后各PT电气特征量变化进行详细分析;最后,结合精细化电路模型,通过Matlab建模仿真对PT短路故障后电气特征量变化规律进行验证,证实电气特征量变化规律的正确性。研究结果为PT短路故障在线监测方法提供重要依据,有利于在不退出操作或拆卸的情况下实时准确地监测PT的健康状况。

多模态马尔科夫决策泛在电力物联网大数据智能挖掘

针对泛在电力物联网结构复杂、数据多样且不确定的问题,提出了一种基于多模态马尔科夫决策的泛在电力物联网大数据智能挖掘方法。该方法构建了一种基于最大熵的马尔科夫决策算法,对电力泛在物联网进行故障诊断和负荷预测,具有标记样本需求量小、置信度高的特点。通过结合电气量信息及开关量信息来提取电网数据特征,从而充分利用多模态数据样本。仿真分析与实验结果表明,相比于传统方法,所提方法能够有效识别出包括信息畸变在内的电网故障,提升电网故障诊断的准确率和电网负荷预测的精度。

基于多特征量的配电变压器运行可靠性评估

配电变压器运行可靠性评估,对实现主动运维,保障人民可靠优质用电,护航经济高质量发展具有重要意义。本文基于配电网日常监测手段和数据,提出了多特征量的配电变压器运行可靠性评估,首先,从电气量、环境量和状态量三个方面构建了配电变压器可靠性评估体系,给出了各指标的定义;其次,提出了主客观融合的指标权重计算方法,给出了各个指标的评分原则,设计了可靠性评估流程;最后,通过实际算例分析证明了本文指标体系及方法的可行性,有利于实现配电网变压器可靠监测和主动运维,对配电网变压器设备运行可靠性的提升具有重要价值。

计及运行规划收益补偿的电能量市场储能报量报价策略

大量低运行成本的新能源电源参与电能量市场降低了市场电价,造成储能在电能量市场中的获利降低,甚至难以回收其固定投资成本。针对这一问题,充分考虑储能参与系统运行所能产生的运行收益和规划收益,引入运行收益和规划收益补偿系数,并建立储能参与系统运行的补偿机制;增大储能的报价区间,并建立储能参与电能量市场报量报价策略的双层优化模型;在改进的10机39节点系统上验证所提方法的有效性,讨论运行/规划收益补偿和辅助服务对储能收益的影响、储能参与市场对出清价格的影响等问题。

基于径向基函数的配电网不平衡线损预测方法

为解决因不平衡电量分配而造成的配电网线损率过大的问题,设计基于径向基函数的配电网不平衡线损预测方法。根据径向基函数表达式,确定电压径流指标、电流径流指标的具体数值,统计配电网电量径流。根据统计结果定义电信号缺失数据,依据所得数值的时空分布特征控制异常值参量的实际求解范围,实现对配电网不平衡线损的预测。实验结果表明,在径向基函数的作用下,有功功率做功量超过了电信号做功总量的90%,能够较好地解决因不平衡电量分配而造成的配电网线损率过大的问题。