基于白箱树突网络的电压灵敏度实时计算方法

由于传统电压灵敏度计算需要以知晓精确网络参数为前提,近年来各类基于数据驱动的电压灵敏度拟合方法被相继提出。但现有方法针对新运行场景需要重复所有回归操作才能获得精确的灵敏度值,因此无法真正应用于灵敏度的实时计算。该文提出一种基于树突网络(dendrite net,DN)的电压灵敏度实时计算方法,基于DN拟合等价于泰勒展开的白箱性质,建立适用于任意运行场景的系统状态参数至节点电压的端到端映射。通过对基于DN的节点电压显性表达式进行提取和求导,最终形成只包含极少计算量的电压灵敏度显性表达式,将灵敏度计算速度提升至微秒级。其次,在基于DN的节点电压显性表达式中,各输入的一阶分量系数在任意运行场景下均保持恒定,可直接作为评判节点电压与状态参数相关性的评价指标。基于IEEE 118节点系统等3个不同规模算例的仿真计算结果证明该文方法的正确性和优越性。

基于配电网时序电压灵敏度分析的风光消纳能力优化策略

大规模可再生能源接入电力系统使得系统内电源出力的不确定性大大超过负荷需求侧的不确定性。提出一种基于配电网时序电压灵敏度分析的风光消纳能力优化策略,对全天风光接入进行实时的电压灵敏度分析,根据风光出力对电网的影响在确保稳定性的前提下制定最优消纳策略,减少风光波动对电网消纳能力的影响。

融合拓扑信息的配电网电压-功率灵敏度估计数据驱动方法

为解决配电网量测数据多重共线性导致电压-功率灵敏度估计精度低的问题,提出融合拓扑信息的数据驱动方法.首先,将电压-功率灵敏度矩阵分解为主成分矩阵和次成分矩阵两部分,其中主成分与配电网拓扑密切相关,次成分为主成分与实际值的误差.然后,分两阶段依次估计主成分和次成分,分别建立基于二次规划的数据驱动模型.第一阶段模型的关键是基于配电网拓扑信息的约束,第二阶段模型的关键是次成分与主成分比值为微小量的约束.最后,采用实际配电网量测数据和IEEE 33节点系统验证所提方法的精度和效率,并与常规最小二乘回归、岭回归、LASSO回归方法对比,仿真结果表明所提方法的精度具有数量级的显著提升.

数据驱动的配电网电压灵敏度感知方法

电压灵敏度是配电网一个重要的电气参数,但配电网拓扑关系不明、线路参数未知、实时量测缺失等问题给灵敏度计算带来了困难。为了解决以上问题,提出了一种数据驱动的配电网电压灵敏度感知方法。首先,基于历史数据通过广义回归神经网络(generalizedregressionneuralnetwork,GRNN)拟合注入功率和电压的映射关系,并通过模式搜索法优化光滑因子取值;其次,在配电网不同的运行状态下得到若干组注入功率和电压的微小变化量集合,通过最小二乘法拟合得到该状态下的电压灵敏度矩阵;最后,考虑到实时量测不全,离线计算电压灵敏度,通过支持向量机(support vector machines,SVM)拟合部分关键量测和电压灵敏度的映射关系,并通过仿真算例验证了该策略的有效性。

含分布式光伏接入的三相牵引供电系统电压协调控制方法

牵引供电系统中光伏并网逆变器普遍处于弱可控状态且缺乏多机间协调配合,为了使分布式光伏在实现牵引能耗优化的同时,主动参与牵引网电压调控,提出了用于三相牵引供电系统的电压协调控制策略。针对含光伏的新型三相牵引供电系统拓扑,分析了系统电压-有功和无功定量关系。结合分布式光伏无功裕度及协调关系,设计了3阶段分布式电压协调控制策略,根据电压灵敏度判定各节点补偿与削减优先度,实现了分布式光伏无功协调补偿及有功优化削减,达到牵引网电压主动控制。最后,通过对系统多工况下仿真,验证策略有效性。仿真结果表明,所提协调控制策略在三相牵引供电系统复杂的运行工况下,能够在兼顾光伏能量利用率的同时,增强系统电压调控能力,解决牵引网电压越限问题,并有效降低牵引网损耗。研究通过有效利用光伏支撑牵引网电压,为机车的安全、高效运行提供保障。

基于动态无功电压灵敏度的有源配电网移动式储能优化调度

随着城市负荷尖峰以及分布式电源渗透率的持续攀升,有源配电网存在负荷峰谷差进一步增大以及电压越限的风险。移动式电池储能系统(MBESS)具备时间-空间灵活性和四象限输出能力,考虑其有功出力参与削峰填谷、无功出力参与电压调节,提出了一种基于电压灵敏度分析的有源配电网MBESS的优化调度方法。首先,针对MBESS出力与接入位置之间的耦合影响,推导定有功功率条件下满足仿射关系的无功电压修正灵敏度;其次,考虑不同网络结构下不同节点电压的调整需求,提出一种动态无功电压修正灵敏度的计算方法,旨在确定MBESS的时序最优接入方案;然后,构建充分考虑运行经济性与可靠性的MBESS双层优化调度模型;最后,以IEEE 33节点配电系统为例,采用增强烟花算法对所提模型进行求解,结果表明所提方法能够在保证MBESS具备较好经济效益的同时,有效减小负荷峰谷差以及提升配电系统的整体电压水平。

基于电压灵敏度矩阵特征值模态形状的电压控制区域识别

为提高电网电压控制区域识别的准确性和快速性,提出基于电压灵敏度矩阵特征值模态形状的电网电压控制区域新识别方法。该方法首先通过电网潮流方程获得电压灵敏度矩阵,并计算该矩阵的特征值、特征向量。然后,将特征值按模值升序排列,并从最小模值特征值开始,计算特征对应的模态形状。最后,当最小模量、最低识别节点数百分比和最多所用特征值个数等三项约束同时满足时,完成电网电压控制区域的准确、快速识别。在IEEE 14节点系统上验证了所提电压控制区域识别方法的有效性。测试结果表明,所提方法能够在保证电压控制区域的识别准确性的基础上大幅度提升对电压控制区域识别的运算速度。

一种低电源电压灵敏度RC振荡器的设计

基于传统RC振荡器的理论分析,采用电阻串分压提供参考电压的方式,设计了一种低电源电压灵敏度的振荡器。基于HHNEC 0.5μm BiCMOS工艺,完成了HSPICE仿真。仿真结果显示,该振荡器输出一个频率为63kHz、占空比为50%的方波信号,当电源电压在4.5～5.5V之间变化时,频率变化范围在±0.52%内,有效降低了电源电压对振荡频率的影响。该振荡器可应用于开关电源芯片。

压力传感器灵敏度电压非线性分析

实验发现压阻型压力传感器的压力输出信号与外加电压并不是线性关系,存在着灵敏度电压非线性。本文指出组成压阻型压力传感器电桥的电阻受温度、输入电压、压力的共同影响,在此基础上提出非线性扩散电阻的多维模型。依据此理论模型,对灵敏度电压非线性现象的成因进行了理论分析,并利用其中受电压控制的电压源及其扩展功能来模拟非线性扩散电阻在电路的等价作用,进而显示出压力传感器灵敏度电压非线性的成因。

基于电压灵敏度的配电网光伏消纳能力随机场景模拟及逆变器控制参数优化整定

随着高密度分布式光伏接入配电网,合理评估配电网的光伏消纳能力成为研究热点。采用基于电压灵敏度的随机场景模拟法进行配电网光伏消纳能力评估,选取年典型场景代替年时序仿真,并利用类正态概率分布抽样以提高仿真精度及效率。利用光伏发电系统自身的各种智能控制措施能有效改善光伏并网引起的过电压现象,可进一步提高光伏消纳能力。通过光伏并网逆变器的Volt/Var 6点控制方式进行电压就地分散式调节以改善光伏发电并网特性,以配电系统全年电压偏差及无功调节量最小为目标,运用粒子群算法进行各逆变器无功电压控制参数的整定。通过OpenD SS搭建IEEE 33测试系统,仿真结果表明了所述方法的有效性及可行性。

新型振动加速度传感器电压灵敏度研究

本文对以钹式换能器作为敏感元件的新型振动加速度传感器电压灵敏度进行研究。钹式换能器具有很高的等效压电常数,这大大提高传感器的电压灵敏度。本文设计该传感器结构,研究该传感器的二阶模型以及钹式换能器的结构参数和预压力对该传感器电压灵敏度的影响。实验结果表明:钹式换能器的直径越大,电极越薄,传感器的电压灵敏度越高;传感器的电压灵敏度随着预压力的减小而增大,但是预压力过小又会降低传感器的机械谐振频率,从而减小传感器工作带宽。

模拟电路故障诊断的结点电压灵敏度比值法

在证明线性电路中结点电压变化量比值等于结点电压灵敏度比值的基础上,提出了结点电压灵敏度比值法,通过结点电压变化量比值和结点电压灵敏度比值的比对确定电路的故障元件。理论分析和实验结果表明,该方法算法简单、诊断速度快,在可测点受限条件下具有较高的诊断精度,特别适合大规模线性模拟电路的故障诊断和测试。

基于电压灵敏度的分布式电源接入规划

考虑分布式电源接入对配电网运行电压和网损的影响,提出基于电压灵敏度的分布式电源规划思路。文章分析节点的负荷与电压之间变量关系,从而引入节点电压灵敏度,建立以DG为等效负荷的分布式电源接入容量模型,结合有功网损敏感度选址准则,规划出DG容量接入方案。采用IEEE33节点系统对方案进行验证,分析结果表明,网络损耗及电能质量均得到了明显改善,验证了该方案的有效性与可行性。

节点电压灵敏度序列守恒定理及其软硬故障统一诊断字典法

提出并证明了线性模拟电路中的两个重要定理：节点电压灵敏度序列守恒定理和节点电压变化序列守恒定理，并以此为理论基础提出了新的模拟电路软硬故障统一诊断字典法．该方法只用一个故障特征码即可诊断任一元件发生的任何软、硬故障，且字典规模仅为原来硬故障字典的一半．

基于改进电压灵敏度分析的大区电网间容量交换能力评估

提出基于断面交换容量–电压变化比的灵敏度分析方法,对大区电网间潮流断面上的交换容量–电压稳定性进行分析,得出系统薄弱通道和敏感节点。对基于交换容量最敏感节点的电压灵敏度变化趋势进行样条插值,对样条插值所得的离散值进行非齐次指数函数拟合后求导,得出电压灵敏度的变化率函数,根据电压稳定临界点的判别条件计算交换容量极限,并以电压稳定裕度指标进行校验。对"三华"特高压电网的容量交换能力评估的应用表明,所提方法正确、有效,且具有较高的精度。

基于节点电压灵敏度的微电网电能质量综合动态评价方法

针对现有电能质量评价方法在评价过程中只考虑单个电气节点,且权值固定,没有对整个系统中节点间的相互关联综合考虑,评价结果不能准确反映微电网电能质量波动的问题,提出了一种基于节点电压灵敏度的微电网电能质量综合动态评价方法。该方法针对电能质量评价过程中出现的"短板效应",建立了一种单节点电能质量实时变权重评价模型;针对微电网电能质量综合评价过程中各节点赋权的问题,提出了一种基于节点电压灵敏度的权重赋值方法。实验表明该方法可以对微电网整体的电能质量进行有效评价,评估各个节点在微电网内的重要程度,为对抗扰动能力差的节点进行电能质量治理提供了理论依据。

基于PMU量测的智能配电网电压–功率灵敏度鲁棒估计方法

配电网中同步相量测量技术的应用对于提高系统电压–功率灵敏度的估计精度具有重要作用。提出了一种基于同步相量量测的智能配电网电压–功率灵敏度鲁棒估计方法。首先,基于同步相量量测的历史数据和实时数据,采用最小二乘方法实现了实时电压–功率灵敏度的精确估计;进一步,考虑功率量测和电压量测均含有不良数据的情况,采用帽子值加权和最小绝对值估计方法相结合的方式,避免了最小二乘方法中删除坏数据的残差判断和迭代过程,提高了计算效率和可靠性,实现了电压–功率灵敏度的鲁棒估计;最后,通过IEEE33节点算例分析证明了所提出算法的正确性和有效性。

基于无功电压满维灵敏度的大规模风电场电网VCA方法研究

提出一种包含大规模风电场电网的VCA(电压控制分区)方法:将风电场最经常出现工况的功率作为其在潮流计算中注入功率,求出该工况下包含所有节点耦合信息且计及PV耦合的无功电压满维灵敏度矩阵;利用定义的电气距离使电源节点和负荷节点同步参与聚类分区过程,一次性得到分区结果,优于传统只对负荷节点进行分区再人为将电源节点归并的方法。采用风电场最常出现的工况功率,分区结果可以适应于风电场的大部分出力工况。通过对包含大规模风电场的IEEE39节点系统进行了动态分区,验证了该方法的可行性。

综合灵敏度和静态电压稳定裕度的直流受端交流系统电压薄弱区域评估方法

提出综合无功-电压灵敏度与静态电压稳定裕度的直流受端交流系统电压薄弱区域评估方法,并在灵敏度及静态电压稳定计算中计及了负荷静态电压特性。以计及负荷静态电压特性的交直流电力系统潮流方程为基础,计算交流节点电压相对于直流落点无功功率的灵敏度;基于连续潮流法,计算计及负荷静态电压特性的直流受端交流系统静态电压稳定裕度,综合这2个指标识别电压薄弱区域。并进一步地比较了不同ZIP负荷占比、不同直流控制方式对直流落点近区交流系统电压薄弱区域评估的影响。

电压灵敏度不同的两种交流电桥电路

本文对交流电桥中电压灵敏度不同的两种电路进行了分析，并给出了实验结果及结论，为恰当地应用交流电桥提供了有益的参考。