矿山供电系统单相接地故障区段定位方法

中性点非有效接地的矿山高压供电系统发生单相接地故障后,故障暂态过程交叉干扰严重,故障信号呈现出很强的非线性、非平稳性、高时变性和复杂性,故障定位难度很大。针对此难题,提出了一种基于分布散度的故障区段定位方法。首先,通过等效电路分析了故障特性,研究并采用Choi-Williams分布(Choi-Williams Distribution,CWD)时频能量谱克服故障信号中多频率成分交叉干扰。然后,采用改进KL散度表征故障区段上下游信号时频分布差异,处理上下游信号CWD时频能量谱中重叠部分,消除故障区段上下游信号相似成分的不利影响。在此基础上,借助零序电流信号CWD-KL散度构建了故障定位判据。最后,仿真测试与对比分析验证了所提方法的有效性与优越性。

基于通道注意力机制和BIGRU的非侵入式负荷分解方法

针对目前负荷监测领域存在模型分解准确率低、训练周期长、泛化性能差的问题,文章构建了基于通道注意力机制和双向门控循环单元的非侵入式负荷监测模型,利用搭建的序列到点编码–解码结构,将智能电表入口处总功率序列与待测目标设备序列中点在模型上进行映射训练。使用功率嵌入层对负荷序列的输入过程进行优化,将离散的负荷总功率序列通过功率嵌入矩阵映射到高维紧密向量空间;采用一维卷积神经网络提取负荷序列的局部特征,双向门控循环单元提取负荷的长序列依赖关系,同时融合通道注意力机制强化对目标设备重要信号特征的学习,挖掘目标设备状态与负荷功率之间的关联。在基于能量分解模型基准框架下,利用公开数据集REDD和UK-DALE进行实验,与现有两种典型负荷分解模型进行比较分析,实验结果表明,文章构建的模型在减少网络训练时间和参数的前提下,有效检测了目标设备的开关状态,显著提升了负荷分解准确性。

无电源点储能电源

为了提高电动工程车工作效率,提出一种无电源点储能电源。详细分析无电源点储能电源的多种工作模式及充补电流程,并进行测试分析验证。结果表明所提装置可实现电动工程车在无电源点生产工地内连续运行问题,也可作为应急电源为工地生产生活提供应急电能支撑。

基于临时移动电源应用的首端出线电缆完全不停电检修方法

对不具备对侧电源的辐射状结构线路,由于没有可倒换电源,因此在出线电缆检修过程中,线路上用户往往在检修期陪停,导致巨大的时户数损失。针对这一城市改造过程中常见的工程场景,提出一种基于临时移动电源应用的首端出线电缆完全不停电检修方法,重点介绍了该方法的实施过程和应用优势。

一种基于非平衡点处线性化的同调识别方法

提出一种能够充分考虑故障的基于系统非平衡点处线性化模型的同调识别方法。从理论上推导了电力系统在非平衡点处线性化后的数学模型,得到了电力系统在非平衡点处动态特性的一般规律。在此基础上设计了2种新的电力系统同调识别算法,并在4机11节点系统和IEEE39节点系统中对这2种算法分别进行了测试。与时域暂态仿真结果对比表明,新的同调识别方法结果令人满意。最后,对新方法的特点和优势及其在工程实际中的应用前景进行了探讨。

基于脊波神经网络的短期风电功率预测

对风电功率进行较为准确的预测是提高电力系统运行安全性与经济性的有效手段。在分析脊波神经网络原理的基础上,将其应用于风速、风向及风电功率预测。首先建立预测模型分别预测风速及风向,再采用非线性神经网络实现对实际功率曲线的逼近,最后根据风速预测值和实际功率拟合曲线计算功率预测值。仿真结果表明,采用脊波神经网络预测方法相对于小波神经网络、反向传播(BP)神经网络和径向基函数(RBF)神经网络方法,其风电功率预测结果准确性能得到提高。

免外控无人机系统在电厂地形图测量中的应用及精度分析

随着电力行业的不断发展,电厂地形图测图难度越来越大,作业工期要求更高。目前无人机技术已有了长足进步,并且在诸多领域成功应用。在此背景下,本文将免外控无人机系统应用于实际电厂地形图测量工程中,通过试验,分析了无人机测量成果的平面及高程精度。结果证明免外控无人机系统能够满足电厂地形图测量的要求,并能大大提高作业效率,减少成本,有着广阔的应用前景。

不均匀光照情况下太阳能最大功率追踪算法

设计了一种针对多峰值的最大功率追踪算法。光伏板在受到不均匀光照的情况下,其功率-电流特性曲线会出现多峰值。通过大量光伏电池的数据模拟,发现光伏板P-I曲线具有"峰值高度以全局峰值为中心,向两侧不断递减"的重要规律,并且统计研究了P-I曲线上左侧坡和右侧坡的斜率、相邻峰值间隔等多种数据,以此作为算法设计的依据。设计的算法通过对光伏电池的输出曲线进行部分扫描来获得全局峰值的位置,其中运用了"区域扫描法"来增强扫描的精度和速度。另外对两种简单、快速的变步长扰动观察法法进行了比较,确定了其适用范围并加以灵活运用。所设计的算法快速、有效,避免了峰值的遗漏,而且具有"峰值越多,追踪越快"的特点。

一种基于非反相Buck-Boost变换器光伏分布式MPPT的研究

分析了基于非反相Buck-Boost变换器光伏分布式MPPT的工作原理、工作模式及其阻抗变换特性,从负载阻抗匹配的角度阐述了最大功率点跟踪的实质,并在此基础上提出了用于非反相Buck-Boost变换器的最大功率点跟踪控制策略,此算法能够自适应地选择不同的工作模式,使系统始终工作在最大功率点,实验结果验证了该算法的可行性和有效性。

光伏发电非线性步长最大功率跟踪研究

针对目前常见的光伏发电最大功率跟踪法跟踪效率不高、稳态波动大等缺点,文章提出一种新型非线性步长最大功率跟踪算法。该算法以扰动观察法为基础,采用了非线性步长,即e指数步长跟踪,当远离最大功率点时,采用正指数步长跟踪;接近最大功率点时,采用负指数步长。该算法还增加了局部最大功率判断环节,避免系统出现误判现象。通过Matlab/Simulink构建太阳能电池最大功率跟踪模型仿真,仿真结果验证了非线性步长最大功率跟踪算法的快速性、稳定性和准确性。

无动力抑尘转运站中物料流动的离散元分析

运用离散元方法(DEM)分析转运站中的物料流动,设计优化新型带式输送机转运站结构,从源头上控制灰尘产生,实现转运站的无动力或微动力抑尘;针对转运过程中出现的问题,利用EDEM软件对优化结构进行分析。结果表明,无动力抑尘转运站结构适用性强,能有效解决转运过程中的物料速度慢、冲击、堵料、磨损等问题。

含统一潮流控制器的电力系统分歧现象研究

含统一潮流控制器(UnifiedPowerFlowController,简称UPFC)的电力系统中的非线性奇异现象是电力电子器件在电力系统应用中出现的新问题。UPFC参数在正常范围内的变化就可能导致不同的分歧出现,使得系统的拓扑结构发生不同的变化,系统的动态特性和稳定性也将随之变化。本文利用分歧理论,提出了分析这种非线性奇异现象的方法,研究了发生在含UPFC的系统中出现的鞍点分歧、Hopf分歧和奇异诱导分歧现象。研究表明,计及分歧时的稳定与Lyapunov稳定有着本质的区别,后者是对一个给定系统改变初始条件来研究系统的稳定性态;而计及分歧时,反映出来的是系统状态的一种跳跃或突变,从而为含UPFC的系统位于非双曲平衡点邻域内的安全稳定运行提供了一些新观点和新见解。

基于贪婪神经网络的集中式温差发电系统最大功率跟踪

该文提出一种基于贪婪搜索的神经网络(GSNN)算法,以实现非均匀温差分布下集中式温差发电系统的最大功率跟踪(MPPT)。首先,以DC-DC升压变换器占空比为输入,系统输出功率为输出,建立双层前馈神经网络模型。然后,采用Levenberg-Marquardt法训练神经网络,得到系统的输入-输出(I/O)拟合曲线,以准确区分局部最大功率点(LMPP)和全局最大功率点(GMPP)。同时,基于拟合的曲线,设计压缩范围的贪婪策略快速逼近GMPP。恒定温度、阶跃温度和灵敏度分析三种算例下的仿真结果表明,与扰动观测法、粒子群算法和灰狼算法相比,GSNN能在非均匀温差分布下快速、稳定地输出最大功率。最后,基于dSpace的硬件在环(HIL)实验验证了所提算法的硬件可行性。

基于非参数回归模型的短期风电功率预测

随着风电接入规模的增加,风电功率预测日益重要。非参数估计方法是模型估计和预测的典型方法之一,在国内短期风电功率预测中尚无应用。文中将非参数回归技术应用于短期风电功率预测,包括风电功率点预测和风电功率概率区间预测。首先,基于非参数回归模型,建立风速与风电功率之间的转换模型,得到风电功率的点预测值;其次,基于经验分布模型与非参数回归技术,建立风电功率预测误差的概率分布函数,得到风电功率预测值的概率区间。以内蒙古某风电场为例,验证了将非参数回归技术应用于风电功率预测的有效性。

基于非线性扩散粒子群算法的光伏微网并网点恒定潮流控制

大量自然变动电源接入电网会对电网的稳定运行产生影响,通过对微网实现并网点恒定潮流控制,可大大降低自然变动电源对电网的影响。文章用光伏发电系统、柴油机发电功率跟随控制、蓄电池功率跟随控制和超级电容器功率跟随控制组成了并网点恒定潮流控制系统,提出了非线性扩散粒子群算法,以并网点潮流误差最小化为目标,将非线性扩散粒子群优化算法用于系统控制器参数设计。运用以上方法对一个实际的光伏发电微网建立了仿真平台,并以该系统某一时间段的光伏发电和本地负荷实测数据为基础对上述方法进行了并网运行仿真验证,结果表明了文章提出的恒定潮流控制及优化算法是有效的。

电力系统无功优化的原对偶内点算法及其应用

以电力系统中电压无功优化的非线性规划模型为基础,采用原对偶内点算法进行全局寻优;并在此基础上提出了一种预测校正方法,该方法通过协调解的最优性及可行性之间的关系提高算法的收敛性。对IEEE14节点和IEEE30节点系统的分析表明,带有预测校正方法的原对偶内点算法较单纯的原对偶内点算法所需迭代次数少,计算速度快,收敛性好。

光伏组件直流模块的控制策略研究

在非理想工况下,光伏阵列的多峰现象会使得输出功率大幅下降,严重影响整个光伏发电系统的工作效率。为保证每个组件在不同工况下都能运行在各自的最大功率点处,提出一种基于双开关管的Buck-Boost直流斩波电路的光伏组件优化器,能够根据设计的控制策略自动切换工作模式和寻找最大功率点。实验验证了该控制策略的有效性和高效性。

含非正态分布概率潮流计算的改进型两点估计法

采用两点估计法进行考虑不确定性电力系统的概率潮流计算时容易产生较大的误差。提出一种可用于计算含服从非正态分布负荷的概率潮流问题的改进型两点估计法。该方法通过增加均一概率的估计点进行额外计算,不需要进行正态变换和估计高阶矩,其计算精度高于两点估计法。采用含服从非正态分布负荷的5节点系统和IEEE 14节点系统作为算例,与蒙特卡洛仿真的结果比较验证了提出的改进型两点估计法的准确性。

基于复合式PSO的光伏最大功率点跟踪控制

针对不均匀光照条件下光伏阵列的MPPT跟踪控制问题,提出了基于粒子群的复合式MPPT控制算法。复合式PSO-MPPT控制算法包括离线寻优和在线寻优两个部分。离线寻优环节采用相邻粒子信息交换机制加强了在寻优过程中的收敛性以及对关键区域的搜索力度;在线寻优环节采用适应度模糊判断的方法解决了粒子群算法在线工作时扰动大、耗时长的问题。复合式PSOMPPT控制算法将离线和在线的优化方法结合到一起,弥补了各自方法的不足。与传统的方法相比,所提出的方法具有更快的响应速度和更高寻优精度。最后通过Matlab仿真证明了所提出的算法可以实现在不均匀光照条件下的最大功率点跟踪。

等功率点换挡特性分析研究

通过对比分析等功率点换挡与非等功率点换挡,得出等功率点换挡策略优于非等功率点换挡策略,不仅离合器换挡平顺无冲击,而且充分利用了发动机输出功率。通过数学模型分析,得出在有级变速器车辆上,等功率点换挡策略是最佳的动力性换挡策略。