弱电网条件下并网逆变器阻抗模型的建立方法综述

阻抗分析法已经成为研究并网逆变器与电网交互系统稳定性的重要手段,为深入研究该问题,回顾了并网逆变器的2种控制模式,其次分析了阻抗建模对于电力系统的稳定性及抑制宽频振荡的重要意义,为解决新型电力系统宽频稳定问题提供理论基础,并详细讨论了dq线性化、谐波线性化的阻抗建模的分析方法以及基于神经网络的并网逆变器阻抗模型辨识方法。通过对比以上方法的应用特点,为实际应用中建模方法提供了理论依据;总结了现有电力电子化系统并网逆变器阻抗建模的优势、挑战,并对其未来研究方向进行了展望,对提高交互系统的稳定性提供了参考指导。

基于形态学的电力系统弱口令深度学习检测方案

在电力系统中,口令是身份认证的重要方式之一。传统的弱口令扫描方案主要针对口令长度、相同字母组合、口令与个人信息相关性等因素,未关注用户基于键盘坐标构成具有形态学特征的弱口令。将口令根据键盘位置转化为28×28的图像,并通过卷积神经网络学习口令的形态学特征,从而有效识别具有形态学特征的弱口令。该方案与基于N-gram马尔可夫链模型、卡巴斯基评测器这两种现有口令强度评估方法进行对比,具有更高的准确率和显著的识别精度,更能保障电力系统口令安全。

考虑大规模风电接入的电网薄弱区域动态无功需求评估

提出考虑大规模风电接入的电网薄弱区域动态无功需求评估方法。首先,采用随机矩阵理论对大规模风电场群接入的电力系统进行电压薄弱节点和薄弱区域辨识,若风电接入地区为电压薄弱区域,则令风电场群进入紧急电压控制预决策环节;然后,基于BP神经网络建立薄弱区域内暂态电压稳定指标计算模型,并在此基础上提出基于灵敏度的薄弱区域动态无功需求评估方法;最后,在风电场群接入的IEEE 10机39节点系统上对该文所提方法的有效性进行验证。

低功耗广域网LoRa技术进展与研究挑战

物联网的快速发展催生了大量新型的应用模式和互联生态,推动了产业数字化和智能化发展.物联网通过连接传感器、可穿戴设备、智能表计等低数据率、低功耗终端,赋予大量普通设备计算和联网的能力.随着应用场景和系统规模的扩展,传统无线技术难以适应物联网大规模、低功耗、远距离的设备组网要求.如何降低设备接入门槛、实现设备低功耗远距离连接,是当前物联网面临的重要挑战.LoRa(Long Range)作为一种代表性的低功耗广域网技术,有效解决了低功耗设备远距离连接问题,已成为物联网的核心支撑技术.然而LoRa在规模化应用中仍面临以下三方面重要挑战:(1)大规模连接场景高并发传输导致信号冲突,设备并发接入困难;(2)远距离无线链路信号衰减剧烈,弱信号可靠传输困难;(3)物联网共享信道异构协议干扰问题突出,广域异构共存困难.本文概述了现阶段低功耗广域物联网技术研究进展,重点阐述现有技术在实际应用场景中面临的三方面研究挑战及对应的技术方案.针对高并发冲突问题,现有研究提出冲突避免和并发解码方法;针对弱信号问题,现有研究在弱信号增强传输和接收端解码优化两个方面展开探索;针对异构协议竞争问题,现有研究设计了多种设计跨协议通信机制.本文综述了LoRa低功耗广域网最新相关研究,分析现有工作的创新点和局限性,并指出了低功耗广域网未来研究和发展的方向.

弱电网下双向并网变流器虚拟正阻尼重塑控制

针对弱电网下恒功率控制模式中双向并网变流器系统稳定性会因功率传输方向的不同而产生差异进而引发系统振荡甚至失稳的问题,提出了一种虚拟正阻尼重塑控制策略,将负阻抗重塑为正阻抗,增强系统阻尼进而提升稳定性。首先,详细地建立了双向并网变流器交流侧端口阻抗在d-q坐标系下的小信号模型,分析了不同功率方向下阻抗特性的差异。其次,结合系统最小环路比表达式和电网等值阻抗表达式,基于奈奎斯特稳定判据,分析了电网等值阻抗大小和功率传输方向两个因素对系统稳定性的影响。然后,分析了弱电网下双向逆变器虚拟正阻尼重塑控制策略,并对其进行建模与分析。结果表明:虚拟正阻尼重塑控制可以实现将负阻抗重塑为正阻抗,并增强系统阻尼。并且,即使在电网等值阻抗较大的弱电网下,系统也能保持较好的双向功率稳定性。最后,基于MATLAB/Simulink和小功率实验平台验证所提策略的有效性。

弱电网下LCL换流器谐振的自适应抑制研究

LCL型换流器因其体积小,滤波性能好等优点广泛地应用于并网系统。但其自身的谐振问题不可忽略,电容电流反馈有源阻尼是常用的谐振抑制方法。在实际应用中,电网阻抗能够对LCL滤波器谐振产生影响。基于此,提出一种基于遗传算法优化RBF神经网络的自适应谐振抑制方法,该方法依据遗传算法对RBF神经网络进行初始参数的优化,利用RBF神经网络自身的辨识能力对PI控制器的参数进行识别,实时修正PI控制器参数和有源阻尼系数,从而实现LCL型换流器在电网阻抗变化时保持系统稳定。最后分别采用传统无参数优化方法、RBF神经网络优化方法以及所提方法进行实验,通过仿真结果的分析,验证了该方法的有效性。

基于元件功率的区域电力系统薄弱环节辨识算法

在已构建的电力系统网络中总是存在着会造成大面积停电事故的网络节点,即薄弱环节,因此,对于庞大的电力系统网络来说,寻求网络中存在的薄弱环节具有着重要的意义。基于小世界网络模型对区域性电力系统进行网络建模,并以节点功率变化为基础,构建网络中某一发电节点的功率值变化或者从电网中解列后对网络系统中其他元件功率影响的一种新算法模型。并提出了功率变化度的概念,进而辨识电力系统中的薄弱环节,对电力系统的经济可靠建设提供理论支持。最后通过一个电力系统算例验证了该算法的有效性。

弱电网下基于H∞控制的光伏并网逆变器研究与设计

针对光伏并网逆变系统受到弱电网中电网阻抗与谐波干扰而出现稳定性下降的问题,该文提出一种基于改进型H∞电流内环控制策略,在传统H∞控制中引入基于公共点电压的间接计算方法,保证系统在电网阻抗大范围波动时仍能正常工作,提高系统的抗干扰能力,实现良好电能质量并网。最后通过仿真与实验对传统以及改进的控制策略进行对比分析,验证了所提控制策略的有效性与优越性。

配电网网格化规划方法及其应用

为了提高配电网的供电可靠性,文中研究出一种配电网网格化规划方法。首先,根据网格化划分原则,将规划区合理划分为若干规划网格;其次,系统分析现状配电网存在的问题,总结现状配电网存在的薄弱环节;最后,依据规划网格的现状网架、负荷预测结果和规划目标,确定规划网格的目标网架和过渡网架。应用上述方法对某市某区进行配电网网格化规划,规划指标显著提升,配电网目标网架坚强、供电范围明确、供电可靠性高,验证了该方法的有效性和科学性。

配电无线传感网功率控制路由优化算法

为解决无线传感器网络中节点能量过早耗尽问题,针对配电通信网,提出一种基于功率控制的路由优化算法P_AODV。算法在配电通信网络拓扑分析基础上,提出一种弱环状结构模型;在路由应答分组中添加上一跳位置信息、下一跳位置信息、路径节点剩余能量的数组信息、链路总能耗信息和链路权值信息,源节点根据链路性能函数对各条链路进行权值计算;通过节点能耗模型和最佳路径选择机制完成路由建立,当网络中出现失效节点时,下游采集节点借助中继节点来构建弱环状模型完成通信。仿真结果表明,该算法能够有效地实现节能,延长网络的生命周期,同时提高网络吞吐量,降低丢包率和路由开销,具有较优的网络性能。

基于电网阻抗的光伏接入弱电网准入功率计算

针对光伏电源接入弱电网引起电压越限的问题,提出了利用电网阻抗来求取准入功率的方法。通过光伏电源接入弱电网潮流分析模型和功率传输过程中功率和电压的关系,把电压不越限的约束条件表达为光伏电源准入功率与电网阻抗之间的函数关系,克服了传统方法中重复潮流法计算量大、费时的缺点。通过对IEEE33节点配电网的计算分析,验证了该方法的合理性和可行性。

针对电力系统薄弱状态的自动攻击策略

针对目标电力系统发起的网络攻击能够以较少的攻击资源造成极大的破坏效果,从攻击者视角出发,提出一种针对电力系统薄弱状态的网络攻击策略。首先基于电网拓扑数据建立关联矩阵,通过线性规划模型计算不同信息获取量下攻击造成的减载量;然后提出以最大化攻击效果为目的的自动攻击策略。通过在不同场景下的仿真分析验证了该策略的有效性。

接于弱电网的双馈感应发电机在定子故障情况下的无功功率控制策略

针对双馈感应发电机(DFIG)发生定子绕组匝间短路(SWITSC)故障后对弱电网并网点电压稳定性的影响问题,构建了含SWITSC故障DFIG的弱电网模型。通过仿真分析和理论分析得到如下结论:DFIG发生SWITSC故障后输出无功、有功功率将变化进而导致弱电网并网点电压降落,而不同的输电线路阻抗比、电网强弱程度以及DFIG的SWITSC故障严重程度均会影响DFIG的输出无功、有功功率。针对上述影响,基于维持并网点电压稳定的目的,提出了一种改进的DFIG输出无功功率控制策略。仿真结果表明,该控制策略充分发挥了DFIG的无功功率调节能力,在SWITSC故障情况下可以有效遏制并网点电压的降落,在正常情况下则与常规控制策略等效。

无线传感器网络节点及其功耗测量平台设计

针对青海高寒地区的特殊环境,为了更好地解决无线传感器网络节点的供电和续航问题,利用低功耗技术、太阳能光伏发电和混合储能系统,设计了一个光伏供电的无线传感器网络节点系统。其次,通过对无线传感器网络节点的功耗特点分析,基于微弱信号检测技术,设计了无线传感器网络节点功耗测量平台,并对所设计节点的工作、空闲和睡眠3个模式进行功耗测量分析实验。结果表明:无线通信模块的功耗最多,根据对所设计节点的功耗测量试验数据分析,验证了功耗测量平台的有效性和准确性。

“权二代”就业的破窗效应——以大学毕业生折返于“北上广”为例

"北上广"是中国超大中心城市的代称。逃回"北上广"近年成为一股势不可挡的潮流。基层固化的政治生态让许多缺乏权力和关系网络资源的弱势毕业生在短期逃离后又匆匆地逃回。权力过于干预就业市场,使"权二代"凭借父辈的优势占据优质岗位,进而破坏了"双向选择,自主择业"的就业秩序。必须采取有效措施确保就业制度的刚性,护卫大学毕业生公正就业。

含分布式电源的弱环配电网潮流计算

在考虑了恒功率、恒电流、恒阻抗负荷电压静态特性的情况下,本文提出了一种能处理各种分布式电源和弱环网的潮流计算方法。该方法通过无功分摊原理确定无功初值,采用补偿装置进行功率修正,基于叠加法将弱环网在合环点处分解为纯辐射状网络和纯环状网络,建立解环节点电压差矩阵和环路阻抗矩阵,得到环路电流,把原有的基于两层迭代的叠加法简化为一层迭代,减少了计算次数,节省了计算时间。经IEEE33配电系统中验证,该算法迭代次数少,收敛时间短,收敛性强。

弱电网下并联逆变器稳定性及电能质量治理研究

在新能源发电系统中,通过将逆变器并联接入电网扩大了并网容量。由于电网存在阻抗,降低了逆变器的稳定性,也加大了逆变器对负载中电能质量的治理难度,因此文中对一种弱电网下并联逆变器治理负载中电能质量的问题进行了研究。首先,以H∞重复控制结合电压前馈控制作为电流内环控制策略,分析了弱电网下单台及多台并联逆变器的稳定性能,采用前馈通道串联复数滤波器及前向通道串联超前校正环节的复合策略提高逆变器的稳定性;然后,利用电流检测算法分离负载中的不平衡、谐波及无功电流,实现并联逆变器对不平衡、非线性及无功等负载引起的电能质量问题的治理;最后,在Simulink中进行仿真实验,仿真结果表明在弱电网条件下利用并联逆变器能够对多种负载的电能质量问题进行治理。

有源配电网含不可测分支线路新型电流幅值差动保护判据

电流幅值差动保护的动作性能受不可测分支等实际工程因素的影响。为此,着重分析了有源配电网中含不可测分支线路两侧电流的幅值之差在正常运行以及区内、区外不同故障场景下的特征。在此基础上,利用故障前后被保护线路两侧电流正序分量的幅值之差,分别构成制动量和动作量,提出一种新型电流幅值差动保护判据。仿真结果表明,所提判据能适应不同的不可测分支接入容量。

考虑解列控制的输电网扩展规划研究

建设坚强可靠的智能电网是输电网规划的核心环节,解列是应对电网失步振荡的重要控制手段。系统失稳时的失步断面主要分布在被称为弱连接的线路上,减少系统弱连接线路可以优化系统分区,减小解列断面的搜索解集和搜索时间,为解列装置动作提供参考,增强解列控制的有效性。基于慢同调理论提出了改进的识别与筛选弱连接线路的方法,并将弱连接线路条数与总线路数的比值定义为弱连接系数,建立了以弱连接系数最小为优化目标的考虑解列控制的输电网双层规划模型。利用基于Boruvka算法的拓扑连通修复策略与自适应变异和惯性权重的粒子群算法相结合的混合算法,在IEEE Graver 18节点系统和华东某实际电网对上述双层模型进行求解,PSD-BPA中故障仿真结果验证了所提出的改进的弱连接筛选方法和输电网规划模型的有效性。

考虑电压薄弱点选取的主动配电网日前无功优化调度

针对目前配电系统中分布式电源出力以及负载波动的不确定性所导致的电压稳定性问题,综合考虑寻找电压薄弱点、系统无功规划和分布式电源无功控制3种方法,对主动配电网进行日前无功优化调度研究。首先利用一种电压稳定性指标判定包含分布式电源的主动配电网的电压稳定性,并找出系统中的电压薄弱点;接着采用无功规划技术,在电压薄弱点处加入电容器组、静止无功补偿器(SVC)等装置;然后构建了包含DG、SVC和电容器组协调控制的主动配电网日前无功优化调度模型,并利用一种惯性权重系数和学习因子随迭代次数动态变化的改进粒子群算法进行求解;最后在修改后的IEEE33节点配电网测试系统中进行研究,结果验证了文中所提模型和求解算法的真实有效,在提升配网电能质量的同时可以达到节能降损的目的。