主动配电网故障恢复的重构与孤岛划分统一模型EI北大核心CSCD

随着分布式电源和储能装置大量接入配电网,配电网在发生故障之后可以进行重构和孤岛划分,提高故障恢复的水平。为此,提出了一种同时包含重构与孤岛划分的故障恢复方法。建立包含多类型分布式电源、柔性负荷和储能的多时间段故障动态恢复模型,考虑分布式电源和储能的黑启动能力,并计及故障恢复时间和检修次序。利用二阶锥技术将所建模型转换成混合整数二阶锥规划模型。在PG&E69系统上对该算法的有效性进行验证,结果表明,与传统方法相比,所提故障恢复方法计算速度更快,故障恢复率更高。     

基于多特征目标函数PCA-ILP的非侵入式负荷分解方法

非侵入式负荷监测（non-intrusive load monitoring, NILM）能够在不影响用户正常用电的前提下,低成本地获取用电信息,实现用电设备的类型识别和负荷分解,而大量智能电表的安装也为用户进行NIML提供了数据与技术支撑。首先,在研究常见家用电器的功率特征、电流波形及其频域谐波特征的基础上,采用主成分分析方法（principal components analysis, PCA）对高维谐波特征空间进行降维,提取主要谐波信息,与基本功率特征结合形成多特征目标函数。然后,基于整数线性规划（integer linear programming, ILP）模型,提出了考虑多特征目标函数的PCA-ILP的NILM方法。算例分析表明,所提方法对不同信噪比（signal to noise ratio, SNR）下的不同家用电器应用场景均具有良好的负荷分解效果。     

基于设备运行状态挖掘的非侵入式负荷分解方法

随着非侵入式负荷监测与用户侧智能电表的结合,基于低频电力数据实现负荷分解成为了最新的研究趋势。考虑到低频电力数据的特征,文章提出一种基于设备运行状态挖掘的非侵入式负荷分解方法。该方法首先进行负荷事件检测,并在负荷事件处提取功率特征;接着在特征平面内通过聚类算法获取表征不同类型负荷事件的聚类簇;最终采用图信号处理算法在聚类簇间挖掘设备运行状态并与数据库中的模板进行匹配实现负荷分解。算例验证了该方法事件检测和负荷分解的准确率,同时验证了在状态挖掘过程中引入设备运行周期能耗对额定功率相似设备的负荷分解具有优化效果。因此,为基于低频电力数据的非侵入式负荷分解技术研究提供了新思路。     

可再生能源跨区消纳的受端电网阻塞机理分析

随着区外来电馈入和可再生能源并网,受端电网开始出现电源负荷分布不均导致的区域输电通道裕度不足问题,由于送端与受端电网电源与负荷特性的差异,调峰需求不同,区域间调峰互济将引起裕度不足的输电断面阻塞。文章针对华东某省受端电网出现的过江断面输电阻塞问题,分析了区外来电和本地可再生能源对系统调峰的影响,建立了南北调峰互济引起过江通道阻塞机理分析模型。算例模拟了系统总备用和平均备用方式下受端电网可能出现的2种阻塞情景,借助GOPT仿真软件对该省2025年规划态进行全年时序仿真进一步论证阻塞现象。通过全文的机理分析,最后提出可通过分区差异化分配备用、分区差异化配置调峰电源的方式来缓解区域输电阻塞问题。     

计及补偿效果的需求侧资源调频辅助服务市场机制研究

随着智能电网的发展,需求侧资源参与调频已成为可能,如何量化传统自动发电控制（automatic generation control,AGC）机组与需求侧资源对系统调频的贡献,鼓励需求侧资源参与调频市场是当下亟待解决的问题。在考虑了传统AGC机组和需求侧资源不同的调频性能以及需求侧资源对传统AGC机组替代效果的基础上,建立了电能-调频联合市场出清与补偿模型。基于IEEE 14节点系统数据进行实证分析,仿真结果表明该模型可以大幅度提升需求侧资源在市场中的中标概率与收益,减少系统对调频备用容量的需求和购买费用。     

磁阻式旋转变压器极槽配合研究

磁阻式旋转变压器主要用于伺服控制系统中,针对极槽配合方式选择的问题,将信号绕组极对数引入到正弦绕组匝数计算中,推导出磁阻式旋转变压器定子齿数、信号绕组极对数和转子极对数之间的配合关系,并通过有限元仿真和样机试验验证了极槽配合方式的可行性。由极槽配合方法,信号绕组的极对等于转子极同一个定子可以与不同     

基于稳健状态估计的设备状态预警研究

针对发电机组设备的状态监测问题,采用改进的自联想回归（AAKR）算法建立设备的状态预警模型。将稳健距离算子代替马氏距离算子,提高自回归模型的稳健性和抗污染能力。将聚类思想应用于距离划分,提出一种基于聚类的变间隔状态矩阵提取方法,并给出具体的实施步骤。采用四重交叉验证学习机制,在训练过程中对模型参数进行优化,获得最优的状态监测模型。以某600 MW机组一次风机为例建立状态参数估计模型,DCS实际运行数据和仿真计算结果表明,改进后的稳健状态估计方法在维持较高准确性的前提下,能够大幅提高模型的稳健性,具有较强的抗污染能力。这样在设备故障早期就能给出相关预警信号,为设备的状态检修提供理论依据。     

适用于中低压配电网的VSG多机协同鲁棒运行控制方法

虚拟同步发电机(VSG)作为一种新型电网友好型运行控制方法,通常情况下大多以中低压、多节点分散接入配电网,其存在多类不确定因素以及多机协同运行控制问题,给配电网的安全稳定控制带来了一定的挑战。为此,提出了一种面向中低压配电网的VSG多机协同鲁棒运行控制方法,主要针对协同运行控制中的母线电压跟踪、多机功率均分以及中低压配电网中线路阻抗参数不确定造成的功率耦合不确定和系统设备出力不确定等问题进行了讨论。通过建立VSG并网模型,将不确定功率耦合转化为模型不确定问题进行设计;考虑到中低压配电网中可能存在的拓扑未知和模型阶数较高的问题,通过直接扩张母线电压状态和多机功率均分状态,建立多VSG并网协同控制模型;采用鲁棒控制理论设计整体系统的反馈控制器,抑制模型内部的功率不确定耦合和外部设备不确定出力对控制性能的影响。基于MATLAB/Simulink的仿真模型验证了所提方法的有效性。     

基于Q学习算法的综合能源系统韧性提升方法

将综合能源系统随机动态优化问题建模为马尔可夫决策过程,并引入Q学习算法实现该复杂问题的求解。针对Q学习算法的弊端,对传统的Q学习算法做了2个改进:改进了Q值表初始化方法,采用置信区间上界算法进行动作选择。仿真结果表明:Q学习算法在实现问题求解的同时保证了较好的收敛性,改进的初始化方法和采用的置信区间上界算法能显著提高计算效率,使结果收敛到更优解;与常规混合整数线性规划模型相比,Q学习算法具有更好的优化结果。     

交直流混合微电网中电力电子变压器功率控制与模式切换方法

提出电力电子变压器在交直流混合微电网中的功率控制与模式切换方法。在交直流混合微电网的离网模式下,提出剩余功率下垂控制方法实现交直流系统的相互支撑。为实现电力电子变压器不同运行模式下的无缝切换,将不同运行模式融合到1个功能外环中,有效地降低了模式切换时的暂态波动。仿真结果表明,所提功率控制策略既能避免交直流母线的过度耦合,又能为交直流混合微电网提供一定的相互支撑作用;所提模式切换方法在保持稳态性能不变的情况下,显著提高了电力电子变压器的暂态性能。