配电系统供电能力的修正计算方法

在评估配电系统供电能力时,基于主变互联关系的供电能力计算方法的结果在一些情况下会产生过量裕度,为此,针对裕度产生的原因,以联络单元负载率矩阵为突破口,在保留原计算方法优势的基础上形成新的配电系统供电能力修正算法。首先搜索联络单元负载率矩阵的全局最小项,并以此为基准来调整同列元素;然后在满足"N 1"校验的前提下将调整过程产生的裕度差额分配到同行各元素,依次遍历矩阵各行之后即完成修正过程;最终,通过某地区实际电网的算例分析,验证了该文中方法能够得到更加准确的计算结果。     

基于虚拟惯量的DC换流器并联直流配电网控制策略

直流配电系统中电源或者负荷大多通过DC变换器接入系统,其负阻尼特性会导致系统振荡甚至诱发失稳,直流配电系统的稳定性面临着越来越多的挑战。基于动态导纳建模方法,建立了含多台DC换流器的直流配电系统小扰动稳定模型。基于奈奎斯特稳定判据,分析了并联DC台数、直流配电线路等因素对稳定性的影响。提出了基于虚拟惯量的DC换流器分散控制策略,在不改变平衡运行点的基础上,有效提高了多DC换流器并联的稳定性。最后通过时域仿真验证了所提策略的有效性和正确性。     

基于LightGBM的电动汽车行驶工况下电池剩余使用寿命预测

行驶工况下电动汽车锂离子电池剩余使用寿命(RUL)衰退情况复杂,准确的RUL预测可为电池的定期维护和安全稳定运行提供指导,避免安全隐患.为此,该文提出一种适用于行驶工况下电动汽车电池的RUL预测方法.首先,针对行驶工况,提出一种基于轻量型梯度提升机(LightGBM)的RUL预测模型,利用元学习超参数优化方法对其进行超参数调优;其次,搭建行驶工况下电池全生命周期容量测试系统,模拟行驶工况下电池所受振动应力、充放电应力环境和测试电池容量衰退情况;然后,基于动态时间规整对容量衰退的相似性分析结果,使用生成对抗网络(GAN)生成新的容量序列;最后,通过实验数据验证所提模型和生成容量序列的有效性.     

基于强化学习的建筑集群需求侧能量管理方法

针对当前对于强化学习在需求侧能量管理及用户侧需求响应等方面应用的可行性亟待进一步探索等问题,文章提出了基于强化学习的建筑集群需求侧能量管理方法。首先,以建筑集群为终端用能负荷载体,构建了建筑集群需求侧能量管理框架;其次,基于智能建筑的相变虚拟储能特性,构建了一种新的智能建筑热阻-热容(R-C)热平衡模型以及用户灵活性负荷模型,并结合Q学习算法,构建了基于强化学习的需求侧能量管理模型;最后,通过实际仿真算例,对需求侧能量管理结果以及算法的性能进行了对比分析,从而验证文章所提理论方法的有效性与实用性。     

计及攻击损益的跨空间连锁故障选择排序方法EI北大核心CSCD

为了揭示电网信息物理系统(power grid cyber-physical systems,PGCPS)中由信息攻击引发跨空间连锁故障的演化过程及爆发可能性,从攻击者视角提出了一种基于攻击损益原则的跨空间连锁故障选择排序方法。首先,分析攻击者在此类故障演化过程中的推动作用,构建故障演化过程的有向攻击图,将此类故障抽象为攻击路径;进而,综合考虑攻击代价与攻击收益等因素,提出各攻击路径的攻击损益值计算方法,并探讨不同条件下攻击者对各攻击路径的倾向性选择排序,以推断不同跨空间连锁故障爆发的可能性;最后,在基于CEPRI-36节点的PGCPS仿真环境中,模拟攻击者对各类跨空间连锁故障的倾向性选择并予以仿真验证。     

基于CPT理论和重复控制的多功能并网逆变器研究

针对具有电能质量治理和功率输出功能的三相三线制多功能并网逆变器,提出在两相静止坐标系下基于CPT功率理论的改进电能质量补偿分量计算方法,实现在并网点电压畸变情况下不引入锁相环,提取负荷电流中的谐波、无功和不平衡分量。为实现对负荷电流补偿分量跟踪输出以及在畸变电压干扰下的输出电流控制,同时简化电流内环控制器结构,采用H∞重复控制理论设计逆变器输出电流控制环。由于多功能并网逆变器在运行中,控制环节稳定性受到本地负荷以及并网点线路阻抗的影响,基于由CPT理论构建的一般负荷模型,提出适用于复杂负荷以及线路阻抗接入情况下的H∞重复控制系统稳定性分析方法。最后在硬件实验平台上对所提出多功能并网逆变器控制策略进行了验证,实验结果表明其有较好的电能质量治理能力。     

一种抑制直流输电连续换相失败的控制方法

为抑制直流输电连续换相失败,该文分析了直流系统控制环节的动作逻辑,指出直流系统控制环节中低压限流器(voltage dependent current order limiter,VDCOL)启动电压波动剧烈且持续时间长,是造成直流输电连续换相失败及故障恢复过程偏长的重要原因。该文利用直流系统稳态特性方程,提出了一种基于低压限流器启动电压实时计算的控制方法。该方法能够得到变化缓慢的低压限流器启动电压,进而抑制直流输电连续换相失败。在PSCAD/EMTDC中搭建CIGRE HVDC标准测试模型对所提方法进行仿真测试。仿真结果表明,运用所提方法求得的低压限流器启动电压数值波动小,并且很快达到故障稳态,缩短了系统故障恢复时间,能够在一定程度上抑制直流输电连续换相失败。     

输配协调的用户需求响应模型EI北大核心CSCD

现有需求响应的研究主要针对输电网和配电网分别建立模型,很难最大化所有参与方的整体市场利益,而且还存在输配网需求响应调度重叠问题,为此提出了输配协调的用户需求响应模型。首先,确定包含输、配、聚合商、用户的需求响应调度框架。其次,分别建立正常态和紧急态下的输配协调需求响应模型。在正常态下,基于市场模型最大化输、配、聚合商和用户4类参与方的整体收益,得到优化的用户响应量及各方收益。在紧急态下,建立响应成本最低且考虑用户重要性分级的模型,依据输配网需求响应的优先次序协调调度重叠,充分发挥同一用户响应对输配网分别的作用。最后,针对输配网综合算例,在不同场景下仿真验证了所提出的输配协调需求响应过程。     

基于变分模态分解和多模型融合的用户级综合能源系统超短期负荷预测

针对用户级综合能源系统(integrated energy system,IES)多元负荷波动性和随机性较强、精确预测难度较大的问题,提出了一种基于变分模态分解(variationalmode decomposition,VMD)和多模型融合的超短期负荷预测方法。首先采用VMD将IES各类负荷序列分解成不同的本征模态函数(intrinsicmodefunction,IMF);然后将各IMF结合气象信息构造不同的特征集,分别输入支持向量回归机(support vector regression,SVR)、长短期记忆(long short-term memory,LSTM)网络和一维卷积神经网络(one-dimensional convolutional neural network,1DCNN)进行预测;最后,将3个模型的预测结果输入SVR进行融合得到最终的预测值,并采用和声搜索(harmony search,HS)算法优化SVR的参数。通过某用户级IES的实际数据对所提方法的有效性进行了验证,结果表明,所提出的多模型融合方法优于单模型预测方法,对电、冷、热负荷均具有最好的预测精度。     

一种新型限流式混合直流断路器拓扑

混合式直流断路器是柔性直流电网的重要组成部分,用于实现直流侧故障隔离,但现有拓扑大多不具备故障限流能力,且成本较高。对此,该文提出一种新型限流式混合直流断路器拓扑,其具备主模态、限流模态及断路模态3种工作模态,能够灵活应对直流电网不同异常状况。该拓扑主要采用晶闸管实现故障电流换路,大大减少IGBT的使用量以降低断路器成本,同时配合电容进行限流电感与避雷器的投切,以实现故障限流并提高分断速度。此外,该文针对所提出拓扑的工作过程进行详细解析和理论推导,基于PSCAD/EMTDC在单端等效和四端直流电网环境下进行仿真验证,并与现有典型拓扑进行对比分析,仿真结果证明了所提直流断路器拓扑的可行性和优越性。