配电网规划研究综述与展望

从规划模型、规划方法、求解算法3个方面对配电网规划研究进行综述。根据配电网规划的内容、是否采取主动管理措施和考虑的利益主体的不同将规划模型分为电源规划模型、网架规划模型、电源与网架的综合规划模型、实施主动管理的规划模型和考虑多利益主体的规划模型五大类,对规划模型的关键问题进行评述;根据规划模型的目标函数个数、层数、时间的动态性和是否考虑不确定性因素将规划方法分为多目标规划方法、双层规划方法、多阶段规划方法和不确定性规划方法四大类,对规划方法进行分析;对用于配电网规划目标函数求解的数学优化算法和人工智能优化算法的优缺点和适用性进行比较。最后展望配电网规划未来的研究方向。     

系统理论水文模型结构与参数多目标优化

本文提出了一种水文模型结构和模型参数同时优化的方法,克服了经验确定模型结构方法未考虑模型结构与模型参数的交互影响且难以得到最优模型结构的缺陷;同时,针对传统基于单一目标优化率定模型参数不能全面反映水文情势多方面特性的不足,引入了多目标优化思想,将模型结构和模型参数优化置于多目标优化框架下,有效解决了单目标优化导致的模型预报误差均化效应。通过流域日径流预报的实验验证,结果表明本研究方法可以获得较优的模型结构和模型参数,为水文模型参数和结构优化提供了一种新的途径和方法。     

基于新负荷削减模型的UPFC优化配置

电力系统中使用统一潮流控制器(UPFC)可以明显改善运行状况.建立了UPFC的注入潮流模型和运行可靠性模型,以及UPFC安装费用和系统切负荷费用模型.基于运行可靠性模型提出了含UPFC的负荷削减模型,该模型通过UPFC的控制消除潮流越限和电压越限,以降低切负荷出现的概率,提高系统可靠性.最后给出了基于该模型的多UPFC配置方法,该方法的目标是在保证可靠性水平满足要求的前提下保证系统总费用最少.RTS 79系统的仿真表明,所提出的模型和配置方法优于传统模型和配置方法.     

电力系统短期负荷预测的混合模型神经元网络方法

提出了一种将线性模型方法和神经元网络方法相结合的负荷预测方法－－混合模型神经元网络方法。该方法将一部分线性变化的负荷分量用线性模型描述,其它发量用神经元网络建立,国而同时具有线性模型的优点和神经元网络的优点。交过一方法用于江苏省连云港市超前２４小时负荷预测,取得了比单纯的神经元网络模型高的预测精度。     

基于异构模型映射的配电网信息交互方法

为消除模型异构、跟进系统更新和提高信息交互能力,实现智能配电网异构系统间的信息集成,从模型层提出异构公共信息模型的映射方法,并以此为基础,从数据层提出信息交互方法。信息模型映射方法用映射算法建立可行的映射关系集;通过逐一计算综合评价指标,将指标最优的映射关系以路径表达式格式输出。信息交互方法以模型层映射关系为基础,利用数据自动转化算法生成模型数据的转换脚本,完成配电网异构模型的实例数据解析和转换。利用所提方法将IEEE 13节点配网测试馈线CIM13模型转换成CIM16模型,经一致性测试验证了信息交互方法的准确性和有效性。     

南方电网励磁系统实测与建模技术及其应用

介绍了基于制造厂原始模型机理分析的频域与时域相结合的综合励磁系统模型实测和建模方法,该方法可将励磁系统各环节的模型误差控制在误差范围之内保证整体模型的精度,从而适用于大范围的励磁系统模型实测和建模。南方电网通过建立相关企业技术标准和管理规定,应用该方法建立了南方电网励磁系统参数数据库,为生产运行和规划设计提供了更准确的励磁系统模型和参数。     

江苏电网电力系统稳定器参数辨识研究

提出了一种基于遗传算法(GA)的将电力系统稳定器(PSS)原模型转换为仿真软件下标准模型的参数辨识方法,通过建立PSS原模型和标准模型传递函数结构框图,输入扰动信号,以原模型和标准模型的输出误差最小作为辨识目标,利用GA对标准模型参数进行优化调整,最终得到满足要求的PSS标准模型参数。该方法简便易行,精度高,实际PSS参数辨识结果表明,该方法具有很好的效果。     

一种IEC 61850通用数据类数据库信息模型的建模方法

提供了基于IEC 61850通用数据类的数据库信息模型及其接口的设计方法,该方法适用于变电站站控层设备。将数据库模型分为信息模型、设备模型和应用模型3层架构,其中信息模型和设备模型分别基于IEC 61850变电站配置文件(SCD)和IEC 61970公共信息模型(CIM)文件创建,标准的信息模型和设备模型实现了模型的复用。在IEC 61850通用数据类的基础上,设计了信息模型关系型数据库表结构及其接口的实现方法,能够直接导入变电站配置模型,自动生成数据库,并以IEC 61850数据对象引用为检索方式设计了数据库访问接口,简化了变电站工程实施流程。     

基于Prophet-LSTM组合模型的短期负荷预测方法

针对短期负荷预测精度问题,提出一种基于Prophet加法模型和长短期记忆LSTM(long-short term memo?ry)网络的组合模型的短期负荷预测方法.首先分别建立Prophet预测模型和LSTM预测模型,然后采用最小二乘法对两种方法取不同的权重组合,得到新的模型并进行预测.以2014年全球能源预测竞赛(GEFCom2014)的电力负荷数据作为算例验证.实验结果表明,与ARIMA模型预测方法、随机森林模型负荷预测模型方法和标准Prophet和LSTM负荷预测方法相比,所提负荷预测方法所得结果具有更高的预测精度.     

IEC61850文件传输模型的应用

对IEC61850标准中定义的文件传输模型和与故障录波相关的其他信息模型进行了研究,提出了在变电站自动化系统中应用这些模型进行故障录波数据记录和传输的实现方法。该方法使用IEC61850文件传输模型在装置与后台应用之间传递标准COMTRADE格式文件,并综合使用IEC61850与故障录波相关的逻辑节点模型、数据集模型、报告控制块模型、定值组控制块模型和控制模型来实现录波选项的定制以及扰动数据记录和传输过程的有序控制。对该实现方法的交互过程和总体性能进行了深入研究,与IEC60870-5-103和文件传输协议(FTP)等传统故障录波数据记录和传输方法相比较,该实现方法在开放性、互操作性、传输过程的复杂程度、传输速度以及与用户交互接口等方面显示出了良好的优越性。     

Volterra神经网络水文模型及应用研究

本文在对Volterra泛函模型与ANN模型进行一致性研究的基础上,提出了基于Volterra泛函结构的神经网络水文模型(VNNH)。VNNH模型吸取了Volterra模型和ANN模型的优点,克服了它们的不足之处。VNNH模型设计了一种多项式的激活函数,克服了Volterra模型求解高阶核函数的困难。并利用自组织神经网络算法确定VNNH模型隐含层神经元的数目;根据Volterra模型的结构由流域的单位线确定VNNH模型的初始权值。将VNNH模型应用于两个实际流域的洪水模拟和预测中,取得了较为满意的结果。     

一种用于表达变电站模型的CIM/E扩充方案

变电站模型是电力系统自动化技术应用的重要基础。IEC 61850对变电站模型的描述全面、详细,但处理效率不高,且在调度环节得不到应用。通用信息模型（common information model,CIM）对变电站模型的描述则较为简约,且CIM/XML处理效率不高。CIM/E克服了CIM/XML效率上的问题,但模型不够全面。从一次设备模型、二次设备模型、通信模型、控制模型、采集模型、保护模型6个方面对CIM/E规范进行了全面扩充,使之如IEC 61850一般能够全面描述变电站模型,并通过原型系统进行了有效验证。这样扩充后的CIM/E模型有望成为变电站和调度端公用的模型描述方式。     

基于混合建模的蒸汽管道参数计算

提出一种结合机理建模和数据驱动建模的混合模型用于蒸汽管道的参数计算。在机理模型的基础上,采用向量机算法建立数据驱动误差预测模型,对机理模型计算所造成的机理误差进行预测,并将该模型的误差预测结果用于修正机理模型计算结果。为验证混合建模计算的有效性,通过实例建立机理模型和基于向量机算法的蒸汽参数预测模型计算管道末端蒸汽参数,并与混合模型的计算结果进行比较。结果证明,混合模型具有更高的计算精度,可为供热管道的运行优化提供参考。     

输变电设备远程诊断信息平台中的统一状态监测模型研究

针对广东电网公司电力设备远程监测诊断中心(简称"远程诊断中心")对输变电设备状态监测数据一体化管理的实际需求,研究提出了输变电设备统一状态监测模型范围及建模原则和方法。基于IEC TC57公共信息模型裁制出统一信息模型基础,扩展建立监测装置和监测点模型、电力设备试验报告、缺陷信息、环境监测模型,补充部分电力系统资源和资产设备技术参数属性,建立了支撑远程诊断中心信息平台建设和数据分析的完备的统一信息模型。所研究的输变电设备统一状态监测模型已用于远程诊断中心的建设。     

光伏电池热电压动态模型及其仿真分析

为了降低光伏电池的建模难度,在光伏电池的等效电路模型基础上,对单二极管模型进行简化.为了兼顾简化模型的精确度,在考虑了引起模型误差的等效电阻等因素后,得出改进的单二极管串联模型——热电压模型,并且在热电压模型中加入环境修正参数,进而得到热电压动态模型.同时为验证该模型的有效性,在MATLAB/Simulink环境下建立...     

面向控制的质子交换膜燃料电池机理建模及仿真

系统建模是控制系统设计的基础,建立了用于控制系统设计的质子交换膜燃料电池(PEMFC)集总参数动态模型。从质量守恒和能量守恒角度进行PEMFC机理建模。模型分为8个子模型,即风机动态模型、供应管腔动态模型、空气冷却和加湿器静态模型、阴极动态模型、回流管腔动态模型、阳极动态模型、质子交换膜中水传输模型以及电化学电压模型。通过Matlab/Simulink软件仿真分析,表明所建立的模型能模拟出PEM-FC内的压力、电压、温度以及能量的动态特性,为进一步的控制系统设计奠定了基础。     

灰色组合模型在中长期电力负荷预测中的应用

针对中长期电力负荷预测使用的历史数据较少,且影响因素较为复杂等特点,提出了一种基于最优权重组合(weight optimal combination,WOC)的灰色组合模型.该模型利用最优权重组合将灰色线性回归模型、二次指数模型、等维新息模型、残差灰色模型4种模型进行组合,采用二元最优组合的迭代寻优算法来求取WOC中每个模型的权重,充分发挥几种模型各自的优点.通过在湖南省某地电力系统规划中的实际应用,验证了此方法有较好的实用性和有效性.     

PSS/E通用发电机模型的应用研究

常用的PSS/E发电机模型不能有效地模拟X″d=X″q,隐极机E′q恒定模型的模拟也存在一定的困难。文章提出了利用PSS/E通用发电机模型CGEN1来解决这些问题的方法,以CGEN1模型构筑了发电机次暂态模型、暂态模型和E′q恒定模型,给出了CGEN1模型参数的计算公式,并对模型构造方法的正确性作了考核验证,稳定计算结论表明CGEN1模型可以满足不同层次发电机模拟的需要。     

一种用于大功率电弧加热器的等离子电弧模型

基于著名的电弧黑金模型--麦也尔电弧模型(Mayr arc model)和克西电弧模型(Cassie arc model),提出了一种改进的等离子电弧模型.在原模型基础上,丰富了电弧模型参数,使模型不仅能反映大功率直流电弧加热器稳定工作时的电气特性,还能反映加热器工作时弧室中气流量变化对电弧的影响.本文还对麦也尔电弧模...     

BuckBoost变换电路DCM动态建模分析

以Buck-Boost电路为例,求解了变换器的平均模型及其线性化后的小信号模型。利用Simulink软件分别搭建状态平均方程等效电路、线性化小信号模型等效电路。通过动态模型仿真与开关器件电路仿真结果对比,验证了动态模型的正确性,讨论了断续电流模式(DCM)平均模型的适用范围与存在的缺陷。理论分析结果表明:大信号和小信号模型,在宏观时间尺度上,可以较好地模拟实际开关电路的动态特性。小信号模型只能用来求解扰动较小的情况,即当扰动过大时,小信号模型求解的误差将会很大。