混合式制动电阻变换器的电磁暂态仿真等效建模

为了解决孤岛新能源柔性直流送出系统中混合式制动电阻变换器原始模型的巨大网络节点数严重制约电磁暂态仿真速度的问题,提出了一种基于戴维南等效及嵌套迭代的混合式制动电阻变换器电磁暂态等效建模方法,将其拆解为4类运行状态各异的子模块网络,结合子模块中主/辅开关器件的触发指令组合,得到各类子模块网络的戴维南等效电路,并将依此合成...     

电力电子变换器建模综述

简要回顾了电力电子变换器的建模的发展过程,综述了有关研究及应用情况,并对常用的一些建模方法进行了简单的分析,指出其在应用中的一些特点、适用情况,最后展望了电力电子变换器建模技术的发展趋势。     

舟山柔直系统的机电暂态等效建模研究

为高效、准确模拟大型交直流混合电力系统的整个动态过程,提出将逆变器整体等效为一个可控电压源,忽略MMC内部的复杂建模过程,仅保留系统、装置级控制器。最后通过仿真,分析故障下舟山五端柔性直流及交流混合系统,证明了该方法的可行性。     

基于开关等效模型的全桥ZVS PWM DC—DC变换器的小信号建模

结合全桥ZVS DC—DC变换器的软开关工作特点，利用PWM开关等效模型，推导出了全桥ZVS DC-DC变换器的小信号模型。应用这种小信号模型，依据变换器动态性能指标，可以正确设计全桥变换器各元件的参数，使这种软开关变换器的性能得到进一步提高。通过对小信号传递函数的幅一频及相一频特性的分析，证明了这种模型具有物理意义清晰、计算简单等优点。     

基于深度森林的电力系统暂态稳定评估方法

快速准确地实现暂态稳定评估,是电力系统安全运行的重要保障.近年来迅速发展的深度学习技术已经成为解决这一问题的有效手段,然而基于神经网络的深度学习模型存在着调参困难、训练时间长和样本需求量大等缺点.文中将故障切除时刻系统的物理量作为输入特征,以系统的暂态稳定状态作为输出结果,采用集成决策树方法,构建了基于深度森林的电力系...     

基于深度学习的暂态稳定评估与严重度分级

提出一种安全域概念下的堆叠降噪自动编码器和支持向量机集成模型相结合的暂态稳定评估方法。将故障前的潮流量作为输入,利用堆叠降噪自动编码器对输入量进行多层抽象表达,使用提取的各层特征训练支持向量机;建立支持向量机集成分类模型进行暂态稳定评估,对评估结果进行可信度分析,将输入空间划分为稳定区、边界区和失稳区;利用效用理论结合所提出的暂态稳定裕度指标对运行方式进行严重度分级。算例结果表明,所提暂态稳定评估方法具有更高的评估准确率和一定的泛化能力;所提严重度分级方法能够直观表现不同运行方式的危险程度。     

基于深度强化学习的暂态稳定紧急控制决策方法

随着广域测量系统在暂态稳定控制中的应用,广域信息的随机性时滞造成了系统受控时状态的不确定性,并且切机和切负荷控制的离散决策变量维度极高,电网在线紧急控制决策面临着挑战。为此,将暂态稳定紧急控制问题建模为马尔可夫决策问题,提出一种深度Q网络(DQN)强化学习与暂态能量函数相结合的紧急控制决策方法,多步序贯决策过程中可应对紧急控制的时滞不确定性影响。奖励函数以考虑控制目标和约束条件的短期奖励函数和考虑稳定性的长期奖励函数构成,并在奖励函数中引入暂态能量函数的势能指数来提高学习效率。以最大化累计奖励为目标,通过DQN算法在离散化动作空间中学习得到最优紧急控制策略,解决暂态稳定紧急控制问题。所提方法通过IEEE 39节点系统验证了模型在紧急控制决策中的有效性。     

三相高频AC/DC/DC变换器的宽频等效建模方法

光伏逆变器、充电桩、储能变流器和风电变流器等常见电力电子设备都属于三相高频AC/DC/DC变换器,其应用范围非常广泛,涵盖了工业和民用领域.由于三相高频变换器快速的开断能力,其产生的高频谐波分量不可忽略.传统的开关模型解析困难、平均模型忽略了高频分量,二者在分析高频谐波上存在不足.基于此,提出一种三相高频AC/DC/D...     

基于深度残差网络的电力系统暂态电压稳定评估

随着人工智能技术的发展,基于数据驱动的深度学习方法可兼顾在线评估的快速性与准确性。通过分析电力系统的电压时序信息,构建暂态电压稳定裕度指标。基于实时获取的广域测量信息,选择代表潮流水平的稳态信息、代表故障冲击程度的故障瞬间信息以及代表故障持续进展的滑动信息构建半固定半滑动的异构样本集,基于深度残差网络构建暂态电压稳定评估模型,分别输出系统的暂态电压稳定评估结果、各监测母线的暂态电压稳定评估结果以及电压稳定裕度信息,为在线监控提供指导。在计及高压直流输电和风电接入影响的改进中国电科院36节点系统进行仿真验证,结果表明,该方法无需接收保护设备的故障切除时间信息,可在故障切除时刻之前给出高精度的评估结果,具有较高的实时性和准确性。     

一种可用于直流变压器的多谐振变换器等效建模及分析方法

针对直流变压器对效率和功率密度越来越高的发展需求,大功率谐振变换类拓扑被广泛关注,然而其分析方法特别是针对多谐振变换拓扑的分析方法目前有待进一步研究。文中提出了一种针对于双变压器谐振拓扑的等效建模及分析方法。基于该等效分析方法对CLTC变换器进行简化和增益特性分析,在此基础上,改进并优化获得了一种新型谐振式DC-DC变换器拓扑。该转换器保证高效率和软开关特性的同时进一步优化了变换器增益特性,具有在较窄的频率范围内实现更宽范围电压调节的能力。最后,建立了一台2.5 kW的样机对理论分析进行了验证,样机最高效率为97%。     

一种柔性多模态宽范围全桥LLC变换器控制方法

对全桥LLC变换器提出一种柔性多模态的宽增益范围控制策略。文中首先讨论全桥LLC的状态分析模型和现有子模态控制原理,并建立数字辅助设计平台,这些理论、工具为后续工作奠定基础。针对现有全桥LLC变换器各子模态逻辑独立、整体增益范围有限的不足,提出一种全桥变频–移相不对称–DPWM控制的平滑柔性变模态控制策略,并分析各子模态的工作特性,对模态工作机匹配和状态过渡过程等技术问题与设计要点进行详细说明。样机实验证明,所提方法能使全桥LLC变换器实现极宽的增益范围,并能在全工作范围内保证变换器零电压开通,实现高工作效率。     

电力系统动态等值建模研究述评

随着系统互联规模的不断扩大,对系统进行分析、计算所需的计算量和存储量越来越大,即使对现代超级计算机而言也很难胜任对如此庞大系统的分析计算任务。如何在保持一定精度的前提下,为用户提供既快且准的分析与控制服务,保证系统安全可靠运行,这一问题一直受到电力工程界的广泛关注。动态等值技术通过系统化简可突出主要矛盾,掌握被研究系统的主要特征,加快对问题的分析速度。对近年来动态等值发展概况进行了述评,介绍了等值研究的各种方法与主要思路,对等值建模研究的发展进行了展望,对未来研究的重点给出了一些建议。     

High-Precision Power Load Forecasting Using Real-time Temperature Information and Deep Learning Method

Abstract

Load forecasting is an important part of power system planning, which directly affects the safety and reliability of power grid operation. Real-time and high-precision load forecasting results are the key to improve the efficiency of the entire power grid. In order to solve the problem of low prediction accuracy of existing algorithms, based on the deep analysis of the strong correlation between temperature and electricity consumption, Long Short Memory Network (LSTM) is constructed, which implements the deep mining of the characteristics of historical electricity consumption data and the deep self-learning of the correlation between electricity consumption and temperature, and realizes the power load forecasting. Compared with traditional load forecasting techniques, the prediction results were significantly improved. In addition, the experiments utilizing the Google Tensor-flow platform were carried out to further study the impact of the combination of different activation functions on the prediction performance of the LSTM algorithm. The verification results shown that the prediction accuracy was significantly improved by using the ELU activation function than other activation functions. The developed algorithm could more effectively solve the low precision problem that is common in current prediction algorithms.     

太阳能光伏电站等效建模

提出了光伏电池在无遮挡以及部分遮挡2种情况下光伏电站的等效建模方法。首先根据光伏电池的外特性进行聚合,获得等效光伏电池的外特性;分析了当光伏电池部分遮挡时,等效光伏组件的最大功率点出现漂移,此时根据光伏电池聚合获得的等效光伏单元的功率大于实际值。为获得光伏电池部分遮挡情况下光伏电站的等效模型,根据光伏电站PCC点处测量得到的功率、电压以及实际环境信息,以理想光伏电池外特性作为拟合函数,进而辨识光伏阵列的并联数目。算例结果表明,该方法兼具较高的稳态与动态精度,适用于光伏电池型号不同或部分遮挡下的光伏电站等效建模。     

一种多模态宽范围箝位桥并联型LLC变换器控制方法

对箝位桥并联型LLC变换器提出了多模态的宽增益范围控制策略。本文首先讨论了箝位桥并联型LLC的子模态控制原理及工作特性。针对现有控制方案各子模态逻辑独立、整体增益范围有限等不足,对箝位桥并联型LLC变换器提出一种平滑柔性多模态控制策略,并说明了各子模态的工作特性及整体控制方法。样机实验证明所提方法能使箝位桥并联型LLC实现极宽的增益范围,且在全工作范围内保证变换器零电压开通,拓宽副边零电流关断范围,实现宽范围下的高工作效率。     

基于谐波等值电路的两级式DC/DC变换器建模方法研究

采用谐波状态空间法对两级式DC/DC变换器建模时,状态变量的增加使系统变得复杂,斩波子模块间开关频率的不同导致模型基频不确定,系统谐波状态描述难以获得.基于时变周期系统理论和狄利克雷条件,建立了各子模块的谐波状态空间模型,绘制了各子模块的谐波等值电路图;根据基尔霍夫定律,得到了整个系统的谐波;用谐波阻抗代替周期性开关行...     

新型大功率风电变换器实验方案的建模和控制

介绍了大功率直驱型风力发电系统的结构,系统采用多重化AC/DC/AC变换器,以减小每只IGBT的电流和流入电网的谐波电流.提出了一种适用于大功率风力发电变换器的实验方法.该方法可以控制变换器内部流过一个很大的环流,但仅有变换器损耗造成的电流流入电网.该方法能大大节省实验所需要的电能,并且可以在小容量电网下进行大功率变换器实验.该方法能很好地测试变换器的主电路、驱动电路、保护电路和控制电路.介绍了环流实验方案的建模和控制,同时比较了正弦脉宽调制(SPWM)与空间矢量调制(SVPWM)在该方案中的不同之处.仿真和实验均表明,该方法能够简单有效地测试大功率风力发电变换器.     

系统辨识新方法及在开关变换器建模中的应用

提出了一种由阶跃响应曲线辨识系统传递函数的新方法—— 差分方程参数拟合法。方法由线性定常系统的辨识研究而提出,而后应用于开关变换器的小信号动态建模。文中用此方法对BOOST变换器进行建模,并将所建模型与采用状态空间平均法建模进行对比,验证了此方法所建模型的精确性     

应用于功率变换器的多绕组高频变压器模型

实施功率变换器的电路仿真时需要较精确的多绕组高频变压器等效电路模型.传统的多绕组变压器星形模型不仅存在负漏感导致的振荡问题,而且其在仿真暂态问题时存在精度较差的问题.基于对偶原理的多绕组变压器模型在仿真暂态时可以更准确,但其拓扑复杂,很难根据端口测量信息确定模型参数.该文利用数值仿真的方法分析多绕组变压器的磁场分布,研究存在交替绕制的复杂绕组结构下多绕组高频变压器的对偶电路模型及其参数的确定方法.提出利用磁路中各磁阻的磁场能量和磁通确定非线性电感的方法,使复杂模型拓扑不受端口测量信息的限制.通过施加多幅值的激励电流来确定磁路中的非线性磁阻,然后通过转换得到非线性电感.最后,将等效电路模型与多边形模型和实验结果进行比较,验证了模型的准确性.