检索结果-内蒙古大学图书馆

电力系统保护与控制 2024年第24期52卷 97-108页

作者：成龙李国庆王翀王振浩马宏博现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林吉林132012 国网吉林省电力有限公司建设分公司吉林长春130021

为了准确量化光伏功率波动,缓解分布式光伏接入配电网引起的电压越限风险,提出考虑预测误差不确定性和功率互济的配电网直流合环重构方法。引入概率潮流思想,分别建立基于高斯混合模型(Gaussian mixture model,GMM)的光伏功率预测误差... 详细信息

为了准确量化光伏功率波动,缓解分布式光伏接入配电网引起的电压越限风险,提出考虑预测误差不确定性和功率互济的配电网直流合环重构方法。引入概率潮流思想,分别建立基于高斯混合模型(Gaussian mixture model,GMM)的光伏功率预测误差以及由此引起的配电网节点电压偏差的概率分布模型。定义电压越限高风险节点,进而根据节点电压偏差的条件概率分布分析任意两节点合环重构的可行性。并通过计算合环节点间的待平衡功率,量化其作用于缓解电压越限的功率支援能力。在此基础上,提出以合环可行性和功率支援能力为主要约束,以最小化综合投资成本、运行损耗和节点电压偏差为优化目标的配电网直流合环重构模型。通过基于Matlab2020a平台的IEEE33节点测试算例验证了所提方法的有效性和优越性。

关键词：配电网直流合环分布式光伏预测误差不确定性高斯混合模型功率互济二阶锥凸优化

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弱电网下并网逆变器锁相环优化方法

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仪器仪表学报 2022年第2期43卷 234-243页

作者：陈继开祝世启李浩茹钟诚东北电力大学现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室吉林132012

针对弱电网条件下并网逆变器锁相环精度易受电网电压畸变、频率偏移、三相电压不平衡以及直流电压偏置等工况影响的问题,本文提出一种适用于弱电网下并网逆变器的解耦双同步坐标系锁相环(DDSRF-PLL)优化方法。首先在建立DDSRF-PLL模型... 详细信息

针对弱电网条件下并网逆变器锁相环精度易受电网电压畸变、频率偏移、三相电压不平衡以及直流电压偏置等工况影响的问题,本文提出一种适用于弱电网下并网逆变器的解耦双同步坐标系锁相环(DDSRF-PLL)优化方法。首先在建立DDSRF-PLL模型的基础上,从理论角度证明电网电压畸变和直流电压偏置是影响传统DDSRF-PLL锁相精度的关键因素;而后利用傅里叶变换具备抗谐波和抗直流偏置干扰的优点,提出基于滑动傅里叶变换(SFT)的频率自适应鉴相器,继而构建适用于并网逆变器的优化解耦双同步坐标系锁相环。在电网电压发生畸变时本文所提锁相环在20 ms内可以完成对电压相位跟踪,在电网电压存在直流偏置的情况下本文所提锁相环能在10 ms内快速跟踪电压相位,且相位超调量在1°以内。实验结果表明,本文所提锁相环在弱电网环境下能快速准确的提取电网电压的频率和相位信息,有助于并网逆变器在电网电压畸变、电网电压直流偏置和电网电压不平衡等复杂工况下降低输出电流谐波含量。

关键词：弱电网解耦双同步坐标系锁相环滑动傅里叶变换频率自适应并网逆变器

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基于充电电压的串联电池组早期多故障诊断

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储能科学与技术 2023年第10期12卷 3221-3229页

作者：段双明常智博东北电力大学现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室吉林吉林132012

及时检测和准确识别电池组中不同类型的故障对电动汽车和电池储能系统的安全运行至关重要。早期故障诊断是电池管理系统(battery management system,BMS)预防锂离子电池热失控的关键,针对现有故障诊断方法无法通过微弱的电压波动识别早... 详细信息

及时检测和准确识别电池组中不同类型的故障对电动汽车和电池储能系统的安全运行至关重要。早期故障诊断是电池管理系统(battery management system,BMS)预防锂离子电池热失控的关键,针对现有故障诊断方法无法通过微弱的电压波动识别早期故障的问题,提出基于充电电压的早期多故障诊断方法,实现对电压轻微变化的故障电池进行检测。首先,对电池数据进行预处理和特征提取,选择电流、荷电状态(state of charge,SOC)、温度、总电压作为输入量,建立基于极限梯度提升算法(extreme gradient boost,XGboost)的电压预测模型,并与长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)、支持向量机(support vector machine,SVM)和随机森林(random forest,RF)方法进行对比,结果表明,基于XGboost的电压预测方法能够在提升预测精度的同时,有效减少计算时间;然后,将测量与预测得到的电压残差作为故障特征,利用均值归一化(mean normalization,MN)方法放大故障特征,根据不同故障的MN值特性,实现电池组早期故障的分类;最后,通过基于密度的带有噪声的空间聚类算法(density-based spatial clustering of applications with noise,DBSCAN)对电池组多故障进行自动分类与定位,仿真结果表明,基于DBSCAN的聚类方法能够在250 s内识别多故障,实现对潜在电池单元故障的精准分类与定位。

关键词：故障诊断充电电压电池组电压预测均值归一化

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基于差分电压平台的锂电池自适应充电策略

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储能科学与技术 2023年第10期12卷 3170-3180页

作者：段双明董鹏来东北电力大学现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室吉林吉林132012

为应对锂离子电池在充电过程中由于其复杂电化学特性所引发的多因素不平衡问题,本文在综合考量充电时间、充电效率和电池健康状态(state of health,SOH)3个因素的基础上,提出一种基于差分电压平台(differential voltage platform,DVP)... 详细信息

为应对锂离子电池在充电过程中由于其复杂电化学特性所引发的多因素不平衡问题,本文在综合考量充电时间、充电效率和电池健康状态(state of health,SOH)3个因素的基础上,提出一种基于差分电压平台(differential voltage platform,DVP)的自适应多阶恒流(DVP-based multistage constant current,DMCC)充电策略。首先,建立电-热-老化耦合模型以模拟充电过程中电池参数特性的变化。其次,为实现充电过程中的动态优化和自适应分阶,将充电电压差分处理并以DVP作为恒流切换条件,利用改进的灰狼算法(grey wolf optimizer,GWO)优化各阶段充电电流。然后,基于优化结果,采用帕累托最优前沿(Pareto optimal frontier)分析比较不同权重值组合对于充电优化的影响。最后,在MATLAB/Simulink平台搭建锂离子电池充电仿真系统,与传统恒流恒压(constant current-constant voltage,CC-CV)策略和基于截止电压的多阶恒流(voltage-based multistage constant current,VMCC)策略进行对比试验,仿真结果表明,本文所提充电控制策略可有效降低充电引起的电池容量衰减,缩短电池充电时间。

关键词：锂离子电池充电策略多目标优化多阶恒流

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高风电渗透率下考虑系统风电备用容量的储能配置

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发电技术 2024年第2期45卷 260-272页

作者：刘洪波刘永发任阳孙黎刘珅诚现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林省吉林市132012

风电的高比例渗透削弱了电力系统的惯性与调频容量,储能凭借响应迅速、出力稳定等特点被广泛应用于电网的惯量支撑及频率调节工作。首先以双馈风机额定转速与有功出力为约束条件,基于转子超速控制设置最适功率预留系数,划分风机参与系... 详细信息

风电的高比例渗透削弱了电力系统的惯性与调频容量,储能凭借响应迅速、出力稳定等特点被广泛应用于电网的惯量支撑及频率调节工作。首先以双馈风机额定转速与有功出力为约束条件,基于转子超速控制设置最适功率预留系数,划分风机参与系统调频的风速范围。在此基础上,考虑系统频率支撑能力,提出一种风电机组与储能协调配合的调频方法。通过对储能有功出力与系统稳态恢复过程的分析,刻画了虚拟同步机控制策略下储能系统的动态频率调节特性,由此实现储能在应对系统不同工况与不同支撑需求下控制参数的最优配置。仿真结果表明,所提方法能够在保证系统调频需求的同时充分利用风电自身的调频容量,优化储能系统参数的配置结果,实现储能出力的平滑输出,提高系统的频率支撑能力。

关键词：风力发电储能系统双馈风机转子超速控制虚拟同步发电机功率预留系数

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计及源-荷不确定性的屋顶集成光储系统容量配置

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太阳能学报 2024年第10期45卷 363-372页

作者：黄大为殷航曹旭东杨茂现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林132012 国网吉林省电力有限公司长春供电公司长春130021

利用建筑屋顶光伏发电是提高终端能源消费结构中可再生能源占比和降低用户能源成本的有效措施。针对建筑楼宇的屋顶集成光储(RIPVS)系统容量配置问题,提出计及源-荷不确定性的容量优化配置决策方法。在对光伏出力和负荷进行源-荷不确定... 详细信息

利用建筑屋顶光伏发电是提高终端能源消费结构中可再生能源占比和降低用户能源成本的有效措施。针对建筑楼宇的屋顶集成光储(RIPVS)系统容量配置问题,提出计及源-荷不确定性的容量优化配置决策方法。在对光伏出力和负荷进行源-荷不确定性建模的基础上,以气象因素构建源-荷耦合气象特征集,运用K-均值聚类方法实现源-荷场景集削减,以刻画源-荷不确定性;建立以RIPVS系统全寿命周期成本最小化为目标的多场景容量优化配置模型,通过求解该模型获得反映备选方案技术经济的多维度指标,利用改进熵权法最终确定最优方案。以某商业楼宇的RIPVS系统容量配置为例,验证了所提决策方法的有效性。

关键词：屋顶光伏光储系统容量配置源-荷不确定性改进熵权法

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电力系统电压稳定域边界的全纯嵌入搜索方法

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电力系统自动化 2025年第10期49卷 123-134页

作者：李雪职梦磊姜涛李国庆现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林省吉林市132012

静态电压稳定域(SVSR)从“域”的角度研究电力系统的电压稳定性,可有效计及新能源出力的强波动性和随机性引发的电压稳定性问题。为准确、快速构建SVSR,提出一种基于全纯嵌入法(HEM)的SVSR边界(SVSRB)搜索方法。首先,根据HEM理论提出一... 详细信息

静态电压稳定域(SVSR)从“域”的角度研究电力系统的电压稳定性,可有效计及新能源出力的强波动性和随机性引发的电压稳定性问题。为准确、快速构建SVSR,提出一种基于全纯嵌入法(HEM)的SVSR边界(SVSRB)搜索方法。首先,根据HEM理论提出一种搜索电压鞍结分岔(SNB)点的电压幅值-有功功率灵敏度全纯嵌入函数判据;其次,将该判据与变步长控制策略相结合,实现单个SNB点的快速、准确搜索;然后,根据SVSRB的拓扑特性,利用已知SNB点信息,借助快速灵活全纯嵌入实现相邻SNB点的高效求解,进而实现多维SVSRB高效搜索;最后,通过WECC 9节点、IEEE 118节点等测试系统算例验证了所提方法可实现SVSRB的快速、精确构建。

关键词：电压稳定性全纯嵌入连续潮流鞍结分岔

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考虑平均制热需求的集群电采暖负荷可靠调节能力挖掘策略

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电力系统自动化 2025年第10期49卷 29-38页

作者：严干贵吕帅帅穆钢姜警张利伟邢奥岚现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林省吉林市132012

针对自然聚合方式下集群电采暖负荷基线功率强随机波动性导致其调节能力难以准确可靠挖掘的问题,提出一种考虑平均制热需求的集群电采暖负荷调节能力挖掘策略。调峰前,基于电采暖房间平均制热需求与室内外温差的关联规律平滑整定负荷基... 详细信息

针对自然聚合方式下集群电采暖负荷基线功率强随机波动性导致其调节能力难以准确可靠挖掘的问题,提出一种考虑平均制热需求的集群电采暖负荷调节能力挖掘策略。调峰前,基于电采暖房间平均制热需求与室内外温差的关联规律平滑整定负荷基线,削弱工况扰动对调节能力可靠性的影响;调峰能力上报时,基于探索的电采暖负荷的可调节功率与可持续时长的关联关系,根据电网需求时长灵活设定集群电采暖负荷可持续提供的调节功率幅值;调峰指令执行时,将室温在人体舒适区间内的柔性转化为集群电采暖实时运行数量的柔性,以纠正实时工况与预设工况间的偏差对调峰响应的影响。此外,通过设计算例验证所提策略的有效性。

关键词：集群电采暖平均制热需求调峰自然聚合智慧聚合常态运行负荷基线

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评估多元功率波形集成波动特性的幅-序解耦分析方法

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电力系统自动化 2025年第10期49卷 1-11页

作者：穆钢赵聚乐严干贵现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林省吉林市132012

高比例可再生能源电力系统是实现“双碳”目标的必然选择。由于风力、光伏发电功率波动幅度大且难以调节,在风电、光伏高占比的未来电力系统中“源随荷动”的功率平衡机制将难以为继,必将转向“主动功率追踪被动功率”的功率平衡机制。... 详细信息

高比例可再生能源电力系统是实现“双碳”目标的必然选择。由于风力、光伏发电功率波动幅度大且难以调节,在风电、光伏高占比的未来电力系统中“源随荷动”的功率平衡机制将难以为继,必将转向“主动功率追踪被动功率”的功率平衡机制。作为被动功率的主体,风电、光伏和负荷的功率波形特质各异,时空分布差异明显,分析总被动功率波形的波动特性是实现精准调节能力评估的关键。传统的波形分析方法聚焦于波形中功率值分布特性的研究,难以直接研究波形的时序特征。文中创建了一种新的幅-序解耦波形分析方法,分别用“幅”和“序”两个属性来刻画波形的特性。在此基础上,提出了多元功率波形集成的概念,建立了多元集成功率波形幅-序特性与各元波形幅-序特性间关系的幅-序解耦模型,揭示了元功率波形的幅-序特性对集成功率波形波动特性演变的影响。以多组实际数据为例,验证了所提分析方法的有效性。

关键词：新型电力系统高比例可再生能源功率平衡功率波形幅-序解耦分析

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基于电量-功率的多模态映射的长预见期光伏集群功率预测

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电力自动化设备 2024年第11期44卷 60-65,87页

作者：杨茂孟庆虎王勃东北电力大学现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室吉林吉林132012 中国电力科学研究院有限公司新能源与储能运行控制国家重点实验室北京100192

现有光伏功率预测方法的时间尺度大多短于7 d,长预见期时间尺度下建立的时序预测模型的拟合能力难以满足需求。提出一种基于电量-功率多模态映射的长预见期(8~15 d)光伏集群功率预测方法。对天气进行分型并提取粗粒度下的光伏出力特性,... 详细信息

现有光伏功率预测方法的时间尺度大多短于7 d,长预见期时间尺度下建立的时序预测模型的拟合能力难以满足需求。提出一种基于电量-功率多模态映射的长预见期(8~15 d)光伏集群功率预测方法。对天气进行分型并提取粗粒度下的光伏出力特性,在此基础上对细粒度电量进行预测;基于出力特性构建约束,将预测电量还原为功率,实现长预见期下光伏功率的有效预测。将所提方法应用于甘肃某光伏集群,预测精度提升了6.58个百分点,在实现长预见期预测的同时,提高了可靠性。

关键词：长预见期光伏集群功率预测电量预测天气特征预测日净空功率曲线电量重构

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