检索结果-内蒙古大学图书馆

电工技术学报 2024年第18期39卷 5839-5854页

作者：李雪高翔姜涛王长江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132012

潮流计算是电力系统规划和运行的基础,全纯嵌入潮流计算方法(HELM)因无需初值且具有全局收敛性,因而在电力系统潮流计算中受到极大关注。然而,采用HELM求解大规模电力系统潮流时,高维幂级数系数线性方程组求解和节点电压的幂级数有理的... 详细信息

潮流计算是电力系统规划和运行的基础,全纯嵌入潮流计算方法(HELM)因无需初值且具有全局收敛性,因而在电力系统潮流计算中受到极大关注。然而,采用HELM求解大规模电力系统潮流时,高维幂级数系数线性方程组求解和节点电压的幂级数有理的逼近计算量大、耗时久,是制约HELM计算效率提升的关键。为此,该文提出一种基于稳定双正交共轭梯度(BICGSTAB)和Aitken差分的电力系统全纯嵌入潮流并行计算方法,该方法首先采用近似逆预处理的BICGSTAB法并行迭代求解HELM的高维幂级数系数线性方程组,以快速计算节点电压的各阶幂级数系数;其次,借助Aitken差分法实现所有节点电压幂级数有理逼近值的并行计算;然后,基于CPU-GPU异构平台设计所提算法的并行流程,以实现大规模电力系统潮流的快速求解;最后,通过节点在1 354~13 802的不同规模测试系统对所提方法进行分析、验证。结果表明,所提电力系统潮流全纯嵌入并行计算方法可实现电力系统潮流的准确、快速求解。

关键词：全纯嵌入法潮流计算 Aitken差分法 CPU-GPU异构运算平台预处理器

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基于动态集群的风电机组异常状态检测方法

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电力自动化设备 2025年第3期45卷 64-71,94页

作者：于华楠李靖雨王鹤李石强边竞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

针对风电机组异常状态的检测问题,提出了考虑相似机组运行状态的风电机组异常检测方法。基于滑动时窗和K-means聚类算法对风电机组运行数据进行分析,提出了风电机组动态集群方法,进而建立了考虑时空相关性的风电机组集群。提出基于自适... 详细信息

针对风电机组异常状态的检测问题,提出了考虑相似机组运行状态的风电机组异常检测方法。基于滑动时窗和K-means聚类算法对风电机组运行数据进行分析,提出了风电机组动态集群方法,进而建立了考虑时空相关性的风电机组集群。提出基于自适应权重与Levy飞行策略的北方苍鹰优化(WLNGO)算法;利用五折交叉验证(5CV)改进WLNGO算法,得到WLNGO-5CV算法,并利用该算法对核极限学习机(KELM)的超参数进行优化,进一步提出WLNGO-5CV-KELM回归模型。结合滑动时窗对相似机组预测残差进行统计分析得到实时预警阈值,消除了工况等因素对风电机组的影响,能够对目标风电机组进行可靠的异常检测。通过对中国东北某风电场的实际数据进行仿真分析,验证了所提方法的有效性和准确性。

关键词：风电机组 WLNGO-5CV-KELM回归模型时空相关性动态集群异常状态监测数据采集与监控系统

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应对极端冰灾的电力系统多阶段韧性提升策略

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电力自动化设备 2024年第7期44卷 69-77页

作者：李雪张涵帅姜涛张儒峰陈厚合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

为提升冰灾下电力系统的韧性,降低系统负荷削减量,提高系统恢复速率,提出一种应对极端冰灾的电力系统多阶段韧性提升策略。对冰灾场景以及受冰灾影响的线路故障率进行建模;从线路抗冰能力、系统负荷损失、系统恢复情况、线路受损情况、... 详细信息

为提升冰灾下电力系统的韧性,降低系统负荷削减量,提高系统恢复速率,提出一种应对极端冰灾的电力系统多阶段韧性提升策略。对冰灾场景以及受冰灾影响的线路故障率进行建模;从线路抗冰能力、系统负荷损失、系统恢复情况、线路受损情况、维修资源充裕度多个角度构建电力系统综合韧性评估指标,以定位冰灾下系统的薄弱环节;在此基础上,通过灾前线路故障风险预测、灾中机组出力调整以及除冰线路筛选和主动停运除冰、灾后维修顺序规划等策略提升冰灾下的系统韧性。基于IEEE 39和IEEE 118节点系统进行仿真分析,结果验证了所提韧性评估方法和提升策略的有效性。

关键词：极端冰灾电力系统韧性评估韧性提升负荷削减线路停运除冰

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基于波动信息优选及切换输入机制的短期延长期风电集群功率预测

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太阳能学报 2025年第3期46卷 546-558页

作者：杨茂鞠超毅张薇苏欣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

在风电功率预测领域,现有短期时间尺度研究和应用的预见期最长为7d,缺乏对8~15d短期延长期时间尺度下的预测研究。针对上述问题,提出基于天气过程挖掘和切换机制的8~15d短期延长期预测框架,着重对未来出力水平进行预测,将历史选择分为... 详细信息

在风电功率预测领域,现有短期时间尺度研究和应用的预见期最长为7d,缺乏对8~15d短期延长期时间尺度下的预测研究。针对上述问题,提出基于天气过程挖掘和切换机制的8~15d短期延长期预测框架,着重对未来出力水平进行预测,将历史选择分为波动性优先历史选择和稳定性优先历史选择,在波动性优先历史选择效果较差时,利用稳定性优先历史选择进行误差平衡。所提框架在甘肃省某风电集群进行验证,结果表明,所提框架均方根误差在8~15d所有时间尺度下平均降低0.84%~1.45%,在未来数值天气预报(NWP)可用性匮乏的情况下实现了8~15d预测,有效提高短期延长期预测的可靠性。

关键词：风电功率预测切换机制优选短期短期延长期

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基于通用化生产流程模型的工业园区微电网能量管理与生产流程协同优化

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电力系统保护与控制 2024年第22期52卷 59-72页

作者：张儒峰毛天宇曲锐姜涛李雪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

工业园区微电网中动态工业生产流程与其能源供应是紧密联系的,通过灵活调控其工业生产流程的用能计划,参与到配电市场中,可进一步减少其用电成本。提出一种基于通用化生产流程模型的工业园区微电网参与配电市场的能量管理与生产流程协... 详细信息

工业园区微电网中动态工业生产流程与其能源供应是紧密联系的,通过灵活调控其工业生产流程的用能计划,参与到配电市场中,可进一步减少其用电成本。提出一种基于通用化生产流程模型的工业园区微电网参与配电市场的能量管理与生产流程协同优化模型与方法,并引入地源热泵进一步提高能效。首先,提出了含地源热泵的工业园区微电网的用能架构,建立了工业生产流程与用能关系的通用模型。其次,构建了基于通用化生产流程模型的工业园区微电网参与配电市场的双层优化模型,分别以工业园区微电网能量管理与生产流程调度协同优化模型为上层模型,以配电市场出清模型为下层模型,双层模型之间交换功率和电价信息。然后,基于KKT条件、对偶原理以及大M法将双层模型转化为混合整数二阶锥规划(mixed-integer second-order-cone programming,MISOCP)模型。最后,以短流程炼钢厂、水泥厂等典型工业园区为例进行算例分析。结果表明所提出方法可对工业生产流程进行有效建模,并降低工业用户的用能成本,缓解电网调峰压力。

关键词：工业园区微电网能量管理通用模型配电市场协同优化

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提升柔性直流系统惯量主动支撑能力的自同步解耦控制策略

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电力自动化设备 2024年第8期44卷 130-137,175页

作者：江守其李卓易李国庆辛业春王丽馨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

针对电力电子化电力系统低惯量特性引起的频率稳定问题,从挖掘电网输电环节调控潜力的视角出发,提出了提升柔性直流系统惯量主动支撑能力的自同步解耦控制策略。定量分析了利用柔性直流系统能量裕度提升系统惯量水平的可行性,提出了计... 详细信息

针对电力电子化电力系统低惯量特性引起的频率稳定问题,从挖掘电网输电环节调控潜力的视角出发,提出了提升柔性直流系统惯量主动支撑能力的自同步解耦控制策略。定量分析了利用柔性直流系统能量裕度提升系统惯量水平的可行性,提出了计及子模块电容和电感元件能量裕度的换流站自同步控制策略,在实现无锁相环自同步的同时主动支撑受端系统惯量;在此基础上,为了解决现有控制中直流电压安全约束限制电容能量利用的问题,提出了柔性直流系统直流电压与子模块电容电压解耦控制策略及参数设计方法,通过自适应调节子模块投入数量与电容电压参考值,实现柔性直流系统内储能元件能量裕度的充分利用,并设计了其恢复策略及启动判据,有效提升了受端系统惯量水平和频率稳定性。定量评估了柔性直流系统的惯量支撑能力,并通过实时数字仿真验证了所提控制策略的有效性。

关键词：柔性直流系统有效转动惯量电压源型控制自适应解耦控制最大惯量支撑

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基于贝叶斯网络信息融合的直流配电网故障诊断方法

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电力系统保护与控制 2024年第5期52卷 61-72页

作者：王鹤韦搏李石强于华楠边竞仇华华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

新型直流配电系统故障期间暂态特征复杂多变,继电保护存在拒动和误动情况。为了避免继电保护的不正确动作对故障诊断产生影响,提出一种基于贝叶斯网络信息融合的直流配电网故障诊断方法。首先,对传统继电保护贝叶斯网络模型进行改进,同... 详细信息

新型直流配电系统故障期间暂态特征复杂多变,继电保护存在拒动和误动情况。为了避免继电保护的不正确动作对故障诊断产生影响,提出一种基于贝叶斯网络信息融合的直流配电网故障诊断方法。首先,对传统继电保护贝叶斯网络模型进行改进,同时考虑直流配电网故障限流策略,分别构建保护动作信息、断路器动作信息和限流策略信息3种贝叶斯网络模型,对故障区域内各元件的故障概率进行初步评估。其次,利用D-S证据理论将各元件对应的故障概率信息进行融合,完成故障元件的判别。然后,应用故障元件对应的贝叶斯网络模型识别误动或拒动的保护装置与断路器,实现对直流配电网的故障诊断。最后,通过算例验证了所提故障诊断方法的可靠性以及准确性。

关键词：直流配电网贝叶斯网络故障限流策略 D-S证据融合故障诊断

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结合IEEEstd80-2000和CDEGS的变电站新建接地网优化设计研究

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电力系统保护与控制 2024年第24期52卷 131-139页

作者：马成廉宋萌清尹波刘利则杨茂孙黎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

随着大量新能源发电方式的并网以及超高压输电的普及,老旧变电站的接地网已经难以满足当今社会的安全需求,接地网的改造工作逐渐被提上日程。为了探究较为合理的接地网改造方式,基于IEEEstd80-2000建立相关数学模型,研究接地网占地面积... 详细信息

随着大量新能源发电方式的并网以及超高压输电的普及,老旧变电站的接地网已经难以满足当今社会的安全需求,接地网的改造工作逐渐被提上日程。为了探究较为合理的接地网改造方式,基于IEEEstd80-2000建立相关数学模型,研究接地网占地面积、接地导体长度以及耦合对接地网基本性能参数的影响。根据实际工程数据,利用CDEGS软件建立相关的变电站接地网模型,并提出6种优化改造方式进行仿真研究。最后综合不同方案下的仿真结果,应对各种工程情况,得到总体性能较为优异的优化方案。

关键词：接地网 IEEEstd80-2000 CDEGS 接地性能

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基于改进双智能体D3QN的电网N-1新增风险防控策略

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中国电机工程学报 2025年第3期45卷 858-869,I0005页

作者：安军黎梓聪周毅博石岩毕建航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

城市电网在发生N-1故障后,极可能新增运行风险,导致N-1-1时出现大面积停电事故。为管控城市电网N-1后运行风险,该文提出一种改进双智能体竞争双深度Q网络(dueling double deep Q network,D3QN)的城市电网N-1风险管控转供策略。根据风险... 详细信息

城市电网在发生N-1故障后,极可能新增运行风险,导致N-1-1时出现大面积停电事故。为管控城市电网N-1后运行风险,该文提出一种改进双智能体竞争双深度Q网络(dueling double deep Q network,D3QN)的城市电网N-1风险管控转供策略。根据风险管控原则,提出一种无需额外历史数据、考虑备自投装置、单供变电站风险和单供负荷母线风险的N-1场景指标;建立计及动作次序、指标间关系的负荷转供三阶段求解模型。以含预动作-变化探索值选择策略的改进双智能体D3QN方法,将负荷转供分为多个子转供环节学习,使转供思路清晰化,对动作空间进行降维,提高训练寻优效果,得到管控N-1风险的负荷转供策略。通过城市电网多场景算例分析,验证该文模型和方法的有效性。

关键词：城市电网负荷转供深度强化学习 N-1新增风险双智能体

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计及多公共充电站差异化耦合关联的电动汽车充电负荷时-空短期预测

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中国电机工程学报 2025年第4期45卷 1424-1435,I0016页

作者：黄南天孙赫宏王圣元蔡国伟张良王日俊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

现有电动汽车充电负荷预测研究,多对单一预测对象开展研究。同时,对充电场景下多公共充电站的充电负荷时-空预测研究较少。公共充电站的充电负荷波动剧烈,较私人充电设施的充电负荷难以预测。为此,提出一个基于自适应时-空图卷积神经网... 详细信息

现有电动汽车充电负荷预测研究,多对单一预测对象开展研究。同时,对充电场景下多公共充电站的充电负荷时-空预测研究较少。公共充电站的充电负荷波动剧烈,较私人充电设施的充电负荷难以预测。为此,提出一个基于自适应时-空图卷积神经网络的多公共充电站充电负荷时-空短期预测方法。首先,通过快速最大信息系数构建含有日期、气象以及历史负荷特征的多节点特征集。并通过数据自适应图生成,构建动态相似权时-空图,实现多公共充电站空间连接关系重构。然后,构建图卷积层,差异化生成各节点的空间聚合特征,实现全域充电节点差异化特征增强。同时,通过节点自适应参数学习方法学习不同充电节点的充电模式。最后,通过门控循环单元层挖掘空间聚合特征的时域特征。所提出的公共充电站充电负荷时-空预测方法相应的对称平均绝对百分比误差(symmetric mean absolute percentage error,SMAPE)和平均绝对误差(mean absolute error,MAE)分别为12.95%和31.72 kW。

关键词：充电负荷时-空短期预测多公共充电站图神经网络自适应图生成差异化时空耦合关联节点自适应参数学习

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