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电气工程学报
电气工程学报

张丰收

月刊

2095-9524

emanu@126.com

010-88379056

100037

北京市西城区百万庄大街22号

电气工程学报/Journal Journal of Electrical EngineeringCSTPCDCSCD北大核心
查看更多>>涉及的企业有开关控制设备制造业、电气设备元件制造业、变压器制造业、电力设备制造业、自动化产品制造业、其他输配电及控制设备制造业，仪器仪表及计量器具制造业、电机制造业等。读者为电气制造业企业的中高层管理、开发、设计、生产、技术人员、采购供应、质量保证人员、制造设备供应商，以及电气制造专业相关的院校和科研院所的专业人士。
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    人工智能赋能电力电容器运行状态感知及优化控制技术综述

    葛磊蛟金雨含李小平陈艳波...
    1-12页
    查看更多>>摘要：电力电容器作为新型电力系统重要的无功补偿设备,具有安装数量多、故障类型复杂、运行状态多变等特点,给电力企业在电力电容器的运行管理方面带来巨大的挑战.传统的感知方法存在需要大量人力资源、数据分析困难和预测能力有限的缺点,已经远远不能满足现代智能电网的要求.为有效实现对电力电容器的高效运维和智慧化管理,从而降低电力系统的运行风险,结合新一代人工智能技术的优势,从顶层设计的思路系统梳理人工智能赋能电力电容器的运行数据获取、运行状态研判以及运行态势预测等关键技术,同时阐述近年来电力电容器协同控制和优化技术的最新进展,并对人工智能赋能电力电容器状态感知及优化控制技术的未来研究方向进行展望,旨在为我国相关研究工作提供参考和思路.

    人工智能电力电容器状态感知协同控制

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    含高渗透光伏区域配网储能分区优化配置

    李建林邸文峰李雅欣郭雅娟...
    13-23页
    查看更多>>摘要：随着"双碳"目标的提出,大量新能源并入配电网,为提高配电网对光伏的消纳,减少因高渗透分布式光伏导致的电压波动等电能质量问题,提出一种适用于配电网中分布式储能系统的优化配置方法.首先,基于配电网典型负荷日时全天的节点电压,根据轮廓系数法得到集合中心k的最佳值,采用K-means聚类算法对配电网进行分区.然后,以提升光伏消纳、改善节点电压、减小配电网电能损失以及最小化储能投资综合费用为目标函数,并考虑节点功率平衡、节点电压、储能电池充放电、线路电流和分布式光伏等约束条件,建立在配电网中优化配置分布式储能系统的多目标优化模型.对各目标函数统一进行归一化处理,采用层次分析法对各目标函数的权重系数进行确定,将多目标函数转化为单目标函数,并利用蛙跳算法求解多目标的储能系统容量优化配置模型,确定分布式储能最佳容量.最后,以IEEE-33节点算例验证了所提储能系统容量优化配置方法的有效性.

    高渗透光伏分布式储能分区优化容量配置

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    光热电站参与能量-灵活性市场出清策略研究

    姜涛迟大硕王长江李雪...
    24-36页
    查看更多>>摘要：新能源出力强不确定性给新型电力系统调峰带来极大挑战,而光热电站的可控调节能力可为新型电力系统提供灵活性调节资源平抑系统的功率不平衡.为应对新型电力系统灵活运行需求,挖掘光热电站灵活性支撑潜力,提出了一种光热电站参与能量-灵活性市场的出清策略.首先,构建光热电站的能量管理模型,分析其灵活调控能力,为参与市场环境下电网灵活调控提供模型基础;然后,计及碳排放交易成本,以运营成本最小为目标构建光热电站参与联合能量-灵活性市场出清模型,并通过交替方向乘子法进行求解;最后,通过吉林西部某实际电网算例对所提方法进行分析验证,结果表明所提方法可有效降低系统总运营成本的同时,光热电站收益增长了34.23%.

    新型电力系统光热电站灵活性市场出清交替方向乘子法

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    基于改进自抗扰控制的分布式压缩空气储能系统调频控制策略

    杨佰鹏崔森陈来军朱永君...
    37-47页
    查看更多>>摘要：压缩空气储能(Compressed air energy storage,CAES)因其寿命长、经济性好等优点在微电网中前景广泛.直驱型压缩空气储能(Direct-drive compressed air energy storage,DD-CAES)因其灵活性高、转速可变、效率较高等优势广泛应用于分布式压缩空气储能系统,但DD-CAES透平发电系统是具有非线性、强耦合的复杂系统,采用传统比例积分(Proportional-integral,PI)控制在功率跟踪和频率调节时易出现功率波动,进而导致频率扰动.因此,建立直驱型压缩空气储能透平发电系统的动态仿真模型,提出一种基于改进线性自抗扰控制(Linear active disturbance rejection control,LADRC)的DD-CAES调频控制策略,其控制系统主要包含用于预留容量的变工况功率跟踪模块和用于频率调节的变流器控制模块,对系统动态响应特性与调频特性分析可知,该控制系统可实现部分负载下的稳定频率支撑,且改进自抗扰控制可有效减小系统功率波动.最后通过仿真试验,验证不同工况场景下所提控制策略可在响应速度不变的前提下,同时减少系统最大频率偏差量(6.43%)和频率变化率最大值(11.65%),为建立电网友好型直驱型压缩空气储能电站提供了理论参考.

    直驱型压缩空气储能动态建模频率调节线性自抗扰扰动补偿

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    储能锂离子电池热失控早期主动安全预警技术

    李奎杰周开运詹锐烽高泓...
    48-61页
    查看更多>>摘要：以锂离子电池为代表的电化学储能技术是构建新型电力系统的重要支撑技术和关键装备.然而,锂离子电池储能系统安全事故频繁发生,其主要原因在于电池运行过程中存在安全失效触发的热失控,电池热失控的进一步蔓延将导致火灾或爆炸等灾难性后果.因此,需要在储能电池失效前及时并准确地进行主动安全预警,从而避免发生热失控,保障储能电池系统安全运行.系统梳理当前基于信号特征、模型预测、数据驱动和混合策略的四类储能电池热失控早期主动安全预警方法的研究重点,介绍各类方法的理论依据和实现路径,并对不同方法之间的优势和劣势进行分析和阐述.最后,总结当前锂离子电池主动安全预警领域尚待解决的关键问题,并展望可能的解决方式,可为后续相关研究提供参考思路.

    储能系统锂离子电池热失控主动安全早期预警

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    基于交替方向乘子法的配电网-多微电网分布式优化调度模型

    何棋缘王嘉睿杨永标徐青山...
    62-71页
    查看更多>>摘要：在国家"双碳"目标驱动下,分布式新能源蓬勃发展,微电网作为新能源消纳的重要载体,在配电系统中的接入比例不断提高.考虑微电网、配电网等多个主体间交互的复杂性,提出多微电网接入智能配电网系统的分布式优化调度方法,提高系统运行的经济性和安全性,促进分布式新能源消纳与利用.首先,提出考虑各自优化目标的微电网、配电网能量管理模型,在此基础上建立含多个微电网的智能配电网系统优化调度模型,并给出基于交替方向乘子法(Alternating direction method of multipliers,ADMM)的分布式求解策略,引入ADMM算法隐私保护机制,有效保护各运营商数据隐私.最后在接入3个微电网的IEEE 33节点配电系统上进行算例分析,验证了模型和算法的有效性、准确性,证实多微电网接入智能配电系统在确保经济、安全运行的同时,有效促进可再生能源的消纳.

    多微电网配电系统优化调度模型交替方向乘子法

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    考虑光伏逆变器多模式控制的分布式储能系统双层优化配置

    赵军唐志远高红均刘友波...
    72-86页
    查看更多>>摘要：为解决高渗透率分布式光伏并入配电网导致的电压越限问题,并提高光伏发电的消纳能力,提出一种考虑光伏逆变器多模式控制的分布式储能系统双层优化配置方法.上层以储能综合年成本和年收益为目标函数,采用改进的粒子群算法求解得到储能选址定容的最优结果.下层则在最大最小距离准则的K均值聚类得到的经典运行场景中,采用光伏多模式控制策略解决光伏发电导致的电压越限问题,协调光伏与储能之间的出力配合,解决光伏控制策略中存在的弃光问题,以光伏年收益为目标函数,采用二次规划算法求解得到储能充放电的最优运行策略.通过仿真结果表明,所提多模式控制策略在电压控制方面和减少光伏弃光量方面优于下垂控制策略;提出的储能配置方法在提高储能经济性和配电网电压质量的同时,能有效减少光伏的弃光量.

    配电网分布式光伏分布式储能系统多模式控制最大最小距离准则的K均值聚类算法选址定容双层优化

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    智能配电网调度友好型灵活资源聚合方法研究

    龚禹生黄宇轩吴晋波万代...
    87-98页
    查看更多>>摘要：为满足智能配电网的调度需求,更好地服务于网络中分布式可调源、荷的调控,从电网"调度友好性"角度出发,依托包含"集群划分、外特性计算、指令分解、解聚合"为实现手段的"集中-分布式"调控架构,提出一套可对灵活性资源进行划分的指标体系和实施策略.首先,设计一个包含7个关键指标的综合评价指标体系,用以衡量不同灵活性资源集群划分方式参与电网调度的表现.然后,针对实际执行过程中可能遇到的集群划分方式样本不足问题,设计一种两级样本筛选机制,并以此为基础,提出一种以结果为导向的综合权重优化方法,使得所提评价方法能更真实地反映实际调度效果,提高其准确性.最后,采用IEEE 33节点系统开展仿真研究,验证所提方法的正确性.

    调度友好评价指标体系集群划分样本筛选权重优化

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    波浪能发电储能系统双向DC/DC变换器自适应PI控制策略

    王杰郭有贵黄宣睿肖曦...
    99-107页
    查看更多>>摘要：在波浪能发电技术中,通过引入混合储能系统以平抑直流母线电压波动,在采用传统PI控制策略时,储能系统中双向DC/DC变换器易受到输入端电压变化影响造成控制效果衰减的现象.为使系统在输入端电压变化下控制效果保持稳定,提出一种电压电流环自适应PI控制方法,可以在实现储能系统双向DC/DC变换器稳定运行的基础上有效抑制母线电压波动.为消除输入端电压等参数摄动对控制器的影响,从超级电容双向 DC/DC 变换器模型出发,得到系统小信号模型状态方程,推导得到传统PI控制下系统传递函数,通过对零极点图分析该传递函数受参数摄动的变化规律,从中分离出相关变量,经化简整理得到自适应PI控制方程,同时给出了控制器参数整定规则,最后通过构建输入端电压大范围变化以及混合储能控制系统的试验平台,验证所提自适应PI控制方法的可行性与有效性.

    波浪能发电技术储能系统超级电容双向DC/DC母线电压自适应PI控制器

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    超高渗透率光伏配电网的调压降损协同优化

    夏滨曹宽徐子彧刘春秀...
    108-119页
    查看更多>>摘要：针对分布式光伏大规模分散接入导致的配电网电压越限和网损增大问题,提出一种结合储能配置的配电网调压降损协同优化方法.首先,基于综合电气距离构建节点相似度矩阵,结合K中心点聚类与模块度指标,以调压降损为目的对储能分区选址;其次,考虑光伏无功调节和储能有功调节,建立配电网规划-运行双层优化模型,上层从储能成本、光储用户收益和电网运行效益三个角度建立储能容量多目标优化模型,下层考虑电网调压降损与弃光率要求建立分区运行分布鲁棒优化模型;然后,采用改进非支配排序遗传算法(Non-dominated sorting genetic algorithm II,NSGA-II)和交替方向乘子法(Alternating direction method of multipliers,ADMM)求解所建模型;最后,通过山东某地实际配线与改进IEEE 123节点算例分析,验证了所提方法对调压降损的有效性.

    分布式光伏分布式储能调压降损主动配电网多目标优化

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