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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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收录年代

    基于二次分群方法的风电场等值建模研究

    黄卓高慧敏钟毅
    316-325页
    查看更多>>摘要:近年来,风电场规模越来越大,如果对大型风电场的每台机组进行详细建模,会增加运算规模,耗费大量时间.对大型风电场进行等值建模可以有效减少模型复杂度,减少计算量.但在等值过程中选择合适的分群方法,确定合理的风电场等值模型参数非常重要.因此,针对风电场等值建模过程中分群指标唯一且有些状态变量难以得到的问题,提出了一种解决方法.该方法根据卸荷电路导通情况进行首次分群,然后针对卸荷电路未导通的机组,根据稳态电压和暂态电压跌落值进行二次分群.分群后计算等值模型的相关参数,然后计算不同故障类型、不同功率因数、不同短路比、不同残压幅值下等值模型和详细模型的误差,通过和单机等值方法的对比,得出利用所提方法得到的等值模型误差大大减小,验证了该等值方法的有效性.

    风电场等值建模卸荷电路二次分群参数等值

    基于边界层可变滑模控制的光伏MPPT研究

    巫庆辉周子媛于文瑞鲍亚庆...
    326-336页
    查看更多>>摘要:针对传统滑模MPPT控制策略在光伏最大功率点追踪技术中存在跟踪电压误差、抖振等问题,通过对比分析传统滑模MPPT控制策略的不足,针对性地提出一种边界层可变的滑模控制策略.该策略通过建立一种改进饱和函数幂次趋近律,利用幂次函数的快速收敛性与改进饱和函数边界层内自适应调整的特点,由边界层厚度表达式控制系统位置误差,并在趋近过程的不同阶段建立分段调节策略,使得边界层内初始状态点运动至滑模控制的平衡点,实现光伏系统最大功率点的精确追踪.最后通过Matlab/Simulink模块进行仿真并搭建试验平台进行验证,结果表明,采用边界层可变的滑模MPPT控制策略能够实现光伏最大功率点的精确追踪,且在较大扰动影响下,仍能实现快速追踪且平滑输出最大功率.

    光伏电池滑模控制饱和函数幂次趋近律边界层厚度

    基于松弛特性和主成分分析的锂离子电池荷电状态估计

    范元亮吴涵黄兴华刘京...
    337-346页
    查看更多>>摘要:锂离子电池的荷电状态(State of charge,SOC)是电池管理系统的重要参数之一.针对开路电压法估计电池SOC需要将电池长时间静置的问题,提出基于松弛特性和主成分分析(Principal component analysis,PCA)的锂离子电池SOC估计模型.首先,提出利用电池电压松弛曲线估计SOC的方法,并据此搭建了门控循环单元神经网络(Gated recurrent unit recurrent neural network,GRU-RNN)模型,使电池静置时间相比开路电压法大幅缩短;然后,针对电压松弛曲线数据维度较高的问题,采用PCA方法对输入数据降维,降低了GRU-RNN模型的复杂度;最后,设计了锂离子电池周期放电试验和动态放电试验,完成了电池电压松弛曲线及 SOC 数据收集,并用于模型训练和测试.试验结果表明,针对各恒流放电或动态放电工况,所提出的锂离子电池SOC估计方法在电池短时间静置的情况下仍具有高精度,PCA方法有效缩短了模型训练时间.

    锂离子电池荷电状态松弛效应主成分分析

    基于多策略改进SSA算法的分布式光伏选址定容规划

    张振芳撖奥洋刘同同魏振...
    347-356页
    查看更多>>摘要:在配电网中同时部署电动汽车充电站和分布式光伏电站,是减少温室气体排放的有效途径,可以促进可再生能源的消纳,实现能源利用的可持续发展.在分布式光伏并网规划模型的基础上,引入了系统年低碳收益率的计算方法,以此定量分析光伏接入后系统的减排能力.首先考虑了电动公交车集中充电站充电负荷的随机特征及光伏出力的时序特性,通过蒙特卡洛模拟技术和K-means聚类算法进行充电负荷概率场景提取,并在此基础上建立了分布式光伏选址定容模型.以最大年低碳收益率为目标,采用多策略改进麻雀搜索算法,并且对所提模型进行求解.最后结合IEEE-33节点配电网,验证了所提模型和方法的有效性.

    低碳收益率分布式光伏电动公交车集中充电站多策略麻雀搜索算法选址定容

    基于自适应时距的K-ADBiGRU-AM短期风电功率预测方法

    师洪涛李希彬丁茂生高峰...
    357-367页
    查看更多>>摘要:采用传统无监督学习可加强数据之间的相关性,提高模型的时序规律捕捉能力,但同时也会产生不规则时距间隔问题,而忽略时距影响将在一定程度上限制模型的时序预测能力.针对上述问题,提出了一种基于聚类处理和注意力机制的自适应时距双向循环门控神经网络模型(K-means adaptive distanced bidirectional gated recurrent unit attention mechanism,K-ADBiGRU-AM).首先,提出自适应时距算法(Adaptive distanced,AD),既可降低聚类算法产生的不规则时距影响,也能依据不同风电场的数据特征自适应的调整参数.进一步地,将双向门控循环神经网络(Bidirectional gated recurrent unit,BiGRU)与自适应时距算法有机结合,以此有效捕捉不规则时距规律,最后采用注意力机制(Attention mechanism,AM)降低重要信息的丢失概率.算例验证表明,所提模型可以自适应地处理不规则时距信息,并有效提升了模型对于不规则时距的预测性能.

    风电功率预测自适应时距聚类注意力机制双向门控循环单元

    计及碳捕集电厂与电制氢的综合能源系统低碳优化运行

    王汝田杨凌王秀云
    368-376页
    查看更多>>摘要:为减少碳排放实现碳中和,构建计及碳捕集电厂与电制氢的综合能源系统低碳优化运行策略.研究组合系统中各单元之间的耦合关系,并分析电、热、气和氢能之间的能量传递形式.在火电厂中引入碳捕集装置构成碳捕集电厂,计及风电制取绿氢并建立含氢燃料电池的电制氢系统,引入阶梯碳交易机制构建低碳调度策略.为验证碳捕集装置、甲烷反应器减碳和阶梯碳交易机制三者减少碳排放的能力,建立以碳捕集电厂燃料成本、购气成本、弃风成本、阶梯碳交易成本和氧气收益为系统总运行成本最小的目标函数,并设立不同场景进行对比分析,验证该调度策略减少碳排放的有效性.

    综合能源系统碳捕集电厂氢能热电联产机组阶梯碳交易机制

    不同容量的多储能单元荷电状态均衡策略

    田毅韬刘嘉欣
    377-383页
    查看更多>>摘要:为同时满足直流微电网中不同容量储能单元输出电流精确分配及荷电状态均衡的要求,在传统下垂控制的基础上提出一种基于一致性算法的改进下垂控制.将下垂系数与分布式储能单元(Distributed energy storage unit,DESU)相对容量因子及荷电状态(State of charge,SOC)相关联,消除不同容量对SOC均衡的影响,在充放电过程中实现SOC均衡,且为提高SOC均衡速度,在一致性算法中加入状态预测器,以提高 SOC 均衡速度;同时设计电压均衡器,对母线电压进行补偿,解决母线电压偏离额定值的问题.为验证所提策略的有效性,在Matlab/Simulink中搭建仿真模型,结果表明,所提策略实现了DESU间SOC的均衡及电流合理分配的目标,与此同时提高了SOC均衡速度.

    直流微电网荷电状态下垂控制SOC均衡器多智能体一致性算法

    PEI/BNNS复合电介质陷阱分布对击穿概率和储能性能的影响研究

    刘艺辰闵道敏高梓巍王泊心...
    384-396页
    查看更多>>摘要:能量存储设备趋于小型化、灵活化,对介电储能电容器的储能性能提出更高要求.聚醚酰亚胺(Polyether imide,PEI)拥有稳定的化学性能和高击穿强度,是优异的储能聚合物电介质材料,但是介电储能电容器击穿场强分散性大,能量密度低是亟需解决的关键问题.通过原位聚合法制备了以聚乙烯亚胺(PEI)为基体和以氮化硼纳米片(Boron nitride nanosheets,BNNS)为填料的PEI/BNNS纳米复合电介质,测试试样的化学基团、微观形貌和电学性能.发现BNNS在PEI基体中分散均匀.随着BNNS含量增加,PEI/BNNS纳米复合电介质的极化强度逐渐增大,陷阱能级先增大后减小,击穿强度和威布尔分布形状参数也先增大后减小.然后,采用电荷捕获与分子链位移击穿模型仿真得到PEI/BNNS纳米复合电介质的击穿概率.对比仿真与试验结果反演得到纳米复合电介质的陷阱分散特性.随着掺杂含量的增加,陷阱能级期望值先增大后减小,陷阱对载流子捕获作用的变化导致威布尔特征击穿场强先增大后减小,储能密度呈现相同变化规律;陷阱分布方差先减小后增大,使得威布尔分布形状参数先增大后减小.研究结果表明,适量BNNS掺杂能够形成能级深且分散性小的陷阱,是提升复合电介质的击穿和储能性能、降低击穿分散性的关键.

    聚醚酰亚胺威布尔分布击穿场强纳米掺杂形状参数陷阱能级

    基于特征选择和ICOA-LSSVM的变压器故障诊断

    向小民盛刘宇刘谦刘闯...
    397-406页
    查看更多>>摘要:为提高变压器故障诊断的准确率,提出一种基于特征选择和改进黑猩猩算法(Improved chimp optimization algorithm,ICOA)优化最小二乘支持向量机(Least squares support vector machine,LSSVM)的变压器故障诊断方法.采用F-score和信息增益两种方法对故障特征进行筛选,根据特征选择结果确定变压器故障诊断模型的输入量.采用ICOA算法对LSSVM的惩罚因子和核参数进行优化,建立了基于特征选择和 ICOA-LSSVM 的变压器故障诊断模型.采用实际变压器故障数据进行算例分析,并与其他变压器故障诊断方法进行对比,结果表明,考虑特征选择的ICOA-LSSVM模型诊断结果的正确率高达95.83%,高于其他方法,验证了所提变压器故障诊断方法的正确性和优越性.

    变压器故障诊断改进黑猩猩算法最小二乘支持向量机特征选择

    基于CEEMD联合TGSCSO-LSTM算法的变压器油中气体浓度预测方法

    彭继慎夏玲云王燚增
    407-415页
    查看更多>>摘要:油中溶解气体浓度的预测可为电力变压器状态评估与早期故障诊断提供重要的数据依据.由此,针对长短期记忆网络(Long short-term memory network,LSTM)预测模型参数选择困难的问题,同时为提高变压器油中溶解气体浓度预测的精度,提出一种基于 CEEMD 联合 TGSCSO-LSTM 算法的变压器油中气体浓度预测方法.利用互补集合经验模态分解算法(Complementary ensemble empirical mode decomposition,CEEMD)将原始气体浓度序列分解为一系列具有一定频率特征的分量,以提高原始序列的可预测性能;针对各分量分别建立 LSTM 预测模型,同时利用经 Tent 映射随机初始化种群与高斯扰动改进的沙丘猫群优化算法(Sand cat swarm optimization,SCSO)对LSTM网络参数进行优化选取,以提高算法的预测精度;最后重构各个分量的预测结果以获取最终的油中溶解气体浓度预测结果.利用某 500 kV变压器实际气体浓度数据对所提方法进行对比试验,试验结果表明,所提方法油中溶解气体浓度预测性能优良,具有较好的应用价值.

    油中溶解气体互补集合经验模态分解沙丘猫群优化算法长短时记忆神经网络