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期刊信息/Journal information
电力系统保护与控制
许昌开普电气研究院
电力系统保护与控制

许昌开普电气研究院

姚致清

半月刊

1674-3415

relay@dlwg.net；deps@xjgc.com

0374-3212254；3212234

461000

河南省许昌市许继大道1706号

电力系统保护与控制/Journal Power System Protection and ControlCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是全国性综合期刊，是国家科技部中国科技论文统计源期刊，全国中文核心期刊，河南省优秀科技期刊。本刊全文入编《中国学术期刊（光盘版）》和《中国期刊网》。读者对象为电力行业从事科研、设计、运行、试验、管理和营销等专业技术人员、技工以及相关专业的大专院校师生，电力产品广大用户等。其专业范围：近年来在加强传统的继电保护及自动装置的基础上，已拓宽到电网调度；电力电子在电力系统中的应用等整个电力相关自动化专业。主要栏目：理论研究与计算；设计开发与应用；专家论坛；新产品；新技术；现场经验交流；讨论园地；信息动态；综述等。本刊素以面向应用，为科研、生产第一线的广大读者提供一个活跃的学术交流园地。
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    基于SAO-VMD-S的双端柔性直流输电故障测距方案

    王思华王羚佰
    1-12页
    查看更多>>摘要：针对柔性直流输电线路故障定位过程中信号易受噪声干扰、耐过渡电阻能力差的问题,提出了采用小波变换(wavelet transform,WT)进行消噪处理、并结合变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)的柔性直流输电线路故障定位方案.首先利用基于 Logistic 函数的循环位移小波阈值去噪对故障信号进行处理.然后采用雪消融优化器(snow ablation optimizer,SAO)结合 VMD 对信号进行有效分解.最后对分解后的高频分量进行 S 变换(S-transform,ST),选取对应频率下的幅值曲线进行波头标定.此外,提出了一种不依赖波速的测距算法.在PSCAD/EMTDC平台中搭建双端柔性直流系统并进行仿真验证.结果表明,所提方案不仅对采样率要求低,且能耐受300 Ω的过渡电阻和30 dB的噪声,在不同故障距离下均能准确进行测距.

    柔性直流输电小波去噪雪消融优化器变分模态分解S变换故障测距

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    贝叶斯优化超参数的空时融合压缩残差网络在风速区间预测中的研究

    伍耘葛佳敏王文烨李小勇...
    13-23页
    查看更多>>摘要：针对风电场规划中风速的高随机性问题,提出了一种基于小样本空时融合压缩残差网络点预测(spatio-temporal integration and compression deep residual,STiCDRS)模型.该模型旨在深入挖掘风速序列中的空间和时间特征,以提升点预测精度.首先,采用空时融合压缩残差网络点预测模型得到点预测结果.然后,在此基础上采用新颖的空时融合压缩残差网络区间(STiCDRS-Gaussian process regression,STiCDRS-GPR)预测模型得到风速的区间预测结果,进而得到更为可靠的风速概率预测结果.该模型采用贝叶斯优化方法进行超参数选择,确保超参数的高效自动化调优.最后,使用内蒙古地区风电场的风速数据集,将 STiCDRS 模型与传统经典模型的预测结果进行对比.实验结果表明,相较于其他模型,所提 STiCDRS-GPR 模型在风速预测中具有更高的点预测精度、适宜的预测区间以及可靠的概率预测结果,充分展示了其在风速预测领域的良好应用潜力.

    风速预测时序卷积网络STiCDRS模型GPR区间预测贝叶斯优化

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    基于广义瞬时能量函数法的大规模直驱风电场并入弱交流电网的短期电压稳定性分析

    李东东吴祥文孙梦显赵耀...
    24-36页
    查看更多>>摘要：随着大规模直驱风电场并入弱交流电网,两者之间复杂的交互作用使得系统遭受扰动后的短期电压稳定问题愈发突出.如何在线准确分析扰动后直驱风电场并网系统的短期电压稳定性是一个关键性挑战.为此提出一种基于广义瞬时能量函数法的短期电压稳定性分析方法.首先,建立了锁相环dq坐标系下的直驱风电场并网系统的动态模型.然后,根据无功守恒原理构造出直驱风电场并网系统的广义瞬时能量函数.基于广义瞬时能量函数提出动态无功能量安全域(dynamic reactive power energy security regions,DRPESR)来在线评估系统的短期电压稳定性.利用构造出的分层能量结构来分析直驱风电场并网系统的短期电压失稳机理.最后,基于Matlab/Simulink的时域仿真结果,证明了广义瞬时能量函数的有效性和所提判据的准确性.

    直驱风电场弱交流电网短期电压稳定能量函数

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    考虑相关性的配电网分布式光伏承载能力提升方法

    赵洪山胡浈魏伟温开云...
    37-46页
    查看更多>>摘要：配电网中分布式光伏渗透率的不断提升对其充分消纳提出了更高的要求.针对配电网分布式光伏承载能力提升的问题,提出一种考虑相关性的分布式光伏承载能力提升方法.首先,利用Frank-Copula函数描述分布式光伏出力与负荷间的相关性,基于 Nataf 变换得到各随机变量的相关性样本矩阵,并进行概率潮流计算.然后,以分布式光伏接入容量最大为目标,电网运行安全指标为约束,建立分布式光伏承载能力提升模型.最后,提出采用非线性反向学习鲸鱼算法对模型进行求解,以IEEE 33 节点系统为算例进行仿真分析.结果表明,所提方法能够有效提升配电网分布式光伏承载能力.

    配电网分布式光伏相关性承载能力非线性反向学习鲸鱼算法

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    计及低复杂度少保守性的并联分数阶逆变器系统稳定性研究

    杨铎烔林振福聂智杰张子昊...
    47-58页
    查看更多>>摘要：三电平T型换流器(three-level T-type converter,3LT2C)与LCL滤波器在可再生能源发电系统中被广泛使用.最近研究表明,由于LCL滤波器的电感和电容的分数特性,分数阶模型在描述LCL-3LT2C变换器的静态和动态行为方面比整数阶模型具有更高的准确性.为了评估并网分数LCL-3LT2C(FLCL-3LT2C)的稳定性,通常采用分数阶阻抗模型;然而,由于分数微积分的存在,特征方程的整体阶次会增加,从而导致高处理器计算负荷.此外,现有的特征值估计方法在特征值取值范围精度方面存在不足.为了解决这些问题,提出了一种基于 Ostrowski 定理的低复杂度和较少保守性的稳定性判据,该准则根据系统环路增益矩阵确定关键稳定点.首先,在不平衡电网下建立了单个和多并联F3LT2C的分数序列导纳模型.其次,通过Ostrowski定理确定了系统的临界稳定点.仿真和实验结果验证了所提出的分数模型的建模准确性,以及提出的低复杂度和少保守性稳定性判据的有效性.

    稳定裕度T型并网变流器分数阶电感和电容Gershgorin定理Ostrowski定理

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    计及次生灾害影响的电力信息物理系统恢复方法研究

    龚立田猛董政呈王先培...
    59-70页
    查看更多>>摘要：在极端自然灾害愈加频发的背景下,电网调度人员不仅需要考虑如何调度维修资源加快电力信息物理系统的恢复,还需要考虑如何降低引发的次生灾害造成的负面影响.针对上述问题,提出了一种计及次生灾害影响的电力信息物理系统恢复方法,根据信息物理协同的特点和次生灾害发生的概率调度维修资源至受灾区域,减少停电损失.首先,建立了基于以太无源光纤网络和应急电源协同的电力信息物理系统模型,研究信息网络和物理网络对系统韧性提升的效果.然后,提出了一种计及次生灾害影响的协同维修方法,并与单独维修方法进行对比.最后,搭建了一种求解所提恢复方法的分析框架,并在IEEE 33 节点系统上进行仿真,确定最佳的维修资源调度策略.仿真结果表明,所提方法能降低次生灾害造成的负面影响、提高维修资源的利用率.

    次生灾害电力信息物理系统协同维修系统恢复韧性提升

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    考虑能量转换装置可变效率的综合能源系统多目标优化调度

    姜延卓高冲刘艳云张真理...
    71-83页
    查看更多>>摘要：为了全面考虑综合能源系统的运行性能,提出一种计及能量转换装置可变效率的综合能源系统多目标优化运行方法.首先,对具有可变效率的能量转换设备运行特性曲线进行分段线性化处理.其次,建立以经济成本、碳排放量和综合能源利用效率为优化对象的多目标优化调度模型,并通过Charnes-Cooper变换解决综合能源利用效率目标的非凸非线性问题.最后,在求解该多目标模型时,运用规格化法平面约束法生成均匀分布的帕累托前沿,再采用改进熵权双基点法决策出折衷最优解.对修改的IEEE 33节点电网和8节点热网耦合的综合能源系统进行仿真分析.结果表明:优化后的模型和算法可以得到兼顾综合能源系统经济性、低碳性及高效性的优化运行方案,为决策者提供科学的决策参考.

    综合能源系统多目标优化可变效率规格化法平面约束法改进熵权双基点法

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    考虑线路阻抗和储能容量的孤岛直流微电网自适应SOC均衡

    刘鑫蕊曹翰林蓝良生李新宇...
    84-94页
    查看更多>>摘要：由于可再生能源的间歇性特点,储能单元广泛应用于孤岛直流微电网中.为保护储能单元,防止过度充放,需要对储能单元的荷电状态(state of charge,SOC)实行均衡控制,然而各储能单元线路阻抗及容量存在的差异将对SOC 均衡造成影响.针对这一问题,提出了一种基于一致性算法及自适应下垂控制的储能单元 SOC 均衡控制策略.首先,通过定义电流比例系数,建立了各储能单元下垂系数与SOC之间的函数关系式,实现了储能单元自适应SOC均衡,并通过劳斯判据证明了系统的稳定性.其次,将所提控制策略与其他文献控制方法进行对比,并且考虑了 4 种不同工况对SOC均衡的影响.最后,通过Matlab/Simulink进行了仿真分析,验证了所提控制策略的有效性.

    直流微电网下垂控制一致性算法SOC均衡

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    基于DQN算法的直流微电网负载接口变换器自抗扰控制策略

    周雪松韩静马幼捷陶珑...
    95-103页
    查看更多>>摘要：在直流微电网中,为了保证直流母线与负载之间能量流动的稳定性,解决在能量流动中不确定因素产生的扰动问题.在建立DC-DC变换器数学模型的基础上,设计了一种基于深度强化学习的DC-DC变换器自抗扰控制策略.利用线性扩张观测器对总扰动的估计补偿和线性误差反馈控制特性对自抗扰控制器结构进行简化设计,并结合深度强化学习对其控制器参数进行在线优化.根据不同工况下的负载侧电压波形,分析了 DC-DC 变换器在该控制策略、线性自抗扰控制与比例积分控制下的稳定性、抗扰性和鲁棒性,验证了该控制策略的正确性和有效性.最后,在参数摄动下进行了蒙特卡洛实验,仿真结果表明该控制策略具有较好的鲁棒性.

    直流微电网深度强化学习DQN算法DC-DC变换器线性自抗扰控制

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    声信号下基于双通道特征融合网络的电抗器故障诊断方法

    孙抗张浩杨林常亮...
    104-113页
    查看更多>>摘要：目前,干式电抗器故障诊断方法主要围绕在基于振动信号的机械故障展开,故障类型单一,并且存在传感器安装困难等问题.为此,搭建了基于声信号下的干式电抗器故障试验平台,设置了多种故障类型.为了提升小样本下故障识别的准确率,提出一种基于双通道特征融合网络的干式电抗器故障诊断方法.首先,采用格拉姆角场(Gramian angle field,GAF)进行编码,将一维时序转化为二维图像.其次,采用双通道并行的CNN-ResNet网络结构,引入高效通道注意力机制(efficient channel attention,ECA)来获取二维关键信息,将二维图像特征与一维时序特征进行深度提取与融合.最后,基于有限元仿真来获取源域数据,采用迁移学习方法来获取目标域最优网络参数.试验对比表明:所提方法相比其他方法有着较强的特征提取能力,能够将故障特征显著分离,在小样本下的故障识别准确率最高可达99.5%,同时具有良好的泛化性和收敛速度.

    电抗器声信号故障特征

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