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南方电网技术
南方电网科学研究所有限责任公司
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饶宏

双月刊

1674-0629

nfdwjs@csg.cn；nfdwjs@yeah.net

020-38120860 38120823 38120841

510080

广州市越秀区东风东路水均岗6号粤电大厦西塔18楼

南方电网技术/Journal Southern Power System TechnologyCSCD北大核心CSTPCD
正式出版
收录年代

    LCL型并网逆变器有源阻尼叠加的控制策略

    张声淇陈冬冬洪卫东沈谢林...
    1-12,47页
    查看更多>>摘要：LCL滤波器具有优越的高频谐波抑制能力,因而在并网逆变器中得到了广泛应用.为了抑制LCL滤波器固有的谐振尖峰,通常采用有源阻尼的方法,这种控制策略虽然抑制了谐振尖峰,但由于数字控制延迟会造成固有谐振点偏移.针对上述问题,提出了一种以虚拟阻抗模型为基础的有源阻尼叠加的控制策略,在抑制谐振尖峰的同时,又避免了固有谐振点的偏移,并且将有效阻尼区扩大至(0,fs/3).最后,通过搭建LCL型单相并网逆变器仿真系统与硬件在环半实物样机,验证了该控制策略的正确性,实验结果表明了其具有良好的抗干扰能力、动态性能和稳态性能.

    LCL滤波器虚拟阻抗阻尼叠加有效阻尼区

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    基于CNN-GRU深度学习的模块化多电平矩阵变换器故障诊断

    朱晋程启明程尹曼
    13-22页
    查看更多>>摘要：模块化多电平矩阵变换器(modular multilevel matrix converter,M3C)是一种用于海上风力发电的低频电力传输AC-AC变换器.为了提高M3C工作的可靠性和稳定性,对其子模块中IGBT(insulated gate bipolar transistor)的开路故障需要有高效准确的诊断方法,为此提出了基于卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)和门控循环单元(gated loop unit,GRU)相结合的深度学习故障诊断方法.在对M3C子模块运行工况分析基础上对原始故障数据进行小波包分析,并通过时序图像转换将其中高频分量转化为二维故障图片作为深度学习的训练及验证数据集,经过CNN对高维数据的特征提取,再通过GRU对数据进行优化训练,实现了对M3C故障类别的诊断识别.所提方法相比传统方法具有更加准确、快速的故障诊断能力.

    模块化多电平矩阵变换器小波包分析卷积神经网络门控循环单元故障诊断

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    阀段均压电极垢层超声导波检测分析

    魏加强王帅高兵黄驰...
    23-30页
    查看更多>>摘要：目前换流站中均压电极垢层厚度检测采用输电系统停运加人工拆卸的方式,存在较大的时间、人力成本以及结垢均压电极筛选的盲目性问题,亟需一种非拆卸式均压电极垢层在线检测方式.超声导波具有检测效率高、能量衰减度小等优点,因此基于超声导波提出了一种非拆卸式的均压电极垢层厚度在线检测方法,并结合仿真及实验分析验证了其有效性.首先通过绘制聚偏二氟乙烯(polyvinylidene fluoride,PVDF)充水管道的频散曲线确定了超声导波大致激励频率范围为40～100 kHz,并采用纵向L(0,2)模态;然后进一步建立PVDF充水管道轴向纵截面有限元模型,通过计算确定了最佳激励频率为60 kHz,并基于此模型分析了垢层厚度与接收信号幅值和时间上的变化规律,同时通过搭建实验平台对超声导波检测均压电极方法进行了验证.研究结果表明,采用纵向L(0,2)超声导波检测均压电极垢层具有模态数量少、频散弱等优势,且对不同垢层厚度的均压电极具有较好区分能力,为均压电极垢层无损检测提供了一定应用基础.

    阀冷系统频散曲线超声导波均压电极超声时域分析

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    10kV宽频直流电压互感器设计

    钟立华潘峰李金莉纪伊琳...
    31-37页
    查看更多>>摘要：10 kV阻容分压原理的直流电压互感器在实际工况下的阻容匹配关系不易满足,使其响应带宽不能满足要求.基于10 kV阻容分压原理的直流电压互感器在实际工况下的等效电路及其参数,建立了实际工况下的频率特性传递函数模型.分析了直流电压分压比和频率特性的影响因素,获得了分压电阻初始精度对直流电压分压比影响程度、分压电容初始精度和杂散电容对频率特性影响程度的定量结果.提出在阻容分压器低压臂并联阻容匹配单元的解决方法,结合阻容分压器分压主体电阻电容参数的选取,可通过匹配电阻校准直流电压分压比,并通过匹配电容补偿直流电压互感器的频率特性.最后,进行了样机试验,结果表明匹配电阻将直流电压分压比10 000∶5.015校准到了设计值10 000∶5,匹配电容使10 kV直流电压互感器在50 Hz～3 kHz的带宽内幅值误差从高达14%降低到接近1%.

    直流电压互感器阻容分压器阻容匹配频率特性

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    基于等高线控制器波特图的多频段稳定器PSS4B迭代设计方法

    曾丕江黄润黄伟叶鹏举...
    38-47页
    查看更多>>摘要：作为抑制低频振荡最有效的手段之一,电力系统稳定器(power system stabilizer,PSS)在电力系统中得到了广泛的应用.现今国内最广泛采用的PSS是PSS2B,不过由于其自身结构问题,PSS2B对频率较低的区域间振荡模式抑制效果一般.新型多频段稳定器PSS4B有望解决这一问题,然而PSS4B的多参数多自由度给其参数整定带来了困难,提出了一种基于等高线控制器波特图(contoured controller bode,CCBode)的PSS4B稳定器迭代设计方法.PSS4B稳定器由带通滤波器和相位补偿器串联组成.使用空间搜索方法调整相位补偿器以确保PSS4B的相频特性被限制在可接受的范围内.CCBode曲线有助于调整带通滤波器的幅频特性,从而在较宽的频带范围内具有更好的稳定性能.对Kundur的四机两区系统的测试分析证明了该方法的有效性.

    等高线控制器波特图(CCBode)多频段稳定器PSS4B低频振荡电力系统稳定器(PSS)空间搜索法

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    应用于加速安全约束机组组合问题的K最邻近算法

    陈子瑞刘明波曾贵华谢敏...
    48-57,78页
    查看更多>>摘要：随着电网规模的扩大和对安全性要求的提高,安全约束机组组合问题求解难度也在不断增加.针对安全约束机组组合问题中输电线路传输功率约束和0-1启停整数变量的特点,提出了两个基于改进K最邻近算法的预测方法,分别用于识别起作用的传输功率约束和确定部分整数变量的取值.同时考虑到负荷参数对整数变量取值的影响,提出限制整数变量取值预测方法的作用区间以提高预测准确率.在求解问题之前,两个预测方法能快速预测出起作用的传输功率约束和部分整数变量的取值,利用这些信息可以构建一个简化的安全约束机组组合模型,再应用优化求解器直接求解该模型,缩短安全约束机组组合问题的求解时间.最后,用标准测试系统和某实际省级电网数据验证了所提方法的正确性和有效性.

    安全约束机组组合传输功率约束混合整数线性规划K最邻近算法

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    基于暂态零序导纳值的谐振接地系统单相接地故障选线方法

    吴江雄郑茂然王欣李海锋...
    58-66页
    查看更多>>摘要：谐振接地系统削弱了故障线路和非故障线路的零序特征差异,为此提出了一种基于暂态零序导纳值的谐振接地系统选线方法.首先从理论上推导了单相接地故障下故障线路和非故障线路的暂态零序导纳公式,比较了两者的特征差异.在此基础上,构建了基于暂态零序导纳最大均值指标的单相接地故障选线方法.最后,基于PSCAD/EMTDC软件对所提方法的性能进行了全面的验证和测试.结果表明,所提方法具有耐受过渡电阻能力强的优势.仅需计算故障后半个工频周期内的暂态零序导纳,计算量小、速度快、易于实现.同时,在噪声干扰、电流互感器反接、网络拓扑结构变化、线路参数变化、采样频率变化等干扰因素下仍有较高的选线准确度.

    单相接地故障故障选线暂态零序导纳谐振接地系统

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    基于图神经网络与强化学习的配电网电压与无功功率优化方法

    朱涛海迪李文云黄伟...
    67-78页
    查看更多>>摘要：高比例分布式光伏的接入改变了配电网的运行方式,并导致配电网出现有功功率损耗过大、调压设备寿命下降、节点电压越限等一系列问题.基于此背景,首先将电压无功优化问题建模为一个马尔科夫决策过程,然后使用无模型的深度强化学习方法进行求解,该方法可以从历史运行数据中捕获光伏发电的间歇性和负荷的波动性.提出了一种图卷积网络的近端策略优化算法(graph convolutional network-proximal policy optimization,GCN-PPO),该算法通过嵌入图卷积网络来提高强化学习智能体对配电网图数据的感知能力.最后以改进的IEEE 33节点测试系统开展算例分析,验证了所提方法的有效性和相比其他方法的优势.结果表明,基于图卷积网络训练的强化学习智能体在配电网拓扑发生变化和测量数据丢失时仍表现出较好的性能.

    分布式光伏配电网电压无功优化深度强化学习图卷积网络

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    考虑多变量建模的中期负荷预测模型

    徐利美赵金李裕民姚非...
    79-87页
    查看更多>>摘要：中期负荷预测受温度、节假日和周末等多个外部变量影响.长短时记忆网络(long short-term memory,LSTM)虽然在短期负荷预测中展现了强大的预测能力,但不能很好地建立起中期负荷预测多外部变量与预测负荷之间的相关关系.针对上述问题,提出了并行LSTM结构以及时间序列N节点树形LSTM(time-series N-node tree-LSTMs,t-N Tree-LSTMs)结构,通过引入分支结构和树形结构构建更细的特征粒度实现对中期负荷预测的建模.最后在2017年全球能源预测大赛数据集GEFCom2017上进行实验,结果表明在中期负荷预测过程中更细的特征粒度有利于获取更高精度的预测结果,验证了并行LSTM模型和t-N Tree-LSTMs模型的有效性.

    中期负荷预测长短时记忆网络时间序列特征粒度多变量建模

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    区域供冷系统参与电力系统二次调频的控制策略

    毛田周保荣劳子卿赵文猛...
    88-96页
    查看更多>>摘要：区域供冷系统是一类特殊的、规模化的中央空调负荷,具有参与电力系统调频的潜力.基于模型预测控制方法提出了一种区域供冷系统参与二次调频的控制策略.首先,建立了区域供冷系统动态模型和火电系统调频动态模型.然后,以最小化建筑物温度与人体舒适温度偏差、火电机组调频功率指令和频率偏差为目标,设计了模型预测控制器优化分配区域供冷系统和火电机组的调频指令.最后,在含区域供冷系统的10机39节点系统上进行了仿真计算,结果表明,区域供冷系统参与调频能够改善系统调频效果,参与调频也不会对用户舒适度有较大影响.

    区域供冷系统二次调频模型预测控制比例积分控制

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