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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
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    96页
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    基于相似日分析和改进鲸鱼算法优化LSTM网络模型的光伏功率短期预测

    薛阳李金星杨江天李清...
    97-105页
    查看更多>>摘要：为了解决环境温度、风速和太阳辐照度等诸多因素对光伏发电预测的制约,提出了一种基于相似日分析和改进鲸鱼算法优化的长短期记忆(long short-term memory,LSTM)神经网络模型来实现光伏功率短期预测.首先,采用Pearson相关系数进行特征选择以去除与光伏输出功率不相关的气象特征;其次,针对相似气象情况下光伏电站发电功率接近的实际情况,采用灰色关联分析(gray relation analysis,GRA)选取与预测日气象特征相似的日期作为训练集;然后,提出一种改进鲸鱼算法(improved whale algorithm,IWOA)来优化LSTM深度神经网络的超参数,使预测模型的均方根误差达到最小;最后,以澳洲Yulara沙漠3号光伏电站的光伏发电历史数据作为实验数据,用GRA-IWOA-LSTM神经网络模型进行预测.仿真结果表明,在不同的天气类型下与其他模型的预测效果相比,GRA-IWOA-LSTM模型的预测结果精度更高.

    相似日光伏功率短期预测灰色关联分析改进鲸鱼优化算法长短期记忆神经网络

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    考虑风电消纳的电热联合系统优化调度模型

    徐小圣徐昌睿李梦诗季天瑶...
    106-118页
    查看更多>>摘要：电热联合系统能够有效整合电能和热能,具有显著的能源利用优势.为了分析电热联合调度的经济节能效果,在分时电价以及负荷波动的条件下,建立了包含风电场、能源集线器(energy hub,EH)、热泵和蓄热罐的电热联合系统优化调度模型.电热联合系统以日运行成本最小为目标,考虑了稳态电热联合潮流、储能设备动态特性、管道温度降方程等实际约束条件.为提高优化效率,采用方程线性化和分段McCormick凸包络技术处理约束中的非线性项,将原本的非凸优化问题转化为混合整数二次规划(mixed integer quadratic programming,MIQP)问题求解.通过算例分析验证了所提模型的有效性,在4种场景下比较了风电制热以及热网传输损耗对系统日运行成本和弃风量的影响,并确定了风电场接入热网的最佳节点.结果表明,电热联合系统能够将不稳定的风能转化为稳定的热能,从而有效提升风电消纳空间和系统经济效益.

    电热联合调度混合整数二次规划风电消纳能源集线器储能设备

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    基于改进黏菌算法的分布式光伏发电并网规划

    杨海柱刘森张鹏白亚楠...
    119-128页
    查看更多>>摘要：针对分布式光伏不合理布局可能给配电网带来的重大冲击提出了一种考虑负荷与光伏系统出力时序性的双层优化分布式光伏选址定容模型.上层优化旨在筛选一组包含光伏接入节点和装机容量的组合数据,下层优化以网损、电压偏移量和投资成本最小为目标函数,在解决高维度、非线性的功率因数优化问题同时将最优规划结果反馈给上层优化层,从而确定分布式光伏的最佳接入节点和装机容量.此外,引入改进交叉算子的自适应人工蜂群黏菌算法求解该模型,其具有优秀的全局搜索能力、局部开发能力和个体更新机制,针对此类模型能够获得更加理想的高质量解.仿真结果表明,改进黏菌算法在兼顾经济性的同时对配电网的有功损耗、电能质量的改善效果显著优于其他算法.

    分布式光伏选址定容改进黏菌算法配电网功率因数

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    考虑风光储调频贡献度的新型电力系统频率特性

    马覃峰安甦刘明顺贺先强...
    129-140页
    查看更多>>摘要：风电、光伏等新能源设备大量并网,系统逐渐呈现出低惯量的特性,将带来一系列的频率安全问题,传统的频率特性分析方法难以准确把握新能源参与惯量支撑与一次调频后的系统频率特性变化.为考虑风光储多资源参与下的系统频率特性与态势变化,首先基于传统频率响应模型构建了考虑风光储的新型频率响应模型并定义风光储调频贡献度指标,利用频率特性传递函数对系统调频单元进行参数整定;然后定量分析了电力系统的频率稳定指标,且从频域角度分析惯性时间常数、各调频单元的控制系数对频率稳定性的影响;最后通过MATLAB/Simulink平台对理论分析进行时域仿真验证.从时域与频域角度对新型电力系统频率特性进行分析的方法可准确预测考虑风光储调频贡献度下的系统频率态势,为考虑风光储参与惯量支撑与一次调频下的新型电力系统频率安全运行提供了指导依据.

    新型电力系统风光储调频调频贡献度频率特性分析

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    基于LM算法的CRDS绝缘气体特征分解产物H2S检测技术

    张欣冉吴芳芳吕浩楠钱文超...
    141-149,168页
    查看更多>>摘要：光腔衰荡光谱法(cavity ring-down spectroscopy,CRDS)以其灵敏度高、检测速度快等优势,被应用于绝缘气体特征分解组分H2S的在线检测领域,对绝缘电气设备的故障状态诊断具有重要意义.衰荡时间作为进行浓度计算的关键参数,如何拟合出衰荡曲线实现衰荡时间的准确求解成为该技术领域的一大难点.而衰荡曲线的高精度拟合算法是决定CRDS精度的关键因素,选取STM32F407型号的单片机建立衰荡曲线模型,通过列文伯格-马夸尔特(Levenberg-Marquardt,LM)算法对H2S气体在1 578.1 nm处采集到的衰荡信号进行拟合并搭建CRDS实验平台进行验证,基于LM算法进行了仿真与实验,同时与最小二乘法进行对比.仿真结果显示,单片机拟合决定系数R2达到了0.996,与离线软件平台高度接近.在不同的气体浓度下的实验结果表明,拟合精度呈上升趋势.通过浓度标定实验实现了微量H2S的准确测量,气体实际值与测量值的相关系数为0.992 5,结果的绝对误差不超过0.5×10-6.与基于最小二乘法的浓度测量结果相比,基于LM算法的浓度数据均方根值更小,检测准确性更高.

    光腔衰荡光谱法列文伯格-马夸尔特算法STM32单片机衰荡时间非线性拟合

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    基于零磁通原理的宽量程电流互感器传变特性

    张鼎衢杨路肖勇宋强...
    150-158页
    查看更多>>摘要："双碳"背景下新能源分布式电源大规模并网,其间歇性和宽量程负荷的特点使新能源并网点处的电流信号呈现宽动态变化范围的特征.传统电流互感器在一次电流远小于额定电流时容易因为铁心励磁不足和初始磁导率低而发生误差越限,在一次电流超过额定电流时又因为可能进入铁心饱和区而导致精度降级,难以实现电能的准确计量.为使电流互感器同时满足高精度和宽量程,提出了一种基于电动势补偿的无源零磁通复合铁心电流互感器,通过二次绕组在主、辅铁心上的不等匝数绕制和补偿绕组的引入,并根据主、辅铁心的磁场分布特征选取不同的铁心结构和材料,使主铁心工作在近似零磁通的状态.推导该结构电流互感器的控制框图和传递函数,并结合仿真分析和实验验证,结果表明该结构的电流互感器在一次额定电流的0.1%～200%范围内均满足0.1级电流互感器的精度要求,为新能源背景下电力系统中宽动态变化范围电流信号测量提供一种可行的解决方案.

    电流互感器宽量程零磁通电动势补偿复合铁心

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    基于X-DR图像与YOLO-MS模型的输电线路耐张线夹压接缺陷检测

    李俊轩邱志斌石大寨张润...
    159-168页
    查看更多>>摘要：针对输电线路耐张线夹压接质量检测产生的海量X-DR图像,提出一种基于YOLO-MS模型的压接缺陷智能识别方法.根据耐张线夹压接质量现场检测图像,构建6类典型压接缺陷的X-DR图像数据集,并对其进行高斯滤波、直方图均衡化、伽马校正等预处理.利用CSPDarknet、CBAM-PANet以及Head-4构建多尺度(multi-scale,MS)目标检测网络YOLO-MS,并使用数据集中训练样本与测试样本对模型进行训练与测试.结果表明,所提出的YOLO-MS模型能够有效检测6类耐张线夹压接缺陷,平均精度均值可达92.57%,检测速度为26帧/s,可用于辅助输电线路运维人员开展耐张线夹压接图像的自动识别与缺陷检测.

    输电线路耐张线夹X射线图像压接质量缺陷检测

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