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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
南方电网技术

南方电网科学研究所有限责任公司

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

    影响半密闭腔室弧后气体绝缘恢复的涡环现象观测与分析

    蔡永翔肖小兵何肖蒙李华鹏...
    1-8页
    查看更多>>摘要：多腔室灭弧间隙在配网防雷中受瞩目,其工作时电弧喷出与空气对流换热成气体射流,射流与周围流体速度差形成剪切层,进而可能演变为涡环结构,促进弧后气体冷却与绝缘恢复.涡环形成受腔室结构影响,优化结构可提高涡环形成概率,增强灭弧效果.因此,通过搭建纹影观测平台观测弧后气体的逸散过程,研究了不同腔室结构参数对弧后气体涡环形成以及气体密度恢复的影响,分析了涡环对于促进弧后气体冷却的效果.基于纹影观测结果,采用有限元仿真分析软件,仿真分析了弧后气体涡环的形成过程.仿真结果证明了合理设置腔室出口直径可增大弧后气体涡环的形成概率,涡环夹带环境冷空气进入弧后气体热核,促进弧后气体的冷却与绝缘强度恢复.

    半密闭腔室涡环结构参数气体密度恢复气体冷却

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    基于气泡产生起始温度的变压器短期过载预警方法

    杨冉石墨罗颖婷李端姣...
    9-18,28页
    查看更多>>摘要：变压器过载运行容易导致油纸绝缘系统产生气泡进而造成故障,但目前只以140℃作为热点温度限值,未能考虑实际运行状态对气泡起始温度的影响,难以充分发挥设备的最大利用效益.针对上述问题,综合国内外油纸绝缘气泡产生起始温度的试验提出了适用于实际工况下的变压器气泡产生起始预警温度计算方法.根据变压器的运行年限、油中水分含量和海拔等运行参数估算出变压器内部油纸绝缘系统产生气泡的起始温度.以该温度的90%作为预警温度,表征变压器能够承受的最大荷载能力.利用贝叶斯网络建立了短期负荷预测模型,结合绕组热点温度计算方法实现了变压器热点温度的短期预测.提出了一种变压器短期过载预警方法,并证实了该方法能够充分考虑变压器的运行实况,对未来的过载情况提前发出告警,指导相关运维部门开展变压器的过载停运和负荷转移工作,减少变压器停运和绝缘故障的发生.

    过载变压器故障气泡产生起始温度

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    基于混合特征选择和INGO-DHKELM的变压器故障诊断方法

    李多张莲赵娜谢文龙...
    19-28页
    查看更多>>摘要：针对变压器故障特征选择困难和诊断模型准确率较低的问题,提出一种混合式故障特征选择方法,并利用改进北方苍鹰优化算法(improved northern goshawk optimization algorithm,INGO)优化深度混合核极限学习机(deep hybrid kernel limit learning machine,DHKELM)实现变压器故障诊断.首先,基于相关比值法构建24维变压器故障特征集,从线性相关和非线性相关的角度出发,采用Pearson相关系数和互信息法,筛除相关性较低的特征.其次,引入Logistic混沌映射、随机反向学习和自适应t分布变异改进NGO算法,提升其寻优性能.然后,利用INGO算法对保留特征进行二次筛选,获得最优输入特征.最后,将极限学习机自动编码器引入混合核极限学习机中,建立DHKELM诊断模型,利用INGO对DHKELM模型初始参数进行优化,完成INGO-DHKELM变压器故障诊断模型的构建.实验表明,与常规特征选择方法相比,利用混合式故障特征选择方法所选择的输入特征进行故障诊断能够有效提升诊断准确率;相较于其他优化型诊断模型,INGO-DHKELM具有更高的准确率和更好的稳定性.

    变压器故障诊断特征选择北方苍鹰优化算法深度混合核极限学习机

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    混合多类型储能的分布式能源系统运行优化方法

    郭佩乾郝峰杰袁志昌尹立坤...
    29-38,60页
    查看更多>>摘要：对于含多类型混合储能系统的运行优化,通常将所有设备等效为一个整体,并未考虑各储能系统的运行特性差异等因素,最终导致设备利用率低,经济运行能力差.为此,首先以最大可再生能源消纳以及最小电网交换电量为目标,构建了优化函数模型.其次,考虑到多类型储能系统在充放电动态特性、运行成本特征以及SOC设定等方面差异,提出了一种结合能量型储能SOC一致性约束的双层解耦式运行优化方法,以适应分布式能源系统中的多类型储能协同运行.最后,以某个在建的分布式可再生能源系统工业示范园区数据为基础,对所提方法进行了算例验证与分析.结果证明,所提方法在保证分布式能源系统内多个能量型储能系统充放电同步性的同时,能够对具有相同运行特性的储能系统进行聚类,有效了降低计算复杂性,完成多类型储能协调与优化,并最终促进分布式能源系统的新能源消纳.

    分布式能源系统功率型储能能量型储能双层解耦式运行优化聚类降维SOC一致性约束

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    考虑有源配电网可靠性和脆弱性的储能多目标规划

    李仁杰罗萍萍林济铿
    39-50页
    查看更多>>摘要：随着高比例可再生能源接入,配电网的可靠稳定运行受到多重不确定因素影响.为此,提出一种考虑配电网可靠性和脆弱性的储能选址定容优化方法.首先,计及风光和负荷的不确定性,通过改进K-means聚类算法和同步回代消除算法得到不确定运行场景集合.然后,优化利用储能闲置容量和功率参与能量市场和调频辅助服务市场,修正储能系统运行计划.其次,建立以配电网年综合成本、系统电量缺供期望值和配电网综合脆弱性指标为优化目标的储能多目标规划模型.同时,在考虑负荷转供的基础上,计及储能系统的可用性,利用基于优化模型的配电网可靠性评估方法计算可靠性指标.最后,采用基于Tent 混沌映射与自适应变异策略的多目标差分进化算法进行模型求解.以IEEE 33节点配电系统进行算例仿真分析,通过设置不同的方案验证了所提模型及算法的优越性.

    储能规划配电网可靠性配电网脆弱性储能调频场景缩减

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    计及分布式光伏和储能主动支撑的配电网日前日内协调优化运行策略

    黄立滨蔡海青顾浩瀚陈智豪...
    51-60页
    查看更多>>摘要：为充分挖掘分布式光伏与储能对配电网的主动支撑能力,提高配电网运行效益与供电质量,提出计及分布式光伏和储能主动支撑的配电网日前日内协调优化运行策略.考虑到光伏和负荷预测误差所带来的调度成本风险,采用条件风险价值的方法对其进行量化.日前优化模型以配电网运行成本与成本风险最小为优化目标,制定日前优化方案,为日内优化提供参考;日内优化模型对分布式光伏与储能的有功无功功率进行调度,以加权电压偏差、线路损耗、储能有功功率偏差最小为优化目标,在提升配电网供电质量的同时保证日内运行的经济性.将所提出的模型转化成便于求解的二阶锥规划模型,采用IEEE 33节点算例对所提出的策略进行验证.算例结果表明,所提出的日前日内协调优化策略充分挖掘了分布式光伏与储能的主动支撑能力,有效降低了配电网的运行成本,并对电压越限问题有明显的缓解作用.

    分布式光伏分布式储能主动支撑配电网日前日内协调优化运行

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    基于WT-CNN-BiLSTM模型的日前光伏功率预测

    杨建常学军姚帅裴震宇...
    61-69,79页
    查看更多>>摘要：光伏功率的准确预测对于电网的安全稳定和经济运行具有重大意义.为此,提出了一种日前光伏功率预测方法,利用小波变换(wavelet transform,WT)将数值天气预报数据(numerical weather prediction,NWP)和光伏功率数据分解为具有时间信息的频率数据,消除数据信息中随机性和波动性对预测精度的影响,利用卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)模型深度挖掘输入数据的季节性特征和空间关联特性,利用双向长短期记忆网络(bi-directional long-short term memory,BiLSTM)模型获取输入数据序列的时间相关性,构建基于WT-CNN-BiLSTM的日前光伏功率预测模型.以某一光伏电站为计算对象,在不同季节和气候条件下对比分析WT-CNN-BiLSTM模型、CNN-BiLSTM模型、LSTM(long-short term memory)模型、GRU(gated recurrent unit)模型以及PSO-BP(particle swarm optimization-back propagation)模型的预测结果,计算结果表明WT-CNN-BiLSTM模型的预测精度高于其他模型的预测精度.

    光伏功率预测小波变换卷积神经网络双向长短期记忆网络

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    自适应VMD与新型K-M互卷积窗的非稳态谐波参数检测方法

    覃日升况华于辉姜訸...
    70-79页
    查看更多>>摘要：针对非稳态谐波参数难以准确检测的问题,通过模态分量的能量贡献率改进变分模态分解,自适应分解谐波信号提取模态分量,以Kaiser窗与最大旁瓣衰减窗(maximum side-lobe decay window)构建新型K-M互卷积窗,推导基于K-M互卷积窗的双谱线非稳态谐波参数校正公式,据此提出基于自适应变分模态分解(variational modal decomposi-tion,VMD)与新型K-M互卷积窗的非稳态谐波参数检测方法,开发基于数字信号处理器(digital signal processer,DSP)的非稳态谐波参数分析实验平台.仿真分析与实测结果表明,所提方法能有效在噪声、基频波动干扰下准确检测非稳态谐波参数,跟传统谐波分析方法对比,所提方法可适用于非稳态谐波分析、谐波检测精度高.

    谐波变分模态分解快速傅里叶变换(FFT)插值

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    基于热启动的大规模安全约束机组组合模型的快速求解方法

    李佩杰张瑜白晓清陈明媛...
    80-88,98页
    查看更多>>摘要：大规模安全约束机组组合(security constrained unit commitment,SCUC)问题的混合整数线性规划(mixed integer linear programming,MILP)模型因其高维、非凸的特点导致求解困难,尤其在考虑故障态安全约束后模型规模骤增,MILP算法常遇到收敛间隙下降瓶颈问题.为满足现货市场出清对SCUC问题求解时间的要求,提出了基于热启动的快速求解方法,从待求模型的一个可行解出发,根据节点边际电价和机组收益分析进行整数变量固定,同时削减无约束力的安全约束,以缩减模型规模,加快收敛进程.仿真结果表明:所提方法能够大幅缩减SCUC模型规模,尤其对于考虑故障态安全约束的大规模SCUC问题,能有效克服收敛间隙下降瓶颈问题,求解效率提高特别显著.

    安全约束机组组合故障态安全约束整数变量固定约束削减热启动

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    基于改进的差分进化算法求解SWMP问题

    罗翠云冯源李凌李佩杰...
    89-98页
    查看更多>>摘要：需求侧响应可以为电网带来可观的收益,计及需求响应的电力系统经济调度优化方法研究成为国内外学者的关注的课题.提出了一种可以用于解决计及需求侧响应的电力系统经济调度问题的基于随机黑洞模型的差分进化算法(sequence-based differential evolution hole,S-DEH),该算法基于原始的差分进化算法结合随机黑洞模型,对初始序列敏感性高,稳定可靠,计算量小,能够针对不同的问题选择最佳的控制参数,能够减少人为的操作失误和调整优化算法参数所需要的时间,具有很高的求解效率.同时所采用的演算模型为计及需求侧响应的求解电力系统的单时段的社会效益最大化问题(social welfare maximization problem,SWMP),以验证算法的性能,并通过求解多时段的SWMP优化调度问题验证了算法在处理高维度复杂优化问题时仍能保持高效的性能.

    自适应差分进化算法差分进化黑洞算法电力系统经济调度需求侧管理

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