2021年, 第40卷, 第3期　刊出日期：2021-03-23

  

• 全选
  |

论文报告
• Select
  间接矩阵变换器-双异步电机调速系统的简化模型预测控制

  梅杨， 穆希旺

  电工电能新技术. 2021, 40(3): 1-9. https://doi.org/10.12067/ATEEE2008050

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  间接矩阵变换器-双异步电机调速系统开关状态数量多，数学模型复杂，如果采用传统模型预测磁链控制方法，系统计算量巨大，控制频率及开关频率低，导致网侧电能质量和电机调速性能差。针对这一问题，本文提出一种简化的模型预测电压控制（MPVC）方法，以间接矩阵变换器的输入电流和输出电压作为控制目标，对预测模型进行简化，通过状态预筛选极大减少了有效开关状态数量，同时对具体算法进行优化。仿真和实验结果表明，网侧电流三相平衡正弦，功率因数接近为1，电机定子电流正弦。较传统模型预测磁链控制相比，控制频率可以从6.5 kHz提高到15 kHz，平均开关频率提高到原来的2.8倍，从而提升了网侧和电机侧电流质量。由此证明采用提出的模型预测电压控制方法能够简化计算，提高控制频率和开关频率，显著改善网侧电能质量和电机的动稳态性能。
• Select
  源荷储协调的冷热电综合能源系统随机优化运行

  祁晓敏， 孔力， 熊煌， 裴玮， 肖浩

  电工电能新技术. 2021, 40(3): 10-21. https://doi.org/10.12067/ATEEE2009003

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  冷热电综合能源系统是促进多种能源综合利用的重要载体，也是能源互联网发展的重要基础。为实现源荷双重不确定时冷热电综合能源系统的运行优化，并充分发挥源荷储各环节的调控潜力，本文提出了一种考虑源荷储协调的冷热电综合能源系统随机优化运行方法。首先采用非参数核密度估计与概率场景抽样相结合的方法对综合能源系统中源荷不确定性进行挖掘和表征，在此基础上，全面考虑储电、储冷、储热等多种能源存储形式及负荷需求响应措施，建立了源荷储协调的冷热电综合能源系统随机优化运行模型。针对模型中能源存储设备的运行时段耦合约束和日运行能量平衡约束等带来的复杂多阶段决策问题，提出基于序列二次规划算法的模型求解方法。以某典型冷热电综合能源系统为测试算例，对不考虑储能、不考虑需求响应及详细考虑源荷储协调的多种情形进行了对比分析，结果证明了所提模型和方法的有效性。
• Select
  光热电站的高比例可再生能源系统混合储能容量优化配置方法

  周平， 孙悦， 康朋， 马静波， 于洪杰， 田昊， 胡博， 谢开贵

  电工电能新技术. 2021, 40(3): 22-31. https://doi.org/10.12067/ATEEE2012030

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了兼顾可再生能源的随机性和间歇性，在电力系统中通常会配置适当的储能，以此来提高系统的灵活性。然而储能类型和设备的差异性在传统储能优化配置问题中未被充分考虑。例如，作为一种新兴技术的光热电站，其储能系统可以实现平抑新能源功率波动、降低储能成本等效果，在传统问题中并未考虑。因此，本文针对传统储能优化配置研究存在的问题，提出光热-抽水蓄能-电池复合储能系统容量优化模型以缓解新能源对电力系统带来的冲击。首先分析了电力系统中电源负荷不平衡功率的产生，结合抽水蓄能和电池储能的特性，分别用两种储能平抑低倍频和高倍频的出力波动，然后先研究离散傅里叶变换，再以此为基础，得出两种储能的分配功率。本文综合比较分析储能投资运行成本、系统缺电损失费用和弃风惩罚费用，构建系统混合储能优化配置模型，利用粒子群算法进行求解。算例基于某省的实际电网，据此验证所提方法的有效性和模型的可行性。算例表明：本文模型比某些现有的电池-抽水蓄能容量配置方法成本更优，加入光热也可节约储能投资，减少甚至避免了该地区潮流的反转特性。
• Select
  基于合作博弈的多微电网系统灾后恢复决策模型

  姚维强， 周健， 时珊珊， 高仕林， 陈颖

  电工电能新技术. 2021, 40(3): 32-38. https://doi.org/10.12067/ATEEE2007040

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  配电网由于灾害等原因停电时，处于该配电网中的多个微电网之间可以进行合作，实现合作区域内储能等资源的优化利用，提升关键负荷的供电可靠性。本文提出一种基于合作博弈的多微电网系统灾后恢复决策模型。建立了多微电网的合作博弈模型，研究了各微电网合作的条件，并根据Shapley值对合作联盟的收益进行分配。实际多微电网系统的测试结果，验证了本文所建立的基于合作博弈的多微电网系统灾后恢复决策模型的正确性。
• Select
  拉紧螺杆对并联电抗器的振动影响分析

  闫荣格， 谷浩伟， 张晓杰， 赵文月， 张阿雪

  电工电能新技术. 2021, 40(3): 39-45. https://doi.org/10.12067/ATEEE2008014

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  并联电抗器在制造过程中通常采用拉紧螺杆紧固铁心，螺杆外加的压紧力不仅会影响硅钢片的磁特性，还会影响并联电抗器的振动特性。但是现阶段的研究并没有考虑压紧力对磁特性的影响，也没有考虑拉紧螺杆对并联电抗器的振动影响。针对这一现象，本文首先设计了考虑外加压紧力的磁特性测量系统，对硅钢片的磁化方向施加压紧力并进行磁特性测量。然后建立了考虑外加压紧力的并联电抗器电磁—机械强耦合模型，采用有限元法计算得到了不同压紧力下并联电抗器铁心的振动特性。最后测量了并联电抗器的振动加速度随着螺杆外加压紧力增大的变化值，验证了分析方法和结果的准确性，为进一步研究低噪声的并联电抗器提供了理论和实验指导。
新技术应用
• Select
  基于事件检测与CNN模型的非侵入式负荷识别方法及实现

  凌家源， 彭勇刚

  电工电能新技术. 2021, 40(3): 46-54. https://doi.org/10.12067/ATEEE2010034

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  非侵入式负荷识别是非侵入式负荷监测的一个重要任务。考虑到实际部署的成本问题，负荷识别的算法常常需要在计算能力与内存受限的设备上运行，因此本文提出了一种基于事件检测和卷积神经网络模型的负荷识别方法并在基于STM32微处理器的嵌入式系统上实现。首先引入带边距的滑动窗口，选取合适的特征值使用霍特林T2检验进行事件检测，对检测到的事件使用卷积神经网络模型进行分类从而实现负荷识别，对训练好的神经网络模型进行压缩后部署到嵌入式设备上，在Blued数据集上对压缩后的算法进行整体性能测试，取得了较好的结果。
• Select
  基于气象映射函数的夏季日用电量组合预测方法

  王瑞妙， 赵小娟， 孙悦， 乐昕怡， 廖峥， 黄威，程欣， 胡博， 谢开贵

  电工电能新技术. 2021, 40(3): 55-62. https://doi.org/10.12067/ATEEE2012026

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  历史数据表明，夏季日用电量受众多气象因素影响，具有较大的波动性。准确的夏季日用电量预测是保证电力系统可靠、经济运行的基础。为了提高夏季日用电量预测精度，本文提出了一种基于气象因素的夏季日用电量组合预测方法。首先，考虑到气象因素对日用电量的耦合效应和累积效应，本文分析了各气象指标与日用电量之间的关系，并建立了日用电量单一预测模型。其次，为了评估各气象指标对日用电量的影响程度，本文设计气象映射函数，结合自适应训练和虚拟预测方法，采用遗传算法优化求解气象映射函数的参数，进而得到各单一预测模型的权重。最后，结合单一预测模型及其权重，建立了夏季日用电量组合预测模型。以重庆市2018年夏季日用电量为例进行算例分析，结果表明，所提日用电量组合预测方法能有效提升日用电量预测精度，验证了本文方法的正确性和有效性。
• Select
  考虑皮尔逊相关系数和切比雪夫距离的电压暂降类型计算方法

  杜培， 林焱， 张伟骏， 林芳， 方晓玲

  电工电能新技术. 2021, 40(3): 63-71. https://doi.org/10.12067/ATEEE2006017

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  电压暂降类型是进行故障类型识别和治理设备选型的重要信息。首先，根据电压暂降的类型定义和其经变压器传播的类型变换特性，建立电压暂降类型模式库。定义和提取了三相电压的六维向量，以进行暂降类型计算。应用皮尔逊相关系数，建立待计算电压暂降与模式库各元素的相关系数矩阵，计算其相似程度。提出基于切比雪夫距离的待计算电压暂降与模式库中各矢量的距离矩阵。基于相关系数矩阵与距离矩阵，构建电压暂降类型相关度矩阵，考虑混合判据计算电压暂降类型。经仿真数据和实测数据验证，所提方法准确度较高，能克服传统方法对浅暂降和相位跳变敏感的缺点。建议在省级电能质量监测平台中应用所提算法，实现暂降类型的实时计算，为区域电压暂降的有效评估和治理提供参考依据。
• Select
  基于卷积网络的GIS局部放电缺陷诊断方法与应用

  张聪聪， 王刚， 高栋， 殷伟， 王凯， 路铭， 刘英男， 李亚锦

  电工电能新技术. 2021, 40(3): 72-80. https://doi.org/10.12067/ATEEE2011038

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  局部放电检测信号是判断GIS设备是否存在绝缘缺陷的重要判据，变电站复杂电磁信号干扰增加了现场局部放电模式的识别难度，易造成误报。因此提出了一种基于卷积网络的GIS局部放电缺陷诊断方法，将干扰下的检测图谱作为模型识别中的一种输出类型，研究基于VGG-16结构卷积神经网络的局部放电模式识别算法，利用迁移学习对模型参数进行初始化，从构建的变电站GIS设备特高频检测图谱库中抽取样本作为训练集和测试集，通过模型训练得到识别模型。为辅助现场运维，设计基于两层架构的GIS局部放电缺陷诊断和运维系统以及实现流程，应用到某市供电公司GIS运维中，结果表明，GIS局部放电缺陷诊断方法及系统可有效识别出特高频检测图谱中的缺陷类型和干扰，为现场运维决策提供依据，提升现场运维检修效率。
目次
• Select
  中英文目录（2021年 第3期）

  电工电能新技术. 2021, 40(3): 81-82.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏