电力系统自动化杂志

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电力系统自动化杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

Automation of Electric Power Systems

  • 32-1180/TP 国内刊号
  • 1000-1026 国际刊号
  • 3.65 影响因子
  • 3-6个月下单 审稿周期
电力系统自动化是国网电力科学研究院有限公司主办的一本学术期刊,主要刊载该领域内的原创性研究论文、综述和评论等。杂志于1977年创刊,目前已被JST 日本科学技术振兴机构数据库(日)、Pж(AJ) 文摘杂志(俄)等知名数据库收录,是国家电网有限公司主管的国家重点学术期刊之一。电力系统自动化在学术界享有很高的声誉和影响力,该期刊发表的文章具有较高的学术水平和实践价值,为读者提供更多的实践案例和行业信息,得到了广大读者的广泛关注和引用。
栏目设置:电力视角下能源转型的技术路径专辑、学术研究、研制与开发

电力系统自动化 2016年第15期杂志 文档列表

电力系统自动化杂志观点
多能流能量管理研究:挑战与展望1-8

摘要:多能流耦合是能源互联网和综合能源系统区别于智能电网的关键特征之一。多能流能量管理面临三方面挑战:多能流耦合、多时间尺度和多管理主体。总结了国内外的研究现状,展望了多能流能量管理的研究趋势和重点:多能流实时建模与状态估计;多能流多时间尺度安全分析与安全控制;多能流混合时间尺度优化调度;多能流能量管理系统设计、开发和验证。

电力系统自动化杂志信息能源系统
基于碳交易机制的电—气互联综合能源系统低碳经济运行9-16

摘要:燃气轮机等发电技术为低碳电力提供了一条有效途径,"能源互联网"的提出也使得天然气网络与电力网络的联系更加紧密。文中提出了一种电—气互联综合能源系统的联合经济运行模型,并引入碳交易机制,以综合能源系统发电能源成本与碳交易成本之和最小为目标函数,综合考虑了天然气网络和电力网络的安全约束。采用修改的IEEE 30节点电力网络与比利时20节点天然气网络进行算例分析,通过燃气轮机建立两个网络之间的耦合,分析比较了基于碳交易机制的电—气互联综合能源系统和单纯火电机组电力系统低碳经济模型下的运行状态,验证了所提出模型的有效性。最后,分析了碳交易价格、天然气价格及天然气网络约束对系统运行的影响。

结合热网模型的多区域综合能源系统协同规划17-24

摘要:综合能源系统可实现各类能源的优化利用,有效解决环境污染与能源浪费等问题,具有良好的发展前景。文中重点研究基于冷热电联供(CCHP)系统和热网构建的多区域综合能源系统的规划问题。首先针对各区域CCHP系统之间的环状热网,建立了考虑节点流量平衡、热能—流量约束及热损平衡约束的热网模型。结合CCHP系统能量平衡约束和热网模型,建立了多区域CCHP系统容量协同优化配置的混合整数线性规划模型。最后以天津市某综合区域为例进行仿真分析,结果表明多区域协同规划和运行能大幅提高燃气轮机利用率,降低燃气锅炉配置容量,最小化热能传输损耗,从而显著降低运行费用。

电力系统自动化杂志学术研究
燃料市场对采用不同能源和技术的发电集团博弈策略影响25-31

摘要:在解除管制的市场环境中,上游燃料市场和下游电力市场存在博弈关系。从长期来看,上下游市场的博弈关系反映了各市场主体的发展趋势,厘清关系能够为制定合理政策提供科学依据。在无容量约束的理想情况下,博弈关系较为简单,认识较清楚,但当存在发电容量约束,特别是容量约束发挥作用时,博弈关系将变得十分复杂。为此,文中基于建立的上下游市场博弈模型,采用数学分析的方法,以具有低热耗率发电技术的高效率电力集团容量约束为例,对具有不同技术特征电力集团之间及与燃料集团的博弈关系进行了定性分析,并通过仿真方法反复模拟博弈过程,验证了分析结果。研究结果表明,发电容量约束将打破理想情况下上下游联合博弈市场的纯策略均衡状态,形成软约束和硬约束两种不同均衡状态。

电力系统二级电压控制的合作博弈模型32-38

摘要:现阶段分层分区的电压控制手段,面临多个耦合区域间的协调问题。从博弈论角度,把二级电压控制各分区视为博弈主体,建立基于个体理性的合作博弈模型,各分区寻求高效的联盟组成以改进控制效果。合作的主体有共同优化目标;联盟间以非合作博弈的纳什均衡作为控制策略,可以计及区域间的无功耦合并保证控制的稳定性。提出了不可转移效用合作博弈的解法,理论上证明了模型纳什均衡的存在性。IEEE 39节点系统稳态仿真表明,合作博弈模型能有效协调区域间的无功控制手段,改善二级电压控制的各项性能指标。

基于区间不确定性的微网有功—无功联合优化调度39-46

摘要:针对微网优化调度问题,首先,考虑到可再生能源(如风电、光伏等)功率预测和负荷预测的不确定性,以及微网系统中有功潮流和无功潮流的强耦合性,提出利用区间描述不确定性,并建立微网系统的有功—无功联合优化调度模型。然后,采用区间序关系模型转换方法,将基于区间不确定性的联合优化模型转换成一般的确定性优化模型,以便于优化问题求解。最后,为验证所提出的微网系统优化调度方法,利用专业优化软件(GAMS)在典型的微网系统算例上进行数值仿真试验,并结合试验结果分析区间不确定水平对微网系统运行成本及各微电源出力的影响。

考虑可控负荷调节能力的多微电网分布式频率控制47-52

摘要:孤立微电网中频率控制至关重要,可控负荷作为一种常用的调节手段,可用于微电网的频率调节。文中研究了考虑可控负荷调节能力约束的孤立多微电网系统频率控制问题,并提出一种完全分布式的频率控制方法。该方法可保证调节能力约束在暂态过程和平衡点处都能得到满足,因而可提高分布式频率控制的工程实用性。同时从理论上证明了所提方法的最优性、收敛性和稳定性。由于各区域只需要和其直接相邻的区域进行通信,因此所提方法有望为实现"即插即用"的微电网运行控制提供一条可行途径。基于五微电网系统的仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性。

分布式冷热电联供系统负荷随机模糊建模53-58

摘要:基于天然气的冷热电联供(CCHP)系统负荷随机性和模糊性共存,有效提取其不确定特征对CCHP系统优化调度运行有重要意义。文中提出一种分布式CCHP系统负荷随机模糊建模的方法。首先基于CCHP系统冷热电负荷历史数据,发现其可以用n阶正态分布加权和方法描述其概率分布特征,并获得电负荷与冷热负荷的概率密度函数,进一步分析该函数的参数,可知其不具有完全的统计性质,因而具有认识意义的模糊性,通过对参数的隶属函数和机会测度函数特征的提取,从而定义电负荷与冷热负荷为随机模糊变量;其次分析电负荷与冷热负荷两类变量之间的耦合特性;最后结合随机模糊模型及各类负荷间的耦合特性,提出了CCHP系统接入电网负荷随机模糊建模方法及其相应建模步骤。湖南省某市接入10kV的CCHP系统的历史负荷数据样本仿真结果验证了该模型的有效性和正确性。

计及风速和负荷特性的风火打捆发电系统规划59-66

摘要:风火电打捆是解决能源基地电力外送的有效手段。提出一种计及风速和负荷特性的风火电打捆发电系统优化规划方法。根据送端系统风速和受端系统负荷特性,建立打捆发电系统分段波动输送功率模型。以打捆发电系统在规划期内单位发电成本为优化目标函数,计及风电场拟规划区间约束和打捆发电系统运行约束,构建了风火电打捆发电系统优化规划模型。模型采用模拟退火算法求解,并通过算例分析证明所述方法的有效性。

实现影响因素多源异构融合的短期负荷预测支持向量机算法67-72

摘要:针对智能电网大数据环境下,导致电力系统负荷波动的诸多因素存在多源异构性的问题,利用多核函数来对其多源异构特性进行差异化处理和融合,能够描述影响因素的内在分布特性并应对其变化,提高负荷预测精度。选取历史负荷、气温、气压、相对湿度、降雨量、风向、风速、节假日及电价9个属性作为多源异构影响因素,利用样本特征分布法、单变量法及核矩阵秩空间差异法来选择多核函数的构成,采用双层多核学习算法,建立了并行化多核支持向量机(SVM)负荷预测算法流程,并在Hadoop集群上进行了仿真验证。仿真结果表明,多核SVM比单核SVM预测平均相对误差小,双层多核学习、基于lp范数的多核SVM模型预测精度最高。因此,多核SVM能有效处理负荷预测中的多源异构数据,经并行化处理后,能提高负荷预测的速度与精度。

电力系统自动化杂志研制与开发
基于幅值分布函数的换流器平均化模型及其应用73-78

摘要:随着新能源发电的迅速发展,电力系统中换流器的数量大大增加。为了提高含多换流器的电网电磁暂态仿真效率,提出一种基于幅值分布函数的换流器平均化模型,其中开关函数平均值通过Lebesque积分得到。同时,推导了该模型在Dommel方法下的等值模型,并提出一种预测校正迭代算法,求解其中的待定参数。采用新的平均化模型和算法,可以增大平均化周期,从而加快仿真速率。以含多个光伏电站的交流系统为算例,对比分析换流器的详细模型、动态平均化模型和基于幅值分布函数的平均化模型,验证了所提方法的准确性和快速性。

基于遗传算法及信号谱分析的电网故障定位方法79-85

摘要:为提高行波故障定位系统的可靠性并降低应用成本,提出了基于非故障线路透射波的区域故障定位方法。透射波在线路及母线上传播过程中的信号衰减、波形畸变及频率差异是影响区域故障定位精度的主要因素。由于透射波信号源相同,根据各透射波推导的初始故障时刻应相等。文中利用该条件建立了目标方程,通过对波速的优化解决上述因素导致的测距误差。在方程求解中,为便于变量取值,引入了频率及路径修正系数,并基于遗传算法完成目标方程的求解。最后,通过现场实际数据验证了算法的精度及可靠性。

新能源电站集电馈线对多变流器并网运行稳定性的影响86-92

摘要:风电、光伏等新能源电站中集电系统馈线的分布参数对各个基于LCL滤波器的发电单元变流器谐振特性影响较大,这给变流器控制系统设计带来挑战。为了分析集电系统馈线对多变流器并联运行稳定性的影响,在复频域中采用运算电路的节点导纳矩阵建立了多机系统的数学模型,并分析了模型频率函数特性。分析结果表明,集电系统中不同馈线类型下拓扑形式与馈线长度对变流器的稳定性影响存在较大区别,基于MATLAB/Simulink平台的仿真分析验证了相关结论。

基于谐波滤波器组的电能质量扰动数据压缩方法93-98

摘要:提出一种基于谐波滤波器组的电能质量扰动数据压缩方法,该方法采用谐波滤波器组实现原始信号中稳态分量与暂态分量的分离,并通过插值离散傅里叶变换(IpDFT)算法来高精度估计谐波分量参数,然后对确定的稳态分量和暂态分量分别采用参数量化和小波变换进行压缩。最后,利用实际的电能质量扰动数据测试了该方法,结果表明,该方法对于各种类型的电能质量扰动信号均有效,同时在压缩比相同时,与通用小波压缩方法相比具有更好的压缩性能。

兼顾供电可靠性和LCC的变电站主设备检修策略优化方法99-105

摘要:提出了一种能够同时兼顾变电站供电可靠性和设备全寿命周期成本(LCC)的设备检修决策优化方法。该方法选择变电站中的待检变压器和断路器,利用健康指数(HI)和役龄回退因子分别计算待检设备检修前后的故障率;通过变电站的预想事故分析和负荷削减状态的枚举,计算设备检修前后变电站电量不足期望(EENS)和设备LCC的变化量;最后,分别给出以可靠性优先、经济性优先和费效比优先作为评价指标的优化检修策略。某220kV变电站的检修决策实例表明,该方法能够综合考虑变电站的供电可靠性和设备的LCC,制定合理有效的检修策略。在有效降低变电站供电风险的前提下提高设备检修效率,减小检修维护成本。

考虑时空及应用维度的分布式并行计算管理机制106-112

摘要:多控制中心分解协调计算可以很好地解决电网互联与分层分区管理之间的矛盾,但分布式计算是一个涉及多地域、多用户、多应用的复杂计算系统,需要研究具体的并行计算机制来加以实现。为解决多控制中心分解协调计算应用于实践的系统管理问题,提供分布式多应用的接入平台,从实用化角度设计分布式并行计算系统管理机制。该机制应用分解协调机制、子系统主从机制、并行计算机制,以时间、空间、应用三维坐标标注的方式,立体地实现数据分层与隔离,形成完整电力系统应用的管理机制,达到多用户、多控制中心、多应用并发启动计算的目标,为实现三维协调新一代能量管理系统作出了有益的探索。

级联H桥变流器电容电压均衡约束条件113-119

摘要:通过建立级联H桥变流器数学模型,分析了引起电容电压不均衡原因,建立了调制波微调量叠加法的微分方程与传递函数,求出了均压控制下电容电压稳态解析解。针对多模块下调节器参数整定问题,分析确定了调制波微调量叠加法可靠工作的相角约束和比例系数约束条件。进而指出了变流器在感性、容性工作状态之间切换时电容均压控制稳定工作条件。利用PSCAD/EMTDC软件搭建了三相三级联变流器模型,通过仿真验证了所提出的约束条件的有效性。

偏远地区风电场并网系统串联谐振分析120-125

摘要:针对偏远风电场并网时易被忽略的并网系统串联谐振问题,提出结合回路元件灵敏度的串联谐振模态分析法进行研究。虽然并联谐振在电力系统中所占比例较大,但串联谐振的危害亦不可忽略。偏远风电场因其送出线较长,并网结构薄弱,输电线路分布电容所带来的影响不容忽视。建立线路分布参数模型,并分析其阻抗特性,基于已建立的风电场并网模型,采用串联谐振模态分析法分析系统串联谐振现象,准确判断串联谐振频率的同时,给出串联回路电气元件的模态灵敏度值。最后,以某风电场为实例建立仿真模型,仿真结果验证了所采用分析方法的可行性。通过元件灵敏度值的计算,进一步阐述线路长度的改变对风电场并网系统串联谐振频率和幅值的影响规律,为风电场实际规划建设提供理论指导。