中国电机工程学报杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

中国电机工程学报 2016年第15期杂志 文档列表

中国电机工程学报杂志智能电网

能源互联网中的区块链技术：研究框架与典型应用初探4011-4022

摘要：区块链技术作为一种分布式共享数据库技术在各领域的应用研究方兴未艾。区块链技术的去中心化、透明性、公平性以及公开性与能源互联网理念相吻合，其在能源互联网中的应用也将进一步推动能源互联网的建设。首先，介绍了区块链技术的基本原理和特性；然后，从功能、主体、属性等3个维度对区块链技术在能源互联网中的应用进行了归纳和分析，从能量、信息以及价值的角度，阐述了区块链技术对能源互联网中源、网、荷、储等不同主体在计量认证、市场交易、协同组织、能源金融不同环节中发挥的作用；在此基础上，以碳排放权认证、信息物理系统安全、虚拟发电资源交易以及多能源系统协同4个场景为例说明了区块链技术在能源互联网中的具体应用方式；最后，对区块链技术在能源互联网中面临的挑战进行了分析和总结。

能源互联网风险评估研究综述（二）——信息及市场层面4023-4033

摘要：互联网技术和能源体制改革为能源互联网的快速发展注入新的活力，由此带来的信息及市场层面的能源互联网风险评估是未来的研究重点。该文在能源互联网风险评估研究综述（一）的基础上，总结、归纳了现有研究成果及其存在的不足，提出了多能源系统与信息通信系统的联合风险评估、市场环境下的能源互联网风险评估和信息及市场耦合下的共性科学问题等3个信息及市场层面的关键性科学问题，并探讨了未来的能源互联网风险评估的研究方向和发展趋势。信息及市场层面的能源互联网风险评估有助于发掘信息的潜在抽象价值，提高资源的配置效率，为能源互联网的安全、可靠运行和能源领域的市场化改革奠定理论基础。

百MW级储能电站用PCS多机并联稳定性分析及其控制策略综述4034-4046

摘要：针对我国己建成的多个千万千瓦级的新能源发电基地，为提升电网对大规模可再生发电能源的接纳能力，对电池储能的功率等级要求己达数十Mw甚至达百Mw以上，因此需要多台储能变流器（powerconvertersystem，PCS）的并联运行。该文对PCS并联系统在并网及离网运行过程中的稳定性分析方法及其控制策略进行文献调研，从并联系统的失稳特性入手，分别介绍了PCS并联系统在并网及离网模式下的稳定性分析方法，并进一步介绍了并网模式下并联系统的阻尼控制策略及离网模式下的环流抑制策略，最后得出相应结论，为百Mw级储能电站的工程建设提供相应的理论支撑和技术指导。

微电网分布式储能单元荷电状态平衡和电压恢复4047-4054

摘要：为保证分布式能源出力和负荷波动时微电网中能量平衡及稳定，分布式储能单元（distributedenergystorageunits，DESUs）SE作于充放电模式，然而，受线路阻抗不一致的影响，DESUs充放电过程中会出现荷电状态（state．of-charge，SoC）不平衡现象，造成过充电或过放电，减短了储能单元的使用寿命。该文基于下垂控制提出SoC平衡控制方法，实现SoC平衡；同时提出基于低带宽通信的电压恢复控制策略以补偿由下垂控制引起的电压偏差，SoC平衡和电压恢复由本地脉冲协调控制，两者互不干扰。讨论分析了不同工况下该策略的特性，证明了SoC平衡和电压恢复的有效性。

中国电机工程学报杂志可再生能源并网技术

面向信息物理融合能源系统的大规模风电场发电功率随机特性分析模型与算法4055-4063

摘要：随着风电并网容量的迅猛增长，对风电高度不确定性和间歇特性的准确估计与实时分析成为了风电入网迫切需要解决的难题。该文以信息物理融合系统为支撑，利用其多源信息感知与融合的特点，以随机Burgers方程为基础，建立了描述近地风场动态特性及其风电转换过程的随机系统模型。利用粒子滤波算法，实现了大规模风电场发电功率波动性的提前涉估计与随机特性分析。最后，利用一个30风机风电场算例说明了算法的有效性。

面向风电接纳能力评价的风资源／负荷典型场景集生成方法与应用4064-4071

摘要：随着风电装机容量的增加，对电网的风电接纳能力提出严峻挑战，对含风电场的电力系统规划和运行提出了更高的要求。电力系统的中长期规划和运行调度涉及对大量场景和方案的分析评价，如何形成具有代表性的典型场景以兼顾计算效率和精度是亟需解决的问题。该文提出一种典型场景集生成方法，对计算周期内风电及负荷数据进行聚类分析、消减融合，形成能够反映计算周期内历史数据特征的典型场景集。以某省级电网为例，对比分析典型场景集法和传统时序仿真法、典型日法的风电接纳能力和经济性指标，研究典型场景个数与计算精度的关系。结果表明，应用该方法生成的典型场景集特征明显，有较高的精确度和计算效率，具有工程应用价值。

基于含储热热电联产机组与电锅炉的弃风消纳协调调度模型4072-4080

摘要：为解决风电消纳问题，从解耦热电耦合约束、提升电力系统调节能力角度出发，提出基于含储热热电联产机组与电锅炉的弃风消纳协调调度模型。在分析含储热热电联产机组工作原理基础上，提出极限消纳弃风电量的电锅炉供热量计算方法，对比了储热装置不同工作方式以及含储热热电联产与电锅炉协调供热时的经济性。算例结果表明，电锅炉供热在极限消纳弃风时具有最佳经济性。

考虑预测误差时序分布特性的含风电机组组合模型4081-4089

摘要：风功率预测误差的高精度拟合与置信水平的科学选取是保障风电高效参与日前机组组合（Uc）的关键问题，该文将在同时考虑上述两方面问题基础上，研究含风电的UC决策模型。首先，基于误差特性分析提出一种时序下的预测误差分段拟合方法，利用tlocation—scale分布进行拟合，以改善厚尾效应，提高拟合精度，更可在时序上与UC决策相配合；其次，构建了可以同时考虑传统成本、额外备用成本与风险成本的双分位点型UC决策模型，通过不同成本间的制约关系平衡置信水平的选取，通过不同置信水平的划分指导备用分类，通过时变置信水平适应误差时序分段分布，以此使模型更具经济性、针对性与适用性；最后，采用带有启发式搜索原则的改进混合粒子群算法，求解文中的多变量混合整数规划模型，算例结果验证了所提方法的有效性。

含风能电力系统的充裕性鲁棒决策机制设计4090-4098

摘要：在大规模风电并网运行环境下，风电的不确定性间歇出力诱变了电力系统可靠性运行特征，系统充裕性鲁棒决策成为安全稳定消纳技术的必然方式。针对充裕调控量在满足系统不确定性需求的过程中，如何鲁棒跟随决策者期望的调控问题，该文提出一种“广义充裕一经济”博弈自适应调控机制。首先，设计出“广义充裕一经济”微分博弈模型，并应用鲁棒控制理论证明该模型博弈解的存在性。进一步，定义进化向量与置信区间，提出反馈进化方程，与博弈解级联获得博弈自适应解，超前修正了该解的动态鲁棒性。最后，在抵御最恶劣不确定性充裕需求波动方式下，实现鲁棒跟随决策者期望的广义充裕资源经济动态超前调控决策。采用含风电运行的实际电网作为验证实例，结果验证了该机制模型及方法具有良好的鲁棒性与经济性。

谐波电网下双馈风力发电系统的独立控制技术4099-4107

摘要：为了改善谐波电网下双馈感应发电机（doubly fedinduction generator, DFIG）的运行性能，研究了一种转子侧变流器（rotorsideconverter，RSC）和网侧变流器（gridsideconverter，GSC）的独立控制策略，采用基于重复控制的直接功率控制策略，以同时消除被控对象中的低次和高次谐波分量。传统的PI调节器用于控制DFIG定子侧和网侧有功功率、无功功率的平均值，转子侧额外的重复控制调节器实现了电磁转矩和无功功率平稳，网侧的重复控制调节器实现了直流母线电压和网侧无功功率平稳。网侧的控制无需知道转子侧功率的信息，进而实现了RSC和GSC的独立控制。最后，通过实验验证了所提控制策略的有效性。

基于改进轻鲁棒优化模型的风、火机组组合4108-4118

摘要：基于鲁棒优化理论的机组组合问题存在解的保守性较大，计算过程复杂等缺点。该文基于改进轻鲁棒模型，建立了新型的风一火电机组组合新模型，并推导出其混合整数线性规划（mixed integer linear programming, MILP）对应式。该模型通过弃风变量实现了风电出力调度，并通过设备的防止过度过载和连续过载约束，实现了对设备短时过载能力的安全利用，改善了保守性；所推得的MILP对应式为一个线性确定性优化问题，可以直接求解，不会像其他方法那样因对偶变换产生非线性项而不易求解，所以计算效率明显提高。该文的算例证明了文中所提的ILR-UC模型及其MILP对应式的有效性。

中国电机工程学报杂志输变电技术

基于换流站能量均衡的直流电网多点电压综合控制方法4119-4126

摘要：直流电网中的电压大小不仅能够反映整个系统的稳定程度，还与各换流站间的能量分布密切相关，因此直流电网的控制主要在于系统直流电压的控制。该文在详细分析直流输电系统网络约束和换流站约束的基础上，提出了基于能量均衡分布的直流电网多点电压控制方法。该方法可有效解决多点电压控制系统中各换流站约束和网络约束不一致的问题，即该方法既可保证网络约束中各节点变量的独立性又可保证换流站约束中各控制变量的相关性。文中还以五端直流电网为例，在PSCAD中进行模型搭建和仿真计算，通过系统在正常运行和N-1故障运行两种情况下的响应结果，证明文章所提理论的正确性与有效性。该文结论可为以后直流电网的多点电压控制提供理论依据。

多回交叉跨越架空输电线下工频磁场计算方法4127-4133

摘要：随着我国电网快速发展，多回不同电压等级、不同结构的架空输电线路交叉跨越的情况增多，线下工频磁场是否满足国家电磁环境限值标准以及如何合理设计线路结构抑制线下磁场强度，都是亟待解决的新问题。对此，建立了架空输电线路三维磁场计算模型，考虑尽可能多的线路结构影响因素。将非平行架设的多回输电线分别置于不同的笛卡尔坐标系中，根据推导出的坐标变换关系，将多回线路产生的三维磁场统一在xyz坐标系中叠加形成合成磁场，以此解决计算复杂的问题。两个典型算例分析表明，所提出的方法，能够快速、准确地计算出交叉跨越输电线下的工频磁场，可在较大空间范围内反映磁场分布特征，具有良好的计算效率。分析得到线路结构、多回线路空间交叉位置关系、电流相序排列等因素对合成磁场的影响规律，可为受限于电磁环保标准要求的交叉跨越输电线结构设计和布局提供参考。

计及PMU最优配置的输电线路广域自适应故障定位算法4134-4143

摘要：针对电网信息不全条件下的输电线路故障定位问题，提出一种计及相量测量单元（phasormeasurementunit，PMU）最优配置的广域自适应故障定位方法。该文在分析基于故障可观测性的故障定位原理的基础上，建立了计及零注入节点实现全网线路故障可观测性的PMU最优配置模型；提出了基于定位域的广域故障定位策略，根据系统拓扑和PMU节点划分定位域，电网拓扑结构发生变化时，只需局部更新相应定位域。线路故障后，利用PMU测量结果快速界定故障的定位域，无需线路故障信息，提高了定位算法的自适应能力。基于PSCAD／EMTDC和Malab的仿真结果表明，该文提出的计及零注入节点的PMU优化配置方法能有效减少PMU数量，基于定位域的故障定位算法自适应能力强，定位结果精度高，对系统拓扑结构变化、各种故障类型、过渡电阻、故障位置均有较好的适用性。

中国电机工程学报杂志大电网规划与运行

基于相平面特性的切机切负荷紧急控制方法4144-4151

摘要：提出一种基于相平面轨迹几何特征的切机切负荷联合控制方案。当系统发生暂态扰动时，实施的控制方案能够在保证系统恢复暂态稳定的同时，防止系统的频率电压过低。通过对控制后相轨迹斜率变化特性的分析，得到控制量与相轨迹斜率变化特性的关系；基于发电机的转子运动方程，推导出了相轨迹斜率与控制量关系的数学表达式，从而得到控制量的计算方法。当系统发生暂态失稳时，提出切机切负荷联合控制的启动条件，并给出切机切负荷的分配算法以及实时控制地点的选择方法。在IEEE39节点系统和三华联网系统的仿真，验证了该联合控制方法的有效性。

系统恢复路径搜索新算法及其适用性研究4152-4161

摘要：系统恢复过程中，恢复路径承担着为非自启动机组传输启动功率、响应临近子系统的功率需求和提供用户负荷功率等任务。恢复路径搜索模块作为整体系统恢复优化模型重要且必要的模块之一，现有基于图论的经典路径搜索算法计算复杂度高，影响了系统恢复优化模型的整体计算速度。该文分别基于线路参数、系统潮流和复杂网络理论建立系统恢复路径权值模型，利用系统地理位置信息构建A＊算法中的估值函数，进而建立系统恢复路径搜索新算法。采用路径搜索过程中展开的节点数和搜索耗时综合衡量路径搜索算法的计算复杂度，华东某实际区域电网算例和美国某州电网算例验证了新算法对不同系统恢复路径权值模型的适用性。

电力系统电压非线性分层预测控制研究4162-4171

摘要：二级电压控制参考轨迹更新时间长，不能及时反映系统变化，且研究中多基于潮流方程，很难描述系统动态行为，电压可能在到达事故后稳定运行点前的过渡过程中失稳。文中基于系统动态模型提出“轨迹更新控制”子层和“电压预测控制”子层两层优化控制模型用于二级电压控制。提出采样多次、优化一次、灵活下发设定值的控制模式。使用4阶收敛的Adams法对微分方程进行差分化处理。另外，利用积累的历史采样信息建立灰色动态模型，为优化计算提供迭代初值。对NewEngland10机39节点系统进行仿真分析，结果表明，所提方法能够维持电压稳定，保证电力系统安全运行。

中国电机工程学报杂志电力电子与电力传动

飞跨电容型多电平逆变器空间矢量与载波脉宽调制统一理论研究4172-4183

摘要：目前对于飞跨电容型多电平逆变器下载波脉宽调制（carrier-based pulse width modulation, CBPWM）和空间矢量脉宽调制（space vector pulse width modulation, SVPWM）之间的统一理论尚缺乏系统的分析和研究。该文针对飞跨电容型逆变器众多的冗余状态，对其输出序列中各开关序列及其作用时间做了详尽的分析，并在此基础上提出了一种新颖的调制波分解方法，该法可以在调制的半个周期中自由分配冗余状态的作用时间，以满足不同的输出需求。以三电平和五电平逆变器为例，通过此法向CBPWM调制波注入零序电压再行分解调制，可以得到与SVPWM一致的调制序列，达到利用简单易行的CBPWM来实现复杂的SVPWM输出的优势，并将该统一理论推广到n电平下任意段数，仿真和实验表明了该理论的正确性。