配电网实时建模技术及关键问题研究综述

余佳，李轩，宋学彬，蔡雨盛

内蒙古电力科学研究院

摘要：随着智能电网建设的推进，智能采集设备终端铺设率大大提高，需求侧终端电气化已成为不可逆转的发展趋势。近年来，低压配电网由于系统信息更新不及时和管理的无序性导致配网拓扑与实际配置信息出现偏差。这些问题的出现影响配电网安全运行的同时，也对供电企业经营风险造成了影响，迫切需要探索配电网的实时建模技术，以精准辨识用户的接入信息，保障配电网的安全稳定运行。为此，首先从配电网结构特点、供电方式和配电网模型信息集成技术三方面分析了配电网的技术概况。在此基础上，从物理拓扑分析、拓扑辨识以及拓扑关键校验技术综述了配电网实时建模关键问题的研究现状，并进一步围绕配电网实时建模关键技术对未来可能的研究方向进行了展望，以期为未来研究提供参考。

感应电机基于转矩预测控制方法研究

陈虎，王阳阳，潘月斗

中国航空制造技术研究院

北京科技大学  工业过程知识自动化教育部重点实验室

摘要：针对感应电机直接转矩控制在低速时存在转矩脉动大的缺点，将广义预测控制算法应用于感应电机的直接转矩控制系统中。该算法直接作用于直接转矩控制中的转速控制，不依赖于电机的具体模型，通过系统辨识与参数估计获得算法模型，具有在线辨识、滚动优化和对模型的要求不高等优点。给出感应电机的广义预测控制的控制律，并对该方法进行仿真及实验研究。结果表明，所提出的广义预测控制算法有效地减小了直接转矩控制在低速时的转矩脉动，且具有较好的动态响应特性。

感应电机无源性迭代学习转速控制

王璐，范波，邱玉林

河南科技大学信息工程学院

中信重工机械股份有限公司

摘要：如何有效应对感应电机复杂多变的非线性特性，是充分发挥电机本体性能并保持电机控制系统鲁棒性的关键。从能量的角度分析感应电机控制特性，提出了一种基于无源性迭代学习的感应电机转速控制方法，设计P型迭代学习控制器，利用其自学习能力来使控制性能渐趋期望，进一步提高系统鲁棒性。但由于系统转速阶跃给定造成系统控制量过大而引起超调。为了抑制系统超调的发生，对转速给定值进行了柔化处理，设计柔化方程，并加入微分项，形成PD型迭代学习控制器。仿真结果表明，系统转速曲线响应无超调，跟随性能良好。

先进机器人磁力操纵系统非线性驱动优化设计

任志民，林远翔，刘杨

运城职业技术大学  汽车工程系

荷兰屯特大学  电气工程系

运城学院  网络信息中心

摘要：研究一种介入式手术机器人磁力操纵系统，该系统是一种新型电磁驱动装置，采用带铁心的可移动线圈实现了大空间内的磁力驱动。运用目标区域磁场最大化方法，优化和求解了在有效载荷和散热约束条件下线圈模型的几何尺寸。在磁场的测控环节增加了一个雅可比逆矩阵，运用在线更新迭代映射方法按给定值产生驱动导管运动所需要的磁感应强度和梯度。通过特斯拉测量仪和霍耳效应传感器测量了半径为1 300 mm的球形工作空间内三个磁场轨迹，磁感应强度最小值为20 mT，最大值为80 mT，梯度为0.6 mT/mm。该装置具有较强的新颖性并达到预期效果。

极端负荷下并联有源滤波器谐波补偿方法

杨正东，施浩波

济南供电公司

中国电力科学研究院有限公司

摘要：对畸变电流信号的无静差追踪不能通过单一的PI控制完成，为提升电网电流质量，提出极端负荷下并联有源滤波器谐波补偿方法。创建极端负荷下三相四线制系统中并联有源滤波器的主电路拓扑结构，获得需补偿的畸变电流。建立基于SAPF控制与PI控制的复合控制系统，以畸变电流信号的基波周期特性为依据，重复控制误差信号，以提高追踪信号的稳定性与精准性。在此基础上，融入固定次数无静差控制技术，实现并联有源滤波器谐波补偿。搭建三相四线制系统平台进行实验，结果表明，该方法可降低电流畸变率，改善电流波形的正弦度，具有优越的动态性能与稳态性能。

基于关键断面辨识的复杂级联电网日前调度优化

李琦，陈艺华，郭斌

张德亮，郭少青

国网陕西省电力公司电力调度控制中心

北京清大科越股份有限公司

摘要：为解决新能源最大化消纳与预留运行断面潮流裕度之间的矛盾，实现电网运行效益提升、促进清洁能源消纳和确保电网安全稳定运行三项目标间的有序协调，提出了一种基于关键断面辨识的复杂级联电网日前协调优化方法。统筹考虑新能源与负荷两方面主要不确定性因素，提出了级联电网中断面越限风险评价指标，以辨识制约新能源消纳的关键断面。在坚持全局协调优化的基础上，根据关键断面分布，合理预留各调度机构的运行断面潮流调节资源。以新能源消纳和系统运行效益最大化为目标，并考虑关键断面调节能力充裕性等约束条件进行模型优化。结果表明：该方法能够有效实现安全、经济、清洁等目标有序衔接，在提升运行断面潮流安全性的基础上，有效提升级联电网系统的清洁能源消纳能力。

风险评估下的光伏高渗透率孤岛系统备用策略

谭笑盟，刘继春

四川大学  电气工程学院

成都卫士通信息产业股份有限公司西部大区成都营销中心

摘要：大规模接入光伏等新能源由于其波动性和不确定性，会从源端严重影响孤岛多能互补发电系统的供电可靠性，并使得系统面临一定风险。因此，合理的系统备用配置是新能源高渗透率下的孤岛电力系统避免较大的风险损失的关键。提出了一种两阶段的新能源高渗透率孤岛系统备用优化策略，第一阶段主要优化孤岛系统的小时级发电计划，在第二阶段中，建立了基于条件风险价值（CVaR）的分钟级系统备用优化模型，完成分钟级系统备用容量优化，再运用离散化的方法计算得到系统备用CVaR值，最后利用Cplex高效快速求解该模型。仿真结果表明，所提出的备用优化策略能够均衡备用变化风险和供电可靠性。

基于开发智慧云平台的日前建筑用电负荷

预测方法研究

潘广旭，宫池玉，李兴玉

胡军，李英杰，王瑞琪

内蒙古能源发电投资集团有限公司

电力工程技术研究院

摘要：作为电力系统设计规划、运行调度的重要一环，电力负荷预测受到强随机性、低精度的困扰，同时先进预测算法的落地实施关联数据管理系统，而传统数据管理系统底层数据资源传输与治理、预测信息应用十分不便。为了克服以上问题，基于云平台，在实现数据高效采集与治理的基础上，为电负荷预测提供天气预报以及历史电负荷信息；在日前负荷预测过程中，针对单一长短期记忆（LSTM）神经网络对时序数据挖掘能力不充分的情况，利用小波变换（WT）细化时序负荷高频分量，同时借助下一日温度、相对湿度预报信息，提升日前电负荷预测精度。结果表明，所提WT-LSTM方法表现了良好的预测效果，其两日均方根误差分别为185.56和179.56，比传统的LSTM网络预测精度分别提高了61.48%和12.51%。

考虑调峰资源互济的区域电网优化调度方法

方必武，肖亮，孙成

陈亦平，薛艳军，张德亮

南方电网公司  电力调度控制中心

北京清大科越股份有限公司

摘要：为了提升清洁能源消纳能力，充分利用各省区调峰资源，研究了不同类型电源调峰能力，提出了一种考虑调峰资源互济的区域电网优化调度方法。不同类型电源的调峰能力不同，基于燃煤机组调峰经济性差异，提出了基本调峰能力、不投油调峰能力、投油调峰能力三项评价指标，以量化省级电网不同经济区间下的系统调峰能力。考虑省区间调峰资源差异，构建了基于两层架构的区域电网优化调度方法。上层架构用于优化区域电网内各省级电网送受电计划，下层架构在给定送电计划基础上优化编制发电计划，确定燃煤机组调峰计划。通过两层架构间的迭代实现对区域电网优化调度问题的求解。在IEEE RTS-96三区域系统基础上构造算例，验证所提出方法的可行性。结果表明，该方法能直观量化各省区调峰能力，并通过经济评价指标实现跨区调峰资源互济，有助于提升区域电网清洁能源消纳能力。

拖挂大载荷特种车辆离散路径跟踪控制

周达，伟利国，袁玉龙，陆一乔

中国农业机械化科学研究院集团有限公司

中国中元国际工程有限公司

摘要：针对拖挂大载荷机组设备的特种车辆高精度路径跟踪问题，将纯追踪算法和积分控制算法有机结合，提出了一种基于离散路径的自动导航方法。首先介绍了车辆运动学模型、纯追踪算法模型、极限转角问题以及大载荷引起的导航静差问题。然后对纯追踪算法中预瞄点坐标的计算方法、车辆极限转角确定方法以及积分控制算法进行了详细阐述。通过对实验数据的整理和分析，得到如下结果：特种车辆在拖挂10 t载荷且最大行进速度为6 km/h时，路径跟踪最大横向偏差为0.15 m，平均偏差不超过0.1 m。

基于开关振荡的驱动电机匝绝缘故障诊断

严浩，巴桑，顾奕

上海电力大学  电气工程学院

国网西藏电力公司拉孜县供电公司

摘要：绝缘失效会引起电机匝间、相地和对地故障，轻则造成设备停机，重则危害人身安全，产生灾难性的后果。为了在匝绝缘劣化的早期能够对劣化状态进行在线灵敏监测，提出一种基于开关振荡的多频率特征逆变器驱动电机匝绝缘故障诊断的新方法。首先，利用高频电压传感器和高频电流传感器对信号进行提取；然后，判断是否为开关暂态过程，如果是，则提取开关瞬态下的电流幅值峰值，利用带通滤波器对信号进行多频带处理，并计算一个周期下的电流幅值峰值点的平均值，根据结果选出绝缘故障敏感频率；最后，做出不同工况下的开关瞬态下电流峰值点均值图及开关事件下电流幅值的散点图。根据实验结果可知，当绝缘发生劣化，可通过多频率特征下的开关振荡电流信号对匝绝缘进行故障诊断。

变电站工程现场智能测量设备数据批量导出系统设计应用研究

苏纪臣

国网宁夏电力有限公司

摘要：由于当前变电站工程现场智能测量设备数据处理效率较低以及导出时延较高，造成变电站工程施工进度缓慢，因此设计变电站工程现场智能测量设备数据批量导出系统。利用信息采集仪采集变电站工程现场智能测量设备数据，在此基础上利用SDH光纤环网将采集到的数据远程传输至数据中心，数据中心通过转换数据格式实现数据归一化处理，将完成归一化处理的数据利用K-means算法进行聚类处理，利用批量导出算法将聚类处理结果导出至Excel文件，便于变电站工程现场生产与管理人员使用。系统测试结果表明，所设计系统的数据处理与聚类时间较短，可批量导出变电站工程现场智能测量设备数据，且单条数据导出时延低于120 ms，运行40 s吞吐量高达8 264条，实际应用效果好。

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