華北電力大學學報(自然科學版)

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　　發電廠設備的運行與控制、電力系統自動化、繼電保護、節能技術

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　　閱讀推薦：華北電力大學學報(社會科學版)

　　《華北電力大學學報》(社會科學版)(雙月刊)曾用刊名：(北京動力經濟學院學報(社會科學版))1994年創刊，創刊以來，本刊以上乘的編校質量、突出的學術品格受到業內外人士的廣泛好評。本刊欄目“電力經濟研究”被評為“北京市高校人文社會科學學報優秀欄目”，主編王佃啟獲得“全國高校社科學報事業突出貢獻獎”、“北京市高校人文社會科學學報優秀主編”、“全國理工農醫院校社會科學學報優秀主編”稱號。

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基于物理機理增強與時空特征協同的光伏故障在線診斷方法

摘要：針對并網光伏系統在線運維場景中故障類型多、工況擾動強以及僅依賴逆變器側監測量易出現特征混淆的問題，本文提出一種融合光伏物理機理特征的圖卷積神經網絡-雙向長短期記憶-注意力機制的故障診斷方法。首先引入光伏物理機理模型擴充原始電氣特征空間，將逆變器時序數據映射為圖網絡節點，并通過皮爾遜相關系數構建加權拓撲圖，在殘差圖卷積網絡（ResGCN）中實現關鍵變量間的空間耦合特征提取；其次，將節點嵌入向量輸入雙...

考慮調頻動態服務收益與容量退化的電池儲能配置方法

摘要：合理配置電池儲能（Battery Energy Storage System，BESS）是提升新能源消納能力的重要手段。針對現有BESS配置方法難以同時兼顧調頻收益動態變化與容量退化對長期經濟性的影響問題，構建了考慮調頻動態服務收益與容量退化的BESS雙層配置模型。上層以全壽命周期凈現值最大化為目標進行容量配置，下層包括調頻動態服務收益模型與調頻容量退化模型。其中收益模型結合日前與實時市場，實現B...

基于PSO算法的MC-GFM次/超同步振蕩抑制策略

摘要：構網型控制策略能有效提高新能源機組在弱電網中的穩定性，但在強電網中存在次/超同步振蕩風險。為解決該問題，提出一種采用附加阻尼控制器（SDC）的構網型變流器（MC-GFM）次/超同步振蕩抑制策略，并基于粒子群優化（PSO）算法對附加阻尼控制參數進行優化整定，使其具備良好參數魯棒性。首先，建立MC-GFM的阻抗模型，研究其電網強度適應范圍；其次，在電壓環中進行SDC設計，通過阻抗重塑提升系統穩定性，并...

基于飽和導通壓降和柵極過沖電壓的焊接型IGBT模塊鍵合線狀態監測模型

摘要：鍵合線作為焊接型IGBT模塊中連接內部芯片和外部電路的“橋梁”，在長期電熱力耦合作用下極易發生老化失效，因此對其狀態進行有效監測具有重要意義。針對現有監測方法主要考慮脫落這一故障，較少考慮鍵合線在實際情況下的漸進退化以及單參數監測準確率有限的問題。通過對不同功率循環次數下IGBT的鍵合線進行電阻測試，揭示了鍵合線等效電阻隨老化程度的變化規律。其次，對IGBT模塊進行雙脈沖試驗，提取并分析了飽和導通...

基于特征向量庫構建和雙層博弈優化的凈負荷分解模型

摘要：針對現有凈負荷分解方法依賴已知發電數據作為監督信號、且缺乏多特征權重動態協調機制導致泛化能力受限的問題，提出一種基于特征向量庫構建和雙層博弈優化的凈負荷分解模型。首先，構建包含分布式光伏(Distributed Photovoltaic， DPV)、電動汽車(Electric Vehicle， EV)及實際負荷(Actual Load， AL)的多維度特征向量庫，以實現對資源特性的精細化表征。其次...

超臨界鍋爐深度調峰高溫再熱汽溫的深度神經網絡預測

摘要：為應對新型電力系統對煤電機組靈活性運行日益增加的需求，現役機組最小發電出力通常已降至25%—40%額定負荷。超臨界鍋爐深度調峰至25%負荷以下時，高溫再熱器的安全運行面臨多重挑戰。以某深度調峰至18%額定負荷的超臨界電站鍋爐為研究對象，提出一種融合灰色關聯分析與貝葉斯優化的CNN-LSTM-Attention高溫再熱汽溫預測模型，在此基礎上系統研究差異化濾波策略及神經網絡架構對預測性能的影響，并進...

適用于FPGA解算器的計算矩陣高效獲取方法

摘要：隨著大規模電力電子裝備在電網中的廣泛接入，電磁暫態仿真在裝置設計、控制策略驗證和現場調試中的作用日益突出，但傳統基于CPU的仿真平臺在小步長、大規模場景下難以滿足實時性需求，現有現場可編程門陣列（Field-Programmable Gate Array，FPGA）加速方案又存在編譯時間長、開發門檻高、模型移植成本高等問題。面向免編譯FPGA通用解算器，提出了一種新形式的仿真計算矩陣及配套FPGA...

基于自適應角頻率控制的VSG頻率優化策略

摘要：虛擬同步發電機（VSG）通過增加阻尼抑制動態振蕩時，會降低VSG跟隨電網頻率變化的能力。為解決該問題，提出一種基于自適應角頻率控制的VSG頻率調節控制。首先基于VSG小信號模型，分析慣量與阻尼參數對系統輸出特性的作用機理，提出一種自適應調節策略，對慣量阻尼參數進行動態整定；然后將角頻率偏差的前饋補償通道和反饋補償通道引入控制環節，通過分析不同參數的零極點分布圖以及bode圖，合理設計參數，重塑系統...

面向大規模光伏外送電網暫態電壓支撐的構網型STATCOM參數協同優化

摘要：隨著大規模光伏（PV）基地外送規模持續擴大，場站在電網故障暫態過程中的電壓支撐不足及故障切除后的過電壓問題日益突出。針對光伏逆變器與構網型靜止同步補償器（GFM-STATCOM）在并網點并聯運行時存在動態無功耦合、進而影響暫態支撐效果的問題，面向光伏外送系統構建了包含光伏逆變器、構網型靜止同步補償器及外部電網的復頻域導納模型，并在此基礎上推導得到構網型靜止同步補償器q軸無功電流通道的閉式表達式，從...

考慮雙重序電壓因子優化的反時限零序電流保護方案

摘要：傳統反時限零序電流保護在兩相高阻接地故障時動作時間過長，且近端故障選擇性不足。為解決上述問題，提出一種基于雙重序電壓因子優化的反時限零序電流保護方案。首先，利用零序電壓與負序電壓的比值構造高阻判別因子，以反映過渡電阻的變化趨勢，并采用Sigmoid型函數對其進行優化，將輸出嚴格限定在(0，1)區間；其次，基于負序參考電壓構造距離判別因子以識別故障位置，并引入雙參數指數族函數優化其靈敏度分布。在此基...

高光伏滲透率配電網電壓與諧波治理多調節資源優化配置研究

摘要：面向中低壓配電網中分布式電源高比例滲透引起的電壓越限和諧波超標問題，提出一種考慮光伏逆變器剩余容量參與電壓越限與諧波治理的SVG與APF優化配置策略。首先，基于改進靈敏度指標與拓撲權重構造相似度，進行Louvain社團劃分，得到物理一致且模塊度高的配電網區域結構；繼而提出衡量電壓越限與諧波超標治理能力的傳統靈敏度、衡量電壓越限與諧波超標超限程度的自身嚴重度與衡量治理作用分布的均衡程度的均勻性，并給...

計及IIDG出力特性的風險定值篩選及優化方法

摘要：分布式光伏、風機等并網主體出力具有隨機性、間歇性和波動性，導致配電網保護面臨“誤動”、“拒動”風險，現有研究欠缺有效的風險定值篩選方法，在配網運行過程中無法及時篩選并優化風險定值。針對該問題，提出一種計及逆變型分布式電源（Inverter Interfaced Distributed Generators，IIDG）出力特性的風險定值篩選及優化方法，結合IIDG故障響應特性及IIDG并網對保護動作...

基于多特征融合的同步發電機定子匝間故障診斷

摘要：針對單一信號故障診斷魯棒性不足以及神經網絡模型在同步發電機故障診斷中解釋性差的問題，本文提出一種基于物理信息神經網絡(Physics-Informed Neural Network，PINN）與視覺Transformer（ViT）融合模型的同步發電機故障診斷方法。該方法以同步發電機的多源監測數據作為輸入，故障診斷結果作為輸出。首先，結合同步發電機的機電暫態模型與內部電磁暫態方程構建PINN模型，利...

機械振動-電場耦合作用下的絕緣油中氣泡溶解特性

摘要：特高壓并聯電抗器在長期運行過程中，內部絕緣油由于過熱、局部放電等因素產生H?、CH?等氣體，部分表現為氣泡形式，并逐漸溶解于絕緣油中。為探究電場-振動耦合應力作用下氣泡在絕緣油中的溶解特性，搭建了多物理場氣泡溶解實驗平臺，以H?、CH?為例，研究了工頻電壓條件下振動幅值、頻率對油中氣泡溶解的影響規律。結果表明：在工頻電壓條件下，振動頻率和幅值均會顯著增大絕緣油中氣泡的溶解速率；在同一條件下，振動幅...

基于樣本擴充與IRIME優化CatBoost的變壓器故障診斷方法

摘要：為提高對油浸式變壓器的故障診斷準確率，提出一種基于樣本擴充與改進霜冰優化算法（improved rime optimization algorithm，IRIME）優化CatBoost的變壓器油中溶解氣體分析故障診斷方法。首先，利用改進的核密度估計自適應綜合過采樣算法（kernel based adaptive synthetic sampling，KernelADASYN）對原始數據集的少數類故...

計及分布式電源不確定性的新型配電網綜合風險評估

摘要：為應對高比例分布式電源接入給配電網帶來的多屬性、跨維度的運行風險，解決傳統評估方法在刻畫分布式電源出力不確定性、協調多準則指標和權重分配一致性方面的不足。提出一種基于藤Copula-DBSCAN-高斯混合模型（GMM）生成典型場景及博弈論組合賦權的新型配電網綜合風險評估模型。首先，基于分季R藤Copula模型精細化刻畫風光荷出力時變相關性。其次，采用DBSCAN與GMM相結合的場景生成算法處理海量...

多園區綜合能源系統混合博弈低碳經濟調度研究

摘要：針對現有研究難以協調多園區綜合能源系統(PIES)中多主體利益與資源的問題，提出了融合內部主從博弈與外部合作博弈的混合博弈低碳經濟調度策略。在單個PIES內部，建立以綜合能源系統運營商(IESO)為領導者，負荷聚合商(LA)和儲能服務商(ESS)為跟隨者的Stackelberg博弈模型，激勵需求響應與儲能優化；在多個PIES之間，建立以各IESO為平等主體的合作博弈模型，通過Shapley值公平分...

青海沙戈荒地區輸電線路沿線沙塵特性研究

摘要：青海省的沙漠、戈壁、荒漠地區風電光伏基地建設規模宏大且分布廣泛，但沙塵災害嚴重影響電力系統安全穩定運行。獲取真實風沙參數對于強風沙天氣模擬及電力設備絕緣試驗方案制定具有重要意義，而現有研究采樣高度有限，檢測手段匱乏，無法獲得輸電線路沿線真實風沙參數。為此，基于國家氣象信息中心數據，分析青海地區歷史天氣特征，選擇代表性采樣點，安裝風速監測、沙塵收集設備，利用激光粒度分析、X射線衍射分析等手段獲得沙塵...

考慮電熱耦合的地源-空氣源熱泵聯合系統優化運行

摘要：針對嚴寒地區能源利用效率偏低，地源熱泵（GSHP）應用中易出現土壤吸排熱失衡的核心問題，提出一種地源（GSHP）-空氣源熱泵(ASHP)聯合系統運行控制策略，重點探索熱泵特性互補機制、不同熱泵容量配比影響及非供暖季補熱優化路徑。首先，建立GSHP與ASHP的仿真模型，分析不同工況下熱泵的電熱轉換效率，據此制定溫度閾值啟停的運行控制策略。其次，以河北某地區為研究對象開展全年運行模擬，引入階梯式碳交易...

基于半監督學習和雙通道的電機故障實體識別方法

摘要：電機故障知識圖譜中蘊含大量與電力系統穩定運行相關的信息，電力實體識別作為建模領域知識圖譜的基礎，依托的電機故障文本的數據基數小，現有識別模型無法準確表征其語義和全面提取其特征，且全監督范式下使用有限的標注數據訓練模型，無標注數據無法被充分利用。針對上述問題，提出一種基于半監督學習和雙通道的電機故障實體識別模型（semi-supervised macbert-based dual-channel p...

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