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  • 【期刊】 基于深度置信网络的电力系统暂态稳定评估方法

    刊名:中国电机工程学报 作者:段献忠 ; 朱乔木 ; 党杰 ; 陈金富 ; 徐友平 ; 李银红 关键词:电力系统 ; 暂态稳定评估 ; 深度学习 ; 深度置信网络 ; 机器学习 机构:[1]强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学):湖北省武汉市430074 ; [1]强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学):湖北省武汉市430074 ; [2]华中电网有限公司 年份:2018
    摘要:为进一步提高电力系统暂态稳定评估(transient stability assessment,TSA)的准确率,将"深度学习"方法引入电力系统暂态稳定评估,提出一种基于深度置信网络(deep belief networks,DBN)的TSA方法。构建一组能够反映系统暂态稳定特性的32维原始特征作为DBN模型的输入量,稳定结果作为输出量,利用深层架构对稳定结果与系统特征之间的映射关系进行训练。采用一种先使用无标注样本进行贪心无监督学习,后使用有标注样本进行监督学习的方法训练DBN模型的参数。训练后的模型能充分利用深层架构的特征提取优势,并能够利用大量无标注数据提高模型的泛化能力。新英格兰10机39节点系统上的仿真结果表明所提方法比常用的暂态稳定评估方法准确率更高,且能够在仅少量训练样本和含有无关特征的情况下获得优越的评估性能。
  • 【期刊】 计及高维随机变量的随机响应面法概率潮流计算

    刊名:《中国电机工程学报》 作者:段献忠 ; 孙鑫 ; 陈金富 ; 鲁宗相 关键词:概率潮流 ; 随机响应面法 ; 奇异值分解 ; 全概率理论 ; 发电机调度 机构:华中科技大学电气与电子工程学院 ; 华中科技大学电气与电子工程学院 ; 清华大学电机系 年份:2018
    摘要:概率潮流计算能够处理电力系统中的各种不确定性因素,是可再生能源大规模接入背景下电力系统静态运行安全分析的重要工具。该文将奇异值分解技术和全概率理论引入随机响应面法概率潮流计算框架中,提出一种能够处理高维随机变量的概率潮流计算方法,并在概率潮流计算过程中考虑输电支路随机故障和常规发电机组的有功功率调度。采用标准测试系统对所提方法的有效性进行验证。算例仿真分析结果表明所提方法能够灵活处理多种类型的输入随机变量,并同时具有良好的计算效率和精度。
  • 【期刊】 含插电式混合动力汽车的机组组合问题

    刊名:电网技术 作者:段献忠 ; 李高望 ; 钱斌 ; 石东源 关键词:电动汽车 ; 机组组合 ; 充电负荷 ; 反向放电 机构:华中科技大学 ; 华中科技大学 年份:2013
    摘要:建立了以负荷峰谷差最小化为优化目标的计及用户行驶习惯的插电式混合动力汽车(plug-in hybrid electricvehicle,PHEV)智能充电模型,并对各时段PHEV的反向放电能力进行估算。以10机测试系统为算例,采用启发式二进制粒子群优化算法对机组组合模型进行求解,并对比分析了不同的PHEV控制方案对机组组合结果的影响。仿真结果表明,对PHEV采取不同的充放电控制方案,将对机组组合的优化结果产生显著的影响。采用智能充电策略,并利用PHEV的反向放电能力为电网提供备用,将使机组的发电成本降至最低。
  • 【期刊】 自适应选择进化算法的多目标无功优化方法

    刊名:中国电机工程学报 作者:段献忠 ; 李鸿鑫 ; 李银红 ; 陈金富 关键词:无功优化 ; 多目标 ; 多种进化算法 ; 自适应选择 ; 帕累托最优 机构:华中科技大学 ; 华中科技大学 年份:2013
    摘要:基于帕累托最优概念的多目标进化算法在电力系统无功优化领域已有广泛应用,但目前通过某种单一算法求解的方式由于进化算子的唯一性,难以保证进化过程不同寻优阶段的普适性和鲁棒性,因此提出一种基于多种进化算法自适应选择的多目标无功优化方法。通过分析已有多目标进化算法的特征,考虑协调性与互补性,建立包含4类算法的备选池;在进化过程不同阶段根据寻优性能自适应地确定备选算法的使用比例,从而综合多种算法的性能优势,提高整体寻优效率。以IEEE 30节点标准系统的多目标无功优化为算例,从帕累托前沿、外部解及C指标等方面与已有单一算法的优化结果进行比较,表明所提新方法在整个进化过程中都显示出了更优的收敛特性。
  • 【期刊】 混合多馈入直流系统换相失败免疫水平快速评估方法

    刊名:中国电机工程学报 作者:段献忠 ; 肖浩 ; 李银红 ; 何璇 ; 肖逸 关键词:混合多馈入直流输电系统 ; 换相失败 ; 换相失败免疫因子 ; 电压稳定因子 ; 戴维南等值 机构:华中科技大学电气与电子工程学院 ; 华中科技大学电气与电子工程学院 年份:2017
    摘要:针对目前混合多馈入直流输电系统(hybrid multiinfeed high voltage direct current,HMIDC)换相失败研究中采用仿真手段而导致计算量大的情况,提出了一种其换相失败免疫水平的快速评估方法。首先针对单馈入电网换相换流器高压直流输电(line commutated converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)系统,提出了计及直流系统一、二次参数影响的基于电压稳定因子(voltage stability indicator,VSI)的换相失败免疫水平快速评估方法,基于CIGRE Benchmark标准直流系统搭建了LCC-HVDC测试算例,仿真分析了所提方法的准确性和快速性;建立了HMIDC系统在LCC-HVDC换流母线处的双母线戴维南等值单馈入分析模型,然后定义了在对应LCC-HVDC换流母线处的等值单馈入电压稳定因子(equivalent voltage stability indicator,EVSI)。在分析换流器功率–电压特性和相角–电压特性的基础上,研究了EVSI的求取方法;最后提出了基于EVSI的HMIDC换相失败免疫水平快速评估方法,基于混合双馈入直流输电系统模型的仿真结果验证了所提方法的有效性。
  • 【期刊】 无功优化多目标模型转换方法的等值线分析

    刊名:电工技术学报 作者:段献忠 ; 李智欢 ; 李银红 关键词:无功优化 ; 多目标优化 ; 等值线 ; 模糊理论 ; 帕累托最优 机构:华中科技大学电力安全与高效湖北省重点实验室 ; 华中科技大学电力安全与高效湖北省重点实验室 年份:2012
    摘要:引入地理学中等值线的概念,提出一种能够对多目标模型转换方法的转换原理及特性进行分析、比较及分类的等值线分析方法。在归纳了各类无功优化多目标模型转化方法特点的基础上,通过在目标空间绘制各种方法所对应的等值线,从几何的角度,探讨了各模型转换方法所确定的寻优方向,并参考近似帕累托最优解集,研究了各种模型转化方法中最优解的几何意义。最后根据等值线的形状及分布,对模型转换方法进行了系统的归类。
  • 【期刊】 计及输入变量相关性的半不变量法概率潮流计算

    刊名:中国电机工程学报 作者:段献忠 ; 石东源 ; 蔡德福 ; 陈金富 ; 李慧杰 ; 姚美齐 关键词:概率潮流 ; 半不变量法 ; 相关性 ; Cholesky分解 ; 蒙特卡罗抽样 机构:华中科技大学 ; 华中科技大学 ; 阿尔斯通技术中心有限公司 年份:2012
    摘要:概率潮流(probabilistic load flow,PLF)计算是电力系统稳态运行分析的重要工具。传统半不变量法概率潮流(PLF based on cumulant method,PLF-CM)要求各输入变量相互独立,这使其不能直接应用于输入变量具有相关性的场合。针对这一情况,提出一种基于Cholesky分解的计及输入变量相关性的PLF-CM计算方法。同时,为解决一些输入变量的半不变量难以被常规数值方法求解的问题,提出基于蒙特卡罗抽样的方法,该方法利用输入变量的样本计算其半不变量。对改进的IEEE 14节点系统进行仿真计算,结果验证了所提方法的有效性、准确性和实用性。在此基础上利用所提方法分析了风速相关性对系统运行特性的影响。结果表明系统运行特性受风速相关性影响较大。
  • 【期刊】 基于证据理论的数字化变电站继电保护容错方法

    刊名:电工技术学报 作者:段献忠 ; 朱林 ; 苏盛 ; 李银红 关键词:继电保护容错 ; 证据理论 ; 数字化变电站 ; 信息融合 ; 证据可信度 机构:华中科技大学电力安全与高效湖北重点实验室 ; 华中科技大学电力安全与高效湖北重点实验室 年份:2011
    摘要:在数字化变电站时代,过程层采样值信息的网络化传输和共享使得利用冗余信息快速识别错误数据成为可能。本文提出了一种对多源互感器数据进行综合分析以辨识错误数据,并防止继电保护装置误动的新方法。在介绍新方法基本原理的基础上,分析了证据的生成法则、融合信息的选取以及算法流程等关键问题,并对算法的有效性和实时性进行了仿真分析。仿真结果表明,所提方法可有效地防止错误数据引起的继电保护误动,信息融合算法与继电保护算法的时间相当,可形成并行处理。此外,该方法还可对数据采集系统进行在线监测和诊断。
  • 【期刊】 高压直流输电系统直流保护整定预备量分析

    刊名:电力系统自动化 作者:段献忠 ; 刘登峰 ; 李银红 ; 石东源 ; 傅闯 关键词:高压直流输电 ; 直流保护 ; 整定计算 ; 整定预备量 机构:华中科技大学电力安全与高效湖北省重点实验室 ; 华中科技大学电力安全与高效湖北省重点实验室 ; 中国南方电网技术研究中心 年份:2011
    摘要:基于电磁暂态仿真整定直流保护定值目前存在着容易遗漏故障量极限值、工作量偏大和整定自动化程度较低等缺点。针对这些影响保护定值合理性的现状,提出了直流保护整定预备量的定义,分析了系统运行方式和故障时刻对预备量的影响,进而提出了获取预备量的方法。基于上述研究设计了仿真研究直流保护定值的整定流程,并归纳了直流保护整定所涉及到的全部预备量。仿真结果表明:该方法可以在不遗漏极限值的同时合理地降低仿真计算量;按照设计的整定计算流程和归纳的整定预备量开展直流保护整定工作,可以显著降低工作量和提高自动整定程度,从而提高保护定值的合理性,有利于系统、规范地开展直流保护整定工作。
  • 【期刊】 适用于两电平电压源型换流器的直流故障清除辅助拓扑

    刊名:电力系统自动化 作者:段献忠 ; 蓝童琨 ; 李银红 ; 罗强 ; 陈朝晖 关键词:直流故障清除 ; 两电平电压源型换流器 ; 超导故障电流限制器 ; 故障特性 机构:[1]强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学) ; [1]强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学) ; [2]电力安全与高效湖北省重点实验室(华中科技大学) ; [3]华中科技大学电气与电子工程学院 ; [4]中国南方电网电力调度控制中心 年份:2018
    摘要:两电平电压源型换流器在35kV及以下电压等级输电场合具有较高的成本效率比,因此被广泛应用于风电并网等低压领域。但是,其不具备直流故障清除能力的特点,给电网设备安全造成了较大的影响。基于以上背景,文中提出了适用于两电平电压源型换流器的直流故障清除辅助拓扑。该辅助拓扑使用超导故障电流限制器,大幅降低了故障电流;基于电流谐振的思路,可实现在电流过零时将故障清除。采用该辅助拓扑的直流故障清除方案,相比于采用交流断路器的方案,具有清除时间短、故障电流小的优点;相比于采用直流断路器的方案,具有电压变化率小、成本低的优点。最后,在PSCAD/EMTDC中验证了所提辅助拓扑的正确性与有效性。
  • 【期刊】 全球暖化与电力系统的相互影响综述

    刊名:电网技术 作者:段献忠 ; 苏盛 ; 陈金富 关键词:全球暖化 ; 电力系统 ; 极端天气 ; 减排 机构:华中科技大学电气与电子工程学院 ; 华中科技大学电气与电子工程学院 年份:2010
    摘要:通过分析气候模式随全球暖化的变化趋势,阐述了全球暖化对电力系统发、输、配、用电各环节的影响,讨论了全球暖化造成极端天气事件的频率和强度升高对电网安全稳定运行的危害。总结了电力系统主动和被动应对全球暖化的技术措施,综述了通过节能降耗、提高能源利用效率和采用新技术降低温室气体排放的方式延缓全球暖化发展进程的技术手段。分析了在气候变化率加大、电网可控性降低情况下通过改进检修和引入新型控制方法提高电网健壮性和可控性的方法。
  • 【期刊】 基于灰狼优化算法的多机电力系统稳定器参数最优设计

    刊名:电网技术 作者:段献忠 ; 左剑 ; 张程稳 ; 肖逸 ; 李银红 关键词:灰狼优化算法(GWO) ; 机电振荡 ; 多机电力系统 ; 参数优化 ; 电力系统稳定器(PSS) 机构:华中科技大学 ; 华中科技大学 年份:2017
    摘要:灰狼优化(grey wolf optimizer,GWO)算法作为一种新的、高效的群体智能优化算法,可应用于电力系统优化问题。提出了采用GWO算法的多机电力系统稳定器参数优化设计方案。将传统超前-滞后型电力系统稳定器(PSS)的参数设计建模为基于特征值的二次性能目标优化问题,通过向左半复平面移动机电振荡特征值实现对不同运行状态下机电模态阻尼系数的最大化进行寻优。GWO算法具有对初始取值不敏感,优化效率较高和全局寻优性能好等特点,因此被用来迭代搜索最优PSS参数值。通过IEEE New England 39节点算例的特征值分析和非线性时域仿真,验证了基于GWO算法优化整定的电力系统PSS在各种系统运行状态下抑制系统机电振荡的有效性和鲁棒性,并通过与传统相位补偿方法设计的PSS阻尼性能对比,表明所提GWO算法优化PSS参数具有明显优越性。进一步的算法性能分析表明,GWO算法具有对初值不敏感和稳健性强等优点。
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