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关键词： 冗余   DP   闭环电力系统   暂态仿真   短路试验  

摘要： 基于多型冗余DP闭环电网船舶建造经验,开展冗余DP船舶闭环电力系统暂态稳定性仿真分析和试验验证研究,论述了暂态仿真分析的必要性,通过对相关规范和标准的研究,归纳总结了暂态仿真的一般程序和方法、暂态稳定性试验验证方法,并实船应用于DP2低压闭环电力系统和DP3中压闭环电力系统船舶的暂态仿真分析和试验,可供后续类似船舶建造参考。

关键词： 核极限学习机   暂态稳定   皮尔逊相关系数   相量测量单元   输入特征  

摘要： 为准确及时地监测电力系统的运行状态,提出一种基于皮尔逊相关系数(Pearson Correlation Coefficient,PCC)和核极限学习机(Kernel Extreme Learning Machine,KELM)的电力系统暂态稳定分析方法。首先,利用电力系统仿真软件PSS/E进行数据生成;然后,使用PCC对电力系统运行特征进行相关性检测,进而选出关键特征;最后,对KELM模型进行训练。在实际应用时,当相量测量单元(Phasor Measurement Unit,PMU)所采集的电力系统实时运行信息被发送到训练好的KELM模型时,可立即提供暂态稳定分析结果。此外,设计了模型更新过程以应对电力系统运行条件的变化,并在新英格兰10机39节点系统验证了该方法的有效性。

关键词： 案例驱动教学   线上线下相混合   教学实践   电力系统暂态分析  

摘要： 针对“电力系统暂态分析”教学过程存在理论性强和教学方式单一的问题,教学团队探索基于案例驱动的线上线下相混合教学模式。教学过程中,以典型案例为知识载体,激发学生的学习兴趣;充分发挥线上优质教学资源优势,丰富教学方法;线下教学中以问题为导向,发挥教师和学生的主体地位,培养学生的创造性思维,提高学生解决复杂工程问题的能力。

关键词： 暂态稳定性   等面积定则   虚拟仿真   单相接地短路  

摘要： 使用RT-Lab虚拟仿真平台,建立单机-无穷大电网的电磁暂态仿真模型,研究电力系统暂态过程中加速能量、减速能量以及损耗能量的计算方法,编写相关程序。以单相接地、两相接地短路为例,计算加速、减速过程中的能量以及损耗能量,表明了暂态过程中的能量守恒。研究了强行励磁、快关汽门对电力系统暂态过程中加、减速能量的影响。建立虚拟仿真实验及提出能量计算方法有助于学生深刻地理解电力系统暂态过程中的能量守恒,更加准确地掌握等面积定则的使用方法。

关键词： 静态负荷模型   ZIP负荷   暂态稳定  

摘要： 随着电网复杂程度不断提升,人们对其安全稳定性越来越重视。负荷模型的正确选取与电网安全稳定性密切相关。本文以静态负荷模型为研究对象,选取感应电动机并联ZIP负荷的经典负荷模型,并利用IEEE 3机9节点系统进行了仿真。通过设置三种不同的静态负荷模型,在三相短路故障发生时得到它们对电力系统暂态稳定性的影响结果并进行了分析。仿真结果表明,恒功率模型与恒阻抗模型相比,恒功率模型的波动范围更小、安全性更强、稳定性更优,因此应当谨慎正确地选取静态负荷模型。

关键词： 新能源电力系统   瞬态能量函数法   暂态稳定性   改善策略  

摘要： 随着“双碳”目标的提出并持续推进,电力系统向清洁型方向转变的需求更加强烈,更多的新能源出力将代替常规发电机组出力,导致系统的稳定性发生改变。基于瞬态能量函数法对常规机组被新能源机组取代后的电力系统的暂态稳定性进行分析,探讨新能源比例不断提高对电力系统造成的影响,并提出改善策略。

关键词： 高比例新能源电力系统   暂态频率稳定分析   调频控制方法   频率响应  

摘要： 在“双碳”战略目标下,我国将构建高比例新能源电力系统。高比例新能源电力系统的转动惯量和调频容量降低、故障冲击功率提升,使大电网暂态频率稳定受到威胁。当前的调频控制方法及其所依赖的分析模型难以很好地适用于高比例新能源电力系统。为适应暂态频率稳定要求,需探索新的调频控制方法。为了更好地理解高比例新能源电力系统的暂态频率稳定问题,准备调频应对策略,对暂态频率稳定分析与调频控制方法的研究现状进行综述和展望。首先,归纳现有暂态频率分析模型,然后从系统和厂站2个层面梳理了调频控制方法的研究现状,从分析基础出发归纳不同调频控制方法的适用特性。最后,总结了高比例新能源电力系统暂态频率稳定分析与调频控制的特征变化及其影响,并对未来可能的发展思路进行展望。

关键词： 课程思政   融合教学   教学改革   电力系统暂态分析   教学设计  

摘要： 课程思政可促进高校育人模式的创新发展,是实现教学育人协同发展的重要途径。该文围绕电力系统暂态分析课在课程思政教育中的探索与实践,介绍在电气工程核心专业课程中使思政育人与专业教学融合的方法。该课程以社会主义核心价值观和新工科背景下的课程思政理念为指导,设计集课程思政目标、专业教学内容、融合教学模式和课程思政评价考核“四位一体”的课程思政教学内容体系。分别从丰富思政案例、灵活多样思政教学和聚焦实事热点等角度展开积极探索,提出实施课程思政的具体举措,以期落实“立德树人”根本任务,为培养“知农、爱农”的农村电气化高素质人才提供理论指导和实践借鉴,进而助力乡村振兴战略的实施。

关键词： 暂态稳定仿真   相量分析   收敛性   自适应变步长  

摘要： 电力系统是现代工业社会中不可或缺的基础设施,其安全稳定运行对于国家经济和社会的发展至关重要。随着电网的大规模互联与高比例新能源、电力电子装备的接入,电力系统的稳定问题日益复杂化。电力系统暂态相量仿真作为研究系统稳定问题的重要工具,在应对规模庞大、动态特性复杂的新型电力系统暂态仿真时,需要相应地提升相量仿真算法的求解收敛性与计算效率。论文围绕新型电力系统的暂态相量仿真分析开展研究,首先分析暂态相量仿真的数学模型和求解算法,解释采用交替求解法进行仿真计算的收敛机理,然后分别提出基于非线性方程组高阶迭代方法的改进交替求解法以及基于收敛性指标的自适应变步长算法,最后设计并开发集成各类仿真算法的电力系统机电暂态相量仿真程序。论文主要研究工作如下:1)研究了电力系统机电暂态相量仿真交替求解法的收敛机理,从交替求解法的常规求解流程出发,在不动点迭代的框架下对交替求解流程进行重新梳理与分析,并基于不动点迭代与牛顿法的理论对提升交替求解过程收敛性的各类方法进行解释。2)提出了基于斯蒂芬逊迭代的改进交替求解算法。在传统交替求解法的求解流程中引入具有二阶收敛性的斯蒂芬逊迭代,在不提升算法计算复杂度的情况下,提高算法的收敛阶数,从而使交替求解法在每时步的迭代中能够快速收敛。对比分析了所提算法与交替求解牛顿法的计算量,并综合测试了所提算法在适应系统刚性、求解收敛性以及计算效率方面的优势。3)研究基于迭代过程数据的交替求解自适应变步长判据。分析变步长算法的基本原理,提出采用一段时间内发电机角速度的相对极差以及仿真过程中各时步的迭代次数,制定综合判据来判断是否进行变步长的策略,并在大电网算例中综合测试算法的正确性与效率提升。4)设计并开发了集成论文所提算法以及电网模型的机电暂态仿真软件。

关键词： 电力系统暂态稳定评估   深度学习   CNN   注意力机制   特征融合  

摘要： 近些年来,计算机水平的快速发展更新,使得深度学习在各行各业的应用逐渐崭露头角,机器翻译、图像识别、目标检测等已在人们的生活中随处可见。与此同时,随着社会的快速发展,电力的应用也逐渐普及并走向日常,同时伴随着大量风电光伏器件的接入,其电力网络的规模,产生的数据种类,以及数据量都在以指数级的形式增长。维持安全稳定是电力系统运行的一个基本要求,因此为了避免电力系统发生扰动时出现破坏性事故的发生,有必要运用电力系统稳定评估的方法,在发生事故时能够快速准确地判断系统的暂态稳定性并为进一步的预防控制提供参照信息。本文基于电力系统的暂态稳定时域分析,结合深度学习,主要的研究工作如下: (1)以一个10机39节点系统为研究对象,通过仿真获得描述系统状态的多维特征向量数据,并在不同的负荷水平以及不同的故障切除时间下验证数据集的正确性。 (2)将卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)与注意力机制(Attention Mechanism)融合后的网络模型进行电力系统的暂态稳定评估。卷积神经网络能够较好地处理高维数据,提取数据之间的隐藏特征,因而在深度学习领域内最常用表现相对较好。注意力机制是基于人工视觉发展而来,能够关注更加重要的信息忽略相对次要的信息。通过设立多组对比实验分析了一些超参数对于网络的影响,同时将设计的网络与传统的机器学习算法之间进行对比测试,验证所提模型在进行暂态稳定分类时的优越性。并通过设置不同的数据采样周波、不同的数据采样噪声对网络的影响,进一步验证所提模型在面对系统发生干扰时的鲁棒性。 (3)通过对于注意力机制的原理进行分析,提出改进注意力机制的深度网络模型,使其减少注意力机制的计算复杂度,以此来减少在进行电力系统暂态稳定分类过程中的计算时间。同时考虑到随着卷积的使用会导致特征之间的联系相对较弱,通过采用特征之间的融合来增强前后数据之间的联系,对注意力机制的Query作进一步的改进,提高在进行暂态稳定分类过程中的准确率。通过多组对比试验筛选出减少计算复杂度注意机制最优的添加位置,并通过采用不同的特征融合方法来验证该方法的有效性以及适用性,最后通过在CEPRI36节点系统下对模型的泛化性以及鲁棒性进行进一步的验证。