2020年度《中国电机工程学报》“领跑者5000”论文

来源：中国电机工程学报

领跑者5000(简称F5000),是中国科学技术信息研究所自2000年开始立项开发的国家级研究课题，旨在将中国精品科技期刊上发表的部分优秀论文推向国内外的高端平台，在更大范围内向世界展示和推广我国最重要的科研成果，以扩大期刊和作者的学术影响力，引领我国高水平科技期刊事业的发展和成长。

行业视野: F5000
类别; 87个
关键词; 88位
专家; 17篇
论文; 4848IP
点击量; 2557次
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考虑风电消纳的电力系统源荷协调多目标优化方法

作者(Author)：刘文颖, 文晶, 谢昶, 王维洲, 梁琛

摘要：随着风电的快速发展，其出力的随机性和间歇性导致常规电源的调节压力不断增大，传统的调度运行方式已经不能满足大规模风电的送出需求。该文将具有可调节特性的高载能负荷作为消纳风电的重要手段，与常规电源共同参与电网的优化调度，形成源荷协调优化运行的调度模式。在深入研究源荷协调运行特性的基础上，综合考虑源荷协调对风电消纳和系统运行的影响，以风电消纳电量最大和系统运行成本最小为目标建立源荷协调多目标优化模型，并采用多目标差分算法对模型进行求解。以甘肃电网为实例进行仿真说明，验证了所提方法能够有效降低系统运行成本，提高风电消纳水平。

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基于事故链及动态故障树的电网连锁故障风险评估模型

作者(Author)：丁明 , 肖遥 , 张晶晶 , 何剑

摘要：在分析现有电网连锁故障事故链模型不足的基础上，提出基于事故链模型与模糊聚类算法预测连锁故障的发展模式，运用动态故障树理论评估支路的重要度。首先，在事故链预测阶段，利用模糊聚类算法对支路进行分类，选取关联性最高的为下级环节，在减少工作量的同时克服现有预测方法的局限性。其次，基于事故链集建立连锁故障的动态故障树模型，利用动态故障树理论计算事故链的概率和风险，完善支路的重要度评估模型。最后以 IEEE39 节点系统为例进行计算，通过对结果的比较分析，验证所提模型和算法的合理性。

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基于交替方向乘子法的动态经济调度分散式优化

作者(Author)：李佩杰, 陆镛, 白晓清, 韦化

摘要：跟踪凸优化理论最新进展，基于交替方向乘子法，提出一种动态经济调度问题的分散式优化方法，以解决集中式优化调度在智能电网下面临的诸多困难。借鉴 IEC 61970 标准中 CIM 建模思路，将电网模型解耦为设备、端子和连通点模型，使传统的网络模型转换为一个分散式的电气模型。在算法上，通过每次迭代中邻近设备间少量的消息传递，实现各设备子优化问题的并行求解。所提方法无需全局协调和同步迭代，呈现即插即用和自愈的特性；所建子优化模型的目标函数和约束均为凸，保证了算法的收敛性。几个系统的计算表明，所提方法具有极高的计算效率和良好的收敛性，是适应未来电网发展的新思路。

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基于博弈论的多微电网系统交易模式研究

作者(Author)：赵敏 , 沈沉 , 刘锋 , 黄秀琼

摘要：提出了采用非合作博弈研究多微电网交易模式的一般模型及分析方法。将配电网对微电网之间交易的影响以征收服务费用的方式加以考虑，在给定的交易规则下建立了非合作博弈模型；证明了该博弈存在纳什均衡，并提出了相应的求解流程。以 3 个微电网构成的多微电网系统为例进行算例分析，解释了纳什均衡的物理意义；研究了各参数对纳什均衡点的影响，得出了微电网之间发生交易的条件及影响因素。文中提出的模型和结论均具有一定普适性，可定量分析配电网、政府的各类调控手段对微电网之间交易的影响，为预测多微电网系统的发展方向并提出管理措施提供了理论依据。

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地基云图结合径向基函数人工神经网络的光伏功率超短期预测模型

作者(Author)：陈志宝, 丁杰, 周海, 程序, 朱想

摘要：伏功率由于受到诸多局地随机突变因素的影响，其超短期预测面临很大挑战。云是引起地表辐射随机变化，进而引起光伏出力随机变化的最主要因素之一，在光伏功率预测建模中亟需将云这一因子进行量化和建模。首先，基于全天空云图，利用数字图像处理技术提取与辐射相关的图像特征；然后，将大气层外辐射、大气质量、图像亮度和云量作为输入因子，将地表辐射作为输出，建立径向基函数神经网络预测模型；最后，根据光电转换模型最终实现光伏功率超短期预测。实验结果表明：计及地基云图信息的光伏功率超短期预测模型，效果明显优于无图像信息的模型，为光伏电站超短期功率精确预测提供了重要的方法。

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规模化光伏并网系统暂态功率特性及电压控制

作者(Author)：郑超, 林俊杰, 赵健, 盛灿辉, 高峰

摘要：规模化光伏发电是可再生能源利用的重要形式之一。由并联运行的光伏发电单元及长距离汇集线路组成的规模化光伏发电系统，其暂态功率特性将会显著影响电网受扰行为和光伏并网安全。该文建立光伏发电单元暂态仿真模型，并在 PS D - B P A 电力系统分析软件中开发完善了仿真功能。在此基础上，指出交流电压受扰跌落时，光伏发电单元具有低电压大电流的运行特征，揭示了长距离汇集线路呈现出暂态无功负荷特性的机理，并评估了影响因素。基于此，提出改善汇集线暂态无功特性的技术措施。针对大容量光伏接入的青海海西电网，验证了差异化整定低压保护参数或主动拉停少量汇集线路 2 种控制措施对降低大规模光伏低电压无序脱网威胁的有效性。

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风电–火电–抽水蓄能联合优化机组组合模型

作者(Author)：刘芳 , 潘毅 , 杨军峰 , 周劼英 , 周京阳 , 朱泽磊 , 李强

摘要：大规模间歇式能源出力的不确定性给电网的安全经济运行提出新的挑战，研究间歇式能源接入下的多源联合优化机组组合模型对提高电网运行的安全性和促进间歇式能源的消纳具有重要意义。基于对风电不确定性及抽水蓄能运行机理分析，采用置信区间法进行风电不确定性建模，并提出新的系统调节能力约束，从而建立了考虑风电不确定性影响及抽蓄水头变化影响的联合优化机组组合模型。采用 6 节点系统验证模型的有效性，研究了抽蓄容量及置信区间选择对发电成本、机组组合及其可靠性的影响。结果显示，风电、火电装机不变的情况下，要保证机组组合的可靠性达 99%以上，抽蓄发电装机占比分别为 5.6%和 10.5%时，与无抽蓄时相比可以分别减少 16 和 17 个开机时段，发电成本可以分别降低 4.6%和 6.8%。通过算例的论证，表明该机组组合模型能够实现多元能源的协调优化和给定置信区间内的风电的有效消纳。

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电–气混联综合能源系统概率能量流分析

作者(Author)：陈胜 , 卫志农 , 孙国强 , 王丹 , 孙永辉 , 臧海祥 , 朱瑛

摘要：由电力系统(electric power systems，EPS)、天然气系统(natural-gas systems，NGS)之间的耦合与互联构成的综合能源系统(integrated energy systems，IES)，对于构建经济、环保、高效的能源系统至关重要。同时，由于 IES 中大量的不确定因素，有必要将不确定建模技术应用于 IES 分析。该文将广泛应用于 EPS 的概率潮流的概念推广到 IES 的概率基金项目：国家自然科学基金项目(51277052，51407125，51507052，51507050)。Project Supported by National Natural Science Foundation of China (51277052, 51407125, 51507052, 51507050). 能量流分析中，计及了 EPS、NGS 之间 3 方面的耦合：1）燃气轮机组；2）电力驱动加压站；3）能源集线器。在IES 稳态能量流的基础上，考虑了电、气、热负荷以及风电场出力的不确定性，并采用蒙特卡罗模拟法求解 IES 概率能量流。算例分析表明，NGS(或 EPS)中不确定性因素会对EPS(或 NGS)的概率能量流产生影响；同时 NGS 能量流方程线性化精度明显低于 EPS。

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