风电大规模并网导致系统惯量严重降低,恶化了系统的频率稳定性。针对上述问题,该文结合非线性预测理论以及扩张状态观测理论(extended state observer,ESO)提出双馈风机参与电网频率调节的短期频率支撑方法。首先,建立与系统频率偏差和...风电大规模并网导致系统惯量严重降低,恶化了系统的频率稳定性。针对上述问题,该文结合非线性预测理论以及扩张状态观测理论(extended state observer,ESO)提出双馈风机参与电网频率调节的短期频率支撑方法。首先,建立与系统频率偏差和风机转速相关的目标状态方程,并计算不同控制目标量对应的预测阶;其次,根据非线性预测理论计算预测矩阵,对未来时刻状态跟踪误差进行预测,并求得非线性控制律;最后,引入扩张状态观测器对非线性控制律中的复杂李导数运算进行观测,减轻控制律所需的计算负担。通过MATLAB/SIMULINK搭建含风电系统进行仿真验证,结果表明,所提方法有效地改善了电网的频率响应,并且无需单独设计转速恢复环节,能够实现风机转速的自恢复。展开更多
在电力巡检过程中,无人机等边端智能检测设备往往面临输电线路绝缘子缺陷目标小、背景因素复杂等难点,且边端设备的硬件条件限制了模型的规模,导致设备算力有限,模型准确率偏低。针对上述问题,该文提出了一种基于YOLOv8-RFL(You only lo...在电力巡检过程中,无人机等边端智能检测设备往往面临输电线路绝缘子缺陷目标小、背景因素复杂等难点,且边端设备的硬件条件限制了模型的规模,导致设备算力有限,模型准确率偏低。针对上述问题,该文提出了一种基于YOLOv8-RFL(You only look once version 8-RFL)模型的输电线路绝缘子缺陷检测方法。首先,通过对原有主干网络C2f(CSPDarknet53 to 2-Stage FPN)模块进行改进,增强模型对于绝缘子缺陷的特征提取能力;其次,构建基于特征聚焦的泛化特征金字塔网络(focusing generalized feature pyramid networks,FGFPN),采用“特征聚焦-扩散”的思想,精细化小缺陷目标的特征表达;然后,设计基于交叉注意机制的特征语义融合模块(feature semantic fusion module,FSFM),优化了对关键特征信息的捕获和利用;最后,提出轻量化权重共享检测头(Lightweight weight sharing detection head,LWSD),在保证检测精度的同时提高模型的计算效率和实时性。实验表明,改进后的YOLOv8-RFL模型均值平均精度(mean average precision,mAP)达到了93.2%,相较于基准模型提升了5.9%,在降低模型参数量和所需计算量的同时,实现了更好的绝缘子小目标缺陷检测效果,对于复杂背景下的输电线路绝缘子缺陷检测具有一定的现实意义。展开更多
促使风电、光伏等分布式能源和电动汽车保有量快速增长。考虑电动汽车到电网(vehicle to grid,V2G)能量互动对多元化能源发电出力随机性及波动性的平抑作用,以及提升风/光电的消纳水平,采用虚拟电厂(virtual power plant,VPP)技术实现...促使风电、光伏等分布式能源和电动汽车保有量快速增长。考虑电动汽车到电网(vehicle to grid,V2G)能量互动对多元化能源发电出力随机性及波动性的平抑作用,以及提升风/光电的消纳水平,采用虚拟电厂(virtual power plant,VPP)技术实现对二者的统一协调管理,进而结合电动汽车全生命周期碳排放数量和分布式能源运行时碳排放数量,构建电动汽车参与的虚拟电厂整体多目标优化模型,采用粒子群优化算法对该模型进行求解,从而优化系统运行成本及碳排放成本。在结合真实数据配置的算例模型上进行实验分析,实验结果表明,提出的优化模型可以有效调度虚拟电厂各要素,充分发挥电动汽车V2G入网充放电带来的运行和碳排放收益,可以为低碳目标背景下电网系统的安全稳定运行提供技术参考。展开更多
针对控制目标耦合导致统一电能质量调节器电能质量补偿响应速度慢、精度差、鲁棒性差等问题,提出了一种控制目标解耦的连续集模型预测(continuous control set model predictive control,CCS-MPC)直接控制策略。该控制策略依据当前时刻...针对控制目标耦合导致统一电能质量调节器电能质量补偿响应速度慢、精度差、鲁棒性差等问题,提出了一种控制目标解耦的连续集模型预测(continuous control set model predictive control,CCS-MPC)直接控制策略。该控制策略依据当前时刻被控目标电压、电流参数,构建目标唯一的预测控制模型,在简化控制器结构的同时实现串、并联侧电感电流和电容电压解耦控制,显著提高统一电能质量调节器动态性能。基于偏导数获取模型预测控制价值函数的最优解,实现参数变化、外部扰动工况下负载电压、电网电流高精度补偿。仿真验证了所提控制策略的有效性。展开更多
文摘风电大规模并网导致系统惯量严重降低,恶化了系统的频率稳定性。针对上述问题,该文结合非线性预测理论以及扩张状态观测理论(extended state observer,ESO)提出双馈风机参与电网频率调节的短期频率支撑方法。首先,建立与系统频率偏差和风机转速相关的目标状态方程,并计算不同控制目标量对应的预测阶;其次,根据非线性预测理论计算预测矩阵,对未来时刻状态跟踪误差进行预测,并求得非线性控制律;最后,引入扩张状态观测器对非线性控制律中的复杂李导数运算进行观测,减轻控制律所需的计算负担。通过MATLAB/SIMULINK搭建含风电系统进行仿真验证,结果表明,所提方法有效地改善了电网的频率响应,并且无需单独设计转速恢复环节,能够实现风机转速的自恢复。
文摘在电力巡检过程中,无人机等边端智能检测设备往往面临输电线路绝缘子缺陷目标小、背景因素复杂等难点,且边端设备的硬件条件限制了模型的规模,导致设备算力有限,模型准确率偏低。针对上述问题,该文提出了一种基于YOLOv8-RFL(You only look once version 8-RFL)模型的输电线路绝缘子缺陷检测方法。首先,通过对原有主干网络C2f(CSPDarknet53 to 2-Stage FPN)模块进行改进,增强模型对于绝缘子缺陷的特征提取能力;其次,构建基于特征聚焦的泛化特征金字塔网络(focusing generalized feature pyramid networks,FGFPN),采用“特征聚焦-扩散”的思想,精细化小缺陷目标的特征表达;然后,设计基于交叉注意机制的特征语义融合模块(feature semantic fusion module,FSFM),优化了对关键特征信息的捕获和利用;最后,提出轻量化权重共享检测头(Lightweight weight sharing detection head,LWSD),在保证检测精度的同时提高模型的计算效率和实时性。实验表明,改进后的YOLOv8-RFL模型均值平均精度(mean average precision,mAP)达到了93.2%,相较于基准模型提升了5.9%,在降低模型参数量和所需计算量的同时,实现了更好的绝缘子小目标缺陷检测效果,对于复杂背景下的输电线路绝缘子缺陷检测具有一定的现实意义。
文摘促使风电、光伏等分布式能源和电动汽车保有量快速增长。考虑电动汽车到电网(vehicle to grid,V2G)能量互动对多元化能源发电出力随机性及波动性的平抑作用,以及提升风/光电的消纳水平,采用虚拟电厂(virtual power plant,VPP)技术实现对二者的统一协调管理,进而结合电动汽车全生命周期碳排放数量和分布式能源运行时碳排放数量,构建电动汽车参与的虚拟电厂整体多目标优化模型,采用粒子群优化算法对该模型进行求解,从而优化系统运行成本及碳排放成本。在结合真实数据配置的算例模型上进行实验分析,实验结果表明,提出的优化模型可以有效调度虚拟电厂各要素,充分发挥电动汽车V2G入网充放电带来的运行和碳排放收益,可以为低碳目标背景下电网系统的安全稳定运行提供技术参考。
文摘针对控制目标耦合导致统一电能质量调节器电能质量补偿响应速度慢、精度差、鲁棒性差等问题,提出了一种控制目标解耦的连续集模型预测(continuous control set model predictive control,CCS-MPC)直接控制策略。该控制策略依据当前时刻被控目标电压、电流参数,构建目标唯一的预测控制模型,在简化控制器结构的同时实现串、并联侧电感电流和电容电压解耦控制,显著提高统一电能质量调节器动态性能。基于偏导数获取模型预测控制价值函数的最优解,实现参数变化、外部扰动工况下负载电压、电网电流高精度补偿。仿真验证了所提控制策略的有效性。
