关键词： 电能质量扰动   S变换   特征选择   随机森林   分类  

摘要： 为了提升电能质量扰动(PQD)信号的分类识别精度，文章提出了一种结合S变换与随机森林(RF)算法的电能质量扰动分类方法。首先，文章运用S变换对电能质量扰动信号进行时频分析，捕捉并提取出时频域内的关键特征信息；随后，通过特征选择步骤，筛选出最具代表性的特征子集，并将这些特征数据划分为测试集和训练集；最后，构建随机森林电能质量扰动分类模型，利用该模型对划分好的训练集和测试集数据进行分类预测。实验结果显示，该方法的鲁棒性和泛化能力较强，能够高效且准确地识别多种电能质量扰动信号。

关键词： 风力发电   并网技术   风电装机  

摘要： 随着电力需求量的增长，风电项目也在逐年增多。风力发电作为清洁能源，并且具备再生的特点，在能源方面有着良好的运用前景。但是，风电机组的稳定工作和失效预报问题已经成为限制风电机组发展的一个重要瓶颈。本项目针对风电机组的接入与稳定问题展开研究，旨在为风电机组的运行与安全运行提供重要的理论支撑。

关键词： 盘式无铁心永磁同步电机   LC滤波器   电容电流反馈   状态观测器   比例积分谐振  

摘要： 盘式无铁心永磁同步电机具有轴向尺寸短、高功率密度、无齿槽转矩、质量轻等显著优势,在新能源汽车驱动、航空航天以及工业驱动控制系统中具有广泛的应用前景。但无铁心电机电感极小,采用常规控制器驱动时相电流开关纹波很大,导致转矩脉动和噪声显著增大,损耗增加,发热严重。作为有效的解决方案之一,相较于高频的碳化硅方案,在逆变器和电机之间安装LC滤波器更经济、可靠。 然而,LC滤波器会在电流环中产生谐振现象,影响系统稳定运行。除了谐振谐波,由于磁粉芯材质磁芯具有软饱和特性,为提升磁芯利用率,所设计的滤波电感具有较强的非线性,产生更低次电流谐波。同时,由于无铁心电机转子结构和逆变器非线性等多方面因素,进一步导致电机带载运行时相电流中含有丰富的5、7次谐波,增加了转矩脉动。为此,本文对带LC滤波器的盘式无铁心电机驱动系统的谐振谐波和5、7次谐波进行抑制,具体研究内容如下: 针对采用LC滤波器后,电机电流回路中存在阻尼不足的谐振问题,研究了一种基于状态观测器的有源阻尼控制策略。首先,建立了带有LC滤波器的无铁心永磁电机及其控制系统数学模型,并基于数学模型分析了谐振现象产生的原因。在此基础上采用电容电流反馈有源阻尼(CCFAD)来抑制谐振现象,为了避免增加额外的电流传感器,对传统的的电容电流反馈阻尼策略进行改进,通过引入状态观测器来代替电容支路中的电流传感器去估计电容电流。该观测器采用电压、电流的双滑模面设计对系统进行降阶,使得增益参数设计更加简单。通过MATLAB/Simulink仿真研究了有源阻尼对谐振谐波的抑制效果,结果表明:无阻尼的LC滤波器会产生比较大的谐振谐波,反而恶化了电流波形,加入电容电流反馈后谐振问题得到有效抑制。 针对采用LC滤波器后,磁粉芯滤波电感非线性等因素导致的5、7次谐波问题,提出在原有PI控制器的基础上增加谐振控制器的方法抑制相电流中更低次的谐波分量。为了实现在抑制谐振谐波的基础上,同时抑制更低次的谐波,本文推导了比例积分谐振(PIR)控制器在带LC滤波器的电机驱动系统中的传递函数,通过伯德图对系统穿越频率、幅值增益和相位裕度的分析,完成了控制参数的优化设计。通过MATLAB/Simulink仿真研究了PIR控制器对5、7次谐波的抑制效果,结果表明:采用PIR控制器取代PI控制器后,相电流波形正弦性明显提升,5、7次谐波含量明显减少,转矩脉动下降。 最后,搭建了带有LC滤波器的无铁心永磁电机驱动实验平台,并基于该平台在不同转速、不同滤波器参数下验证了谐振控制器与有源阻尼技术对谐波的抑制效果。电机转速1600rpm、负载转矩12Nm时,采用PIR+CCFAD控制器后,相电流总谐波畸变率(THD)值从27.13%降至14.55%,实现了谐振谐波与5、7次谐波的同时抑制。

关键词： 永磁同步电机   最大转矩电流比   损耗最小化控制   粒子群算法   信号注入  

摘要： 永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）因其结构简单、功率密度高、运行效率高等优点,广泛应用于电动汽车等驱动领域。运行效率是衡量PMSM表现性能的重要指标,尤其是在电动汽车等以电池为储能装置的应用场景中,提升PMSM运行效率既可以增加电动汽车续驶里程,又能提高能源利用率,减少能量损失。本文针对PMSM效率优化控制中存在的高阶方程求解困难、控制判据精度低的问题进行研究,主要内容包括以下几个方面: 1.简述PMSM效率优化控制的背景和意义,分析PMSM基础控制策略的控制原理及其优缺点,并对国内外PMSM运行效率标准进行总结。对最大转矩电流比控制方法和损耗最小化控制方法两种PMSM效率优化控制方法进行分类综述,并总结各方法的优缺点。最后,给出PMSM在ABC、αβ及dq坐标系下的数学模型,分析PMSM铜损、铁损、机械损耗和杂散损耗的产生机理,建立PMSM损耗模型。 2.对空间矢量脉宽调制原理和实现过程进行详细分析,在此基础上建立PMSM双闭环矢量控制系统。对最大转矩电流比控制方法和损耗最小化控制方法进行数学公式推导,并指出损耗最小化控制存在方程求解复杂问题。最后,在Matlab/Simulink中搭建PMSM系统仿真模型对上述两种控制方法进行仿真,根据仿真结果对比分析各控制方法的效率优化效果。 3.针对损耗最小化控制方法存在的方程求解复杂问题,提出基于粒子群算法的PMSM损耗最小化控制方法,以d轴电流转矩分量iod为粒子,以最小化内置式PMSM总损耗为目标,进行粒子群搜索,避免了高阶损耗最小化控制方程求解。实验结果表明,所提方法相比于最大转矩电流比控制方法和id=0控制方法,效率最高可分别提升1.18%和1.82%。 4.为提升损耗最小化控制方法控制精度,获得精确的损耗最小化控制判据,提出基于虚拟信号注入的PMSM损耗最小化控制方法,以d轴电流为虚拟信号注入对象,以信号注入前后表贴式PMSM损耗差值为控制判据,对其进行积分实现损耗最小化控制,同时结合参数估计及逆变器非线性补偿,提升控制精度。实验结果表明,所提方法相比于最大转矩电流比控制方法效率最高可提升1.32%。

关键词： 智能电网   会计信息质量   电力企业  

摘要： 智能电网时代的来临，促使电力企业在会计信息管理方面，必须朝着精准度、时效性与透明度更高的方向发展，以契合新业务需求与监管要求。通过引入大数据、人工智能、物联网等前沿技术，电力企业能够实现会计信息的实时监控、自动化处理及精细化管理，进而提升财务决策支持效能，保障财务合规性，实现资金的高效利用。从税务管理、预算控制、财务核算以及工程资产管理等多个维度，深入探讨智能化手段提升电力企业会计信息质量的路径，包括智能化税务管理平台的建设与应用、预算管理智能化与精细化、提高会计信息的精准度与时效性、提升工程资产管理的智能化程度等。

ISBN: (数字)9781394285105;9781394285112 ISBN: (纸本)9781394285099

摘要： Presents an up-to-date overview of resilient communication networks for smart electric power grids Smart electric power grids require reliable communication networks to maintain efficiency, security, and stability. The interconnected nature of these systems creates unique challenges, including cascading failures, natural disasters, and network congestion. Despite the importance of building communication networks to connect the next generation of smart power grids, existing literature is lacking in both depth and relevance. Communication Networks in Smart Power Grids bridges this gap, offering a robust examination of cutting-edge technologies and techniques for ensuring uninterrupted data transmission. In this authoritative volume, author Boyang Zhou provides a detailed exploration of smart grid communication channels, focusing on Quality of Service (QoS) requirements and the resilience necessary to counter data loss, network failures, and delays. Addressing a wide range of key topics, from Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) systems to high payload packet loss mitigation, the author presents practical strategies and solutions for fortifying data transport layers. Throughout the book, Zhou introduces cutting-edge research techniques to address communication link failures, link flooding attacks (LFAs), cascading grid failures, and other critical issues. Offering innovative approaches to building the next generation of smart grid communication networks, this essential resource:

• Provides a comprehensive examination of the design and implementation of highly resilient communication networks in smart electric power grids
• Focuses on Quality of Service (QoS) and reliability, ensuring efficient data transmission and reduced packet loss
• Presents real-world strategies for mitigating network congestion, natural disasters, and high payload packet losses
• Features practical insights from a leading expert in smart grid communications, in

关键词： 风力发电   35kV集成化智能断路器   关键技术  

摘要： 随着经济的发展和社会的进步，全球能源转型加速，风力发电系统对高压断路器的智能化、可靠性与环境适应性提出了更高要求。风力发电作为清洁能源的重要组成部分，其装机容量快速增长。35 kV断路器作为风电场集电线路保护与并网控制的核心设备，需应对高电压波动、频繁启停、恶劣环境等挑战。传统断路器因绝缘性能不足、维护效率低等问题逐渐被集成化智能断路器取代。因此，本文主要介绍风力发电35 kV集成化智能断路器关键技术，并对技术未来的发展趋势进行预测，以期为后续研究和实践提供参考。

关键词： 智能电网   实时定价   碳约束   深度强化学习   分布式算法  

摘要： 随着碳排放引发的环境污染和全球气候变暖问题日益严峻,推动低碳发展已成为国际社会的普遍共识。电力行业碳排放量是我国碳排放量的主要来源之一,发电企业低碳转型是实现碳达峰、碳中和双碳目标的重要途径,也是应对气候变化的关键措施。智能电网实时定价机制通过价格信号调节需求侧行为,不仅能提升可再生能源消纳,同时实现降碳目标。本文针对碳约束下的智能电网实时定价问题进行研究,结合强化学习和优化理论,建立反映真实情况的实时定价模型,得到碳约束下的用电策略。主要研究工作如下: 首先,在传统化石能源和清洁能源供电背景下,将碳排放成本与传统发电成本相结合,研究实时定价策略。由于高质低排放燃料可降低碳排放量,但同时增加了燃料成本,为了降低碳排放量的同时降低发电成本,引入价格惩罚因子和反向效应权重,以社会福利最大化为目标,构建智能电网实时定价模型。利用对偶优化算法求解模型。该模型不仅能限制传统化石能源降低碳排放量和促进清洁能源消纳,同时提高整个社会福利,为智能电网低碳转型提供参考。 其次,在碳约束下考虑家电分类和发电机组启动成本,构建一个分层决策框架,详细描述智能家电使用和发电机组运行中的马尔可夫过程,建立实时定价模型。通过采用强化学习方法,提出一种分布式算法求解该决策问题。所提出的算法利用DQN强大的非线性拟合能力,在复杂的高维状态空间中自适应地确定实时电价,同时获得供电和用电策略。仿真结果表明,该模型能够有效适应电网运行的高度灵活性和智能化需求,平衡能源供给与需求,从而提升智能电网的可靠性。 最后,基于社会福利最大化模型,考虑阶梯碳排放成本,研究实时定价策略。分段碳排放成本函数能够更精确地刻画碳排放的阶梯性特征,但由于其本身的非光滑性,给求解带来一定的困难。因此,本章引入了光滑化方法,以解决这一问题,从而确保了模型的可求解性和计算效率。通过这种方式,模型在兼顾碳排放成本和电力需求之间平衡的同时,更好地反映了电网的实际运行情况,并为实现社会福利最大化提供了有效的定价策略。 本文基于上述几个方面研究的实时定价策略,有助于提高用电效率,调节电力供需平衡,进而实现削峰填谷和减少碳排放的目标。

关键词： 电费抄核收   大数据分析   人工智能   智能电网   自动化核算  

摘要： 随着智能电网和数字经济的快速发展，传统的电费抄核收模式已暴露出效率低下、无法迅速完成任务的局限性。大数据与人工智能技术的深度融合为电费抄核收的智能化转型开辟了新途径。本文深入分析了大数据与人工智能技术在电费抄核收管理中的实际应用情况，探讨了相关技术架构、关键算法及其实施效益。研究发现，通过大数据分析构建用电行为模型、利用人工智能进行异常检测，以及运用区块链技术提高计费透明度等技术手段，可以显著提升电费管理的智能化水平，实现提高抄表准确率、缩短核算周期、优化电费回收率等目标。同时，文章还对未来发展趋势进行了展望，为电力企业构建智能化电费管理体系提供了理论参考。

关键词： PLC技术   风力发电   模糊PID控制   多电平PWM  

摘要： 本文研究了一种基于可编程逻辑控制器（PLC）技术的新能源风力发电控制系统。通过引入模糊自适应PID控制算法和多电平PWM变流技术，该系统有效提高了风电机组的发电效率和运行稳定性。为验证系统性能，搭建了硬件在环仿真实验平台，结果表明该控制系统在恒功率控制、最大风能跟踪、低电压穿越等方面表现优异。