为提高电力系统中故障诊断的效率,文中基于人工智能技术,开发了一套电力系统故障诊断系统。该系统利用人工智能技术中的深度置信网络,采用先预训练和微调参数的方式构建了电力系统故障诊断模型。搭配网络系数约束和网络平滑约束,以便突出连接矩阵中部分重要的连接,以辅助限制波尔兹曼机抓住暂态故障的局部特征,提高故障识别能力。测试表明,本系统能够准确识别电力系统中设备故障的种类,评估准确率较高,具有较强的时间优势,能有效推进电网信息化的发展。
2025-09-17 21:22:05 1.58MB 人工智能; 电力系统
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内容概要:本文详细介绍了如何在Matlab/Simulink中搭建IEEE9节点电力系统的基础模型及其扩展应用。首先,文章讲解了基础建模步骤,包括正确设置各元件参数如母线电压、发电机模型、输电线路参数等,并强调了参数设置的重要性。接着,通过牛顿-拉夫逊法进行潮流计算验证,确保模型准确性。随后,文章深入探讨了暂态稳定性和静态稳定性的分析方法,如引入三相短路故障、调整负载参数等,展示了如何利用Simulink内置工具和Matlab脚本进行复杂仿真。此外,还提到了一些实用技巧,如将模型导出为FMU文件、使用可变步长求解器提高精度等。 适用人群:适用于具有一定电力系统基础知识和技术背景的研究人员、工程师以及高校相关专业学生。 使用场景及目标:帮助读者掌握IEEE9节点系统的基本建模流程,理解潮流计算原理,学会进行暂态和静态稳定性分析,从而能够独立完成类似电力系统的仿真研究。 其他说明:文中提供了大量具体的操作指导和代码示例,有助于读者更好地理解和实践所学内容。同时提醒读者注意常见错误,避免因参数设置不当导致仿真失败。
2025-09-17 16:31:19 224KB
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内容概要:本文详细介绍了如何利用物理信息神经网络(PINN)进行电力系统动态分析,特别是在单机无穷大系统中的应用。通过将电力系统的微分方程直接嵌入神经网络,实现了高效的瞬态稳定性计算。文中展示了具体的Python代码实现,包括神经网络架构设计、物理约束嵌入、损失函数构建以及训练策略。实验结果显示,相比传统数值解法,PINN能够显著提高计算效率,减少计算时间达87倍以上。此外,PINN还能够在不同工况下快速适应系统参数的变化,提供精确的动态状态估计。 适合人群:从事电力系统研究和开发的技术人员,尤其是对机器学习和深度学习感兴趣的电网工程师。 使用场景及目标:适用于需要高效进行电力系统瞬态稳定性和动态状态估计的场合。主要目标是替代传统数值解法,大幅缩短计算时间,提高仿真效率,同时保持较高的精度。 其他说明:尽管PINN在大多数情况下表现出色,但在极端非线性系统中仍可能存在局限性。因此,在实际应用中应结合具体情况选择合适的方法。
2025-09-17 15:31:49 206KB
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内容概要:本文深入探讨了级联H桥储能系统中的两大关键技术——容错控制和SOC(荷电状态)均衡控制。首先介绍了级联H桥储能系统的结构特点及其应用场景,强调了其在分布式发电和微电网项目中的优势。接着详细讲解了容错控制的具体实现方式,包括故障检测和处理策略,展示了如何通过软件算法确保系统在部分组件故障时仍能稳定运行。随后重点讨论了SOC均衡控制,分为相间和相内两种类型,分别阐述了基于功率分配和电容电压的控制策略,并提供了具体的Python、Matlab和Verilog代码示例。最后,结合实际案例分析了这两种控制技术的应用效果及挑战。 适合人群:从事电力电子、储能技术和新能源领域的研究人员和技术人员,特别是对级联H桥储能系统感兴趣的工程师。 使用场景及目标:适用于需要提高储能系统可靠性和效率的实际工程项目,旨在解决因电池模块间SOC不平衡和故障引起的系统性能下降问题。 其他说明:文中提供的代码片段和控制策略均为简化版本,具体应用时需根据实际情况进行调整和优化。此外,文中提到的一些参数选择(如比例系数)是基于实践经验得出的经验值,可根据不同系统的需求进行适当调整。
2025-09-16 21:32:48 3.14MB
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电力系统领域,随着电网规模的不断扩大和复杂程度的日益提升,对整个电力系统进行详细潮流计算和稳定性分析变得非常耗时且费力。因此,进行有效的电力系统等值化简成为了研究的重点之一。等值化简的目的是通过简化外部系统,缩小研究系统的规模,同时保留原系统的动态特性和计算结果的准确性。 EPRI E’等值法是PSASP(电力系统分析综合程序)中的一种重要的等值方法,它既适用于静态行为的研究,也适用于动态行为的分析。在等值化简的过程中,系统可以被划分为研究系统和外部系统两部分。研究系统即分析人员感兴趣的或需要详细计算模拟的电网部分,而外部系统则是可以使用等值方法进行简化的部分。此外,研究系统还可以进一步细分为边界系统和内部系统,其中边界系统是指内外系统联系的边界点集合,内部系统与边界系统的连接部分称为联络线。 等值化简技术的核心在于保留内部系统的同时,将外部系统划分为若干等值子系统,并用低维模型进行代替。动态等值技术不仅需要保持研究系统的初始潮流不变,还要确保在内部系统发生故障时,等值前后的摇摆曲线相似度高,振荡模式保持不变。 EPRI E’等值法的基本思想是选取动态行为相似的机组、负荷和线路,将它们组成一个子系统,然后用一台等值机和与之相连的网络来表示。在确定等值系统的惯性中心时,通过公式计算等值机的等值惯性常数、等值电势角和恒定电势值,以便模拟原系统中的发电机行为。等值网络参数的确定则是通过将等值惯性中心电压源转换为电流源,进而化简网络为内部无源网络,并得出边界节点上电流源的表示式。这样可以通过已知的结构参数和实际系统等值前后的比较,来确定等值网络参数与实际参数之间的关系,以保证等值前后系统行为的一致性。 在实际应用中,EPRI E’等值法已通过IEEE39节点系统的发电机等值计算得到验证。通过比较等值前后在不同故障条件下系统的发电机功角曲线,验证了该方法的合理性和优越性。这表明EPRI E’等值法不仅可以有效地应用于静态分析,还可以准确地进行动态稳定分析。 文中提到的PSASP中的常规Ward静态等值法,其主要应用于稳态计算,而EPRI E’等值法则同时适用于稳态和暂态稳定计算。这使得EPRI E’等值法在处理电力系统复杂问题时,能够提供更为全面和深入的分析,对于提高电力系统的经济性和可靠性具有重要意义。
2025-09-15 19:43:22 626KB 首发论文
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三相有源电力滤波器APF仿真研究:优化电网电流质量,实现整流性负载电流的和谐调控,三相有源电力滤波器APF仿真:优化电网电流质量,实现整流性负载与APF电流的协同控制,三相有源电力滤器APF仿真。 波形从上到下分别是: 电网电流 APF电流 整流性负载电流 ,APF能够保证电网电流成正弦 ,核心关键词:三相有源电力滤波器(APF)仿真; 电网电流; APF电流; 整流性负载电流; 正弦波形。,三相有源电力滤波器APF仿真:正弦电网电流的保障技术 三相有源电力滤波器(APF)是一种用于改善和优化电网电流质量的设备。它主要针对的是整流性负载带来的非正弦电流波形,能够和谐调控电网中非线性负载所产生的谐波电流,保障电网电流的正弦特性,进而减少谐波污染,提高电能质量。APF的作用机理是通过实时检测电网电流,采用特定的控制算法产生一个与谐波电流大小相等、相位相反的补偿电流注入电网,从而抵消负载电流中的谐波分量,使电网电流趋向于理想的正弦波形。 仿真技术在APF的设计和测试过程中扮演着重要的角色。它允许工程师在实际安装之前,通过软件模拟APF的性能和行为,对各种操作条件和负载类型进行验证和优化。仿真可以帮助识别和解决潜在的问题,减少开发时间和成本,提高产品稳定性和可靠性。在进行APF的仿真研究时,通常需要关注的关键参数包括电网电流、APF产生的补偿电流以及整流性负载自身的电流波形。通过分析这些波形,可以评估APF的补偿效果,调整控制策略,以达到最佳的滤波性能。 随着电力电子技术的飞速发展,APF的技术也在不断进步。研究者不断探索新的控制算法和拓扑结构,以提高APF的性能,降低其成本,并拓展其应用范围。比如,一些先进的控制方法,如重复控制、空间矢量控制等,被引入APF的设计中,以实现更加精准的谐波补偿和动态响应。此外,APF的模块化和多功能化设计,使得其能够更加灵活地应对不同电网环境和负载变化。 在实际应用中,APF需要与电网和整流性负载紧密配合,实现协同控制。这涉及到复杂的控制系统设计,包括电流检测、信号处理、逆变器控制等多个环节。控制系统的性能直接影响到APF的补偿效果和稳定性。因此,在进行仿真分析时,这些控制系统的建模和仿真也是非常关键的。仿真可以帮助设计者预测和优化APF在实际运行中的表现,确保其在各种工况下都能提供有效的补偿。 三相有源电力滤波器的仿真研究对于提升电网电能质量、实现对整流性负载电流的和谐调控具有重要意义。通过仿真分析,可以更好地理解APF的工作原理,优化其设计,以适应电力系统中日益增长的电能质量需求。随着电力电子技术的不断进步,未来APF将能够提供更加高效、智能的电能质量管理解决方案。
2025-09-15 18:48:32 753KB istio
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Simulink平台在电力电子技术领域的应用,涵盖了两电平和三电平逆变器、整流器、有源电力滤波器(APF)、静止无功补偿设备(SVG)、开关电源DCDC以及光伏逆变器MPPT等多种设备和技术。文中不仅讲解了各设备的基本原理和搭建方法,还深入探讨了不同控制策略的应用,如SPWM、SVPWM、PI、PR、MPC等,并分享了一些实际项目中的经验和教训,强调了仿真过程中需要注意的关键参数设置及其对系统性能的影响。 适合人群:从事电力电子技术研究和开发的技术人员,特别是熟悉Matlab/Simulink工具并希望深入了解各类电力电子设备及其控制策略的人士。 使用场景及目标:适用于高校教学、科研机构实验以及工业产品研发等场景。主要目标是帮助读者掌握Simulink环境下电力电子系统的建模、仿真和优化技能,提高实际工程项目的成功率。 阅读建议:由于涉及到大量具体的电路结构和控制算法,建议读者结合相关文献资料进行深入学习,并尝试动手构建和测试所介绍的各种模型,以便更好地理解和掌握这些复杂的技术细节。
2025-09-11 11:49:53 814KB
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电力电子网侧变换器的阻抗模型及其阻抗扫描技术的研究。首先阐述了电力电子网侧变换器的基本概念和重要性,接着重点讨论了利用PSCAD和MATLAB建立阻抗模型的具体方法和步骤。文中还探讨了阻抗扫描的意义和目的,并展示了PSCAD在阻抗扫描中的具体应用。此外,文章特别关注了次同步振荡(SSO)现象,解释了其概念、特点及其对电力系统的潜在威胁,并通过PSCAD仿真模型对其进行了深入研究。最后,文章强调了Bode图在阻抗扫频分析中的重要作用,以及这些技术对提升电力系统稳定性和安全性的重要性。 适用人群:从事电力电子技术研究的专业人士、高校师生及相关领域的研究人员。 使用场景及目标:适用于希望深入了解电力电子网侧变换器阻抗特性的专业人士,旨在帮助他们掌握阻抗模型建立、阻抗扫描及SSO仿真的方法和技术,从而提高电力系统的稳定性和安全性。 其他说明:本文不仅提供了理论分析,还结合了大量的实例和仿真结果,使读者能够更好地理解和应用所介绍的技术。
2025-09-10 17:46:29 983KB 电力电子 MATLAB 次同步振荡
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内容概要:本文深入探讨了电力电子系统中小信号阻抗模型的自动化扫频验证方法及其应用场景。首先介绍了手动扫频的局限性和自动化扫频的优势,展示了如何利用MATLAB和PSCAD等工具进行高效、精确的阻抗测量。文中详细解释了自动化扫频的核心逻辑,如对数分频、实时FFT处理以及数据后处理技巧。同时,强调了相频特性的重要性,并通过实例展示了如何通过自动化扫频快速定位系统不稳定因素。此外,还介绍了基于深度学习的阻抗预测模块和数据区块链存证等功能,进一步提升了阻抗分析的可靠性和实用性。 适合人群:从事电力电子、电力系统稳定性和控制系统设计的研究人员和技术工程师。 使用场景及目标:适用于需要频繁进行阻抗特性分析的场合,如风电场次同步振荡检测、数据中心供电系统谐振问题排查、直流微电网稳定性校验等。目标是提高阻抗测量的效率和准确性,帮助工程师快速诊断和解决系统稳定性问题。 其他说明:文中提供了多个具体的代码示例和图表,帮助读者更好地理解和应用自动化扫频技术。同时提醒使用者注意扫频幅值的选择和窗函数的应用,避免因不当设置导致测量误差。
2025-09-10 17:43:59 635KB
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一个基于IEEE 33节点配电网的Simulink模型,涵盖了从建模到数据分析的全过程。首先,文中解释了如何利用Simulink平台搭建符合IEEE标准的配电网模型,包括节点和支路的具体参数设定。接着,阐述了如何通过仿真获得关键电气量(如电压、电流)的数据,进而执行潮流计算,评估电力传输效率和网络稳定性。最后,讨论了在此基础上引入风能和太阳能发电装置的可能性,研究它们接入电网后的表现及其带来的变化。 适合人群:从事电力系统研究的专业人士,尤其是关注配电网优化和新能源整合领域的学者和技术人员。 使用场景及目标:①作为教学材料,帮助学生掌握电力系统仿真的基本技能;②为科研项目提供技术支持,特别是在智能电网规划和可再生能源接入方面。 其他说明:文中引用了丰富的参考资料,确保所有使用的数据和方法都有据可依,增强了研究成果的可靠性和权威性。
2025-09-09 09:51:24 1.12MB
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