基于残差修正的小水电高渗透率地区网供负荷预测

针对小水电高渗透率地区网供负荷预测准确率较低的问题,提出一种基于人工智能和残差修正的网供负荷预测模型,对蕴含在网供负荷中的周期分量和随机分量进行预测和结果修正。采用集合经验模态分解(EEMD)提取网供负荷中不同频段的分量,构建基于模态分量的多层次门控循环单元(GRU)网络模型,通过提升网络模型的复杂程度提高测试集上预测结果的准确率。此外,引入费歇值表征降雨对小水电出力的累积效应影响,在预测结果输出环节加入费歇信息加权的马尔科夫(FI-WMC)残差修正步骤,降低小水电出力不确定性导致的预测结果偏差。仿真验证的结果表明,多层级EEMD-GRU-FIWMC模型可以更好地适用于小水电高渗透率地区的网供负荷预测,在小水电渗透率为20%以上的地区,相对于传统的GRU模型和无残差修正模型,其预测准确率分别提升7.61%、3.85%。     

基于多维气象信息时空融合和MPA-VMD的短期电力负荷组合预测模型

为提高电力负荷预测精度,需考虑区域内不同地区多维气象信息对电力负荷影响的差异性。在空间维度上,提出多维气象信息时空融合的方法,利用Copula理论将多座气象站的风速、降雨量、温度、日照强度等气象信息与电力负荷进行非线性耦合分析并实现时空融合。在时间维度上,采用海洋捕食者算法(MPA)实现变分模态分解(VMD)核心参数的自动寻优,并采用加权排列熵构造MPA-VMD适应度函数,实现负荷序列的自适应分解。通过将时间维度各分量与空间维度各气象信息进行融合构造长短期记忆(LSTM)网络模型与海洋捕食者算法-最小二乘支持向量机(MPA-LSSVM)模型的输入集,得到各分量预测结果,根据评价指标选择各分量对应的预测模型,重构得到整体预测结果。算例分析结果表明,所提预测模型优于传统预测模型,有效提高了电力负荷预测精度。     

Au-Cu系金属间化合物价电子结构及晶体结合能计算

运用固体与分子经验电子理论,计算Au-Cu系金属间化合物的价电子结构、共价键键能及晶体理论结合能。计算结果表明:金属间化合物Au3Cu、AuCu、AuCu3的最强键分别为Au—Au键、AuⅠ—AuⅡ键、Au—Cu键,最强键键能分别为10.7286、10.038和10.1630kJ/mol,晶体理论结合能分别为401.25、363.64和381.02kJ/mol。用EET理论计算的晶体结合能值与用特征晶体理论计算的晶体结合能值基本吻合。3种化合物中,Au3Cu的最强键键能和晶体理论结合能最大,因此其稳定性最好。     

提升惯量响应与转速恢复的风储协调惯量控制方法

为提升风–储联合运行场站的动态频率支撑能力，并针对当前控制方法不能兼顾惯量响应强度与快速转速恢复、频率二次跌落抑制的问题，提出了一种提升惯量响应与转速恢复的风储协调惯量控制方法。在风机控制侧，根据储能可调功率及风机转速运行约束制定风机惯量控制策略，以最大化提取转子动能，增强风机惯量响应能力。在风机转速恢复阶段，由储能可调功率完全补偿风机功率下调量，加快风机转速恢复、抑制系统频率二次跌落；在储能控制侧，通过判断各风机运行阶段，提出基于差异化时序确定储能输出功率的控制策略。算例验证表明，所提方法在显著增强风机惯量响应能力条件下，能加快转子转速恢复，并有效抑制系统频率二次跌落。     

考虑三段式线路保护主保护范围的电网故障诊断解析模型

当电力系统中的线路发生故障时，如果线路主保护没有发生动作，则会被认为拒动，系统将付出主保护拒动的代价。为避免主保护被认为拒动的情况，准确判断主保护的动作，提出了一种考虑三段式线路保护主保护范围的电力系统故障诊断解析模型。该模型依据线路首末两端主保护的保护范围，将线路分成3部分，并对这3部分的保护动作逻辑表达式进行细化描述，再与母线和变压器的解析模型相结合建立完整的电力系统故障诊断解析模型。并利用改进后的粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)对电网中实际的故障案例进行仿真验证，证明该模型能够有效地解决线路主保护被认为拒动的情况，且实现了对电力系统故障的准确诊断。     

常态下风电场并网惯量削弱量估计方法

大规模风电场并网会导致电网惯量削弱、系统频率特性变差。为推行虚拟惯量控制技术并判定虚拟惯量支撑强度，提出一种常态下风电场并网惯量削弱量估计方法。首先以网络节点为基本对象，提取节点有功/频率随机扰动信息；进而建立受控自回归模型、利用遗忘因子多新息最小二乘算法对节点惯量进行辨识，得到全网等效惯量；再经过数学推导求解风电场并网惯量削弱量。最后通过Matlab/Simulink算例系统验证所提理论和方法的有效性。     

基于虚拟惯量计算的储能虚拟惯量补偿控制方法

为使储能装置能够根据与频率稳定相关联的惯量补偿目标执行补偿控制，提出了“基于虚拟惯量计算的储能虚拟惯量补偿控制方法”。首先依据参数的基本物理意义和储能控制模型，定义计算储能虚拟惯量(H_BESS)，进而建立H_BESS与储能虚拟惯量控制相关参数的解析函数关系。然后提出由惯量补偿目标确定储能虚拟惯量控制参数，通过动态调节控制参数来跟踪惯量补偿目标的策略，即虚拟惯量补偿控制方法。最后通过独立微电网算例系统，验证了H_BESS计算结果的精确性和控制策略的有效性。     

考虑频率约束及风电机组调频的风电穿透功率极限计算

随着风电渗透率持续增加以及虚拟惯性/一次调频控制技术逐步推广应用,准确计算风电穿透功率极限对于确保电网安全稳定运行和指导风电并网规划建设具有重要意义。为此,文中定量表征了风电场虚拟惯性响应特性,并采用传递函数模型表示风电场一次调频响应特性,进而建立了包含风电场、同步发电机组调频控制的电网等值转子摇摆方程,用于描述电力系统频率响应特性。在此基础上,以电网稳态频率偏差约束和频率变化率约束为边界条件,提出了风电穿透功率极限的解析求解方法。最后,通过IEEE 14节点系统算例验证了所提方法的精确性和有效性。     

基于图像纹理特征的线路覆冰重量估计研究

针对不同环境条件下形成的不同种类覆冰层会对输电线路造成不同程度威胁的问题，提出一种基于图像纹理特征的线路覆冰重量估计方法。首先对线路覆冰的纹理特征进行加权构成融合特征，结合空间邻域信息的FCM算法，实现对线路覆冰厚度的估计；而后计及气象因素对覆冰形成类型的影响，构建覆冰重量辨识模型。结果显示，在环境条件发生较大变化，生成的覆冰类型发生改变时，文中模型依然能够较为准确的估计覆冰重量，其平均绝对百分比误差仅为2.246%。     

从废弃物中回收稀土金属钪的研究进展

钪作为一种稀土金属，在许多行业得到了广泛的应用。从含钪废弃物中回收钪，不仅可以解决废弃物污染环境的问题，还可以缓解我国钪供应量严重不足的现状。本文综述了从各种含钪废弃物(赤泥、钛白废酸、钨渣、粉煤灰)中回收钪的研究进展，并对我国钪回收工艺技术的发展进行展望，指出钪回收工业将向高效化、低成本化和绿色化的方向发展。