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  • 1  基于电压稳定性的电动汽车充电站最优规划
    程 杉,许林峰,孙伟斌,苏高参,冯昱璋
    2020, 35(4):3-12. DOI: 10.19781/j.issn.16739140.2020.04.001
    [摘要](516) [HTML](0) [PDF 1.09 M](3000)
    摘要:
    电动汽车充电站的无序规划及不合理配置会对配电网运行的稳定性、安全性和经济性产生严重的影响。为解决这一难题,构建基于配电网电压稳定指标的电动汽车充电站最优规划模型。此模型同时兼顾了充电站建设投资的经济性和配电网运行的经济性以及供电电能质量,充分考虑电动汽车的充电需求和便利性。为求解模型内含多约束的非线性优化问题,采用具有收敛速度快、寻优精度高的改进的自适应粒子群优化算法。最后,基于IEEE 33节点系统的仿真结果验证该文所提方法的有效性。
    2  考虑热载荷能力的风火打捆外送电线路截面和火电容量联合优化
    张梦婕,叶 荣,林章岁,温步瀛
    2020, 35(4):91-98. DOI: 10.19781/j.issn.16739140.2020.04.012
    [摘要](94) [HTML](0) [PDF 988.92 K](2862)
    摘要:
    风火打捆外送电可以用火电来平抑风电的波动,提高线路的利用率,是大规模消纳风电的重要途径, 所以风火打捆外送电线路和配套火电的选择至关重要。而外送电线路可输送的容量又与其截面和环境温度有关。考虑线路热载荷能力即考虑环境温度影响,提出风火打捆外送电线路截面和火电容量联合优化的方法。该方法综合考虑送出风电及火电的收入、火电的总成本、线路投资成本和风电弃风成本对社会效益的影响。算例表明:该法与不考虑热载荷能力的方法相比能充分发挥线路的输电能力,增加社会效益。
    3  基于Q学习的电网运行断面动态生成方法
    李豹,吴云亮,邓韦斯,李鹏
    2021(4):116-123. DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2021.04.015
    [摘要](15) [HTML](0) [PDF 1.06 M](2290)
    摘要:
    电网运行断面是电力系统运行控制的重要手段。面对当前繁多的电网运行断面智能生成方法,如何合理的选择已成为电网运行断面在线生成算法领域研究的重要内容。在此背景下,提出一种基于 Q 学习的电网运行断面动态生成方法。该方法的主要特征在于训练得到 Q 学习智能体,根据电网运行特征动态选择电网运行断面生成方法,以便充分利用不同生成方法在不同场景下的算法优势。最后,基于某电网数据构造的算例表明,动态生成方法能够通过优化选择不同场景下的生成算法,提升生成结果的准确率。对于应用样本集,该方法提高准确率近5.2%。
    4  考虑出行温度影响的电动汽车充电功率需求分析
    张新城,刘志珍,侯延进,宗沙沙
    2021(4):124-131. DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2021.04.016
    [摘要](19) [HTML](0) [PDF 1.40 M](2286)
    摘要:
    出行温度会通过多方面的干扰直接影响到电动汽车的具体能耗情况,从而导致在不同温度下其充电功率需求的差异。依据统计学原理,在大量样本支撑下,采用最小二乘法获取电动汽车单位公里电耗与出行温度的具体联系,提出一种计及出行温度的电动汽车充电功率计算模型。以北京市某小区配电网为例,采用蒙特卡洛法模拟不同季节(温度)下电动汽车充电负荷的具体差异,分析不同季节下电动汽车负荷对区域电网产生的不同影响,为将来电动汽车充电行为的有序控制提供一种新的分季节调度思路。
    5  智能变电站二次电缆回路建模方法研究与应用
    郝晓光,耿少博,任江波,杨经超,周 坤,张炳旺
    2020, 35(4):161-168. DOI: 10.19781/j.issn.16739140.2020.04.022
    [摘要](89) [HTML](0) [PDF 1.48 M](1739)
    摘要:
    当前智能变电站信息化模型中缺少二次电缆回路模型,此缺失不利于智能变电站全面的在线监视和运维诊断,同时也阻碍了智能变电站信息数字化发展。在此背景下,提出一种智能变电站二次电缆回路建模方法。首先,建立二次电缆回路模型;然后,基于该模型,设计二次电缆回路配置流程。通过二次电缆回路模型文件可视化工具实现智能变电站二次电缆回路多维度可视化展示;最后,将SCD文件中的信息模型映射到二次电缆回路模型中,完成二次电缆回路信息模型与物理模型关联,实现智能变电站二次电缆回路的在线监视与故障定位。
    6  西门子PSS3B电力系统稳定器参数整定
    李理,洪权,郭思源,蔡昱华,吴晋波
    2020, 35(6):157-162. DOI: 10.19781/j.issn.16739140.2020.06.021
    [摘要](9) [HTML](0) [PDF 619.89 K](1394)
    摘要:
    针对西门子公司PSS3B型电力系统稳定器参数难以整定的问题,提出一种参数整定方法。首先,通过分析电力系统稳定器的传递函数结构,将PSS3B反馈型传递函数结构等效转换为串联型传递函数结构,然后,基于相位补偿原理对传递函数相位补偿环节参数进行整定,最后,通过校核闭环传递函数主导特征根对应的阻尼比及振荡频率整定电力系统稳定器的增益系数。基于单机—无穷大系统模型的阶跃仿真表明,经过整定后的PSS3B型电力系统稳定器对有功功率低频振荡有较好的抑制作用,验证了整定方法的有效性。
    7  锁相环对柔性直流输电系统换流站输入导纳的影响分析
    李培法,唐 欣,王 文,李 田
    2020, 35(4):20-26. DOI: 10.19781/j.issn.16739140.2020.04.003
    [摘要](276) [HTML](0) [PDF 1.10 M](1154)
    摘要:
    换流站阻抗模型的准确性直接影响柔性直流输电系统的小干扰稳定性分析,然而模型越精确其阶数也越高,从而增大分析的复杂度。为分析锁相环对换流站阻抗特性的影响,首先建立d-q坐标下考虑和不考虑锁相环2种情况下换流站交流侧导纳矩阵,进而建立静止坐标下换流站的同序和镜像导纳,通过对比考虑和不考虑锁相环的输入导纳,得出锁相环对输入导纳值影响与锁相环传函的截止频率直接相关的结论。最后,在PSCAD软件中建立仿真模型,利用信号注入法获得换流站的同序和镜像导纳验证理论分析的正确性。
    8  计及EV与可再生能源的家庭微电网能源管理系统
    韩峰,曾成碧,苗虹
    2021(1):79-86. DOI: 10.19781/j.issn.16739140.2021.01.009
    [摘要](32) [HTML](0) [PDF 1.00 M](897)
    摘要:
    家庭微电网中包含光伏和电动汽车等不确定性电源和负载,没有合理的能源管理策略容易导致家庭微电网失稳。在V2G系统中构造了一个同时考虑电动汽车、住宅、电池和可再生能源发电系统的模型。在电动汽车充放电的约束条件下,制定了住宅与微型燃气轮机的发电计划,提出了一种动态能源管理方法。最后通过仿真对所提家庭微电网能源管理策略进行验证,通过对比电动汽车随机充电和有序充放电情况下微电网的等效负荷以及储能运行情况,验证了约束电池的充电状态前提下的能源管理方案的合理性。
    9  基于材料和电场分布的不同电缆缺陷的震荡波表征效果研究
    苑吉河,杨 阳,张 曦,黄华勇,汪先进,周 凯
    2020, 35(4):42-48. DOI: 10.19781/j.issn.16739140.2020.04.006
    [摘要](243) [HTML](0) [PDF 1.43 M](710)
    摘要:
    为理解振荡波电压法对电缆不同缺陷的测试结果,该文从电场角度分析振荡波对电缆界面和内部缺陷的表征效果。首先,在实验室搭建振荡波试验平台对人工制作的刀痕、外半导搭接不良2种缺陷进行局部放电测试;然后,通过起始放电电压(PDIV)与局部放电相位谱图(PRPD)初步分析振荡波对2种缺陷的激发特征;进而利用有限元仿真软件对2种缺陷进行三维电场仿真,以缺陷的不同尺寸表示现场缺陷的多样性,并从缺陷处的电场畸变情况解释2种缺陷的放电特征。试验和仿真结果表明:内部缺陷类的刀痕缺陷由于硅脂填充的影响难以被振荡波电压法检测出来,而界面缺陷类的外半导搭接不良缺陷具有较好的表征效果。
    10  基于逆变器直流侧电流控制的微网无幅差控制
    解 东,杨欢红,丁宇涛,王 洁
    2020, 35(4):107-113. DOI: 10.19781/j.issn.16739140.2020.04.014
    [摘要](108) [HTML](0) [PDF 1.05 M](694)
    摘要:
    在储能系统作为主电源的微网中,储能系统的输出特性直接影响微网的电能质量。当储能系统输出不能快速调节时,将出现微网电能质量不满足要求的问题。传统的V/f控制策略采用无功-电压下垂控制策略,在孤岛运行时存在电压偏移,会影响微网整体的电能质量,且在下垂控制中下垂系数参数选取难免会出现误调节问题。为解决这些问题,该文探讨逆变器直流侧和交流侧电量的关系,在实施储能逆变器控制策略的基础上加入直流电流控制,解决电压偏移以及误调节问题,达到微电网无幅差控制的目的。最后,使用PSCAD软件搭建风光储微网模型进行仿真检验,证明控制策略的有效性。
    11  基于色彩模型和纹理特征的输电线路绝缘子串航拍图像识别
    唐 波,覃 乔,黄 力
    2020, 35(4):13-19. DOI: 10.19781/j.issn.16739140.2020.04.002
    [摘要](223) [HTML](0) [PDF 1.01 M](684)
    摘要:
    随着智能电网的建设,电网公司逐渐采用无人机(UAV)代替人工去巡视输电线路。提出一种对UAV拍摄到的输电线路绝缘子串航拍图像进行处理的方法。首先,利用色彩模型中RGB各分量阈值和范围分割出目标和背景区域;然后,用数学形态学和不重叠窗口纹理特征的方法粗略标记目标区域;最后,生成最小外接水平矩形框,并对所有最小外接水平矩形框内的图案进行纹理特征识别,定位出绝缘子串航拍图像的最小水平矩形区域。该文用2幅图像进行算法验证,并与文献算法进行对比,结果显示该文算法能更好地识别出绝缘子串位置。
    12  配网绝缘渐损接地增量电流波形及选线定位分析
    周奕轩,皮 杰,宋天宝,邹 运,杨丽丽,骆德昌
    2020, 35(4):58-65. DOI: 10.19781/j.issn.16739140.2020.04.008
    [摘要](110) [HTML](0) [PDF 1.24 M](684)
    摘要:
    为提高配网包括绝缘渐损接地在内的单相接地选线定位的可靠性,仿真观察绝缘渐损接地在不同阶段的电流波形。首先,根据这些电流波形及发展变化的共有规律,选择接地相的次暂态锯齿波增量电流和健全相与之对应时刻的增量电流作为配网绝缘渐损接地自举选线定位的判据信号源,分析锯齿波电流反映所有接地电流的通用性特点,并研究设计锯齿波标量和矢量相位差的计算方法;然后,仿真研究并比较包括锯齿波在内的单相接地电流与操作性、诱发性扰动电流的波形特征,为辨识真伪单相接地找寻判别基准,并以此为依据,研究设计包括绝缘渐损在内的配网单相接地防误辨识和选线定位方法;最后,采用所制作的接地定位器在低压配网模型的合环运行线路上验证所设计方法的正确性。
    13  LLC谐振变换器典型分析方法对比
    颜湘武,刘新新,孙 磊,吕 正
    2020, 35(4):128-132. DOI: 10.19781/j.issn.16739140.2020.04.017
    [摘要](185) [HTML](0) [PDF 1.08 M](684)
    摘要:
    LLC谐振变换器可以在高频运行的同时实现软开关,对于提高开关电源的功率密度和效率意义重大。基波近似法和运行模态分析法是现阶段研究LLC谐振变换器的2种经典方法,但目前缺乏针对二者在电压增益精确性、效率、应用场合等方面的研究。该文首先分析这2种方法的原理;然后,在PSIM环境下对LLC谐振变换器工作模态进行仿真分析;基于LLC运行模态,在仿真电路中对比2种方法下的电压增益精确性;最后,基于峰值电压增益选择谐振参数,搭建1.5 kW/28 V输出等级的实验样机。实验结果表明,在下谐振区,基波近似法的电压增益比实际低10%~15%,而运行模态分析法迭代出的电压增益在全频率范围内与实际增益具有高度一致性,且基于运行模态分析法得到的谐振参数应用于样机时具有更高的效率。
    14  基于三相电流幅值分析的小电流单相接地故障区段定位方法
    万信书,方连航,梁 钰,吴 强,刘红岩
    2020, 35(4):49-57. DOI: 10.19781/j.issn.16739140.2020.04.007
    [摘要](171) [HTML](0) [PDF 1.60 M](663)
    摘要:
    小电流接地系统单相接地故障定位一般由主站综合计算多个不同的电气量来实现。该方法计算量大且复杂,易产生较大误差,难以适用于结构复杂的配电网。对此,提出一种基于三相电流幅值分析的小电流单相接地故障定位方法。通过分析单相接地故障电流得出,故障路径上2个非故障相的相电流变化量近似相等,且小于故障相的相电流变化量;非故障路径上2个非故障相的相电流变化量近似相等,且与故障相的相电流变化量近似相等。根据三相故障电流故障前后幅值变化量设置判据以判断故障相并实现故障区段定位。ATP仿真结果验证该定位方法在不接地系统和经消弧线圈接地系统的可行性。该方法可实现就地定位,定位判据简单,降低了主站的计算复杂度。
    15  基于配电自动化的配网单相接地故障定位与自愈
    杨 福,臧 璇,瞿寒冰,林 山,顾世龙,陈 浩
    2020, 35(4):176-181. DOI: 10.19781/j.issn.16739140.2020.04.024
    [摘要](122) [HTML](0) [PDF 908.04 K](654)
    摘要:
    多数配电自动化系统仅具备相间短路故障自愈功能,对单相接地故障缺乏有效的处理手段。在此背景下,针对中性点非直接接地的配电网提出将小电流故障选线装置接入配电自动化系统,在发生单相接地故障时,通过线路上智能开关的分合控制及单相接地报警信号的时序逻辑来判断故障区间,并通过配电自动化系统隔离故障区域,恢复非故障区域供电,实现配电网单相接地故障自愈。最后通过试验验证策略的有效性和必要性。
    16  同相供电系统中负载突变时的电流检测方法
    魏 睿,周力行,彭超敏,陈 浩,施灵卫,周路平
    2020, 35(4):147-153. DOI: 10.19781/j.issn.16739140.2020.04.020
    [摘要](108) [HTML](0) [PDF 1.02 M](653)
    摘要:
    在同相供电系统中负载突变时,传统检测方法在检测基波有功电流及无功电流时存在一个时间缓冲,这影响电网侧基波有功电流及无功电流的检测效果,可能导致无法及时对负载侧的无功与谐波电流进行补偿。基于上述问题,提出一种Scott平衡变压器结合平衡变换装置的同相牵引供电系统工作模式。通过两相平衡变压器特有的供电方式分析两相电压与电流,采用两相电路瞬时无功功率理论对整个单相基波有功与无功电流信号进行功率检测。通过对整个单相电路的有功电流进行功率分解,得到在基波突变情况下的负序量,再结合基波稳定下的正序量,使其在负载突变时的动态检测性能明显提高。仿真与理论的综合分析验证了该方法的合理性。
    17  基于鸡群优化BP神经网络的变压器油纸绝缘老化预测方法
    袁佳波,徐鹏程,李 磊,刘彦文,王 昕,郑益慧
    2020, 35(4):33-41. DOI: 10.19781/j.issn.16739140.2020.04.005
    [摘要](201) [HTML](0) [PDF 1.03 M](637)
    摘要:
    为了深入研究变压器油纸绝缘老化状态与极化/去极化电流的内在联系,提出一种基于鸡群优化BP神经网络的变压器中油纸绝缘系统老化程度的预测方法。首先研究聚合度与扩展Debye模型的参数之间的关系。针对环境温度改变时,极化/去极化电流发生变化导致扩展Debye模型参数不能正确地反应油纸绝缘的老化状态的问题,训练BP神经网络拟合去极化电流和油纸聚合度间的关系,以消除环境温度变化带来的误差,实现不同温度下的油纸绝缘老化预测。然后针对BP神经网络收敛速度慢、预测效率低问题,采用鸡群算法优化BP神经网络的权值和阈值。此方法不仅加快网络的收敛速度,而且有效避免了算法寻优时易陷入局部最优解的现象。最后,针对此方法进行仿真分析。仿真结果证明,此方法能够校正环境温度误差对极化/去极化电流的影响,实现油纸聚合度的预测,具有较高的准确性。
    18  基于区间灰数动态灰靶的变压器状态评估
    周敬嵩,俞京锋,杨欢红,朱斌泉,丁宇涛,王 洁
    2020, 35(4):133-140. DOI: 10.19781/j.issn.16739140.2020.04.018
    [摘要](86) [HTML](0) [PDF 919.20 K](627)
    摘要:
    针对目前变压器状态评估缺乏考虑多阶段信息的动态性、变化趋势的现状,提出一种基于区间灰数动态灰靶的变压器状态评估方法。首先,对效益型和成本型指标数据进行归一化处理;其次,引入区间灰数的方差和均差来衡量区间指标数据的波动性,进而赋予指标最佳权重;然后,综合考虑变压器多维时间阶段信息集结和指标的阶段间动态变化,提出一种基于区间灰数动态灰靶的变压器状态评估方法,求取靶心度作为状态评估的依据;最后,通过算例分析某变电站多台变压器多阶段的运行数据,验证了该状态评估方法的客观性和有效性。
    19  一种关于静态电压稳定极限的工程改进计算方法
    赵 瑞,苑画舫,杨俊炜,张 岩,张文朝,常乾坤,董 楠
    2020, 35(4):181-182. DOI: 10.19781/j.issn.16739140.2020.04.025
    [摘要](94) [HTML](0) [PDF 960.60 K](615)
    摘要:
    基于视在功率推导的静态电压稳定极限解析表达式,给出判别静态电压稳定薄弱点的指标,并提出一种关于静态电压稳定极限的工程改进计算方法。工程中主要采用电力系统仿真软件来计算静态电压稳定。该方法在稳定计算程序中模拟负荷增长,解决普通潮流算法中存在的静态电压稳定极限附近运行点潮流不易收敛造成的极限误判问题;在潮流计算程序中将区域内发电机PV节点修改为PQ节点,解决稳定计算程序由于计及发电机动态调节特性造成的无功出力超发问题。最后,以北京某分区电网为例,验证该计算方法的适应性。
    20  SVC和TCSC电磁暂态快速仿真新方法
    徐圣扬,毛晓明,麦立昀
    2020, 35(4):66-75. DOI: 10.19781/j.issn.16739140.2020.04.009
    [摘要](129) [HTML](0) [PDF 1.60 M](613)
    摘要:
    在传统电磁暂态仿真中,静止无功补偿器(SVC)和晶闸管控制串联电容器(TCSC)的求解速度较慢。为克服这一不足,提出一种快速模拟SVC和TCSC电磁暂态过程的新方法。首先,根据晶闸管控制电抗器(TCR)支路通、断状态不变时SVC和TCSC的状态方程不变这一特点,建立分时段不变状态方程;通过引入辅助变量,将模型由非齐次转化为齐次线性方程组,得到各工况下统一的表达式。然后,采用缩放平方法计算矩阵指数,得到模型的输出响应。最后,与传统电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC的计算结果进行对比,验证所提方法的合理性和高效性。

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