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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  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。
    3  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。
    4  计及送端电网频率稳定的直流联络线极限承载能力评估
    肖友强,邓步青,文云峰
    2021(2):3-12. DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2021.02.001
    [摘要](236) [HTML](0) [PDF 1.28 M](277)
    摘要:
    异步互联电网的发展为清洁能源跨区消纳和资源优化配置提供了有利条件,而与之带来的频率稳定问题也日益凸显,成为送端电网安全运行的一大挑战。为此,提出一种计及送端电网频率稳定的直流联络线极限承载能力评估模型。模型中构建大容量直流闭锁下的送端电网惯性、备用与频率稳定相关约束,并计及事故后一次调频与直流紧急功率支援、稳控切机的协调配合,通过优化计算确定正常状态下直流联络线在未来多个运行时段的最大传输能力。最后,在改进的 RTS-79系统上进行算例仿真分析,测试结果验证所提评估模型有效正确。
    5  基于无缝换相装置的三相负荷不平衡治理
    曹 磊,胡鹏飞,王 蕊
    2020, 35(4):99-106. DOI: 10.19781/j.issn.16739140.2020.04.013
    [摘要](225) [HTML](0) [PDF 1.10 M](584)
    摘要:
    三相负荷不平衡问题严重危害配电网的安全经济可靠运行。在此背景下,提出一种晶闸管无缝换相装置控制策略,实现三相负荷的的均衡分配。首先,建立基于无缝换相装置的配电台区三相负荷不平衡治理系统的数学模型;基于该数学模型,采用向量基因遗传算法求解实现三相不平衡负荷治理,获得台区负载的最佳相别分配方案,通过仿真验证算法可行性;最后,在低压配电台区安装无缝换相装置,通过实验验证了该控制策略的正确性和可行性。
    6  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。
    7  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。
    8  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。
    9  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。
    10  电力中长期交易中的合同电量偏差考核机制
    陈中元 林哲敏 何 川 钱寒晗 张 智 林振智 文福拴
    2020, 35(1):31-39. DOI: 10.19781/j.issn.16739140.2020.01.004
    [摘要](136) [HTML](0) [PDF 955.91 K](280)
    摘要:
    在电力现货市场建立之前,中国的电力中长期市场仍为纯电量交易,合理设计合同电量的偏差处理与结算方式有利于电力中长期交易向现货市场的平稳过渡。在此背景下,研究电力中长期交易合同电量的偏差考核机制。针对电力中长期交易基本规则中的典型偏差考核机制进行分析,提出适用于当前市场环境的发电侧偏差处理方法;从全电量交易和合同执行能力2个方面分析市场主体的偏差电量考核风险,在此基础上设计面向用户非全电量交易的固定比例全电量偏差电量结算方式,并进一步提出分阶段的用户侧偏差考核机制。采用以国内某省偏差考核实际数据为基础所构建的算例,验证所提出的偏差考核机制在中长期电力市场中的有效性。
    11  考虑不确定性的综合能源系统日前经济调度
    陈晨,李端超,王海伟,苏寒,徐晶晶
    2021(2):24-30. DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2021.02.003
    [摘要](135) [HTML](0) [PDF 1.04 M](227)
    摘要:
    考虑光伏出力和负荷的不确定性,研究一种适合工程推广的综合能源系统经济调度求解方法。首先,建立综合能源系统混合整数非线性概率模型;其次,采用特殊序列集合(SOS-2)方法对非线性模型进行分段线性化;然后,采用对称采样策略的无迹变换方法进行确定性转换,以揭示概率性背后隐藏的信息;最后,对比分析混合整数线性规划(MILP)求解方法与粒子群算法的计算结果。采用 PuLp开源建模框架对某示范性综合能源项目进行建模、 求解,结果表明:一方面,对称采样策略的无迹变换方法求解效率较高,其概率密度分布结果可为运行人员揭示概率性背后隐藏的运行状况信息;另一方面,与粒子群算法相比,PuLp开源框架的 MILP求解方法效率可提高数倍,适于工程推广。
    12  《电力科学与技术学报》征稿启事
    2009(1):96-96.
    [摘要](130) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](3)
    摘要:
    《电力科学与技术学报》(ISSN1673-9140CN43-1475/TM)是长沙理工大学主办的科技期刊,季刊,国内外公开发行.主要报道电力科学理论、工程技术应用方面的最新研究成果,介绍国内外电力科技发展动态,内容包括:电力系统自动化理论及技术应用,电网技术,高电压技术,电力市场与电力系统运行管理,供用电技术,电能质量与节能技术,电力自动化设备,热能与动力工程,
    13  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。
    14  基于空间电场探针的输电线路故障行波检测
    胡轶波,吕佳佳,彭翰川,冯 亮
    2020, 35(4):27-32. DOI: 10.19781/j.issn.16739140.2020.04.004
    [摘要](124) [HTML](0) [PDF 1016.37 K](560)
    摘要:
    在不影响行波检测精度的前提下,提出一种基于电场探针的行波检测方法以降低检测成本。该方法根据输电线路周围的空间电场情况,利用镜像法理论对输电线路附近的电场分布进行分析,选择恰当的检测位置安装探针以检测空间电位。探针不与输电线路直接接触,可在不停止运行的情况下进行安装与检修,通过接地线得到该电位产生的感应电流,再利用固有时间尺度分解方法分析感应电流信号以提取故障行波信号。仿真结果表明,利用探针感应电流表征输电线路上的电压信号的方法是可行的。此外,该方法定位误差较小,精度高,能够实现跨度较长输电线路的故障检测。
    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](653)
    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  支路短路电流直流分量及衰减时间常数计算方法
    曹炜,张正,陈春阳,张捷
    2021(2):31-39. DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2021.02.004
    [摘要](119) [HTML](0) [PDF 1.03 M](230)
    摘要:
    随着电力系统电压等级的提高,直流分量对断路器开断能力的影响被密切关注,但针对断路器支路短路电流直流分量计算方法的研究却非常少。基于此,提出一种基于转移阻抗实现支路短路电流直流分量及其衰减时间常数计算的方法。利用支路追加法形成节点阻抗矩阵的原理,在已知原网络节点阻抗矩阵的条件下,根据系统短路时网络的特点,使变换后的网络能够方便地进行各断路器支路短路电流直流分量及其衰减时间常数的计算,并归纳出计及网络拓扑结构变化时修正节点阻抗矩阵的统一算法,该算法具有计算速度快、物理概念清晰以及易于编程实现扫描计算等特点。EMTP仿真验证该文方法的准确性,并与 PSS/E计算支路短路电流直流分量的计算结果进行比较,验证本文方法的优越性。
    17  基于TOPSIS—灰色关联度的农网投资效益与风险能力综合评价
    王利利,贾梦雨,韩 松,李 锰,刘 巍
    2020, 35(4):76-83. DOI: 10.19781/j.issn.16739140.2020.04.010
    [摘要](112) [HTML](0) [PDF 941.42 K](557)
    摘要:
    随着国家在2017年提出"乡村振兴"策略,农村电网势必又将面临新一轮的升级改造。如何平衡农网投资效益与风险将会是今后重要的研究课题。在传统配电网投资效益分析的基础上,本文将环境影响、辅助服务与农网投资效益进行统筹,提出包含项目效益、管理效益、节能减排和增值服务的新型农网投资评价体系,同时考虑到投资体量大、资金收回周期长等因素,引入农网投资风险评价体系,并基于TOPSIS-灰色关联度模型,对数据样本的优劣性进行排序。为体现评价体系的完备性与评价方法的适应性,选择不同供电公司进行实例验证。综上所述,该文为电网投资决策者提供基于多方风险下不同投资方案的对比,以更好地实现收益最大化。
    18  计及全时空要素的配电网综合节能评价方法
    杜振东,沈春林,滕晓兵,田书欣,李振锋
    2021(2):13-23. DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2021.02.002
    [摘要](111) [HTML](0) [PDF 984.70 K](178)
    摘要:
    配电网损耗一直是供电企业考核的重要指标,配网线路复杂,分支多,精细化线损带来的成本效益计算困难。以配电网综合节能降损为目标,基于全时空节能要素特征,从时间、元件和费用维度建立全寿命周期内的全网成本指标和节能降损效益指标,并利用融合层次分析和基于交叉效率的数据包络分析的改进 VIKOR 方法对配电网综合节能效果进行评价,给出配电网综合节能降损的最优设计方案。最后,利用中国某地区配电网算例验证该文所提评价方法的可行性和有效性。
    19  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。
    20  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。

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