摘要:在有载分接开关(OLTC)故障案例中机械故障占很大的比例,为确保OLTC可靠运行,提出一种基于EMDPSD的OLTC振动信号特征提取方法。首先,模拟OLTC机械故障,采集振动信号,并根据奇异熵确定奇异值分解(SVD)的降噪阶次进行小波包SVD降噪;其次,对降噪后的信号进行经验模态分解(EMD),并求其功率谱密度(PSD);最后,运用功率谱密度能量构造特征量。实验结果表明,基于奇异熵选择SVD降噪阶次,可以提高振动信号的信噪比,并且将EMD和PSD算法结合可以有效地提取OLTC故障特征。

摘要:针对传统输变电设备数据集成方案存在的存储计算资源浪费与数据模型不完整等缺点,设计一种基于CIM和REST的输变电设备全景信息集成方法。首先,选择IEC 61970/968定义的CIM作为输变电设备数据的全局模式,对在线与离线数据分别给出建模思路,使得数据模型更为完整和统一;其次,提出一种基于REST的数据集成机制解决资源浪费问题,同时提升数据平台维护效率与可扩展性;最后,基于CIM模型与REST集成机制构建输变电设备全景信息集成平台,同时详细介绍其实际应用效果,为设备数据集成提供一种新思路。

摘要:针对传统PI控制交流信号时的局限性,提出模糊PCI控制,并与PR控制并联以直接控制三相逆变器并网。其中模糊PCI控制可以在给定条件下消除交流稳态误差,并根据误差的大小和变化率对PCI控制器的比例参数和积分参数进行在线调整。同时利用PR控制在谐振频率处具有无穷大增益的优势,使系统满足并网要求。该新型复合控制策略可以较好地控制交流量,能直接应用于三相ABC坐标系,省去坐标变化环节,节约逆变器控制系统成本。最后通过MATLAB/Simulink仿真平台,建立LC型滤波的逆变器并网模型,仿真分析证明了该控制策略的可行性。

摘要:有载调压器(OLTC)和电容器组已被普遍用于处理含高渗透率户用光伏的低压配电网电压越限问题。控制策略的不同将直接影响到节点电压和OLTC分接头调节及电容器组投切次数。为寻求一种适合于解决低压配网电压越限问题的控制策略,在分析OLTC参考电压对电压控制策略影响的基础上,基于电压灵敏度矩阵理论,提出基于功率控制的电压控制策略。为同时考虑时序性和随机性对光伏出力和负荷的影响,该控制策略采用基于序贯蒙特卡罗模拟的概率潮流计算网络有功损耗和节点电压越限概率值。在算例中将该方法与基于时间控制的电压控制策略进行对比,结果表明,采用基于功率控制的电压控制策略,在有效降低网络电压越限概率的同时,还能有效减少分接头和电容器组动作次数,降低有功网损,有效提高低压配电网对高渗透率户用光伏发电接入的消纳能力。

摘要:清洁能源的分布式电源(DG)及电动汽车(EV)的利用是低碳化背景下实现可持续发展的关键部分。为降低DG出力及电动汽车充电负荷波动性对配电网的不良影响,首先,在规划阶段引入分布式储能系统(DESS),建立DG、DESS及电动汽车充电站(EVCS)的协调优化配置模型。其次,引入碳减排量指标,建立考虑配电网综合收益、碳减排量、电压质量指标、综合净负荷波动指标及网络损耗的多目标函数,并采用粒子群—和声搜索混合算法进行模型的求解。最后,以IEEE 33节点配电系统为例进行仿真验证,结果表明,所建立的“源—储—荷”联合规划模型能够有效降低系统碳排放量及网损,改善电压质量及负荷波动指标。

摘要:大量电动汽车接入住宅小区,给住宅小区配电设施带来压力。研究住宅小区电动汽车的充电模式,建立监控体系是保障电动汽车与电网友好互动的基础。在此背景下,设计以电动汽车充电桩监控为基础的住宅小区有序充电的控制系统,并考虑住宅小区的负荷特性及峰谷电价,建立电动汽车两阶段有序充电控制的模型,实现了用户的充电成本与住宅小区负荷峰谷差最小的目标。实际系统的算例分析验证了该方法的有效性,所提控制系统在峰谷电价时段变化时也能有效运营,进一步验证了所提思路方法的合理性。

摘要:在研究电动汽车用户充电需求的前提下,利用蒙特卡洛方法对2种不同充电方式进行模拟并对其进行分析;分析用户响应度对电动汽车有序充电的影响,建立峰谷分时电价对电动汽车负荷影响的模型,在模拟出电动汽车无序充电负荷的基础上,用实际案例对模型进行验证,利用多目标优化遗传算法进行求解,验证峰谷分时电价对电网负荷优化的有效性。

摘要:作为柔性交流输电系统(FACTS)的重要装置之一,静止无功补偿器(SVC)有助于提高电力系统稳定运行。通过分析发电机转子方程可知, SVC常规的恒压控制不能起到抑制阻尼系统振荡的作用,而采用了附加阻尼控制后,系统的动态稳定性明显得到提高。在此背景下,设计一种基于SVC的功率振荡阻尼(POD)控制器,其采用PSO优化算法对控制器参数进行自适应优化,并选择合适的阻尼控制输入信号对控制信号进行相位补偿。利用Simulink仿真软件建立包含SVC的HeffronPhilips的系统模型。基于此模型对所提方法的性能进行详细的研究,运用时域仿真方法验证,与传统的电力系统稳定器(PSS)控制器进行对比体现设计控制器的优越性。

摘要:随着分布式电源的快速发展,配电网运行规模越来越大,运行方式多样化。传统的基于交流的非线性规划模型在计算分析方面存在许多不足。为此,提出一种基于线性约束的有源配电网规划模型。首先从潮流线性化和配电网连通性线性化2个方面提出配电网模型线性化的基本原理和分析方法。通过分析配电网规划目标函数和约束条件,提出配电网混合整数线性规划(MILP)模型,该模型可以通过一般的数学优化工具包进行求解。最后进行了多场景算例分析,将配电网线性化规划模型和非线性规划模型进行对比,验证了该方法的可行性和高效性,为今后配电网主动规划和主动运行一体化研究提供了新的方法。

摘要:输电线路绝缘子串风偏之后使得绝缘子串下端带电结构、输电导线距离杆塔较近,当距离小于最小空气间隙时,将造成放电跳闸。绝缘子的风偏严重影响和威胁着电网系统的安全运行,也将造成巨大的经济损失。根据输电线路绝缘子串的风偏原因及结果,设计并研制出一种基于光纤Bragg光栅的倾角传感器,重锤与等强度悬臂梁相连接,等强度悬臂梁中间部位两侧分别粘贴一个光纤Bragg光栅。将研制的倾角传感器进行封装并确保密封完好,并通过抱箍式夹具组合的方式与光纤Bragg光栅称重传感器共同安装于绝缘子串的顶部。对云南电网某110 kV输电线路30#杆塔的绝缘子串进行风偏监测并与风速数据结合进行分析,得到风偏角随风速变化的特点,为输电线路的安全运行提供了参考。

摘要:多端直流配电网不仅节点数量多,并且包含较多的电力电子装置,受单个仿真机处理能力的限制,多端直流配电网实时仿真实现难度大。为了实现多端直流配电网实时仿真,采用理想变压器模型法对多端直流配电网进行模型分割,以直流电网为边界,将各端换流站及其交流系统作为一个子系统,子系统之间通过理想变压器模型交互数据。最后,以5端直流配电网为例,将系统分割为5个子系统,对比分析分割模型和原模型在各种工况下的动态响应,二者动态过程基本一致。结果分析验证了所提模型分割方法的可行性和有效性。

摘要:大型光伏电站中压直流汇聚组网系统相比交流汇集系统有更高效率,是未来规模化开发光伏资源的一种潜在有效途径。中压直流变压器是构建光伏中压直流汇集系统的核心设备之一。详细讨论光伏中压直流汇集系统对直流变压器的技术需求,分析直流变压器的结构和控制方式,针对其低压侧及高压侧短路故障特性提出相应的故障清除方法,最后通过搭建仿真模型验证不同情形下分析过程及故障清除的可行性和有效性。

摘要:长距离海底电缆在进行交流耐压试验时由于容升现象,沿线电压升高,其升高的数值与电缆长度和试验电源频率有关。极端条件下,该数值会威胁到电缆的耐压水平从而阻碍了电缆耐压试验的进行。在此背景下,以研究电缆末端电压为目的,建立一种计及电缆护层的分布参数等值电路模型。基于该模型,推导单芯电缆沿线电压计算公式,并通过仿真验证其计算公式的正确性,继而探究沿线电压与电缆长度以及试验电源频率的关系,从而得知电缆长度越长,其沿线电压受试验频率变化越明显。最后为限制末端电压幅值,以220 kV XLPE电缆为例,对于不同长度的电缆耐压试验的电源频率提出新的约束范围,给现场耐压试验设计人员提供指导性意见。

摘要:电压暂降特征参数辨识是评估电压暂降严重性及分析其对设备影响的前提。提出一种相空间重构与原子分解相结合的复杂电压暂降特征参数辨识方法。首先对电压暂降扰动序列进行相空间重构,依据暂降信号的相轨迹特征将扰动波形分割成段,并确定扰动区段的起止时刻;然后构建正弦量原子库,充分利用波形分段结果,按特定方式实现原子参数的有序匹配,获取各段电压暂降波形的特征参数,从而减少原子匹配参数的数量和搜索范围,降低原子分解算法的计算量,保证算法的精度。算例结果表明,该方法能够准确提取电压暂降信号的特征参数,得到描述整个电压暂降过程的参量化解析表示。

摘要:分析风电功率预测误差特性对电力系统优化调度与安全控制等方面具有重要意义。提出混合t Locationscale分布的风电功率超短期预测误差分布模型,通过改进Kmeans聚类算法确定模型参数。并以某风电场的实测数据进行验证分析不同预测方法下风电功率超短期预测误差的分布特性。根据风电场实测数据进行功率预测,对时间序列和支持向量机2种预测模型产生的误差进行分析,验证了该模型可以有效描述预测误差概率分布。

摘要:通过提取单帧红外图像中盘形悬式瓷绝缘子串铁帽和盘面温度信息,以相对温差作为判据来诊断其劣化状态,是实现绝缘子串状态在线自动监测的有效方法。为准确提取温度信息,提出一种结合绝缘子图像特征与深度学习的算法,针对红外图像中瓷绝缘子串的铁帽和盘面区域进行精确的自动识别。该算法以大量绝缘子不同部件图像作为样本数据集,经过自构建的卷积神经网络训练形成3个分类器;然后利用分类器在校正后的绝缘子串区域图像中进行识别;最后在原红外图像中用不同颜色进行标识。结果表明该算法对不同电压等级、不同伞裙形态的绝缘子串铁帽与盘面区域均能取得优异的识别结果。

摘要:随着线损精益化管理的不断推进,输电线路线损计算准确性愈加重要。目前的线损计算方法未考虑负荷水平、时钟准确度以及计量装置配合影响,导致实际统计与计算结果差别较大,不利于线损管理的精益化发展。以现有理论线损计算方法为基础,对统计线损影响量进行分析,提出多参量修正算法,提高线损计算的准确性,并以重庆—恩施500 kV超高压输电线路作为算例,证明了该方法的有效性。

摘要:变电站配置文件中虚回路连接的正确性直接影响二次系统保护功能实现。针对当前配置文件不规范、人工校验效率低、校验结果受主观因素影响多等问题,提出一种基于中间模型文件的智能变电站虚回路自动校验方法。首先通过对每一个厂家的IED的ICD建立一个对应的IMCD文件,并根据相关规范建立DOI、DAI的规范化模型,解决ICD文件模型的不规范问题。再通过严格审查的SCD文件建立KMCD模型,保证虚回路的正确性,最终实现对虚回路的自动校验。以某变电站SCD文件为例,验证了该方法的可行性。

摘要:T接塔在工程实际中取得较好应用的同时增加了塔身周围电场分布的复杂程度。在此背景下,为了确定T接塔下方以及塔身典型作业位置处的电场分布,以一种110 kV双回交流T接塔为研究对象,应用三维有限元软件COMSOLMultiphysics对T接塔塔身、导线等部件建立模型,研究T接塔附近的电场分布、线路在不同相序布置和同相序布置2种情况下地面上方1.5 m处的电场分布情况以及塔身典型作业位置处的电场强度。研究结果表明:线路采用同相序布置时对T接塔下方的电场分布影响最大,地面上方1.5 m处电场的最大值出现在T接线路一侧;T接塔下方以及塔身的典型作业位置处场强均处于安全范围内。计算结果可为输电线路T接方案设计提供参考。

摘要:短路阻抗是四绕组感应滤波变压器的重要技术参数,它不仅影响变压器的稳态运行、短路电流计算,而且会涉及到感应滤波效果。首先提出一种感应解耦法以建立四绕组感应滤波变压器的电压方程;然后基于短路法分析四绕组感应滤波变压器的短路阻抗特性以及滤波器阻抗对短路阻抗的影响;最后通过短路实验验证所述的理论与计算方法的正确性。结果表明滤波绕组的等效阻抗为零,满足感应滤波约束条件,且滤波器的阻抗参数对短路阻抗无任何影响。

摘要:复合绝缘子硅橡胶伞裙护套属于高分子有机材料,在长期的户外运行条件下不可避免出现褪色、粉化、龟裂、变脆、憎水性变差等老化现象,影响到输电线路的安全运行。硅橡胶老化与运行环境和自身耐老化性能相关,直接表现为硅橡胶主要成分的变化,运维单位需定期对运行复合绝缘子进行抽检分析。提出复合绝缘子硅橡胶成分分析方法,定义胶含量。首先,为对硅橡胶主要成分进行标定,制作13种硅氧烷含量一定、氢氧化铝和白炭黑填料含量不同的硅橡胶平板样,利用密度和热失重2种方法对其进行研究。然后,运用线性回归方法对结果进行拟合。最后,选取不同生产厂家退运复合绝缘子伞裙内层样品进行验证。试验分析结果表明,基于硅橡胶的密度,和基于硅橡胶热失重过程中关键转折点的质量剩余比例,均可推算出硅橡胶样品的胶含量,2种方法具有结果的一致性,运维人员可以根据情况进行现场或者实验室离线分析,实现复合绝缘子快速、可靠的评估,保障了输电线路的安全运行。

摘要:海底长电缆终端电压是实施耐压试验的重要参数,为了确保耐压试验接线方案的安全性、有效性,电缆终端电压的精确计算尤为关键。以江苏某风电厂220 kV海底电缆为例,首先建立分布参数模型,推导单相电缆沿线电压的计算公式。考虑铠装层以及另外两相电缆的影响,结合三相电缆不同层之间的电容等效模型,提出一种基于末端并联等效电容法的改进型海缆计算模型,该模型能够准确计算海缆终端电压。利用PSCAD/EMTDC软件的精确模型仿真结果对所提海底电缆耐压试验终端电压计算公式进行验证,证明所提海底电缆耐压试验终端电压计算公式准确、方便,对保证耐压试验接线方案的安全性具有重要意义。

摘要:针对某些跨省特高压线路在轻载情况下出现的统计负线损现象,考虑并分析环境温度对特高压线路计量的影响。以南阳—荆门特高压线路为例,建立温度对电容式电压互感器(CVT)等效分压电容影响的数学模型,并推导环境温度与CVT等效分压电容之间的关系。采用历史气温数据计算环境温度对CVT分压比的影响。算例分析表明,考虑CVT参数的差异,环境温度引起的CVT变比误差可能是线路出现统计负线损的一个原因。

摘要:中压馈线在电压治理上面临电压偏差和波动等问题,且治理措施和设备的选择较多。针对电网企业在规划、运维工作中难以为海量的中压馈线选择针对性治理措施的问题,提出一种基于电压治理的中压馈线分类及其治理措施选择方法。首先,从馈线自身属性参数影响电压的机理出发,建立涵盖线路属性和负荷特性的电压特征指标体系,并采用基于因子分析的模糊C均值(FCM)聚类算法,对馈线进行初步地聚类划分,从而判断馈线是否需要进行线路改造或在线路上加装治理设备。然后,应用数理统计理论设计描述概率分布和时域波动特性的母线电压特性评估方法,利用所得评估等级对初步聚类结果进一步精细划分,从而确定是否修改母线电压调控策略或者在母线上加装设备。最后,通过实例分析验证所提方法的有效性和实用性。

摘要:随着小电流接地选线等各种不同原理的配网终端装置被广泛纳入配电自动化系统,配电终端的动作性能测试与设备优选成为配电网建设的重要关注问题。长期以来,包括选线装置在内,一般配网终端的实际性能并不能接近实验室测试的理想效果,因为入网测试阶段的方法是离线进行的,无法对实际配电网中复杂的故障随机场景进行全面遍历及考核。由于缺乏全面的测试数据,评价方式也相对单一化,无法全面排查配网终端的潜在缺陷。为克服此类问题,借助实时动态仿真系统(RTDS)建立真实配电网模型,为装置提供全面丰富的故障场景;并以小电流接地选线装置为例,借助RTDS测试结果,提出一种基于Logistic回归模型的装置动作性能影响因素评估方法,对入网设备的全面检验及选择具有实际参考价值。