摘要:针对全寿命周期成本测算困难的问题,在分析主变压器各项成本的特性基础上,提出分层级计算方法。该方法基于生产管理系统(PMS)、企业资源管理(ERP)系统多体系数据融合得到基础数据,通过引入回归分析、盲数理论,对建立的主变压器全寿命周期成本数学模型进行分层级计算。充分考虑资金的时间价值,采用经济学中净现值法将各阶段成本划归基础年份成本进行分析,使得模型更贴近实际。并以某国内外2家厂商的220 kV、180 MV·A电力变压器为例,分析全寿命周期成本的具体计算方法。结果表明,生产管理系统下数据驱动的分层级计算全寿命周期成本方法的有效性。

摘要:球隙作为典型空气间隙是一种研究空气击穿特性的重要电极结构,依据球隙最短路径上的电场分布定义一组电场特征集。以IEC 60052标准中的271个球隙作为样本集,采用相关性系数、敏感性系数、遗传算法和随机森林4种方法进行特征选择,通过小样本数据对支持向量回归机进行训练,对其他测试样本的工频击穿电压进行预测。结果表明,在不进行特征选择时,所有样本的预测值与试验基准值相比平均绝对百分比误差为4.21%,与试验值基本吻合,验证了所定义的最短路径电场特征集的有效性,采用上述4种特征选择方法进行特征选择后,预测结果平均绝对百分比误差分别为1.92%、2.00%、3.86%和2.04%,其中相关性系数法具有最高的预测精度,对比结果发现,Emin、Lw90这2个特征量在模型中起到了至关重要的作用。该方法对复杂间隙乃至工程间隙的放电特性研究具有指导意义。

摘要:随着光伏发电的发展,大规模光伏电站并网对电力系统稳定性影响日益显著。光伏并网逆变器引入阻尼控制有助于增大电力系统的阻尼,然而阻尼控制参数太大会引起新振荡模式。在此背景下,建立光伏电站接入单机无穷大系统的小信号模型,分析光伏电站并网对系统阻尼的影响,并设计光伏并网有功附加阻尼控制器,从理论上分析附加阻尼控制器对系统阻尼的贡献。此外,基于系统根轨迹阐明附加阻尼控制系数过大影响系统稳定性的机理,进而给出系统最大阻尼时控制参数的计算方法。最后,采用PSCAD软件进行仿真,验证理论分析与计算的正确性。

摘要:为及时评估输电线路绝缘状态,保证系统稳定性,提出一种用于辨识输电线路绝缘的几种闪络方式的方法。首先,利用工频叠加冲击试验平台模拟3种输电线路故障类型,从而获得闪络电流数据;然后,对采集到的各种闪络电流信号进行小波变化得到各频带下的重构信号,并计算信号在各个频段内的能量;最后,利用小波能量谱构造高频段能量重心作为识别特征量,与低频段能量值结合提出综合识别判据,对三类诱因的多次试验数据进行分析辨别。结果表明:该文提出的方法可直观有效地识别工频叠加冲击下的污秽、覆冰及植被闪络,闪络原因判断正确率可达91.1%。

摘要:为解决含风电电力系统机组组合问题固有预测误差带来的不确定性问题,建立同时模糊约束与目标的两阶段对称模糊优化模型。模型的第1阶段用于确定系统的模糊参数,第2阶段计算接近运行实际的模糊解和对应的模糊水平,将机组组合阶段的不确定性量化。由于引入较多待求解的模糊变量,故提出简化运算的外点迭代解法。算例从日前预测、日内4 h滚动预测、日内1 h超短期滚动预测与实际运行等尺度评估该法求解机组组合问题的结果对预测误差的适应性。结果表明,模糊优化在一定程度上能够缩减因预测误差而引起的机组组合误差,因而适用于求解不确定性较强系统的机组组合问题。

摘要:为解决输电线路感应取电装置安全性能差、不具有通用性以及取电功率低的问题,对感应取电装置进行优化设计研究。设计继电器和瞬态双向抑制二极管TVS的双重保护电路,实现对电网及装置的保护;继而分析取能线圈参数,以保证小电流时输出功率可达到33 W,同时可以稳定输出12 V和5 V的电压。优化后的装置可适用于输电线路的监测设备,也可应用于雷击定位、故障测距、导线温度监测等设备,充分保证装置的广泛适用性;并设计锂电池电量显示功能,避免锂电池的过充过放。最后,通过Saber软件仿真和实验验证该优化设计的可行性。经测试,改进的感应取电装置是一种更加安全稳定、可靠通用的高效率取电装置。

摘要:大规模新能源接入变电站带来过载、谐波、短路等问题,进而导致变压器等重要电力设备使用寿命缩短,研究变压器的热寿命损失对分析电网经济运行意义重大。该文对变压器在谐波电流作用下的功率损耗进行量化分析,引出负载系数,同时在此基础上给出考虑负载系数与谐波畸变率的热点温度计算方法。此外,考虑变压器突发短路这一特殊情况,改进绕组热点温度的计算方法,并基于热点温度建立变压器热寿命损失模型。最后,通过对某35 kV变压器的仿真分析,得到结论:在考虑新能源接入的情况下,过载运行使变压器热寿命损失急剧增大,而谐波与短路对变压器热寿命的影响甚微。

摘要:通过对三相逆变电路进行建模及模型降阶,提出适用于低频振荡分析的2阶电力电子接口电源模型,在接入电力电子接口电源的四机两区域系统中进行特征根分析,并将分析结果与高阶模型的结果进行对比,验证该文所提模型的有效性。基于此模型,对电力电子接口电源容量对区间振荡及本地振荡的振荡频率及阻尼比的影响进行分析,结果表明:随着电力电子接口电源容量的增加,区间振荡和本地振荡的振荡频率均会升高,阻尼比也增加。最后,基于降阶模型对电力电子接口电源的下垂控制器的增益进行整定,并通过电力电子接口电源的高阶模型进行仿真,对整定参数进行验证,仿真结果进一步验证了所提降阶模型的正确性。

摘要:为了解决分布式电源出力变化和负荷投切带来的孤岛微电网的不稳定问题,提出基于电压、频率电能质量等级的分层控制策略。将电压、频率电能质量分为优等、中等和差等3个等级,当微电网的电能质量为优等时,采用混合储能系统来维持微电网的电压和频率稳定;当微电网的电能质量为中等时,采用混合储能系统和下垂控制相协调来维持微电网的电压和频率稳定;当微电网的电能质量为差等时,借鉴电力系统的二次调频理论,调整微电源下垂特性曲线,将系统的电压和频率维持在额定值附近。仿真结果验证了该分层控制策略的可行性,与传统的控制方法相比,该分层控制策略能够在微电源出力变化与负荷投切时,提高孤岛微电网的运行稳定性。

摘要:考虑交流侧电网中谐波与三相不平衡对纹波的影响以及纹波的叠加,对交直流混合微电网中的纹波问题进行研究,提出在k次谐波源三相相位角变化时,其产生的k+1次与k-1次纹波的幅值是此消彼长的关系,对纹波的叠加有影响。证明当同次正序谐波之间、负序谐波之间及相邻次数的正序和负序谐波之间进行叠加时,谐波的初相位差对叠加纹波幅值的影响具有一定的规律性,最后,通过Matlab/Simulink建模对研究进行验证。由仿真结果可知,交直流混合微电网中纹波叠加的幅值与谐波次数及谐波源的初相位差有关。该文研究对混合微电网的电能质量分析和治理具有重大意义。

摘要:为了全面精准、合理科学地对县级配电网(110kV及以下)投资额进行分配,首先,在综合考虑县级配电网在新一轮投资后的投资效益情况下,构建县级配电网投资效益层次化综合评价指标体系。然后,运用五级集对分析模型对该指标体系进行评估。最后,基于单指标评估结果和指标体系综合评估结果构建投资分配调整系数模型,并结合未来用电量需求,对县级配电网投资分配额进行分析和计算。算例表明,该文所提出考虑投资效益评估结果的县级配电网投资分配方法可以用于制定县级配电网精准投资策略,实现县级配电网的精细化规划和有限资金的科学、合理、有效利用。

摘要:中低压配电网故障数量多、故障类型复杂,且故障监测水平较低,无法及时发现及清除故障。针对此问题,该文通过分析10 kV配变在不同负载率、绕组连接组别、三相不平衡率及系统电压等条件下的运行工况,发现中低压线路断线、配变单相缺相、低压线路单相接地等典型故障的低压侧电气量变化规律,总结制定相关的故障研判规则,为中低压故障研判提供依据。最后,以此为基础搭建包含数据集成、故障预警、故障研判等功能为一体的综合性故障研判平台。该平台已经成功应用于江西电网的实际运维、抢修和决策中。结果表明,该平台能及时发现中低压配电网故障,减少用户停电时间,提升供电可靠性。

摘要:合理筛选黑启动方案是电力系统安全防御的重要措施。区别于以往完全信息下黑启动方案评估问题的研究,该文主要解决信息不完全情况黑启动方案的优选问题。提出一种基于AP聚类和Slope One填补的黑启动方案评价方法。首先,采用AP算法对黑启动方案进行聚类,生成相似的方案集合;然后,根据同一聚类中黑启动方案的评价值,采用Slope One算法对存在的评价空值进行预测填补;最后,基于填补后完备的评价信息,采用标准差权重法和TOPSIS法完成对所有黑启动方案的完全排序。在广东电网黑启动数据上对该文方法进行验证,比较该文方法与4种现有完备信息黑启动评估方法的优劣。实验结果表明,该文方法可以有效处理不完全黑启动评价信息,得到较为满意的黑启动方案优选结果。

摘要:柔性直流输电黑启动能很好地维持换流母线的电压稳定,并有效抑制可能出现的过电压问题,在此背景下,提出一种考虑后效性的柔性直流输电黑启动方案评估方法。首先,介绍柔性直流输电的运行特性;其次,综合考虑表征方案优劣的初期恢复评价指标和后效性评价指标,构建全面反映方案优劣的综合评价体系;然后,分别采用序关系分析法和改进CRITIC法确定主客观权重,在此基础上利用基于博弈论的组合赋权法求得各待评价指标的组合权重,并采用逼近理想解排序法对满足各类约束条件的柔性直流输电黑启动方案进行综合评价以确定其优劣程度。最后,以鲁西背靠背柔性直流通道对云南电网大停电后的供电恢复为研究背景,验证所提评估方法的有效性。

摘要:直流近区风电场受直流输电特性的交互影响,极易出现并网点暂态过电压问题,风电场集电参数对过电压水平的影响不容忽视。在此背景下,针对直流近区风电场的集电参数等值建模问题,结合暂态过电压功率特性,首先提出一种考虑损耗的风电场集电网络等值建模方法,然后定量化研究风电场内机组过电压水平受集电参数的影响,最后以实际电网为例,仿真风电场汇集的直流外送系统两次换相失败,分析其暂态过电压特性及风电场等值模型动态输出特性。结果表明:并网点过电压时远端机组电压变化幅度小于近端机组,相差为额定电压的2.5%左右,因此,必须考虑风电场集电参数等值;考虑集电参数损耗的等值模型与实际风电场的功率损耗、平均电压特性基本保持一致,具有实际应用价值。

摘要:针对现有配电网全三相潮流计算复杂且耗时较多问题,提出一种基于π型接口的混合潮流模型。在混合模型中,三相不对称网络考虑三相模型,而三相对称网络考虑单相模型,通过π型等效接口连接这两部分网络,得到混合潮流模型,并详细给出接口处的节点导纳矩阵、节点注入功率方程及其对雅克比矩阵的影响。通过IEEE算例,在不同三相不平衡程度下与全三相潮流模型对比计算精度和速度,从而验证该文所提混合潮流模型的正确性、优越性。

摘要:针对输电线路覆冰厚度预测方法存在的收敛速度慢、预测精度差等问题,考虑覆冰厚度影响因素,提出一种采用扩展记忆粒子群(PSOEM)进行参数寻优的方法,并将其应用到最小二乘支持向量机(LSSVM)中进行覆冰厚度预测。该方法在传统粒子群算法中引入扩展记忆因子,使粒子具有更强的搜索能力,从而加快收敛速度,提高预测精度。最后,采用实际线路覆冰数据对预测模型进行精度检验,结果表明,基于PSOEMLSSVM预测模型的平均相对误差均小于3%,与其他模型相比,预测效果最好。

摘要:储能是平抑光伏发电功率波动的有效方式。针对光储型交直流混合系统典型应用场景,为解决光伏单元与储能单元的接入和功率调节问题,提出一种基于隔离型双向全桥变换器的功率调节拓扑,并基于功率直接反馈理论设计光储能量协调控制策略。通过在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型,进行仿真实验分析,结果表明所提技术方案的正确性与有效性。

摘要:随着智能电网建设的不断深入,在配用电环节收集的监测数据越来越多,逐渐构成智能电网用户侧大数据。传统数据分析模式已经无法满足性能需求,迫切需要新的存储和数据分析模式来应对。提出基于阿里云大数据分析平台MaxCompute的海量用电数据聚类分析方法,该方法充分考虑用电数据的特点,设计基于多级分区表的用电数据存储模式,采用三相电压、三相电流、三相功率因数等建立多维数据特征,应用MaxCompute Graph框架设计实现高效的海量用电数据的聚类划分算法。实验结果表明,所设计的存储模式可有效提升用电数据的检索效率;通过对不同用电类型的用户进行聚类划分,聚类准确率达到88%,验证了聚类划分的有效性和高性能。

摘要:针对目前某些风能资源评估系统精度较低的问题,提出根据NCEP数据提取风电场气象数据、利用STRM数据得出风电场地形的方法,并利用WAsP软件计算出风速、风功率密度等风能资源关键指标;在获知风能资源分布指标的情况后,求取两参数的威布尔分布,对风速的频率分布进行模拟并估计发电量。最后,通过实例验证所提方法可行、有效且预测精度较高。该方法为风电场的建设提供理论依据,也为后期的风电场精准定位提供指导。

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。

摘要:湖南电网负荷、电源分布不均,负荷中心的电压稳定问题一直是威胁电网安全稳定运行的重要隐患。2017年±800 kV祁韶特高压直流投运后,电压稳定问题也更为突出。分析暂态电压与功角稳定的关系,并从受端电网有效短路比、静态电压稳定、负荷特性等方面分析特高压直流投运后的电压稳定问题。结果表明,引起电压失稳的“敏感点”、电压稳定的“薄弱点”和特高压直流的落点均位于负荷中心湘东电网。通过加强湖南省内部电网结构可以提高有效短路比,但同时导致大扰动后电压跌落更为严重。加强湖南电网与华中主网的连接,可以有效地提高电压稳定水平。在网架结构短时间内无法加强的前提下,减小鹤岭变短路容量或优化直流逆变站参数均可以提高暂态电压稳定水平。

摘要:受酸雨、盐雾及覆冰灾害的影响,输电线路中复合绝缘子憎水性逐渐降低,需定期对绝缘子憎水性进行检测。在传统的人工检测方法中,由于其作业时间长、劳动强度大且风险系数高等问题使得难以按期对绝缘子进行检测。因此,该文提出一种基于多旋翼无人机的复合绝缘子憎水性检测方法及其装置研究。装置包含六旋翼无人机、自动喷水系统、无线遥控系统、视频采集传输系统和憎水性检测系统。地面操作人员通过操控无人机带电作业,控制直流微型电子隔膜泵生成可调节散开型水流,均匀喷洒于目标复合绝缘子,此过程中相机的可视模式功能可辅助喷洒作业。同时,控制相机云台对目标复合绝缘子拍照,将目标绝缘子图像传输到地面并通过憎水性图像分析软件对目标绝缘子的憎水性进行分析。试验结果表明,在整个检测过程中,该方法及装置具有自动化、无人化以及远程化的优点,在绝缘子带电检测中能给予作业人员安全保障,并能准确判别绝缘子的憎水性。

摘要:为了能够快速排查漏电点,漏电排查系统在低压配电台区(简称“台区”)被广泛使用。由于台区存在非线性负荷所造成的零序谐波,严重降低了漏电排查系统的漏电电流检测精度,且现有的频域滤波方法难以准确测量暂态漏电电流。因此,提出一种漏电电流基波和谐波分量分离的方法,即单相dq变换滤波法,相对于频域滤波方法,该方法能够对台区线路中的零序谐波进行较好抑制,同时又不会造成暂态漏电电流基波幅值的衰减,解决了漏电排查系统检测漏电电流时受零序谐波干扰的问题,并用MATLAB软件仿真验证该文方法的可行性。

摘要:MCPPID控制新技术常用于改进检定炉炉温的控制。为改进对检定炉炉温的控制效果,首先,采用基于PSO的阶跃响应试验建模方法对检定炉炉温进行过程建模,然后,使用MCPPID技术对模型实现控制。在管式检定炉自动温度控制试验装置上进行的实时控制试验表明:基于PSO的阶跃响应试验建模方法是有效的;与传统的ZNPID相比,MCPPID控制具有超调量更小的优势。结果显示利用deploytool软件开发的PID实时控制程序获得成功。