2025, 40(1):245-255.DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2025.01.026
摘要:为了实现对模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)子模块开关管的故障诊断,对沙猫群优化(Sand Cat swarm optimization, SCSO)算法进行改进,提出一种改进沙猫群优化(improved Sand Cat swarm optimization, ISCSO)算法优化极限学习机(extreme learning machine, ELM)的故障诊断方法。该方法利用Cubic混沌映射、螺旋搜索及麻雀警戒机制对沙猫搜索的3个阶段进行改进和优化,以提高算法的收敛速度和搜索能力。通过在MATLAB/SIMULINK平台搭建模块化MMC模型,以子模块故障时的桥臂环流作为输入量,通过将ISCSO?ELM与不同算法优化后的ELM模型进行故障诊断效果对比。结果表明,所提方法能有效识别子模块故障,在MMC故障诊断方面具有可行性和优越性,故障诊断效果更好。
2023, 38(2):105-113.DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2023.02.012
摘要:为研究地铁杂散电流对交流电网的侵入范围和程度,根据实际运行下走行轨绝缘扣件的绝缘能力退化情况,建立杂散电流数学模型,推导得到每个轨枕泄漏的杂散电流。将地铁杂散电流离散为轨枕个数的有限点电流源,利用复镜像法求解格林函数的理论方法,建立地铁杂散电流引起地电位分布计算模型,并通过基于边界元法的商用接地软件CDEGS验证所提方法的准确性。讨论杂散电流泄漏量和土壤结构此类传统敏感性因素对城轨沿线地电位分布的影响,以及多线路交汇的交通枢纽地段多列车运行下的周围地电位波动情况。
2023, 38(4):123-133.DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2023.04.013
摘要:为了解决现有高压XLPE电缆热评估计算模型在连续波动负荷下计算精度不足的问题,分析传统方法(包括IEC 60853?2和热电等效方法)中采用恒定绝缘层热容分配系数时的计算误差累积,提出电缆绝缘集总热模型的优化方法,以减少可能出现的误差累积。通过电缆动态温升实验,验证所提出的改进热电等效(TEE)方法的可靠性。分析结果表明:改进TEE方法能够较好地反映电缆在连续波动负荷下真实的热性能,其导体温度计算误差维持在2.5 ℃以下。利用改进后的方法对电缆进行热评估,能够较大限度地提高电缆的资产利用率,并确保电缆安全可靠运行。
2022, 37(5):25-34.DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2022.05.003
摘要:相变储能系统作为一种新型的具备高弹性、高可靠性与绿色性的分布式储能形式,能够以柔性可调负荷形式为电网提供灵活可靠的辅助服务.为进一步挖掘相变储能系统的应用潜力,提出一种基于共享聚合相变储能系统的区域联合削峰填谷策略.首先,构建分布式相变储能单元的聚合可控模型,在此基础上,设计一种基于共享相变储能的区域联合控制可行架构;然后,在非合作博弈、合作博弈等不同商业模式下,建立区域内及区域间的联合削峰填谷控制策略;最后利用量子粒子群算法对所提控制策略进行有效求解.算例仿真结果验证所提策略在降低负荷方差及区域电力系统运行成本等方面的优越性,可作为电网辅助服务的一种新手段.
2022, 37(5):124-132.DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2022.05.014
摘要:单芯电力电缆的很多绝缘故障都和金属护层有关,只研究电缆导芯的简化结构模型不能进行护层相关故障的测距。基于分布参数模型,提出一种考虑电缆金属护层的新型故障测距方法。首先,使用分布参数理论分析计及金属护层的故障电缆等效分布参数电路,建立电压、电流方程;然后,通过边界条件求解电压、电流方程中的未知参数,得到故障点前、后的电压、电流值;最后,通过构建测距方程迭代搜索得到故障距离。该方法将复杂的相网络转化为相互独立的序列网络,使得该算法变得简单有效。大量仿真结果表明,该算法能实现护层相关故障(护层对地故障、芯—护层故障和芯—护层对地故障)的精确测距,测距误差基本不超过1.5%,且定位结果不受故障发生位置、故障类型以及过渡电阻的影响。
2021, 36(3):157-164.DOI: 10.19781/j.issn.1673-9140.2021.03.015
摘要:电力线为传输电能而设计,复杂的配电网拓扑结构使得电力线通信信道环境恶劣,信道特性变化规律复杂,严重影响信号传输的质量和效率。为应对上述问题,利用传输线二端口网络,建立电力线信道的数学模型,进而仿真分析电网结构及网络参数对信道电压幅频特性以及网络输入阻抗特性的影响。通过分析发现,信号衰减峰谷值的位置受主线路长度的影响较小,分支线路长度影响信号衰减峰谷个数。并且,信道电压传输幅频特性的衰减峰频率处,网络的输入阻抗值相等。
2021, 36(1):206-215.DOI: 10.19781/j.issn.16739140.2021.01.024
摘要:随着电力市场的逐步放开,省外低价电的注入给受端电网购电决策带来了巨大的挑战。为此,对计划、市场不同购电渠道的购电成本进行分类和梳理,分析跨省区购电所需遵循的一系列约束,提出计划-市场协调的跨省跨区月度交易决策框架,并建立省级受端电网跨省跨区月度购电决策模型。以总购电成本最小为目标,考虑省内潮流安全约束、特高压直流联络线约束以及省间传输通道约束。以湖南电网为例,探讨计划—市场协调环境下跨省区购电约束对省级电网购电结果的影响,验证所提模型的有效性。
2020, 35(2):30-37.DOI: 10.19781/j.issn.16739140.2020.02.004
摘要:交流配电网本身具有三相不平衡特性,并且可与直流配电网通过AC/DC换流器相连形成交直流配电网。该文针对AC/DC换流器提出一种新型的π型等效模型,并建立一组用于描述包含三相交流部分和直流部分的功率平衡方程。交流网络以及直流网络采用导纳矩阵形式描述,π型等效模型使得AC/DC换流器可以包含在节点导纳矩阵中,形成整个网络的节点导纳矩阵。结合换流器模型和网络方程,该文给出包含三相交流线路和直流线路的潮流计算方法,并采用案例进行验证。