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    摘要:
    信息与物理系统的深度耦合使得网络攻击成为影响电力系统运行可靠性的重要因素.首先,从攻击方视角进行网路安全威胁风险分析,根据攻击者身份推断其可动用的资源,分析想要达成的攻击目的及可能采取的渗透入侵路径和破坏模式,为研制针对性的防护方法提供指导;其次,分析电力行业正在推进的可信计算、等级保护、安全态势感知等防御机制的缺陷,指出软、硬件系统的供应链安全威胁;然后考虑到攻击不同电力监控系统造成的风险水平和危害后果有所差异,从成功攻击可能性和危害后果2个维度构建电力系统网络攻击风险矩阵,并指出多目标协同攻击相比于单点攻击将使风险出现跃迁现象;最后,从国家支持型网络攻击可动用的资源和想要达成的攻击目的出法,提出2种高危潜在网络攻击破坏模式,并对其攻击实现过程和危害机制进行概要分析.
    摘要:
    随着经济社会的发展,电力的可靠供应引发了人们的广泛关注。2021年2月15日,受极寒天气影响美国得克萨斯州发生大范围停电事故,影响用户超过480万,给社会生产生活带来剧烈冲击。简要介绍得州电力系统概况,以时间为主线梳理得州停电事故发生过程,并从电网充裕度、区域支援能力、市场机制3个方面剖析事故原因。最后结合中国新型电力系统建设背景,提出电力气象预测技术应用、新型电力系统电源结构、灵活资源挖掘及源网荷储一体化运行、电网网架结构建设等方面的启示,为保障中国新型电力系统供电充裕度提供借鉴。
    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.
    摘要:
    综合能源系统(IES)涵盖电、热、气等多种能源类型,运行状态复杂、设备动态特性多样,为了保证IES安全可靠运行需要进行状态估计(SE).在此背景下,针对IES状态估计时效性和准确性较差的问题,提出一种面向IES 的混合状态估计方法.首先,分析耦合量测模型对IES量测冗余度的影响,以及量测冗余度增加对热网状态估计效果的影响;其次,在IES中引入分布式状态估计,构建2种不同区域划分场景并进行对比分析;最后,选取30节点电力网络与17节点热网耦合IES进行仿真分析,算例结果验证所提方法的有效性与实用性.
    摘要:
    针对目前电—气—热综合能源系统动态耦合过程中存在的规划策略单一、调度灵活性差等问题,提出一种考虑动态能量转换(DEC)储能和负荷协同优化策略的双层优化调度模型。该模型上层考虑能量流动态转换与蓄电池、超级电容器和电转气等电气设备全生命周期的的影响,探讨混合储能系统容量配置优化模型和DEC负荷模型。下层根据上层的储能配置建立以运行成本和网络损耗为目标函数的综合能源系统日前优化调度模型,并将调度结果反馈回上层,使DEC负荷参与系统的二次调度以增强调度的灵活性。随后,采用二阶振荡粒子群算法求解上层模型,下层模型在处理非线性方程后采用ε-约束法求解。最后以修改的IEEE 39节点电力系统、比利时20节点天然气系统和6节点热力系统耦合的综合能源系统为例,对4种运行场景下的经济性、可靠性、灵活性进行分析,证明所建模型以及所提算法的合理性和优越性。
    摘要:
    风电和光伏的大量接入导致电力系统转动惯量减少,从而引发电力系统自动发电控制的调频问题。储能装置能快速、精准的参与电网调频,在实际工程问题中已得到广泛应用。在此背景下,提出一种基于随机模拟和经验模态分解的含风光电力系统自动发电控制储能定容方法。首先,在创建随机生产模拟模型的基础上,采用经验模态分解区域控制偏差从而获得储能调频的高频分量和传统机组调频的低频分量,随后,通过储能负责的高频分量求解储能容量,并考虑储能充放电条件对储能进行模拟。最后,对比无储能和不同储能容量下的调频效果,得到调频效果最优的储能容量。算例仿真及结果表明文中方法有效可行,可以获取含风光电力系统自动发电控制最优储能容量。
    摘要:
    传统配电网规划方法忽略了分布式电源接入配电网前后功率值的变化,导致其规划后建设投资成本较高。为此,提出基于城市能源互联网的配电网规划优化方法。首先,计算分布式电源接入配电网前后的发电功率值,通过功率值对比分析分布式电源接入配电网前后负荷变化,确定城市能源互联网对配电网影响因素。随后,基于该影响因素建立负荷预测模型,预测配电网在城市能源互联网影响下的负荷变化。最后,设置电力供需平衡、潮流容量、电压和电流等约束条件,建立配电网规划优化模型。仿真结果表明:该配电网规划优化方法的预测区域负荷准确度高,功率预测性能与实际值相差极小,并且该方法可降低配电网规划建设投资和经营的总成本,实现配电网规划的合理化。
    摘要:
    单相VSC具有广泛的应用,研究其运行特性对于谐波产生机理、谐波抑制以及稳定性提升具有重要意义。首先,针对单相VSC整流器主电路结构,采用二阶广义积分器构建了同步锁相环环节。其次,根据直流电压外环控制和单位功率因数运行要求,建立采用准比例谐振控制器的内环控制方程。然后,基于时变周期系统运行轨迹线性化原则,构建主电路和控制系统谐波传递函数矩阵,推导5阶导纳矩阵模型,并分析相关因素对导纳特性和系统稳定性的影响。最后,采用电磁暂态仿真模型验证所建立模型和理论分析的正确性。
    摘要:
    传统频率控制的LLC谐振变换器存在频率调节范围宽、转换效率低等问题,不适用于宽电压范围的应用场合。为了解决这些问题,提出一种全桥LLC谐振变换器的PWM控制策略,通过调节开关管的占空比实现增益调节。谐振变换器2个下桥臂的开关采用固定的频率控制,开关频率等于谐振频率,而2个上桥臂的开关采用PWM控制来调节输出电压。在PWM控制策略下,明显缩小了谐振变换器的频率调节范围。此外,原边侧开关管和副边侧整流二极管分别实现零电压导通(ZVS)和零电流关断(ZCS),有效地降低了变换器的开关损耗。最后,搭建功率为1.5 kW、输入电压为400 V、输出电压为250~500 V的仿真系统和实验原型,验证PWM控制策略的有效性。
    摘要:
    针对现有线损分摊方法没有合理考虑分布式电源(DG)并网对配电网线损实际影响的现状,提出一种兼顾DG影响等级划分及权重特性的线损分摊方法。首先,设计一套涵盖了配电网规划、运行、管理的影响指标体系,较全面地表征了DG并网对配电网的影响,并基于该指标体系制定线损分摊策略弥补配电网经济成本;其次,使用基于CRITIC法原理改进的序关系分析法(CRITIC-G1)计算指标权重,并从主、客观角度综合分析指标的权重特性,以突出不同指标对线损的影响程度。由于各指标与线损没有必然线性关系,故进行影响等级分类并设置影响因子分值;随后,将所得指标权重和影响因子分值纳入线损分摊修正系数的计算中,在潮流追踪法的基础上修正DG的分摊电量;最后,以某含DG配电网的典型日为例,验证所提方法的有效性。
    摘要:
    高压内置型高阻抗变压器空载合闸中会产生幅值较高的零序涌流,其可能会经相邻变压器渗透至经小电阻接地的20 kV配电网络中,引发配网线路零序过流保护误动,进而导致用户失电。针对这一问题,首先结合零序涌流的半解析表达式,对高压内置型高阻抗变压器的零序涌流幅值特征进行量化分析;然后依托PSCAD/EMTDC平台验证了模型的有效性和保护误动的可能性;最后基于Matlab编写配网线路零序过流保护的误动风险评估程序,结合变压器和保护的实际参数,量化高压内置型高阻抗变压器空载合闸工况下相邻配网线路零序过流保护的误动概率。计算结果明确零序过流保护在高压内置型高阻抗变压器空载合闸期间的动作情况,在此基础上,提出一种借助5G通信技术的零序过流保护涌流闭锁策略,并分析该策略的可行性。
    摘要:
    传统配电网对地电容测量方法受中性点接地方式的影响较大,且无法消除消谐电阻和电压互感器内阻抗对测量精度的影响。为此,提出一种不受中性点接地方式影响的配电网对地电容精确测量方法,利用配电网外接特制的带有分接抽头的Y/△接线接地变压器,通过调节接地变压器高压侧绕组接地抽头到较低档位来确保配电网零序电压在规定偏移值内变化,并通过测量得到所需零序电压和零序电流,得到系统对地电容;并在PSCAD/EMTDC仿真环境中对所提的对地电容测量方法进行仿真分析,分析结果表明:该方法测量精度高,且对地电容电流测量过程具有安全、简便、经济的特点。
    摘要:
    为解决配电网小电流接地系统发生单相接地故障时故障区段定位困难的问题,结合故障线路中故障点两侧零序电流方向相反的特点,提出一种基于Hausdorff Distance算法的配电网故障区段定位方法。该方法将零序电流作为故障特征量,首先,对零序电流进行滤波,并通过小波包变换提取故障馈线各检测节点的零序电流小波近似序列;然后,借助Hausdorff Distance算法分析得到各检测节点之间的零序电流小波近似序列偏差矩阵;最后,综合定义一种偏差度表征各区段两侧的差异性,通过比较偏差度大小确定故障区段。仿真结果表明:该方法在不同的故障条件下均能实现正确定位,同时还适用于复杂的配网结构中,便于配电网运行人员迅速对故障线路进行检修和维护,保障电力系统安全可靠运行。
    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。
    摘要:
    目前在继电保护设备动作行为预测中,利用状态转移模型进行状态分类与概率预测时,设备老化、计划检修因素对预测模型影响的描述不够准确,难以对继电保护设备的未来动作情况进行准确反映。本文基于表征设备老化及检修的改进三参数Weibull分布,利用鲸鱼算法求解更为准确的改进三参数Weibull分布函数,构建了具有时变转移速率的连续时间Markov链状态转移模型,并利用计划检修节点表征保护设备的役龄回退,利用状态观测节点简化转移概率计算,进而基于Markov状态转移模型提出了计及时变转移速率与计划检修的动作行为预测方法。基于保护实例数据计算拟合了Weibull曲线,通过仿真对比实验对预测结果进行综合分析,验证了状态转移模型及预测方法的合理性。
    摘要:
    针对传统单向循环神经网络在配电网超短期功率预测领域存在的预测曲线失形、模型过拟合现象以及预测精度不高和收敛速度慢等问题,提出基于小波变换和自注意力机制的双向循环神经网络改进模型。通过双向结构学习功率数据的前向和逆向规律提高模型预测精度;通过小波变换分摊整体功率预测难度以及改善过拟合和加快模型收敛速度;通过自注意力机制把握模型隐藏层维度关系进一步提高预测精度。算例证明改进模型可以有效改善上述问题,改进模型与传统单向模型相比,在有功预测场景中,MAE提升了50.1%,MAPE提升了43.3%,RMSE提升了51.1%;在无功预测场景中,MAE提升了60.5%,MAPE提升了63.8%,RMSE提升了60.1%。
    摘要:
    传统的电力用户价值评价一般不区分高、低压电压等级,高压和低压用户适用指标各异且目前低压电力用户价值评价未见对应指标体系,为此,提出一种基于AHP和BP-Adaboost算法的低压电力用户价值评价方法。首先建立一套低压电力用户价值评价指标体系,并定义评分规则和等级划分规;然后则利用层次分析法(AHP)获取低压电力用户价值评价综合得分和等级;最后提出利用AHP和BP-Adaboost相结合的算法进行低压电力用户价值评价,得到低压电力用户综合得分和等级,并利用决定系数和准确度2个参数进行验证。算例仿真及其结果表明方法正确有效。
    摘要:
    当前,季节性、时段性电力供需矛盾日益凸显,通过避峰、错峰、限电等措施开展的有序用电在一定程度上能够缓解电力供需紧张局势,更好地保障电力系统的平稳运行。在此背景下,提出一种基于熵权—灰色关联变权重的有序用电决策方法。首先,克服单一常权重对异常指标不能灵敏反应的缺陷,将信息熵与灰色关联度相结合引入可变权重,对用户参与有序用电的潜力进行综合评估,以此确定企业参与有序用电优先级。然后,为避免传统人为编排有序用电方案导致收益损失,提出有序用电辅助决策方法,并基于MATLAB仿真模拟用户避峰、错峰等操作。最后,以长沙市黑石线2020年迎峰度夏运行方案为例验证决策方法的准确性与有效性。仿真结果表明,所提出的基于信息熵-灰色关联变权重的有序用电辅助决策方法,能够有效缓解高峰期电网调峰压力,具有一定的经济性与工程实践价值。
    摘要:
    随着智能配电网的发展,配电网的设备类型及数量呈现出海量接入的态势。异构多源的数据信息在爆发式增长的同时,也对智能配电网保护业务的实时性、可靠性提出了更高要求。为了更好的满足配网保护业务的实时性要求,提出了基于容器的配网保护微服务建模与计算资源调度方法。首先,将配网保护业务分解成多个微服务,建立了配网保护业务的微服务时序逻辑模型和基于容器的配网保护业务微服务架构;然后,建立了微服务的计算资源调度模型,并通过改进差分进化算法求得最小业务延时的微服务计算资源调度结果;最后,仿真算例比较了不同微服务计算资源调度策略的结果,并分析了CPU计算资源量对计算资源调度结果的影响,仿真结果验证了该方法的有效性。
    摘要:
    由于分布式光伏窃电的稽查难度大,致使相关部门收集的窃电样本数量有限,无法满足基于数据驱动的窃电检测需求。通过数据增强的方式,提出一种基于Wasserstein生成对抗网络(WGAN)的分布式光伏窃电样本数据增强方法。首先,WGAN通过生成网络与判别网络的对抗训练,能够学习到光伏窃电数据序列难以显式建模的时间相关性,可以生成与真实窃电样本具有相近分布的新的窃电样本;然后,根据典型的光伏窃电模型,针对窃电样本的数据特征选用卷积神经网络(CNN)进行窃电检测;最后,通过算例分析,对比不同数据增强方法与分类器,表明WGAN生成的窃电样本能够符合真实样本的波动规律和历史数据的概率分布特征,进而有效改善分类器的检测性能。
    摘要:
    研究分层土壤对接地装置冲击散流特性的影响,本文提出一种基于ATP-Draw的双层土壤中杆塔接地装置冲击特性仿真方法。采用拉普拉斯方法计算双层土壤中的水平接地体、垂直接地体的接地电阻值,以及双层土壤结构下接地装置各部分链式电路模型的电导参数、电容参数、电感参数等,搭建复杂土壤中杆塔接地装置的ATP-Draw仿真模型,该模型能够实现分层土壤中输电线路杆塔接地装置雷电冲击特性的仿真分析及冲击接地电阻的准确计算,可用于杆塔接地系统设计。
    摘要:
    为解决变压器绕组超声检测系统的分辨率会随检测距离的增加而降低的问题,提出超声合成孔径弧形扫描联合算法,使检测系统的分辨率不再随检测深度的提高而降低,仅与换能器本身相关,并且实现了故障快速定位,提高了检测效率与检测精度。最后,设计变压器绕组超声合成孔径检测系统,采用400 kHz超声换能器对实体变压器进行实验,最终实验结果表明,该检测系统能在线、快速定位变压器绕组变形故障,并且检测结果的相对误差仅为4.26%。
    摘要:
    针对智能电表前端接线端子温度难以直接检测的问题,提出一种改进粒子群优化径向基神经网络的智能电能表温度端子检测方法。首先基于RBF神经网络建立电能表端子温度与其影响因素映射关系式,通过K-Means++算法获取合适网络核函数的中心位置;然后利用递推最小二乘法求解网络核函数连接权值;最后通过改进粒子群优化RBF神经网络宽度系数和模型训练,推导优化温度映射表达式,据此实现智能电能表端子温度检测。仿真实验结果表明:提出的多种群互生改进粒子群优化径向基神经网络算法计算准确度高、搜索能力强、收敛速度快,温度检测相对误差小于0.17%,相比于现有检测方法具有更高的准确度。
    摘要:
    二次回路现场检验是关口电能计量装置现场检验中的重要环节,但过往检验时寻找待检二次回路端子的方法较为繁琐。为了优化寻找待检端子流程,提出一种基于EAST的端子编号检测方法。该方法首先建立训练数据集,训练EAST模型;使用已训练模型对端子排图像进行文本检测,输出端子编号区域的大小位置信息;然后,对区域坐标使用DBSCAN聚类,区分可能存在的多列端子,由线性回归计算每列端子倾斜角度;最后,结合倾斜角度与区域平均宽高,得到矫正后端子编号区域检测结果。实例验证表明,本方法能够准确检测图像中端子编号,提高了端子的分辨检测效率,为后续开展二次回路检验工作奠定基础。
    摘要:
    非匹配扰动是工程实际问题中常见的干扰类型,传统的控制方法难以达到理想的控制效果,在此背景下,针对一类非匹配非线性系统,提出一种基于自耦PID(ACPID)控制理论的控制方法。首先,将非匹配通道的外部扰动与内部状态定义为一个未知状态,同时将内部动态、外部扰动定义为一个总和扰动,从而将非匹配非线性系统映射为一个等价的未知线性系统。其次,构建一个受总和扰动反相激励的受控误差系统,结合ACPID控制理论设计ACPD控制器,构造闭环控制系统模型,并分析闭环控制系统的鲁棒稳定性。最后,以二阶非匹配非线性系统为例验证所提方法的有效性。仿真结果表明,ACPID控制系统不仅具有良好的动态品质和稳态性能,而且还具有良好的抗扰动鲁棒性和快的响应速度,在电力、交通、航空航天等广泛领域具有实际应用前景。
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    [摘要] (681) [HTML] (0) [PDF 1.09 M] (3631)
    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。
    [摘要] (229) [HTML] (0) [PDF 988.92 K] (3473)
    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。
    [摘要] (83) [HTML] (0) [PDF 1.40 M] (2798)
    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。
    [摘要] (85) [HTML] (0) [PDF 1.06 M] (2787)
    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%。
    ,35(4):161-168, DOI: 10.19781/j.issn.16739140.2020.04.022
    [摘要] (214) [HTML] (0) [PDF 1.48 M] (2290)
    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。
    ,35(6):157-162, DOI: 10.19781/j.issn.16739140.2020.06.021
    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] (405) [HTML] (0) [PDF 1.10 M] (1739)
    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。
    [摘要] (113) [HTML] (0) [PDF 1.00 M] (1393)
    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。
    ,35(4):128-132, DOI: 10.19781/j.issn.16739140.2020.04.017
    [摘要] (499) [HTML] (0) [PDF 1.08 M] (1359)
    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。
    [摘要] (364) [HTML] (0) [PDF 1.43 M] (1340)
    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。
    ,35(4):107-113, DOI: 10.19781/j.issn.16739140.2020.04.014
    [摘要] (214) [HTML] (0) [PDF 1.05 M] (1264)
    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。
    [摘要] (255) [HTML] (0) [PDF 1.24 M] (1251)
    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。
    [摘要] (292) [HTML] (0) [PDF 1.60 M] (1240)
    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。
    [摘要] (337) [HTML] (0) [PDF 1.01 M] (1235)
    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。
    ,35(4):147-153, DOI: 10.19781/j.issn.16739140.2020.04.020
    [摘要] (223) [HTML] (0) [PDF 1.02 M] (1229)
    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。
    [摘要] (292) [HTML] (0) [PDF 1.03 M] (1217)
    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。
    ,35(4):176-181, DOI: 10.19781/j.issn.16739140.2020.04.024
    [摘要] (272) [HTML] (0) [PDF 908.04 K] (1202)
    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。
    [摘要] (244) [HTML] (0) [PDF 1.60 M] (1188)
    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。
    ,35(4):181-182, DOI: 10.19781/j.issn.16739140.2020.04.025
    [摘要] (214) [HTML] (0) [PDF 960.60 K] (1137)
    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。
    ,35(4):133-140, DOI: 10.19781/j.issn.16739140.2020.04.018
    [摘要] (165) [HTML] (0) [PDF 919.20 K] (1122)
    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。

杂志简介

电力科学与技术学报主要刊载电力系统自动化理论、技术及其应用、电网技术、高电压技术、电力市场与电力系统运行管理、

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