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電網技術雜志社
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《電網技術》由國家電網公司主辦,北大核心期刊、CSCD核心期刊、統計源核心期刊、綜合影響因子2.389。電網技術已成為系統內技術門類最廣泛的資深學術技術期刊,在國內外享有相當的知名度。
  • 主管單位:國家電網公司
  • 主辦單位:國家電網公司
  • 國際刊號:1000-3673
  • 國內刊號:11-2410/TM
  • 出版地方:北京
  • 郵發代號:82-604
  • 創刊時間:1957年
  • 發行周期:月刊
  • 期刊開本:A4
  • 復合影響因子:2.821
  • 綜合影響因子:2.389
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電網技術 2011年3期雜志 文檔列表

電網技術雜志智能電網技術

面向智能電網的跨區直流輸電集控化運維體系

摘要:將設備級運維環節引入堅強智能電網體系,給出了換流站集控的3種技術路線:站級局域嘲延伸集控模式,分層分布集控模式,共享數據平臺集控模式;闡明了多站集控條件下保證安仝生產、充分發揮多站集控優勢的換流站集挖管理體系及其分階段建設步驟。指出跨區直流輸電系統“大運行”試點辦案分3個階段實現,分別是技術實現階段、區域集控階段和評估決策階段。展望了未來跨區電網運行維護新格局及其優勢。
1-7
電網技術雜志特高壓輸電

特高壓直流碳化硅晶閘管閥損耗探討

摘要:碳化硅是發展最為成熟的新型寬禁帶半導體材料,且碳化硅功率器件近期己開始代替常規的硅基器件。以典型的±800kV,額定電流為5kA的高壓直流輸電工程為實例,建立了換流閥基本組件的電氣模型,用PSCAD/EMTDC仿真軟件搭建了換流器仿真電路,研究碳化硅晶閘管在高壓直流換流閥中的應用。對基于碳化硅晶閘管和普通硅晶閘管的直流換流閥電氣特性和損耗進行仿真結果比較。計算結果表明:用碳化硅晶閘管來代替傳統的硅晶閘管,可以在不同的觸發角和工況下大幅減少系統的功率損耗。最后估算了在直流工程中使用碳化硅晶閘管閥帶來的經濟效益。
8-13

1000kV交流同塔雙回輸電線路的電氣特性仿真分析

摘要:為研究1000kV同塔雙回輸電對繼電保護裝置的影響,需要首先對其電氣特性進行深入研究。根據工程設計參數,在實時數字仿真器中建立仿真系統,進行有關模擬試驗,將其主要電氣特性與1000kV單回輸電系統和500kV同塔雙回輸電系統進行比較。主要針對互感的影響、諧波含量、非周期分量衰減時間、充電電流、恢復電壓、高阻接地故障電流水平等進行分析和比較。從研究對繼電保護裝置影響的角度,分析特高壓同塔雙回輸電系統的電氣特征及其對保護裝置產生的影響。特高壓同塔雙回線間的互感影響接地距離保護范圍的準確性,故障電流中的非整數次諧波及衰減非周期分量影響繼電保護裝置的速動性,經高阻接地故障時,故障電流減小影響繼電保護裝置的靈敏性。繼電保護生產廠商需針對這些新電氣特征進行深入研究和改進。
20-25
電網技術雜志電力系統

基于電力系統全數字實時仿真裝置的大電網機電暫態-電磁暫態混合仿真

摘要:對高壓直流輸電和柔性交流輸電系統設備的準確仿真需建立詳細的電磁暫態模型,而大電網中建立所有設備的電磁暫態模型來進行計算是不現實的,針對該問題,采用了3個典型算例,詳細介紹了應用電力系統全數字實時仿真裝置的混合仿真功能進行大規模電網仿真的過程。將大電網分為電磁暫態子網和機電暫態子網,其中大電網局部或某些關注的設備作為電磁暫態子網,其余網絡作為機電暫態子網,電磁暫態子網中的設備用詳細的電磁暫態模型描述。將混合仿真計算結果與傳統的機電暫態仿真結果相比較,驗證了混合仿真的準確性。
26-31

一種防止電壓失穩的切負荷控制方法

摘要:從電力網絡2節點等值模型及電壓不穩定指標出發研究防止電壓失穩的切負荷控制方案。利用節點等值模型計算電壓不穩定指標對負荷的靈敏度;綜合考慮負荷節點控制能力及有效性來選擇切負荷地點;并以保持電壓穩定裕度為目標來計算切負荷量;最后基于此構建了集中式優化切負荷控制系統方案,與電壓不穩定監視功能相配合,制定合理的控制措施,防止電壓失穩?;诘湫拖到y的仿真結果表明該方案能有效地阻止系統電壓持續惡化,維持系統電壓穩定裕度及電壓水平。所提算法簡單,有很好的適應性。
32-37

大型水電機組與交直流互聯電網的耦合作用

摘要:建立了考慮尾水管壓力動態特性的水輪機模型,以向家壩一上海直流輸電工程為例,分析了聯網和孤島運行方式下水力系統參數(如水力起動時間)變化、水輪機尾水管壓力脈動引起的水電機組與交直流互聯電網的耦合作用的變化。仿真結果表明,水力啟動時間對送端系統的頻率特性影響較大,水輪機尾水管壓力脈動會引起發電機組輸出功率的脈動,嚴重時可能威脅電力系統穩定運行。實際系統運行中,可通過減小或消除尾水管渦帶和采取直流調制措施來減小尾水管壓力脈動對電力系統運行帶來的危害。
38-43

電力系統暫態穩定分析廣義負荷模型

摘要:隨著特高壓項目逐步建成,在全國大電網的東部受端系統(負荷中心)成為典型的廣義負荷系統;另外智能微網以及新能源逐漸應用,區域性廣義負荷系統將越來越多。為了更好地表征其新特性,提出了適用于廣義負荷系統暫穩分析的實用模型。模型中利用區間聯絡線功率波動以及關鍵節點電壓變化實時表征等效負荷動態特性,并根據動態負荷以及靈敏度最高的聯絡線母線電壓表征等效發電機動態特性。經PSASP等平臺仿真及實驗結果表明,該模型能較好地反映系統動態特性,模型參數求取方便,通用性強。
44-48

交直流互聯系統動態電壓穩定的分岔值分析

摘要:采用分岔理論分析交直流系統的動態電壓穩定性。首先給出了交直流系統的一類詳細微分代數模型,采用改進連續法構造分岔檢測函數計算系統的分岔值。對考慮發電機勵磁極限時系統發生極限誘導分岔的情況進行了詳細的探討。以基于Walve負荷模型的IEEE9節點交直流系統為算例,驗證了算法的有效性。在此基礎上,分析了交直流模型中的主要參數及直流控制方式對分岔值的影響。最后探討了低壓限流環節(voltage dependent current order limiter,VDCOL)對系統穩定性的影響。仿真結果表明:計及VDCOL后,系統狀態矩陣一對共軛特征根發生跳變,導致系統振蕩失穩。
49-56

實用高壓直流輸電穩態模型及潮流算法解析

摘要:交直流混合輸電系統的潮流計算是靜態安全分析以及暫態穩定、電壓穩定、小干擾特征值等分析計算的前提和基礎。深入解析和理解電力系統廣泛應用的商業計算軟件中高壓直流輸電系統的數學模型、混合系統潮流求解算法,并掌握影響收斂性的相關因素,對提高大電網分析人員的計算效率具有重要意義。首先推導了國內廣泛應用的BPA潮流計算軟件中,雙端高壓直流輸電系統的準穩態模型;解析了交直流潮流交替求解算法流程;通過對一雙端高壓卣流輸電系統的潮流解軌跡的計算和分析,揭示了交直流系統的相互影響特性;總結了決定特高壓直流運行狀態和交直流潮流收斂特性的影響因素。
57-62

利用改進數位演算法和經驗模態分解的電力系統低頻振蕩信號瞬時參數的提取

摘要:為分析電力系統低頻振蕩的動態特性,需要提取低頻振蕩信號的瞬時參數,而電力系統低頻振蕩信號為非線性時變復合信號,因此參數提取前需要對其進行振蕩模態分解。首先結合最小平方誤差法提出了改進數位演算方法,以提高信號參數的提取精度;其次應用經驗模態分解法對低頻振蕩信號進行模態分解,確定有效振蕩模態;最后根據提取參數可分析電力系統低頻振蕩的動態特性。算例結果驗證了該方法的有效性。
63-68

系統負荷頻率特性對電網頻率穩定性的影響

摘要:分析了電力系統負荷模型對電網頻率穩定性的影響,以2009年華中電網一次調頻及國內某電網機組跳閘實測數據為依據,對實驗結果和仿真結果進行了對比研究。通過調整負荷頻率系數,驗證了負荷模型及其擬合參數的正確性和有效性。通過仿真證明目前國內頻率穩定計算時采用的負荷頻率系數偏保守。
69-73

靜止同步補償裝置與發電機勵磁的無源協調反步控制設計

摘要:針對具有靜止同步補償裝置(static synchronous compensator,STATCOM)的單機無窮大系統,研究了發電機勵磁無源協調控制,采用耗散性和無源性理論的反步設計方法構造了系統的存儲函數。根據協調無源性的特點,得到了STATCOM與發電機勵磁協調控制器,使得系統在STATCOM和勵磁的共同作用下,保持系統功角和電壓的穩定。設計過程充分利用了系統的非線性性質,不采用任何線性化的處理,保證了所提出的控制律在非線性系統中的適用性,并有效地提高了電力系統的暫態穩定性能。仿真結果證實了該控制律的有效性和正確性。
74-79

自耦變壓器供電方式下降低高速鐵路鋼軌電位的方法及其仿真分析

摘要:高速鐵路較常速鐵路鋼軌電位急劇升高,必須采取有效措施降低鋼軌電位,以保障人身和設備安全。用Matlab/Simulink建立了牽引供電系統鋼軌電位分析模型。在不同技術參數和工況下,將增大泄漏電導、增設鋼軌與保護連接線、增設保護線接地等降低鋼軌電位的方法應用到仿真模型中研究鋼軌電位的分布規律。根據仿真結果分析評估了各種降低鋼軌電位方法的效果。
80-84

寧東-山東±660kV直流輸電工程解鎖邏輯研究

摘要:換流器解鎖性能是考核HVDC控制策略的重要指標,性能良好的解鎖過程使直流系統起機平滑,對交流系統產生較小的擾動。寧東-山東±660kV直流工程是世界上首個±660kV電壓等級的直流輸電工程,其解鎖沿用SIMSDYND技術的Kickstan策略,分析該解鎖策略并與MUCH2的解鎖策略進行對比,最終在HVDC物理模型和實際的寧東直流工程控制保護平臺上進行仿真實驗,并對該工程解鎖邏輯電流參考值釋放回0.1pu時存在的電流向零軸方向過調問題進行修正,使其更加平滑。
90-93

降低高壓交流輸電線路地線損耗的運行方式

摘要:為降低高壓交流線路因電磁感應導致的地線損耗,提出了光纖復合架空地線(optical fiber composite overhead ground wire,OPGW)換位和普通地線分段絕緣的地線連接方式,并與常用地線運行方式的地線損耗進行了定量比較,計算結果表明:該地線連接方式的地線損耗僅為常用運行方式的25%,節能效果明顯,同時OPGW電氣上保持連續,其通信功能不受影響。
98-102

基于網絡化控制模型的改進無功優化算法

摘要:針對網絡具有前向通道數據丟包的情況,提出一種基于網絡化控制模型的改進無功優化算法。首先將網絡化控制模型引入無功優化實時控制,實現了基于網絡化控制模型的無功優化問題建模,并分析了網絡數據丟包對于無功優化算法的影響;進而針對網絡前向通道中數據丟包問題,提出利用歷史控制量進行去冗一保持處理的改進優化方法;最后以定向變異遺傳算法為例,針對IEEE118節點系統進行了無功優化仿真分析。結果表明:當系統的網絡前向通道中存在不可控輸出量時,利用該方法不僅能保證系統達到近似的最優狀態,而且其收斂性和求解速度都得到提高。
103-107

供電方式對中壓配電網技術經濟性的影響

摘要:為建立計及供電方式影響的中壓配電網技術經濟性評估方法,比較了10kV線路與20kV線路的供電優勢,建立了中壓配電網供電方式模型和中壓配電網規模估算模型,并分析了影響中壓主干線總長度及其線損的主要因素。算例結果表明,為提高采用20kV供電的技術經濟性,城市新建區宜選擇減小中壓配電網輸電走廊主干線回路數或主干線運行電流的供電方式。
113-118

礦井電網單相漏電瞬時序網絡模型

摘要:傳統礦井電網單相漏電的各序網絡模型只能描述單相漏電的穩態特征,為此采用瞬時對稱分量法建立了礦井電網單相漏電瞬時序網絡模型,該模型可用于分析單相漏電的暫態和穩態特征,并利用該模型給出了單相漏電的瞬時零序電壓和瞬時零序電流的數學表達式,可為單相漏電保護研究提供參考。
119-123

動態均壓緩沖電路引起的晶閘管電流應力計算方法

摘要:為精確計算動態均壓緩沖電路引起的晶閘管開通電流應力,分析理想開關模型的缺陷,通過正交實驗研究晶閘管開通指數電壓源模型的影響因素。應用該指數電壓源模型,推導出開通電流應力的計算公式。并在仿真平臺PSCAD/EMTDC中應用指數電璉源模型進行了仿真分析,結果表明:理想開關模型不能客觀、準確地反映該電流應力,應采用指數電壓源模型進行計算;影響該指數模型中的關鍵參數的多種因素中,電壓因素影響力最大。
124-128
電網技術雜志高電壓技術

基于雙向二維最大間距準則的局部放電灰度圖像特征提取

摘要:針對高壓交聯聚乙烯電力電纜中間接頭絕緣缺陷的辨識問題,提出一種局部放電灰度圖像特征提取的雙向二維最大問距準則方法,對獲取的局部放電灰度圖像從水平和垂直2個方向進行投影,得到了不同類別灰度圖的鑒別矢量,選用最近鄰分類器進行局部放電分類,以辨識電纜中間接頭出現的不同絕緣缺陷。該方法解決了局部放電灰度圖像特征提取維數大、識別樣本少的難題。在對實驗室4種典型電纜接頭絕緣缺陷產生的PD信號進行對比辨識表明,其局部放電特征提取的速度和絕緣缺陷的識別率優于常用的主成分分析或Fisher鑒別分析方法。
129-134

采用分形和支持向量機的氣體絕緣組合電器局部放電類型識別

摘要:局部放電可以反映氣體絕緣組合電器(gas insulated switchgear,GIS)內部的絕緣缺陷,正確識別GIS的放電類型具有重要意義。放電信號特征量的提取和模式識別器的設計對最終判別結果影響較大,因此有必要將分形理論和支持向量機應用到局部放電類型識別中以提高識別效果。在簡單介紹了分形理論和支持向量機后,采集了4種絕緣缺陷的放電數據,應用分形理論從鏟g—n灰度圖中提取放電特征,并構造6個二分類支持向量機識別器,采取投票法識別放電類型。實驗結果表明,該方法與反向傳播網絡方法相比具有識別率高、穩定性好的優點,能有效識別GIS放電類型。
135-139

110kV變壓器中性點過電壓的計算及其保護策略

摘要:為了限制短路電流和滿足繼電保護整定的需要,110kV系統采用的是部分變壓器中性點接地方式,這種接地方式會使不接地變壓器的中性點產生過電樂。為此使用PSCAD/EMTDC軟件計算了重慶電網一個110kV系統中不接地主變中性點的過電壓。計算結果表明:不接地變壓器中性點的工頻暫態過電壓最高可達到125.8kV;不接地系統下發生單相接地故障時,變壓器中性點電壓會上升到相電壓;非全相運行時審載變壓器中性點可能會產生鐵磁諧振過電壓,峰值可達到261.2kV,嚴重威脅中性點和線端設備的安全;雷電過電壓也會損壞中性點的絕緣,也需加以限制。最后給出了適用于110kV變壓器中性點的保護配置方案,并指出當采用間隙和避雷器并聯保護時,需考慮避雷器對中性點工頻暫態過屯壓的限制作用。
152-158

高壓輸電導線三維工頻電磁場計算與測量

摘要:為準確計算高壓輸電線路以及交叉跨越輸電線路的工頻電磁場,基于模擬電荷法和畢奧一薩瓦定律,根據懸鏈線方程建立了輸電導線的三維電磁場通用計算模型。計算和測量了常規同塔雙回線路以及交叉跨越導線下方的工頻電磁場分布,結果表明,在垂直檔距中央的橫向分布上,三維模型計算結果與二維模型導線計算高度取最小對地高度時的計算結果十分接近,且均與實測值比較吻合;交叉跨越導線下方交叉點投影位置,工頻電磁場計算值與測量值也吻合較好,驗證了交叉跨越導線計算模型的有效性。此外,分析了導線下方工頻電磁場計算值與測量值的誤差來源,著重討論了影響三維計算模型計算結果的相關因素,給出了導體線單元剖分段數的合理值。
159-164

單相及單極多分裂導線起暈電壓計算方法

摘要:為研究單相/單極分裂導線的起暈電壓特性,采用手冊法和模擬電荷法相結合,建立了分裂導線起暈電壓的計算模型??紤]到分裂導線所在位置不同和子導線表面位置不同會引起導線上電暈放電的差異,采用手冊法確定起暈時子導線表面的場強分布,然后用模擬電荷法得到了分裂導線起暈電壓。理論計算結果與試驗數據吻合較好,表明了該方法的有效性。最后,利用該方法討論了分裂導線的幾何尺寸,如分裂間距、予導線半徑和子導線數目等對起暈電壓的影響;僅從電暈特性的方面考慮,推薦了導線選型的最優方案。
165-169
電網技術雜志新能源與分布式發電

包含同步發電機及電壓源逆變器接口的微網控制策略

摘要:分布式電源(distributed generator,DO)并網接口方式有同步發電機組(synchronous generators,sG)接口和電壓源逆變器(voltage source inverter,VSI)接口2類,文中提出了包含2種接口方式的微網控制策略。具有SG接口的DG通過其輸出的有功功率和無功功率分別對微網的頻率和電壓進行下垂控制,具有VSI接口的DG通過輸出電流的d、q分量分別對微網的頻率和電壓進行下垂控制。該控制策略可實現微網由聯網運行模式向孤島運行模式的平滑轉換,并能夠實現功率共享。具有SG接口的DG配置潛遺傳變論域模糊控制電力系統穩定器后,可提高微網穩定性。仿真算例驗證了該控制策略的有效性。
170-176

大用戶購電組合決策模型及對比分析

摘要:為研究收益和風險并存的大用戶購電組合決策問題,分析了均值一方差模型、均值半方差模型的特點及適用情況,提出了均值一絕對離差購電組合模型,并對3種模型進行了比較和分析。針對求取購電組合的非線性規劃問題,提出用模擬退火算法求解3種模型,尋找全局最優解;采用風險彈性、計算耗時和收斂迭代次數作為評定優劣的指標對3種模型進行了對比分析,結合實際數據對3種模型進行了實證分析,為用戶選擇合適的購電組合策略提供了參考。
188-194

基于人工神經網絡的電力市場輸電阻塞預測模型

摘要:傳統的輸電阻塞研究主要集中于輸電阻塞發生之后的處理過程,即阻塞管理,屬于被動消除阻塞情形。文章基于主動預防輸電阻塞的思想,從分析影響輸電阻塞的系統線路傳輸功率、系統總負荷、系統實際出力等相關因素入手,應用層次分析法建立比較判斷矩陣,以確定各因素阻塞影響的權重?;诖?,建立一種基于神經網絡的輸電阻塞預測模型,還提出了一個新的阻塞指標,即阻塞度,以美國加利福尼亞州電力市場的數據驗證了該模型的正確性和實用性。
195-199

發電權交易網損補償問題剖析

摘要:對發電權交易網損補償問題進行剖析,根據我國電力體制及電價配套政策,結合國內外網損處理經驗,明確了發電權交易網損補償問題的實質和補償途徑。針對我國發電權交易的特點,對發電權交易網損補償的范圍進行了界定,闡述了我國現行發電權交易網損補償的基本原則及補償網損的計算方法,并對上述方法的利弊進行了分析,最后結合我國某省網的發電權交易進行了算例分析。
200-204
電網技術雜志自動化

基于IEC61970標準的多控制中心間無功電壓協調控制信息交互模型設計

摘要:標準化是未來控制中心信息交互的發展方向?;贗EC61970標準,提出一種適用于多控制中心間無功電壓協調控制(coordinated automatic voltage control,CAVC)的信息交互模型。首先分析CAVC信息流內容,給出用于信息交互的協調控制模型定義;對公用信息模型進行擴展,設計出CAVC標準化信息模型;基于組件接口規范,設計CAVC標準化信息交互接口,并給出其信息交互框架和信息交互數據流程;該信息交互模型在實現智能電網條件下CAVC的多控制中心間信息交互方面具有廣闊的應用前景。
205-210

低壓窄帶電力線載波通信的半盲式信道估計

摘要:針對低壓電力線信道的頻率選擇性傳輸特性,提出一種半盲式信道估計方法,該方法使用一組在頻域和時域上都等振幅的正交序列對正交頻分復用發送信號進行預編碼,儀利用一個導頻子載波就能估計出所有子載波的頻率響應。在低壓電力線載波信道特性的實驗研究基礎上進行仿真,結果表明采用該方法能有效跟蹤低壓電力線信道的頻率選擇性衰落變化,從而明顯改善信道的誤碼率性能。
211-215

基于能量比法的輸電線路行波故障測距

摘要:輸電線路行波故障測距的關鍵在于對故障行波波頭的識別和定位。為實現準確故障測距,應用一種新的信號處理方法,從行波能量的角度出發,利用時窗滾動計算的能量比函數法來處理故障行波,以此計算波頭時延,實現故障測距。研究了不同時間窗寬度對定位準確度的影響,以此選擇合理的時間窗進行能量比計算,并分析了復雜環境干擾下能量比法的測距精度。ATP/EMTP仿真試驗數據處理結果表明,該方法準確有效,而且計算簡便快捷,在低信噪比環境下有很好的抗干擾能力。
216-220
電網技術雜志電網建設

汶川地震中500kV大型變壓器震害機制分析

摘要:大型變壓器是變電站中的重要設備之一,在歷次地震中遭到嚴重破壞。汶川地震中,大批變壓器受損嚴重,首先簡要介紹了汶川地震中大型變壓器的主要震害特征。為分析汶川地震中遭受嚴重破壞的某500kV大型變壓器的震害機制,建立了粱殼組合的變壓器一套管系統有限元模型。在實際紀錄3組汶川地震波和其他2組地震波輸入下,分析該有限元模型的地震時程響應,比較了變壓器一套管系統結構關鍵部位的地震響應。分析結果表明:大型變壓器套管結構高柔,絕緣套管抗彎強度小,且變壓器箱體的柔度對套管的動力響應有放大效應,這些是導致大型變壓器瓷質套管損壞的主要原因。套管是變壓器的地震易損構件,在變壓器的抗震設計中須充分考慮套管的地震易損性。
221-226

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