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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8期雜志 文檔列表

電網技術雜志智能電網技術

未來智能電網控制中心面臨的挑戰和形態演變

摘要:回顧了電網控制中心的發展歷程,結合電力和信息產業的發展趨勢,從宏觀層面分析了智能電網控制中心面對的3方面挑戰,多樣化能源和多元化資源、更靈活的市場與精細化的調控管理、產業融合與低碳發展。從信息流的角度探討了未來智能電網控制形態的演變,認為物聯網和云計算的出現和大規模應用是新型控制中心的技術支撐。
1-5

數據流技術在電網自動化中的應用研究

摘要:對近年來信息技術領域提出的數據流技術在電網自動化中的應用進行了充分探討,目的是利用信息技術來盡可能地提高電網的自動化水平。給出了包含傳感與量測、實時數據分析處理和在線決策3個環節的用于實現電網自動化的閉環過程,闡述了用數據流技術和數據流系統實現其中的實時數據分析處理環節的具體方法。對智能電網環境下便于提高智能電網自動化水平的實時數據處理架構進行了展望。
6-11

適應智能調度的繼電保護故障信息系統改造

摘要:為適應智能調度應用,華北電網對其原有繼電保護故障信息系統進行全面改造。文章從系統結構、通信規約、信息格式和故障診斷等方面對改造方案進行了詳盡分析。首先根據新建站、改造站的不同,提出了幾種典型的系統架構設想。分析了保護與錄波獨立組網的必要性,采用成熟的通信技術,結合IEC 61850等相關國際標準,提高信息上送速度和質量?;诳蓴U展標記語言(extensible markup language,XML)標準,詳盡地規范了故障報告內容和故障報告頭文件格式(head description of recorder,HDR),完善了設備信息、故障量信息,極大地方便了主站系統信息過濾、整合。最后探索了幾種不同的故障診斷方法,以提升系統整體運行水平。
12-17
電網技術雜志特高壓輸電

交流特高壓線路高抗補償度下限的研究

摘要:分析了潛供電流限制、空載線路電壓控制對高抗補償度的要求,給出了從潛供電流限制與空載線路電壓控制角度確定高抗補償度下限的方法。結果表明,為達到限制潛供電流的目的,單回線路的高抗補償容量應大于線路相問電容的無功功率,雙回線路的高抗補償容量則應大于線路相間電容無功功率和以及部分回間電容無功功率之和,故此類下限受到線路參數影響較為明顯,在可能的參數變化范圍內,單回線路和雙回線路的此類下限最高約為55%和65%。而由空載線路電壓控制所要求的高抗下限卻隨線路長度的增加而提高,且與線路兩端落點類型關系密切。線路較短時,高抗補償度下限一般由潛供電流限制決定;線路較長時,則由空載線路電壓控制決定。
18-25
電網技術雜志電力市場

低碳經濟下能效電廠的半方差風險投資組合優化模型

摘要:探討了低碳經濟下能效電廠在各種節電措施下的風險投資優化組合問題??紤]到在低碳經濟下,能效電廠的收益不僅包括售電收入,而且包括碳市場交易收入,將能效電廠在投資優化選擇時要考慮的風險因素分為售電電價波動風險、碳交易價格波動風險和節電量波動風險。用半方差(mean semi—variance,MSV)代替傳統的方差理論度量這些風險大小,以保證決策正確。算例分析結果表明:碳交易收入對于能效電廠的整體利潤水平貢獻很大;半方差理論較方差理論更能真正體現投資者在投資時遇到的風險大小,更有助于理性決策。
26-29

基于改進非劣分層遺傳算法及基點和熵多屬性決策的互聯電網交易方法

摘要:利用改進非劣分層遺傳算法(non—dominated sorting genetic algorithmⅡ,NSGA.Ⅱ)對互聯電網多目標交易優化模型進行求解,得到多樣化的帕雷托前沿,為決策提供豐富的信息,進一步與基于基點和熵的多屬性決策方法結合,篩選出最優解。算例分析結果表明,該方法得出的解比用基于沙普利值的合作博弈法得出的解更優,能準確提供互聯電網交易的優化分配方案,具有一定的實用性。
30-34
電網技術雜志新能源與分布式發電

基于短期負荷預測的微網儲能系統主動控制策略

摘要:提出了一種基于短期負荷預測的微網儲能系統主動控制策略。采集了智能電表上的分布式電源出力和微網負荷數據,對微網中的負荷進行了短期預測。在考慮蓄電池容量、充放電特性以及充放電次數限制的條件下,主動控制儲能系統的充放電,優化微網負荷曲線,實現了削峰填谷。通過采用上述控制策略,儲能系統還可工作在靜止無功補償器狀態,為微網提供無功補償,減小電壓偏移,保證分布式電源的穩定運行,提高微網的電能質量。在Matlab中建立了微網的仿真模型,驗證了這種控制策略的可行性。
35-40

含有分布式電源的廣義負荷建模

摘要:隨著智能電網技術的發展,配網側將接入大量風機,傳統負荷模型不能很好地描述負荷特性。以含有風電的廣義負荷建模為目的,提出了含有風電的廣義負荷模型結構,只需在綜合負荷模型(synthetic load model,SLM)的虛擬母線上增加1臺異步發電機。提出了參數辨識策略:先通過統計綜合法得到聚合模型參數,然后采用總體測辨法,將低靈敏度參數、非時變參數固定為聚合值,對于高靈敏度且時變參數采用遺傳算法在聚合值附近進行參數辨識。只辨識電動機的定子電抗、電動機比例、電動機初始負載率、風力發電相對純負荷的比例、配電網絡電阻、配電網絡電抗共6個參數。通過對風機3種接入位置進行仿真表明,上述模型結構的描述能力、泛化能力和辨識結果的穩定性較好。
41-46

光伏發電系統模型綜述

摘要:為了對含光伏電源的電力系統進行各種仿真研究,必須建立準確的光伏發電系統數學模型。全面綜述了包括光伏組件、逆變器及其控制系統的光伏系統數學模型,對整個光伏發電系統模型的研究現狀進行了論述,總結了利用各元件模型建立系統模型的方法以及孤島保護的研究現狀及其建模方法,并對光伏發電系統模型的研究前景進行了展望。
47-52

基于風險的微網分布式發電備用配置決策

摘要:將電力市場環境下微電網備用分為外部與內部2類備用,前者為大電網事故支持備用,后者包括不可再生分布式發電備用(non—renewable distributed generation reserve,NDGR)、儲能裝置、低電價與高賠償2種可中斷負荷。在對大電網備用優化配置技術應用于微電網的可行性進行深入分析的基礎上,為提高微電網NDGR配置的經濟性,針對微電網各類備用的經濟互補特性,運用協調優化理念,從風險管理角度建立優化NDGR配置的數學模型,提出基于代價對參數的靈敏度來指導優化方向的尋優算法,針對容量事故集對NDGR的最優配置進行風險決策,量化分析微電網運行模式、儲能以及NDGR價格對NDGR配置的影響。仿真結果表明,NDGR配置過高或過低都不合適,而應存在最優值。
53-58

變速變槳距風力機功率控制策略

摘要:針對風力機運行區域特點,提出變速變槳距風力機功率控制策略。以風力機專業設計軟件Bladed為工具,對風力機功率控制策略進行仿真研究;結合C++語言對Bladed進行二次開發,設計其外部控制器;外部控制器和Bladed進行數據交換,控制風力機功率輸出,優化風力機性能。仿真結果表明:在額定風速以下,外部控制器能夠追蹤最大功率;在額定風速以上,外部控制器能夠使輸出功率幅值小于采用內置控制器時的輸出功率幅值,并使輸出功率值穩定在額定值附近;在全負荷最優控制階段,外部控制器能夠根據風速的變化迅速做出調整,實現控制平滑過渡。外部控制器的功率控制性能更優,驗證了所提功率控制策略的正確性和可行性。
59-63
電網技術雜志電力系統

華北電網直流多饋入系統動態特性實時仿真

摘要:根據特高壓電網規劃,2015年將有4回直流落點華北地區,屆時交直流相互作用更為復雜。換相失敗為直流系統最常見故障。在綜述了直流多饋入系統換相失敗問題的基礎上,提出利用逆變站換流變壓器閥側電流作為判別換相失敗的方法,并在實際工程中驗證了其有效性。使用Hypersim實時仿真程序建立了2015年三華電網等值網絡的仿真模型。針對4回直流落點華北電網的情況,通過仿真分析,重點研究了受端交流系統故障下直流多饋入輸電系統的動態特性,研究結果可為系統規劃和運行提供技術參考和依據。
75-80

自適應多目標差分進化算法在計及電壓穩定性的無功優化中的應用

摘要:計及電壓穩定性的無功優化是一個兼顧降低有功損耗和提高靜態電壓穩定性的非線性約束多目標優化問題。提出了一種自適應多目標差分進化算法(self-adaptive multiobjective differential evolution,SAMODE)對多目標無功優化進行求解。在差分進化的尋優機制中嵌入非劣排序和擁擠距離排序以對種群實施選擇操作,使算法快速收斂到Pareto前沿的同時,保證了非劣解的均勻分布;引入控制參數自適應調整策略,避免對參數的反復試探,提高了算法的魯棒性。利用SAMODE對IEEE30節點系統進行無功優化計算,并與改進非劣排序遺傳算法進行比較,結果驗證了所提算法的有效性和優越性。
81-87

基于戴維南等值的靜態電壓穩定廣域切負荷控制策略

摘要:針對區域電網難以通過獲取外網實時狀態信息來實施靜態電壓穩定控制的問題,提出了一種基于外部網絡單點等值,并考慮區域電網靜態電壓穩定裕度的廣域切負荷控制策略。首先采用戴維南等值方法對區域電網的外部系統進行等值。然后以區域電網在負荷增長狀態下的潮流等式約束作為靜態電壓穩定約束條件,建立了全二次最小切負荷優化模型,并采用半光滑牛頓法求解。通過對IEEE14節點系統的仿真分析,驗證了該策略的正確性及有效性。
88-92

控制方式轉換策略下的改進交直流系統潮流算法

摘要:分析了換流器控制方式的轉換策略??紤]在不同控制方式下交直流系統的相互影響,提出一種能夠滿足換流器控制方式轉換策略的潮流計算方法。以順序求解法為基礎,對交流系統雅可比矩陣的特殊節點元素進行有效修正;基于換流器控制方式轉換策略合理選取換流器關鍵狀態變量,并將控制角余弦值和變壓器分接頭變比乘積作為一個狀態變量處理,有效地避免了迭代過程中控制角余弦值或變壓器分接頭越限情況發生。該算法數學概念清晰、易于實現。仿真結果驗證了該算法的準確性、快速性和可靠性。
93-98

提高送端多直流落點系統暫態穩定性的L2增益控制

摘要:提出了一種改善送端多直流落點系統暫態穩定性的L2增益控制。首先將送端直流線路傳送的有功功率簡化為送端系統的正的有功負荷,構造送端多直流落點系統非線性微分代數方程模型;然后采用預置反饋的方法,得到包含多條直流線路的結構保持模型的擬哈密爾頓實現;最后基于擬哈密爾頓實現,針對系統外界干擾,通過非線性干擾抑制方法,得到高壓直流與發電機勵磁的控制規律,使得系統的干擾量到輸出量的L2增益低于給定的水平。仿真結果表明,與傳統控制器比較,所設計的控制器能夠保證系統的漸進穩定性,有效抑制干擾,具有較強的魯棒性。
99-103

混合有源電力濾波器的新型迭代學習控制

摘要:將混合型有源電力濾波器應用于電網諧波抑制與無功功率補償,在傳統比例一積分(proportion—integration,PI)控制迭代學習算法基礎上加入關于電流誤差信號的微分項,提出一種新型比例-積分-微分(proportion—integration-differentiation,PID)控制迭代學習控制算法,并推導出了算法收斂的條件,該控制算法改進了傳統迭代學習算法的不足,不依賴于初始電流輸入信號的選取。采用一種改進的齊格勒一尼柯爾斯方法實現對PID控制器參數的優化,以提高系統的控制精度。仿真和實驗結果證明了該控制方法的可行性和有效性,與傳統迭代學習算法比較,其具有響應速度快、控制精度高和易于實現的特點。
104-108

基于能量函數法的電網暫態穩定性分析

摘要:為將能量函數更好地應用于工程實踐,提出了一種適用于暫態穩定分析的具有良好精度的動態實用模型。該模型通過區域等值構造2機等值系統后,利用轉子加速度方程得到等效單機無窮大系統?;诖四P蜆嬙斓刃簯B能量函數,求解新的穩定平衡點后計算出臨界能量。通過暫態能量與臨界能量的比較以及穩定域2種方式可判斷系統穩定性,并通過PSASP對相關結論進行驗證。仿真結果表明,基于新的動態模型而構造的能量函數具有良好的精度,較好地反映了系統的暫態穩定特性。
114-118

基于風險的電力系統暫態電壓崩潰評估

摘要:傳統的電力系統暫態電壓穩定性分析都是采用確定性分析方法。這種方法以最嚴重但發生概率較低的故障來對系統進行電壓穩定的校驗,其結果過于保守。風險評估的方法能較好地克服以上缺點。提出了一種計及多種不確定因素的暫態電壓穩定風險評估方法。該方法將防止系統暫態電壓崩潰而采取的控制措施造成的控制成本作為系統失去暫態穩定性的嚴重度,并基于所得到的風險指標對事故進行了篩選與排序。IEEE-9節點系統的評估結果證明了所提方法的可行性。
119-123

基于前饋神經網絡的電網基波高精度檢測

摘要:電網基波是電能計量和電能質量評估的重要指標,提出了基于前饋神經網絡的電網基波頻率和幅值的高精度檢測方法。根據數學推導得出:正弦信號過零點與其兩側對稱兩點的連線與時間軸交點的時間差,同頻率滿足單調關系,但并非嚴格的線性關系,而且與幅值無關,據此用前饋神經網絡建立該時間差與頻率的映射關系。Matlab仿真表明,提出的算法對頻率的檢測精度達到10^-4級,幅值的檢測精度高達10^-5級,遠遠高于快速傅里葉變換和Harming窗的插值算法;隨機噪聲和諧波對前饋神經網絡測量精度的影響很小,該算法具有較強的抗干擾能力。
124-128

納托爾自卷積窗加權電力諧波分析方法

摘要:在非同步采樣下,采用快速傅里葉變換(fast Fourier transform,FFT)進行電力諧波分析容易造成頻譜泄露和柵欄效應。窗函數加權可有效抑制頻譜泄漏,但經典窗函數的抑制能力受旁瓣性能的制約。分析了納托爾(Nuttall)窗的頻譜特性后,提出了一種通過若干Nuttall窗自卷積運算得到的新型窗函數——.Nunan自卷積窗。分析了Nuttall自卷積窗的主瓣、旁瓣性能,建立了Nut-tall自卷積窗加權的改進FFT諧波分析方法。與經典窗函數相比,Nuttall自卷積窗優良的旁瓣性能可有效抑制頻譜泄漏的影響,改進FFT算法能有效克服卷積帶來的頻率分辨率降低的問題。仿真結果表明,Nuttall自卷積窗抑制頻譜泄漏效果好,改進FFT算法能對結果進行有效修正,諧波參數估計準確度優于經典窗函數。
134-139

負荷模型對電力系統短路電流計算的影響

摘要:從標準制定、實用計算等多方面分析了國內短路電流計算對負荷的處理現狀;基于實際電網算例,指出負荷模型是影響計算結果的重要因素;通過典型負荷站建模,分別探討了沿用暫穩計算負荷模型與考慮配電網絡的綜合負荷模型的合理性。建議在進行短路電流計算時,推廣使用考慮配電網絡的綜合負荷模型。
144-149

基于電力系統分析綜合程序的限流方案綜合評價方法

摘要:基于PSASP相關計算結果和模糊綜合評價算法,開發了限流方案綜合評價系統。詳細介紹了其核心算法、結構、功能和數據接口。本系統采用判斷矩陣分析法,構建判斷矩陣,其最大特征值對應的特征向量經歸一化后得出權重向量,使得權重的確定更具客觀性。所采用的模糊綜合評價算法綜合考慮了短路電流水平、暫態電壓安全、靜態潮流分布和運行經濟性之間的相互制約關系。通過模糊綜合評價算法從可行限流方案集中確定最佳限流運行方案,能夠對電網限流運行方案作出系統、客觀、全面、定量的決策。最后以某區域電網為例驗證了所開發系統的可行性和實用性。
150-154

220/20kV電壓序列的技術經濟性分析

摘要:建立了220/20kV序列的電網模型,推導了變電站投資、網損費用及電網投資年費用關系式。引入精神磨損理論分析113序列電網的隱形價值流失,通過比較新、舊電網年費用可制定合理的電網改造投資決策。分析了新建區域和舊網改造情況下220/110/10、220/110/20、220/20kV3個電壓序列的技術經濟性,建議新建區域考慮采用220/20kV電壓序列供電,投運時間超過15a且負荷密度大于33MW/km2時,將原電網220/110/10kV電壓序列改造為220/20kV電壓序列能取得良好的經濟效益。
155-160

應用層次聚類法和蟻群算法的配電網無功優化

摘要:為確定無功補償設備的最佳補償位置和容量,提出了基于層次聚類法和蟻群算法的配電網無功優化方法。該方法以有功網損最小建立目標函數,在約束條件中引入了最優網損微增率準則。運用層次聚類法對靈敏度進行聚類分析,以確定待補償點范圍,聚合原則及拆分原則可有效實現聚類,不受隨機性和人為干擾影響。通過改進將蟻群算法確定補償位置和容量,能見度因子取為候選節點靈敏度,使狀態轉移概率能夠隨時反映補償變化情況,改進蟻群搜索策略可避免盲目補償。算例結果驗證了該方法的有效性。
161-167

應用自適應微分進化算法的配電網綜合優化

摘要:單方面的網絡重構或無功優化均不能實現最大程度的配電網優化,因此需要將兩者綜合考慮,為此提出了基于微分進化算法的配電網綜合優化算法。為與無功優化的整數編碼方式統一,網絡重構采用編碼長度最低的環路支路整數編碼方式,以將網絡重構和無功優化同時引入進化過程。同時將自適應變異及進化參數調整策略引入進化過程,以在確保獲得最優解的同時提高收斂速度。最后討論了減少計算量的措施。算例結果驗證了該算法的有效性。
168-173

基于短時傅里葉變換的電能質量擾動識別與采用奇異值分解的擾動時間定位

摘要:提出了用短時傅里葉變換作為時頻信號分析工具研究電能質量擾動識別問題,同時提出了用奇異值分解技術研究擾動時間定位問題。從擾動電壓信號短時傅里葉變換后得到的二維頻譜幅值矩陣中提取出4個特征序列,生成頻譜峰值曲線、基頻幅值曲線、高頻幅值曲線和幅值標準差曲線,這些曲線用6個特征量來表征。當6個特征量中的某幾個滿足一定的取值組合時能夠唯一確定一種擾動,文中通過建立決策樹,實現多種單一與復合擾動的識別。利用采樣信號構造Hankel矩陣,對此矩陣進行奇異值分解,通過分量信號的構造并從中提取模極大值點,進行擾動時間定位。仿真結果表明,本文提出的方法能夠實現8種單一與8種復合擾動的類型識別,準確檢測出電壓暫降、暫升、中斷的幅值,并可對電壓暫降、振蕩、脈沖等擾動進行精確的擾動時間定位。
174-180
電網技術雜志高電壓技術

平行多回電纜序阻抗參數的計算與分析

摘要:電纜序阻抗參數的準確計算是進行電纜工程設計的蘋=要基礎。平行多回電纜間由于二電磁耦合的影響,其序阻抗參數的計算方法不同于單回路電纜。以“單導線一人地”同路為基礎,提出了一種新的平行多回電纜序阻抗參數計算方法。該方法將金屬護套與電纜芯線同等看待,分別與大地構成“護套-大地”回路和“芯線-大地”回路,充分考慮了護套電流以及各回電纜之間耦合作和的影響,同時實現回路間解耦,得到綜合等值序阻抗參數,仿真算例驗證了該方法的正確性?;谏鲜鲛k法,以平行2叫電纜為例,對不同敷設方式下序阻抗參數的變化特點進行比較分析。
186-191

±500kV氣體絕緣金屬封閉輸電線路絕緣尺寸設計

摘要:隨著高壓輸,殳電沒備如氣體絕緣金屬封閉輸電線路(gasinsulated transmissionline,GIL)的大規模應用,內部支撐絕緣子的介電強度成為設備安全穩定運行的重要因素。限制GIL在直流輸電中應用的2個重要因素分別是絕緣子表面電荷積聚和自由導電微粒的影響。在考慮這2種影響因素的情況下,借助有限元分析軟件,設計±500kV直流GIL的絕緣尺寸,包括GIL的內外徑,內、外屏蔽電極和屏蔽坑,含氧化鋁的環氧樹脂盆式絕緣子的結構設計。此外,還提出直流GIL盆式絕緣子外形結構設計的3項原則,設汁中考慮了表面電荷秘聚和金屬微粒對GIL絕緣水平的影響因素。設計結果達到顱期目標,絕緣子和電極系統的等位線分御比較均勻,但足其耐電性能還有待實驗的進一步檢驗。
192-196
電網技術雜志自動化

基于分相有功功率差動原理的線路高阻接地保護判據

摘要:針對用于輸電線路高阻接地故障檢測的有功功率差動算法存在的電壓死區問題,在分析分相有功功率差動原理特性的基礎上,提出分3段設置有功差動值門檻、引入負門檻與過電壓啟動的新判據;旨在提高該原理對各類故障的適用性和對高阻接地故障的靈敏度。仿真結果表明:在保護區、內外發生高阻接地故障情況下,該判據具有較高的分辨能力,克服了傳統電流差動保護的不足,可作為傳統電流差動保護原理的有效補充。
197-201

過渡電阻對多相補償阻抗元件影響的分析及對策

摘要:介紹了一種不受系統振蕩影響的多相補償阻抗元件,利用序分量法分析了線路單相經過渡電阻短路時該多相補償阻抗元件的動作特性,分別從保護區內、區外以及反向故障3個方面分析了過渡電阻對該多相補償阻抗元件的影響。針對該多相補償阻抗元件在保護區內耐受過渡電阻能力較弱,而保護區外及反向耐受過渡電阻能力較強的特點,提出通過對單相距離繼電器動作判據引入偏移角,以及引入零序電抗繼電器來克服過渡電阻對多相補償阻抗元件的影響,同時引入以正序電壓為極化量的阻抗繼電器來解決零序電抗繼電器的穩態超越問題。PSCAD仿真結果表明了該措施的有效性。
202-206

水輪機調速系統的H∞雙回路魯棒控制策略

摘要:建立了考慮水電站引水系統水錘效應的彈性水體水輪機模型,并據此構建了水輪機調速系統模型。針對水輪機調速系統具有參數不確定性、存在干擾等特點,運用H∞魯棒控制理論,提出了水輪機調速系統H∞雙回路魯棒控制策略,以水門開度偏差為補償信號構建了內環反饋回路,以發電機轉速偏差為補償信號構建了外環反饋回路。仿真結果驗證了該控制策略的有效性,而且其時域性能指標明顯優于傳統比例-微分-積分(proportional integral derivative,PID)調節器控制效果。
212-217

針對礦井電網的機械投切電容器組動態無功補償控制系統的設計

摘要:針對大功率非線性負荷造成礦井電網功率因數過低的問題,設計了一套以高壓真空接觸器作為投切開關的機械投切電容器組(mechanically switched capacitor,MSC)動態無功補償控制系統,與傳統的用晶閘管作為投切開關的方式相比,該系統結構簡單、成本低廉、易維護,實際礦井電網的測試運行表明,加裝該補償裝置以后,電網電壓波動減小,波形畸變基本消失,證明系統是可行性的。
218-222

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