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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 2013年11期雜志 文檔列表

電網技術雜志專家論壇

論電工領域中對α-β變換的誤用

摘要:首先對瞬時無功理論中從abc坐標到α-β坐標變換矩陣作了分析,指出其使用條件。然后用計算實例說明,在三相不對稱條件下,從abc變換到α-β,一般不能得到正交量,即變換的結果并不垂直,這樣按正交變換處理不正交的量,最后的分析結果必然是錯誤的。文中列舉了幾篇新近發表的相關文獻,并加以簡單評述。因此在電工領域避免對α-β變換的誤用十分重要。
2997-3000
電網技術雜志特高壓輸電技術

重潮流下1000 kV同塔雙回長線路的潛供電流及其限制措施

摘要:如何限制重潮流下的1000 kV同塔雙回長線路潛供電流以提高單相重合閘的成功率,是一個亟需解決的問題??紤]了6種可能的相序排列方式,對重潮流下1000 kV同塔雙回長線路的潛供電流進行了計算分析。研究表明,從限制潛供電流和恢復電壓的角度來看,對于帶高抗補償的同塔雙回換位線路,逆相序是最佳選擇;而當線路較長、潮流較重時,則不推薦采用異相序ABC/BCA和ABC/CAB。當線路導線、桿塔、長度、潮流、高抗容量等條件已確定時,選擇適當的高抗中性點小電抗及相序排列方式,是2種基本的限制措施。若上述措施仍不能滿足要求,則有2種可選的措施:1)采用2個全循環換位(B型換位);2)采用可控的高抗中性點小電抗。
3001-3006

±800 kV特高壓直流輸電線路雷擊暫態識別

摘要:特高壓直流輸電線路受到雷擊未故障時,極線上電壓行波圍繞直流分量上下交替變化,與軸線電壓相關度趨近于1。此特征可作為識別雷擊干擾的判據。雷擊故障時,雷電波中有大量高頻分量,絕緣閃絡后,迅速衰減;接地故障時,短路電壓行波由附加電源產生,高頻分量少。雷擊故障最終呈現接地故障特征,經小波變換后,中低頻分量與接地故障相近,故雷擊故障高頻能量與中低頻能量比值較接地故障時大。據此特征可用來識別雷擊故障和接地短路故障。利用云廣±800 kV直流輸電模型,采用5 ms時窗,進行了大量的EMTP暫態仿真,驗證了該方法的有效性。
3007-3014

特高壓同塔雙回線路融冰裝置感應電壓分析

摘要:使用融冰裝置的同塔雙回特高壓輸電線路對其中一回進行停運融冰時,由于線路之間的靜電耦合和電磁感應效應,另一回運行線路會在融冰裝置處產生感應電壓、電流,影響設備的安全?;贐ergeron模型搭建1000 kV同塔雙回線路直流融冰仿真模型,分析了融冰裝置端口的感應電壓,并分別計算了線路電氣量、幾何參數以及接線方式對感應電壓的影響。計算結果表明:融冰裝置感應電壓隨運行線路電流提高而明顯增大,受線路電壓變化影響較??;感應電壓與線路長度呈正相關關系,回線間水平距離對感應電壓影響顯著;不同的接地方式感應電壓不同;線路換位對融冰裝置端口處感應電壓的影響可以忽略。
3015-3021
電網技術雜志新能源與分布式發電

考慮運行風險的風電基地無功配置方法

摘要:針對大規模風電機組連續脫網事故,在簡要分析風電基地故障演化過程的基礎上,引入風險概念,提出了一種綜合考慮無功補償投資及運行成本、有功備用成本和切負荷成本的風電基地無功優化配置方法。該方法考慮系統中可調節的備用、可中斷負荷等資源的協調,以事故過程可能產生的運行風險最小為優化目標,通過遺傳算法求解得到風電基地無功優化配置方案。利用國內某實際電網數據,從經濟型、并網點穩態電壓水平和暫態電壓特性3個方面,對比了所提方法與傳統方法,結果表明所提方法能夠有效提高系統運行經濟性。
3022-3029

風光儲聯合發電系統的可信容量及互補效益評估

摘要:可信容量在衡量間歇性電源接入電力系統的價值中具有重要意義。目前關于可信容量的研究僅限于單種電源,對不同類型間歇電源的聯合發電系統可信容量缺乏研究。建立了包含風電、光伏發電的聯合出力概率模型,考慮儲能裝置的運行特性,提出一種風光儲聯合發電系統的可信容量計算方法。采用基于序貫蒙特卡洛的評估框架,實現了計及風電機組、光伏發電機組2種間歇性電源的隨機生產模擬,在所提儲能控制策略的基礎上,評估了儲能容量配比、風光裝機容量配比對聯合發電系統可信容量的影響以及風光聯合發電時的互補效益。采用加入了風電和光伏發電后的 RTS-79可靠性算例測試了評估算法的有效性,結果表明該方法可以用于評估含風光儲聯合發電系統的電源容量規劃方案中。
3030-3036

部分遮蔽光伏發電系統的建模及MPPT控制

摘要:為了優化利用大型光伏發電系統的陣列組件,設計了一個改進的多元結構部分遮擋光伏系統數學模型。采用一個集中的最大功率點跟蹤(maximum power point tracking, MPPT)控制器,在 Matlab環境下進行建模仿真,證明該多元結構的光伏系統數學模型可以優化系統結構,節約設備,降低成本。為了提高最大功率點的跟蹤準確度和速度,提出了一種基于改進的粒子群優化算法(particle swarm optimization,PSO)的最大功率點跟蹤方法,并進行建模仿真和實驗,與擾動觀察法(perturbation and observation,PO)的性能指標和輸出波形圖對比,驗證改進的粒子群優化算法對最大功率點具有更快的跟蹤速度,避免在最大功率點附近產生振蕩。
3037-3045

多運行方式下含風電場電力系統的小干擾概率穩定性研究

摘要:為了考慮系統的多運行方式,采用概率方法對風電場接入對系統小干擾穩定性的影響進行研究。首先采用插入式建模技術(plug-in modeling technique,PMT)建立適合小干擾穩定分析的完整的雙饋感應風力發電機組(doubly-fed induction generator,DFIG)線性化模型;然后進行概率潮流計算,得到系統狀態變量的概率描述,形成系統狀態矩陣;最后應用概率特征根方法對系統進行求解分析,得到系統小干擾概率穩定性。以2個系統為例對風電場接入后的電力系統小干擾概率穩定性進行仿真分析,結果表明:風電場的加入使機電振蕩模態特征值實部的概率分布變得相對分散;系統本地振蕩模態穩定概率大幅下降,區間振蕩模態穩定概率略有上升;通過加裝電力系統穩定器(power system stabilizer,PSS),可提高系統小干擾概率穩定性。
3046-3054

籠型異步風電機組串聯耦合補償低電壓穿越研究

摘要:隨著我國風電裝機容量不斷擴大,風電場具備低電壓穿越能力已成為其并網發電的必要條件。而傳統籠型異步發電機組本身并不具備低電壓穿越能力,因此提出了一種串聯耦合補償(series coupled compensation,SCC)新型低電壓穿越方案,SCC 通過變壓器串聯接在發電機定子與公共連接點之間,配合雙向晶閘管進行投切。在PSCAD/EMTDC建立了750 kW異步發電機組的串聯補償系統,仿真結果表明在各種電壓故障下SCC能有效提高機組低電壓穿越能力,同時減小電磁轉矩振蕩。
3060-3066

深切懷念何大愚老總

摘要:中國水利電力戰線的優秀專家、國家電網公司專家委員會委員、CSEE和IEEE高級會員、原中國電力信息中心總工程師何大愚同志,因病醫治無效,于2013年9月27日10時04分在北京市逝世,享年83歲。
3072-3072

雙饋風電場經串補并網引起次同步振蕩機理分析

摘要:雙饋風力發電機通過串聯補償線路外送風電時,會出現由感應發電機效應(induction generator effect,IGE)和次同步控制相互作用(sub-synchronous control interaction,SSCI)引起的次同步振蕩問題。為分析該問題,以給其抑制措施提供依據,建立了用于次同步振蕩分析的雙饋風力發電機模型,采用頻率掃描法分析了 IGE 的機理和影響因素,從轉子側電流環的閉環控制角度推導分析了SSCI的機理和影響因素,并采用時域仿真法分別分析和驗證了風速、串補度對IGE的影響及轉子側電流環控制參數對SSCI特性的影響。研究結果表明:串補度的增加和風速的減小會引起IGE;電流環控制器比例系數和積分系數的增大會引起SSCI。
3073-3079

光伏組件精確工程模型及MPP電壓范圍研究

摘要:光伏并網變流器最大功率點(maximum power point, MPP)電壓范圍的確定是以組件的輸出特性研究為基礎的。組件的數學模型精確度較高,但涉及到超越方程,求解復雜且輸入參數多,不適用于工程設計。簡化模型計算過程簡單但不能準確表述弱光條件下的組件輸出特性?;趯祵W模型及簡化模型的對比分析,提出了一種精確的工程模型,該模型以數學模型為基準,對簡化模型的補償參數進行擬合修正,同時兼顧精確度與復雜程度。利用MATHCAD搭建仿真模型,將輸出結果與數學模型輸出進行對比,驗證了精確工程模型的準確性。以該精確工程模型為基礎,通過分析光照、溫度等外界條件對MPP電壓的影響,確定了并網變流器最大功率點跟蹤工作電壓范圍,并通過實驗驗證了結論的正確性。
3086-3090

大規模風電接入電網多目標電源的協調控制

摘要:針對負荷、風電出力波動規律和電網不同時間尺度安全運行目標,采用多時間尺度、多電源、多控制目標的協調控制策略,提出了基于大規模風電消納的協調控制技術,構建了區域電網內風電功率與常規電源的協調控制系統。利用該協調控制系統,在有功控制方面解決了未來7d、日前、日內風電有功出力和燃煤火電機組的協調控制問題,在無功控制方面解決了考慮風電功率分布規律的無功補償容量優化的決策問題。
3091-3095

光伏發電對風光柴儲小型孤立發電系統可靠性的影響

摘要:因風能和太陽能資源具有季節和晝夜上的互補特性,風光柴儲小型孤立發電系統可較好地為偏遠地區提供電力服務。建立了反映光伏電池板傾斜角變化的太陽能輻射量及功率輸出的可靠性評估模型。采用基于well-being模型的蒙特卡羅模擬法評估了風光柴儲小型孤立發電系統可靠性。結合算例分析了光伏電池板傾角、光伏發電峰值功率及強迫停運率等因素對系統可靠性的影響。結果可為風光柴儲小型孤立發電系統規劃、設計和運行提供指導和參考。
3096-3100
電網技術雜志電能質量

六相PMSG容錯控制的三次諧波影響抑制

摘要:為改善六相永磁同步電機一相開路故障后的性能,建立了適用于容錯控制的靜止坐標變換陣,并建立了考慮3次諧波影響的旋轉坐標系下的電壓和轉矩方程。針對一次旋轉坐標變換不能對電壓模型完全解耦的情況,提出對d-q子空間應用二次旋轉坐標變換得到完全解耦的 d-q 軸電壓分量。提出了基于磁勢不變原則的定子電流幅值最?。╯tator current magnitude minimum,SCMM)閉環控制策略,為抑制3次諧波磁鏈和3次諧波電感作用,推導了d-q軸三次諧波電壓的補償量。仿真和實驗驗證了提出的補償控制策略對三次諧波影響消除的有效性,明顯改善了定子電流幅值最小控制策略下單相開路后的性能。
3101-3109

應用子空間跟蹤和遞歸最小二乘法的間諧波背景下電流基波分量的實時檢測

摘要:提出一種高精度的間諧波、諧波背景下電流信號基波分量實時提取方法。該方法首先基于高分辨諧波跟蹤算法高精度檢測電壓信號的基波頻率,然后基于快速遞歸最小二乘估計算法求取含間諧波、諧波分量的電流信號的基波分量。高分辨諧波跟蹤算法成熟應用于音頻信號實時分析,其基于快速逼近冪迭代算法進行子空間跟蹤、更新,該算法計算復雜度低,通過分析影響跟蹤穩定性的因素,給出了保證計算穩定的實現方法,同時,給出計算階數、遺忘因子和梯度步長等計算參數的選取原則??焖龠f歸最小二乘估計算法簡單、收斂快、計算量小。數值信號分析和IEEE提供的典型實測間諧波信號分析表明:依據給出的計算參數選取原則,應用高分辨諧波跟蹤算法能穩定、高精度、快速檢測電壓信號的基波頻率;應用快速遞歸最小二乘估計能高精度、快速提取電流信號的基波分量,算法穩定、有效。該方法可為實現間諧波、諧波治理提供參考。
3118-3124

電容式電壓互感器的諧波傳遞特性研究

摘要:針對電容式電壓互感器(capacitor voltage transformer, CVT)的諧波傳遞特性,綜合考慮雜散電容等因素影響,建立等效電路模型,采用逐級計算各級等效阻抗和傳遞函數的方法,對 CVT 諧波傳遞特性進行深入計算和分析?;贛atlab/Simulink仿真工具對CVT諧波傳遞特性開展了仿真驗證,并針對實際CVT開展了CVT諧波傳遞特性和測量誤差的實際物理試驗研究,試驗結果與仿真分析結果具有較好的一致性。發現影響 CVT 諧波傳遞特性的因素不僅是 LC 串聯諧振回路額定工作點的偏移,中間變壓器一次側和補償電抗器的雜散電容對CVT諧波傳遞特性有著重要影響,傳遞函數幅頻特性曲線呈現尖峰和低谷效應,導致較大的測量誤差。
3125-3130
電網技術雜志電力系統

互聯電網聯絡線隨機功率波動統計特性與評價標準分析

摘要:正常運行時互聯電網交流聯絡線上存在隨機功率波動的現象?;趯嶋H2大區互聯電網的歷史數據,分析了聯絡線功率偏差、頻率偏差以及2大區電網區域控制偏差(area control error,ACE)的統計特性,結果顯示:聯絡線功率偏差表現出良好的正態分布特性;系統頻率偏差和正態分布存在較大差別,原因是電網的頻率控制使得頻率偏差大于0.03 Hz的概率減??;各控制區的ACE基本服從正態分布。文章認為聯絡線功率偏差由兩端電網的ACE引起,可以通過兩端電網ACE的均方根值和相關系數計算出聯絡線功率偏差的均方根值,從而得到對聯絡線功率偏差大小分布的估計。對目前采用的 T 標準進行了分析,得出結論:為實現聯絡線功率控制的目標,兩端電網責任度閾值之和為2即可,不一定要求兩端電網責任度的閾值都是1;兩端電網責任度閾值的分配還需要綜合考慮各種因素進行詳細研究,以得到公平合理的方案。
3137-3143

電力系統安全穩定相關標準對大電網的適用性綜述

摘要:大規模交直流混聯同步大電網正逐漸形成,文中對現行的電力系統安全穩定相關標準進行了調查研究,吸收電力系統安全穩定運行各相關部門的工作人員以及專家的意見和建議,總結了大電網安全運行對現行標準的新要求,梳理出16項與電力系統安全穩定工作密切相關的標準,分析了16項標準修編的必要性,提出了16項相關標準存在的問題及其需要修改或補充的條款。建議考慮1項標準的廢止并入其他標準,考慮3項無功電壓標準的合并,推進2項標準的修編,其余10項標準繼續跟蹤研究。文中的工作為電力系統安全穩定相關標準下一步的整合修編奠定基礎。
3144-3150

廣東電網電壓調控安全評估系統的開發和在線應用

摘要:介紹了廣東電網電壓調控安全評估系統的開發及在線應用情況。該系統是以Linux Redhat作為操作系統,以Oracle作為數據庫管理系統,以 PSAT(power system analysis toolbox)作為全過程動態仿真工具,采用Java Eclipse平臺開發的多平臺、多任務系統。該系統在線讀取廣東電網電力調度控制中心EMS系統傳送的實時運行方式斷面數據,在線評估全網自動電壓控制(automatic voltage control,AVC)系統的調控對廣東電網電壓質量、網損、靜態電壓穩定性、暫態電壓穩定和長期電壓穩定的影響,并給出提高電網各種運行指標的改進控制策略,且評估結果通過WEB發布。建立了電壓調控效果評估的指標體系,介紹了評估系統的主要功能模塊及其實現技術。實際運行分析表明,評估系統的各分析計算模塊均具有很好的運行魯棒性,能夠對連續變化的電網實時運行方式數據進行在線電壓調控安全評估。
3151-3158

“直流輸電與直流電網”專欄征稿啟事

摘要:隨著未來能源格局的深刻變化,傳統的電力裝備、電網結構和運行技術等面臨著巨大的挑戰,基于常規直流及柔性直流的多端直流輸電和直流電網技術被認為是解決大規??稍偕茉聪{問題的有效技術手段之一。鑒于近年來已有許多學者投入大量精力研究直流輸電及直流電網技術,我刊從2013年第9期起開辟“直流輸電與直流電網”專欄,集中刊登該領域的最新成果。為了準確把握論文質量,《電網技術》編輯部特邀國網智能電網研究院湯廣福博士擔任該專欄主編。真誠歡迎全國專家學者和博士生、碩士生積極投稿,本刊將爭取快速審閱、刊登。希望本專欄能夠集成全國各相關領域研究人員的研究成果與經驗,為我國直流輸電與直流電網技術的發展提供有益的啟迪與參考。
3158-3158

基于克魯斯卡爾算法的電力系統結構脆弱性評估

摘要:隨著大停電事故的頻發,電力系統的脆弱性尤其是結構脆弱性引起了國內外學者的廣泛關注。文中對求最小生成樹的克魯斯卡爾算法做出了改進,并應用于電力網絡,引出了“最小潮流樹”,從而可以將大量復雜的網絡結構在同一種基準下進行定量分析。以之為基礎,考慮了級聯故障的概率風險性,從有功功率的區域平衡和傳輸距離兩方面對電力系統整體結構和局部線路的脆弱性進行綜合評估。IEEE-24RTS系統的實例分析,驗證了所提方法的正確性和有效性。
3172-3177

電力系統多時段多目標的發電機勵磁系統調差系數優化整定

摘要:從改善多時段電網運行電壓水平和降低網損的角度出發,提出了電網多時段多目標的發電機勵磁系統調差系數的優化模型和優化方法。分析了發電機勵磁系統調差系數對電網運行電壓的影響,并建立了以系統多時段下電網中樞點電壓波動指標和有功網損最小的目標函數,電網潮流約束方程和發電機勵磁系統調差系數為控制變量的優化模型,采用粒子群優化方法(PSO)對其模型進行求解,并通過對長春地區電網算例仿真,表明所提出的發電機勵磁系統調差系數優化方法能夠降低電網網損,改善電網運行電壓水平。
3178-3183

分級投切可控移相器穩態相量建模與分析

摘要:采用相量分析法詳細推導了移相角度、開關組態、等效阻抗之間的穩態相量關系,基于典型參數計算了移相器在不同開關組態下的等效阻抗、空載和負載移相角。實時數字仿真(real time digital simulation,RTDS)的計算結果表明,所建可控移相器相量模型能夠準確反映實際裝置在不同開關組態下的穩態運行特性。
3184-3189

基于復雜網絡理論和條件概率的災難性事故風險評估方法

摘要:應用復雜網絡理論與風險理論,綜合考慮了電網的運行狀態和拓撲結構,提出了一種基于貝葉斯網絡的條件概率風險指標對電力系統災難性事故的評估方法。該方法引入了電氣介數指標,克服了傳統風險評估中事故嚴重度只考慮電網運行狀態而沒有考慮電網結構的不足。應用條件概率,彌補了傳統風險評估中元件故障概率之間相互獨立的缺陷。構建了災難性事故風險指標體系,表征了系統當前狀態的運行風險,刻畫了系統由于連鎖故障向災難性演變的趨勢。仿真結果證明該方法能夠有效地辨識系統存在的風險,為電網安全性評估提供了有效的參考信息。
3190-3196

壓水堆核電機組一次調頻動態仿真

摘要:隨著我國核電的快速發展,核電裝機不斷增加。但是目前我國核電機組由于各種原因,始終是以基本負荷模式運行,不參與電網調頻,這對電網頻率的控制帶來了巨大沖擊。針對此問題,以大亞灣核電站為研究對象,對核電機組參與電網一次調頻的可行性進行了研究。建立了壓水堆核電機組全電廠的非線性時變動態模型,用 FORTRAN 語言編寫了動態計算程序。然后把動態計算程序編譯為動態鏈接庫文件,并通過以S函數的方式接入Matlab/Simulink仿真平臺,在 Matlab/Simulink 中進行了核電機組一次調頻仿真平臺搭建和一次調頻動態仿真。仿真結果表明,在目前核電機組的設計下,核電機組從安全性和經濟性上可以參與電網一次調頻。
3197-3201

考慮系統功率需求影響的可靠性指標

摘要:提出了基于直流系統運行狀態對電網功率傳輸影響的可靠性評價指標。首先分析和探討傳統評價指標能量可用率在對直流系統的評估應用中存在的不足,從算法本質上解析問題根源,并以此為出發點改進指標,提出功率可用率指標,最后通過算例驗證功率可用率指標的算法。以南方電網公司的直流輸電系統為研究對象,選取有代表性的幾次停運事件來具體分析,整體探討新指標的應用效果,為優化檢修安排提供一定的參考信息和決策依據。
3202-3207

計及保護故障因素的電網脆弱性評估模型

摘要:電網中存在的某些脆弱環節對電力系統大規模停電和連鎖故障的發生有著重要的影響。在已有脆弱性研究的基礎上,給出了考慮保護故障因素的電網脆弱性評估模型?;陲L險理論和保護事故鏈模型提出了保護風險重要度的概念,并以此定義了單元保護脆弱度,該指標量化了保護不正確動作對電網中單元脆弱性的影響程度;由此,提出了結合電氣介數與單元保護脆弱度的電網脆弱性評估模型。算例結果表明所提模型有效地計及保護故障因素對電網單元脆弱性的影響,克服了考察角度單一的弊端,更加全面地評估了電網的脆弱環節,驗證了模型的合理性和有效性。
3208-3213
電網技術雜志自動化

融合副載波復用量子密鑰分配的智能配電網安全通信機制

摘要:針對基于無源光網絡(passive optical network,PON)的智能配電網(smart distribution grid,SDG)通信平臺,首先深入分析其信息安全風險,在此基礎上提出了將高效的副載波復用量子密鑰分配(subcarrier multiplexed quantum key distribution,SCM-QKD)技術融合于PON-SDG的技術構想。針對樹形、手拉手和鏈狀3種典型拓撲,對采用SCM-QKD技術的 PON 的量子密鑰差錯率(quantum bit-error-rate , QBER)和篩選成鑰率參數進行了理論計算。計算和分析結果表明,在典型的PON鏈路長度和分光比參數下,SCM-QKD技術能夠滿足SDG業務的信息安全需求。最后給出了融合SCM-QKD 技術實現 PON 中光線路終端(optical line terminal,OLT)和用戶側光網絡單元(optical network unit, ONU)共享量子密鑰的分配,以及基于該密鑰實現 OLT 與ONU雙向身份認證和會話密鑰生成的實施方案流程。
3214-3220

電力光傳輸網中基于主動監測業務的多鏈路故障定位算法

摘要:根據實際運行中電力光傳輸網的復雜性,針對隨機并發多鏈路故障場景,在傳統主動定位算法的基礎上,提出一種基于主動監測業務的故障定位算法,即主動融合算法。該算法首先預處理業務的告警信息,簡化告警表;然后利用主動監測器,發送檢測業務,最終精確定位多鏈路故障的位置。與傳統的被動定位算法相比,主動融合算法可以提高定位準確率10%以上;與傳統的主動算法相比,主動融合算法可以進行多鏈路故障的定位。仿真結果表明,主動融合算法定位時長在9 ms以內,定位準確率達到70%以上,能夠滿足電力光傳輸網的正常運行需求。
3221-3226

電力二次安全防護技術在工業控制系統中的應用

摘要:我國電力二次系統安全防護技術已廣泛應用并取得了良好的安全防護效果,通用工業控制系統與電力二次系統既有相似性,又存在行業不同的需求差異。文章根據電力二次安全防護技術成果,通過加強工控網絡邊界的防護強度、對工控通信協議進行深度分析、挖掘工控協議攻擊特征模型、建立統一安全管理平臺等技術手段,構筑具備縱深防御能力的通用工控信息安全防護系統。通過模擬工控環境和網絡攻擊等方法對關鍵部件工控防火墻進行了研究測試,結果表明在保證工控系統授權通信正常運行的前提下,成功攔截了非授權控制命令,具備深度保護工控系統信息安全的能力。因此,該系統可增強工控系統抵御黑客病毒攻擊的安全防護能力,并降低由信息安全攻擊帶來工業設備故障損壞的風險。
3227-3232
電網技術雜志輸配電技術

基于節點阻抗矩陣的配電網故障測距算法

摘要:提出了一種基于節點阻抗矩陣的配電網故障測距改進算法,故障后,系統的網絡拓撲結構及參數會隨之改變,引起節點阻抗矩陣的變化,形成故障后的節點阻抗矩陣,其中含有未知量故障距離和過渡電阻,利用節點阻抗的物理意義建立測距表達式。該算法僅需要變電站出線電壓、電流作為輸入量,迭代計算故障區段上游母線的電壓、電流,代入已建立的測距表達式求出故障距離和過渡電阻;為適應配網中負荷特性不統一、時變的特點,提出采用靜態電壓特性的負荷模型模擬負荷,采用此模型可以更加精確地計算故障后各負荷及分支的分流,使得故障測距結果更加準確;并提出結合配電系統的饋線自動化功能減少偽故障點個數實現故障點的定位;文章最后在PSCAD中搭建配電網IEEE 34節點模型,在 Matlab 中實現文中提出的故障測距算法,仿真測試表明該算法的有效性。
3233-3240

MMC-HVDC向無源網絡供電的停機策略

摘要:修正了能饋階段直流參考電壓下降時的最低值,計算了系統整體停機時間,推導了能耗階段內能耗電阻選取的表達式。在能饋階段,考慮橋臂冗余子模塊在內,將投入模塊數和直流電壓協調配合,提出了一種新的停機策略。該策略不僅可以最大程度地將電容中的儲存能量反饋至電網,而且大大降低了能耗電阻的耐壓等級和功率等級,同時電容電壓可以精確地控制在安全電壓以下,并且停機速度更快。最后,在Matlab中搭建了基于MMC-HVDC向無源網絡供電的仿真系統,仿真結果表明了所提停機策略的有效性。
3247-3253

改進型開關電感準Z源逆變器

摘要:為克服傳統 Z 源逆變器的不足,提出了一種改進型開關電感準 Z 源逆變器,用自舉電容代替了傳統開關電感中的一個二極管。與前人提出的拓撲相比,改進型拓撲不但提高了升壓能力,保證了輸出波形的質量,而且使電容及開關器件的電壓應力得到了降低,同時也減小了電感電流的脈動。對改進型拓撲結構進行了理論分析,仿真及實驗結果驗證了該拓撲的可行性。
3254-3261

一種優化特征選擇-快速相關向量機變壓器故障診斷方法

摘要:為了快速準確地診斷變壓器故障,提出一種基于量子粒子群優化的快速相關向量機(quantum particle swarm optimized fast relevance vector machine,QPSO-FRVM)變壓器故障診斷模型。首先建立了快速相關向量機多層次分類模型,在此基礎上提出劣化度故障特征提取方法;其次分析了影響相關向量機分類性能的2個因素,借助量子粒子群算法確定每一層的核函數參數以及故障特征提取方法。最后利用訓練好的 QPSO-FRVM 模型進行變壓器的故障診斷,并與IEC三比值法、SVM模型進行對此。仿真結果表明,FRVM 縮短了訓練時間,具有比RVM更高的診斷效率;同時在小樣本情況下,對核參數和特征提取方法均進行優化選擇的QPSO-FRVM模型,具有比IEC三比值法和SVM模型更高的診斷準確率,為實現變壓器快速準確的故障診斷提供一種新的參考。
3262-3267

基于LCL輸出濾波器的并網逆變器四種PI控制器設計方法

摘要:針對含有LCL輸出濾波器這類大慣性環節的并網逆變器,提供了4種比例積分(proportion-integral,PI)控制器設計方法,并進行了比較研究,以期獲得最佳設計方法。通過建立基于 LCL 輸出濾波器的并網逆變器電流環數學模型,分析了頻率特性法、對稱優化法、模值優化法和工程優化法的基本原理,以及計算PI參數的具體方法;并從阻尼程度和響應速度2個方面,比較了4種設計方法的特點。結果表明,綜合考量響應速度和阻尼程度后,最佳設計方法是模值優化法。實驗結果驗證了理論分析的正確性。
3268-3275

基于分頻虛擬電阻的多逆變器并聯控制策略

摘要:針對低電壓微電網中帶非線性負荷的多逆變器并聯系統,提出了一種分頻虛擬電阻的多逆變器并聯控制策略。對每個逆變器的輸出電流采用帶通濾波器進行分頻,得到各次諧波電流;通過將各次虛擬電阻分別引入到逆變器輸出的各次諧波電流反饋環中,得到各次指令諧波電壓,從而對電壓控制環進行修正。該方法既可減小逆變器在各次諧波頻率下的等效輸出電阻,也能分擔各次諧波功率,有效地改善了各并聯逆變器輸出電壓質量。通過改進阻性逆變器的功率下垂控制策略,提高了多逆變器并聯的功率均分精度和動態響應速度。仿真和實驗結果驗證了該控制策略的有效性。
3276-3280

500 kV同塔雙回垂直排列緊湊型輸電線路帶電作業試驗研究

摘要:由于塔頭結構的變化,在三相導線垂直排列布置方式的交流500 kV同塔雙回緊湊型輸電線路上帶電作業時,作業人員進出等電位的路徑與一般緊湊型線路有很大不同。針對此種線路桿塔的特殊性,分別對進出桿塔上、中、下三相導線等電位的作業方式進行了試驗研究,得到了組合間隙的50%操作沖擊放電電壓和組合間隙距離的關系曲線,并根據試驗結果計算分析了帶電作業危險率和所需的最小安全距離。通過試驗分析了相間操作沖擊放電電壓對帶電作業的影響,確定了帶電作業在不同過電壓幅值時相間所需的最小安全距離。進行了相間操作沖擊電壓下帶電作業人員在導線上等電位作業的模擬試驗,校核了各種工況下的帶電作業的危險率,確定了安全合理的帶電作業方式。
3281-3287

一種考慮開關暫態的電容器充電電源仿真模型

摘要:串聯諧振式充電電源工作在高頻開關狀態,由電源主電路傳導至測量電路、控制電路的干擾不僅要考慮開關頻率干擾,也要考慮開關暫態干擾。提出了一種利用輸出電流波形幅值計算諧振回路中集總參數的方法;通過列寫高頻變壓器簡化二端口網絡入端阻抗方程,改進并建立了包含分布電容的高頻高壓變壓器模型;驗證了一種可模擬半導體開關反向恢復過程的數學模型,該模型通過計算器件反向恢復過程中的p區多余存儲電荷,來判斷反向恢復過程中的不同階段并進行過程擬合。利用所建電源模型對工作頻率為20 kHz的40 kW/10 kV充電電源開關暫態過程進行了仿真,并和充電電源樣機實測數據進行了對比。模型仿真結果可良好吻合實驗結果,為分析和減小高頻高壓充電電源傳導干擾提供指導作用。
3288-3294

中壓配電網可靠性評估方法的比較研究

摘要:指出了中壓配電網可靠性評估的特點,提出了復雜配電網的定義,介紹了配電網可靠性評估方法的研究現狀。主要從網絡連通性分析方面對解析法中的幾種常用方法進行了分析比較,將其分為面向負荷點、面向元件和面向開關設備的方法以及混合算法。對于面向負荷點的方法,由于針對每個負荷點需要進行一次網絡拓撲分析,系統規模大時耗時較長。對于面向元件的方法,其主要方法故障模式后果分析法原理簡單,但只適用于簡單輻射型網絡。對于面向開關設備的方法,一般的故障擴散法可用于復雜配電網絡,但由于針對每一個失效事件或分塊都需要進行一次網絡拓撲分析,算法復雜又耗時?;诘戎档幕旌纤惴ǜ纳屏擞嬎闼俣?,但仍有原有算法的特點。最后,展望了現階段在可靠性評估方法上需進行研究和改進的方向。
3295-3302

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