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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 2014年3期雜志 文檔列表

電網技術雜志特約專稿

歐洲超級電網的發展及其解決方案

摘要:介紹了歐洲超級電網的發展驅動力和技術路線,討論了超級電網可能的網絡架構和關鍵技術,指出:基于柔性直流輸電技術的網狀多端直流系統是超級電網的可行解決方案;超級電網是一個長期、漸進的發展過程,其面臨的挑戰不僅包括直流斷路器、直流變壓器和直流電纜等關鍵設備研制,直流電網潮流的協調控制、直流電網的控制與保護、直流電網相關技術標準的制定等技術因素,其他諸如經濟因素、供應鏈、社會因素等也必須考慮。最后介紹了超級電網第一個商業應用項目的進展情況。
549-555
電網技術雜志直流輸電與直流電網

直流輸電與直流電網.直流配電技術綜述

摘要:目前電力消費終端中直流負載所占比重正越來越高,采用直流配電可以減少變流環節提高用電效率;此外,相對于交流配電,直流配電網更加易于新能源發電機和儲能裝置的接入,因此直流配電在解決能源危機中體現著開源可節流的雙重作用,并得到越來越多的關注。在參考直流輸電、船載直流系統、數據中心直流配電系統、分布式直流供電系統和風場直流匯集系統等研究基礎上,概括了直流配電效率、輸送容量、拓撲結構、系統穩定性、潮流計算和控制、繼電保護和直流變壓器等方面的國內外研究現狀,并進行了評述。最后指出了直流配電網的幾個需要深入研究的基礎性問題。
556-564

基于直流電流預測控制的換相失敗預防方法

摘要:換相失敗主要發生于直流輸電系統逆變器中,僅通過減小觸發延遲角來抑制逆變器換相失敗有其局限性。通過逆變器正常換相過程及交流系統故障情況下換相失敗機理的分析,指出可通過控制流過逆變器的直流電流來抑制其換相失敗的發生;在對現有換相失敗預測控制模塊(commutation failure prevention,CFPREV)及上述機理分析的基礎上,提出了一種適用于逆變器換相失敗預測控制的直流電流預測整定方法;最后通過CIGREHVDC標準測試系統中的仿真測試,驗證了算法的有效性,為當前換相失敗預防控制措施的研究提供了新的研究方向。
565-570

基于低壓直流供電技術的市政路燈與電動汽車充電樁一體化系統

摘要:針對電動汽車充放電設施建設滯后的問題,基于LED路燈和電動汽車充電都有把交流電轉換為直流電的實際需求,提出在進行市政路燈節能改造時,對220V交流電進行集中整流,同步建設一體化充電樁的節能技術方案。廣泛分布于城市街道的一體化充電樁在保證道路高效照明的同時,為電動汽車充放電提供方便的接口,并且具有保護、監測、控制、通信、計量等功能,便于主站系統實現對路燈和電動汽車充放電狀態的遠程監測和控制。在對市政路燈供電線路規?;脑斓幕A上,可以建設大范圍的低壓直流供電網絡,從而廣泛吸納光伏等新能源發電,最終形成城市智能充電網絡。該方案能有效提高能源利用效率,并有力推動電動汽車的推廣,效益分析表明該節案具有良好的應用和推廣價值。
571-575

相對濕度及霧水電導率對直流輸電線路電暈特性的影響

摘要:由于導線電暈放電會引起能量損失、無線電干擾、可聽噪聲等危害,限制導線電暈效應是電網公司要解決但尚未完全解決的關鍵技術難題。對輸電線路直流電暈放電特性己開展了大量研究,但目前對于在大霧、毛毛雨、污穢等惡劣環境條件,尤其是霧水電導率對導線電暈特性的研究較少。利用自制電暈籠研究了霧水電導率對導線直流電暈特性的影響,通過紫外成像儀及曲線擬合法對起暈光子數進行測量分析。研究結果表明,當導線表面沒有飽和受潮的情況下,在一定范圍內,導線直流起暈電壓會隨著相對濕度的增大而緩慢增大;在導線表面飽和受潮出現水滴附著時,導線直流起暈電壓會隨著霧水電導率的增大而下降。因此輸電線路電暈限制條件應考慮霧水電導率的影響。
576-582

應用于 VSC-HVDC 輸電的諧波抑制控制器

摘要:基于電壓源型換流器(voltage source converter,VSC)的高壓直流輸電工程在運行工況變化時,換流電抗器電感參數將隨之變化,雙閉環解耦控制器中含有電感參數的電流內環解耦將不準確或失效。為此,提出了一種dq同步旋轉坐標系下無電感參數的解耦控制器。針對VSC.HVDC交流系統5、7、11、13等低次諧波含量較大的問題,提出了一種PI與準PR級聯的控制器。算例仿真結果表明所提解耦控制策略可實現有功和無功的獨立快速調節,能夠有效抑制交流諧波,提高VSC-HVDC并網的電能質量。
583-588
電網技術雜志智能電網技術

基于模仿者動態算法的虛擬發電廠內部分布式發電資源均衡調度方法

摘要:為優化整個虛擬發電廠(virtual power plant,VPP)內部分布式發電資源(distributed energy resources,DER)的調度成本?;赩PP的多代理結構形式建立了VPP內部DER的均衡調度模型,以實時滿足系統負荷需求為條件,利用模仿者動態算法處理VPP內部調度資源分配問題。通過分析不同種類DER的適應度系數與可調容量,提出多方共贏的VPP內部DER的均衡調度策略:適應度系數越?。凑{用成本越低1、可調容量越大的DER參與調度的機會越多,反之越少。算例分析證明了所提模型和算法的合理性和有效性。與傳統基于市場機制的VPP調度方法相比,模仿者動態算法在解決VPP內部DER調度問題方面能有效控制調度成本,同時具有簡便、易拓展的特點。
589-595

基于濾波的孤立微網多目標規劃設計方法

摘要:為實現孤立微網中經濟性和污染物排放的整體優化,提出了一種基于濾波的孤立微網多目標規劃設計方法。首先,針對當前多目標優化方法中目標權重選取需要主觀先驗知識,以及結果的選擇性和指導性難以兼顧的問題,采用改進非支配排序遺傳算法求解孤立微網的多目標優化模型,不需要主觀先驗知識就可得到多個可選方案,再通過方差最大化決策得到唯一的推薦方案。其次,優化過程中基于濾波調度策略來實現微型燃氣輪機和儲能優勢互補,改善了微型燃氣輪機的運行狀況。算例結果驗證了該方法的有效性。
596-602
電網技術雜志低碳電力技術

風、水、氣互補發電模型的建立及求解

摘要:提出了風、水、氣多種清潔能源互補發電模型,以一次能源天然氣的消耗量最低為目標函數,并將風能全部接納和水能全部使用作為約束條件,構建含風水氣多種清潔能源互補發電的優化模型。采用模擬退火粒子群算法求解該模型,該算法前期全局搜索能力強并有利于跳出局部最優;后期局部搜索能力好且接受非優解的概率逐漸減小,進化速度快。算例結果驗證了所建模型及算法的可行性。
603-609

促進風電消納的發電側、儲能及需求側聯合優化模型

摘要:將需求側響應與儲能技術納入發電調度優化,借助需求側管理與儲能技術對負荷分布的調控能力提高風電的消納水平。以經濟效益最大化為優化目標,考慮功率供需平衡、用電側電價彈性、儲能系統能量損耗、機組啟停時間、爬坡能力、發電出力界限、發電備用等約束條件,構建含大規模風電的電力調度模型。模擬結果表明,借助需求側與儲能技術的協作效應,系統對風電的消納能力將有所提高,風電機組的經濟效益將更有保證,系統的發電煤耗水平有所下降。
610-615

計及梯級水電站群的水火電節能調度策略

摘要:考慮火電廠的發電機組出力、能耗成本及污染排放三者之間、及梯級電站出力與水力耦合參數之間,以及水火電機組之間綜合效益基礎上,建立了梯級水電站棄水量最小、火電能耗成本最低、和污染排放最小的多目標綜合節能調度模型,并提出了計及梯級水電站的水火電節能發電調度策略;利用標度轉換法,將梯級水電站棄水量最小、火電機組能耗成本最低和污染排放最小的多目標綜合節能調度模型轉化為不同權重系數下的單目標函數:運用混合懲罰函數優化算法將問題的求解轉化為無約束優化問題,并利用Hessian矩陣改進了該優化算法,克服了縮減系數選擇問題;通過對含4個梯級水電站、3個火電廠的水火電系統進行仿真,優化結果驗證了該算法的可行陛,并具有較明顯的節能效果。
616-621

基于交互式多目標決策方法的固定式光伏陣列最佳傾角優化

摘要:在確定固定式并網光伏陣列最佳傾角時,設計人員要兼顧考慮年發電量和光照輻射均勻性兩方面的因素。建立了以傾斜表面年輻照量最大和輻射累積偏差最小的多目標光伏陣列最佳傾角模型。運用基于目標滿意度和整體協調度的交互式多目標決策方法對所建模型進行了求解,實時將決策者的主觀意愿與系統進行交互,計算效率高。算例證明了所建模型的合理性和交互式多目標決策方法的可靠性。
622-627

基于隨機性環境影響評估模型的電力消費和碳排放關系實證分析

摘要:碳排放量、能源消費量、人口和經濟增長存在著較為密切的關系,而作為清潔二次能源的電能,其消費使用量的多少影響著能源消費結構,進而影響著能源消費量。因此,電力消費強度和碳排放量之間存在著何種聯系,是電力工業低碳之路需要考慮的問題。利用隨機性環境影響評估模型(stochastic impacts by regression on population, affluence, and technology, STRIPAT),通過最小二乘回歸方法測算碳排放量、人口、人均國民生產總值、電力消費量和能源消費量之間的碳排放影響系數。研究發現,人口、人均國民生產總值以及電力消費量和能源消費量之間的比值每發生1%的變化,將引起碳排放總量1.207%、0.901%以及-1.188%的變化,因此,在未來我國人口增長趨勢放緩、國民經濟保持7%以上較快發展的情況下,減少碳排放的途徑應該從技術因素入手,通過提高電能占使用能源的比率、提高化石能源的使用效率和發展可再生能源來進行。
628-632

基于改進化學反應優化算法的電動汽車與可再生能源多目標協同調度

摘要:為減小可再生能源出力波動對電網的影響以及加快電動汽車的普及速率,以最小化可再生能源的出力波動和最大化電動汽車用戶收益為目標函數,計及電池儲存電量約束、充放電功率約束和充放電次數約束等條件,建立了同時計及可入網電動汽車、風力發電和光伏發電系統的多目標協同調度模型。提出了基于虛擬理想分子的多目標改進化學反應優化算法(chemical reaction optimization algorithm,CROA),并用該算法對模型進行了求解,針對化學反應算法收斂速度慢、精度低的缺陷,在算法中融入了粒子群優化算法的更新模式。算例結果表明,通過合理安排電動汽車的充放電可以有效平抑可再生能源的出力波動和增加電動汽車用戶的收益。通過比較驗證了基于虛擬理想分子的多目標改進CROA具有較強的尋優能力。
633-637
電網技術雜志新能源與分布式發電

大規模風電參與系統頻率調整的技術展望

摘要:要求風電主動參與系統頻率調整是風電大規模并網后電力系統為保證其自身安全做出的必然選擇。世界多個國家的風電并網導則對此提出了明確要求。然而,傳統的風電機組一般都沒有提供頻率調整功能,風電如何參與調頻是目前的研究熱點。從風電參與系統調頻的控制策略和能力評估兩個方面對相關研究進展進行了綜述??刂品矫?,對比研究了模擬慣量控制、下垂控制、轉子轉速控制、槳距角控制以及協調控制等不同控制策略。調頻能力方面,分析了單臺及多臺風電機組的調頻能力,歸納了風電區域互補性對調頻能力的影響。并展望了需進一步重點研究的內容:風電場內部機組間及風電場與常規系統間的協調控制、風電場與儲能等新技術的協調控制、風電場參與調頻的能力評估與經濟性分析。
638-646

基于機艙風速數據的風電場棄風電量計算方法研究

摘要:為準確評估風電場棄風時段的電量損失,提出了一種新的風電場理論功率與棄風電量計算方法一機艙風速法。該方法基于風電機組正常運行時段的輸出功率與機艙風速計的測量風速建立映射關系,再應用到棄風時段,計算風電場的理論功率與棄風電量。為研究該方法的可靠性,分析了儀器測量偏差、風機尾流波動性、開停機狀態對理論功率計算結果的影響,并給出了開、停機狀態下機艙測量風速的換算方法。采用風電場實測數據對機艙風速法進行了驗證,驗證結果顯示機艙風速法計算的理論功率的相關性系數平均為0.9960,均方根誤差平均為1.87%,理論電量誤差平均為0.68%。與已有方法相比,機艙風速法計算精度高,便于區分電量損失來源,能針對不同開機方案進行靈活設置。機艙風速法不需要建立測風塔,但如能引入測風塔數據修正機艙風速,有可能進一步提升計算精度。
647-652

含風電電力系統的多場景魯棒調度方法

摘要:提出風電多場景的魯棒備用調度模式和魯棒經濟調度模式,并建立一種綜合體現兩種調度模式的魯棒調度方法,旨在降低風電出力不確定性對電力系統安全經濟運行的影響。該方法描述了常規機組的魯棒運行軌跡以適應所有的風電場景,并保證系統在不同場景下運行的安全性,同時引入最小最大化的魯棒優化思想,建立常規水、火機組出力與備用協調的兩階段優化模型。針對多場景模型的復雜性,采用極端場景法對模型的約束條件進行合理削減,并基于Benders分解思想構建算法的整體框架和流程。最后基于改進的IEEE24節點系統分析了所建模型的魯棒性、經濟性和安全性,驗證了所提出方法的正確性與有效性。
653-661

基于信賴域序列二次規劃算法的含 DG 配電網優化控制

摘要:針對含分布式電源(distributed generation,DG)配電網運行中的DG優化控制問題,建立了包括最大化DG出力、最小化系統網損和電壓偏差3個目標的數學模型,提出一種信賴域序列二次規劃(trust region sequential quadratic programming,TRSQP)算法來求解DG的最優化有功和無功出力。該算法在信賴域的指引下依照一定的規則,通過形成一系列信賴域內二次規劃子問題(QP)來逐步求解原問題。通過靈敏度分析方法減小了二次規劃子問題的規模并采用有效集法求解。以修改過的IEEE 33節點為例,對最優化DG出力問題進行了仿真,結果表明提出的最優化DG出力模型和求解算法能夠保持網絡運行在安全經濟的狀態;以33、69、292、588、1180節點配電系統為例,將文中算法與逐次線性規劃法(sequential linear programming method,SLPM)和原對偶內點法(primal-dual interior-point method,PDIPM)進行了比較,結果表明所提算法具有較快的計算速度和良好的魯棒性,適合在線應用。
662-668

電網對稱短路故障時分布式電源功率注入對并網點電壓的支撐作用

摘要:根據分布式電源(distributed generation,DG)等效電路模型及相量圖,推導了故障時刻分布式電源對并網點電壓支撐作用的原理,揭示了電壓支撐效果與電網阻抗比及DG滲透率之間的關系。據此,提出了故障時刻根據電網阻抗比分配DG輸出有功和無功來支撐并網點電壓的方法。仿真算例結果驗證了所提方法的有效性。
669-674
電網技術雜志電力市場

基于概率潮流的未來輸電線路經濟評估

摘要:輸電網擴展規劃時要對方案的經濟性進行評估,而輸電網的收益主要取決于過網費和輸電線路上通過的功率量。提出了一種估算未來輸電線路流量的概率潮流方法,幫助電網規劃人員評價方案的經濟效益。該方法充分考慮未來負荷概率分布、負荷間相關性、發電機停運概率以及機組經濟調度等不確定性因素,采用蒙特卡羅抽樣方法,建立了未來線路過網流量的計算模型?;谠摲椒?,可有效分析線路過網收入,進而更準確地計算出規劃方案的經濟效益指標,如凈現值、內部收益率、投資回報期等,指導電網規劃方案的經濟評估。New England測試系統的案例分析驗證了上述方法的有效性與應用價值。
675-680

兼顧效率與公平的用電市場競價機制研究

摘要:鑒于電力供求集中度的不對稱性以及我國電力能源供不應求的局面,將發電側與用電側放在同一市場內競爭可能導致生產者剩余遠大于消費者剩余。在供需雙方直接交易的情況下,將會有許多用戶因電價過高而無電可用。由于用電側市場直接關乎國計民生,因此迫切需要研究適用于我國電力市場改革的用電側競價機制。放棄了電力市場中“價高者得,價低者出局”這一傳統結算方式,提出了一種兼顧效率與公平的用電側市場競價機制。這種機制按用戶報價比例,并參考用戶的意愿電量實現市場出清?;诖?,提出了相應的數學模型。針對該非線性混合整數規劃模型,通過引入輔助變量,實現了模型的線性化,從而能夠采用成熟的數學商業軟件高效求解。還提出了評價競價機制公平性的相應指標。經算例驗證,與傳統競價機制相比,文中的方法在犧牲較少效率的同時,確保了用電側的公平性,同時能夠抑制非理性的競爭。
681-686

風電并網附加成本確定性模型和隨機性模型的模擬仿真

摘要:風電的大規模發展在很大程度上取決于風電的經濟性,因此,研究風力發電并網附加成本與其影響因素,找到降低風力發電成本的途徑,對于促進風電產業有序發展有著重要的現實意義。從電力系統運行的角度,以電網總成本最小化為目標,以資源儲量、電力電量平衡、備用容量和水電調度為約束,構建了研究風電附加成本的確定性模型,并在此基礎上,引入情景樹來描述風力發電的特殊性,建立隨機性模型。運用CPLEX求解器輔以算例仿真了規劃期內不同能源政策對各類型發電機組年發電量及風電并網附加成本的影響。結果表明,較之確定性模型,在研究含風電的電力系統時,隨機性模型具有較高的適用性。
687-693
電網技術雜志電力系統

基于軌跡靈敏度的電力系統暫態穩定性定量評估

摘要:軌跡靈敏度是定量描述參數對動態系統行為影響的數學工具,蘊含了豐富的系統動態信息。分析了功角相對于故障切除時間的靈敏度與電力系統暫態穩定程度之間的關系,在慣性中心(COI)坐標系下,建立了定量評估發電機暫態穩定程度和全系統暫態穩定程度的指標體系。通過對單機無窮大(SMIB)系統和NewEngland10機39節點系統的算例分析,結果驗證了所提指標的單調性和有效性。將基于軌跡靈敏度的穩定評價指標與軌跡分析方法所提出的穩定指標相比較,結果表明評估電力系統暫態穩定性的指標僅需一次仿真計算即可準確評估發電機和全系統的暫態穩定性,無需建立能量函數、計算更為簡捷,具有較好的應用價值。
694-699

復數域加權最小二乘法在相量量測狀態估計中的應用

摘要:基于相量量測的狀態估計能提高狀態估計的精度,而相量測量單元在高電壓等級網絡中的廣泛配置為電力系統全相量量測狀態估計提供了堅實的硬件基礎,研究全相量量測狀態估計意義重大。建立了基于全相量量測狀態估計的量測方程,在此基礎上建立了復數加權最小二乘法(complex field weighted least square,CWLS)狀態估計模型。文中還對復數域下相量的誤差特性和CWLS算法的抗差性進行了研究,同時詳細分析了 CWLS 算法中權重的選取和不良數據的辨識。仿真結果表明了所建模型的合理性以及 CWLS 算法的有效性和適應性。
700-706

基于雙調制波的三電平 NPC 變流器載波調制策略

摘要:三電平NPC變流器的調制策略中,雙調制波載波調制策略(double modulation wave carrier-based PWM , DMWPWM)是一種可以實現全調制度和全功率因數中點電壓無波動的調制策略。首先分析了已有DMWPWM策略的基本原理,推導了DMWPWM策略調制波與傳統SPWM策略調制波的關系,在此基礎上提出了應用于三電平NPC變流器的DMWPWM策略。然后,從輸出相電壓總諧波畸變率(total harmonic distortion,THD)特性、直流電壓利用率以及器件開關損耗三方面對新型DMWPWM策略與傳統正弦脈沖寬度調制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)策略進行對比,進一步闡明了所提方法特點。仿真和實驗結果驗證了理論分析的正確性。
707-714

運用時序貝葉斯知識庫的電網故障診斷方法

摘要:電網故障時有大量報警產生,充分利用報警信號及其時序信息,處理好保護與斷路器誤動、拒動、信息缺失等不確定性情況,對于電網故障診斷顯得非常重要。時序貝葉斯知識庫(temporal Bayesian knowledge bases,TBKB)能夠清晰表達多個事件之間的時序約束關系,并具備貝葉斯網絡的推理能力。建立了基于 TBKB 的電網故障診斷模型,提出了元件故障與保護動作、保護動作與相應斷路器跳閘等之間的時序因果關系(TCR)表達、時序約束一致性檢查方法。根據電網結構,可先在線搜索出疑似元件,再對它們自動構造TBKB模型。針對信息缺失節點的狀態進行假設,形成假設狀態組合。針對這些狀態組合,通過貝葉斯反向、正向推理,可判斷故障元件,誤動與拒動的保護與斷路器。多個算例驗證了該方法的有效性。
715-722

改善電力系統局部電壓穩定指標精度的策略

摘要:首先建立適用于實際電力系統的局部電壓穩定指標的模型;針對網絡中存在發電機和負荷共線的混合節點,計及混合節點中負荷和發電機對指標值的共同作用,提出將混合節點分裂為發電機內電勢節點和電壓可控負荷節點、發電機經升壓變接入混合節點和發電機經升壓變、負荷經降壓變接入混合節點3種改善局部電壓穩定指標精度的方案,重點研究了將負荷與發電機共線的混合節點分裂為發電機內電勢節點和電壓可控負荷節點的方案;在此基礎上,設計電壓穩定在線監測的處理流程。所提方法物理概念清晰、計算速度快、精度高,考慮了混合節點中負荷和發電機對于局部電壓穩定指標值的影響,提高了電壓穩定在線監測的精度,算例仿真結果驗證了所提方法的可行性和有效性。
723-730

基于運行狀態和網絡結構的節點綜合脆弱性評估

摘要:電力系統脆弱性,作為安全性和穩定性的拓展和延伸,研究意義重大?;诠濣c的實時運行狀態,運用能量函數模型建立狀態脆弱性評估指標??紤]節點的網絡參數,采用電氣介數模型建立結構脆弱性評估指標。兼顧狀態和結構特性,提出綜合脆弱性評估指標,準確定位系統中的薄弱節點。通過對IEEE-30母線系統的仿真分析,驗證了所提指標的可行性和實用性。
731-735
電網技術雜志自動化

配電自動化遠程終端的可信研究

摘要:為解決配電自動化系統中配電遠程終端的通信安全問題,基于可信計算理論和可信安全芯片技術提出一種適用于多種類型配電終端設備的分層三級可信認證機制,為遙測、遙信與遙控等數據信息的傳輸設計了安全流程,并提出一種量化反映終端設備狀態完整性與真實性可信度的數學模型。在MATLAB環境下模擬配電終端與主站間數據信息的交互過程,使用具有不同密鑰長度的10條橢圓曲線,分析了進行密碼運算的時間開銷以及可信機制所運用的橢圓曲線加密算法和時間戳校驗機制的安全性,計算得出終端設備的真實性可信度。據此驗證了該可信機制具有較強的保密性和較高的抵御重放攻擊的準確性。
736-743

基于 Android 平臺的小水電信息采集系統

摘要:針對小水電信息實時采集的通信難題,以普遍使用的智能手機為載體,以覆蓋廣泛的移動通信網絡和無線網絡為信息傳輸媒介,設計了三段可擴展信息編碼方式,開發了基于Android平臺的智能手機小水電信息采集系統。論述了系統通信方式、總體方案、設計流程和功能結構,并從通用控件設計、信息編碼生成器、基于SQLite的數據緩存及96點計劃的智能制作等方面闡述了軟件實現的關鍵技術。最后通過在云南電網小水電管理中的成功應用驗證了系統的實用性和良好的可擴展性。
750-755
電網技術雜志輸配電技術

基于供電能力分析的高壓配電線路容量優化方法

摘要:為合理選擇高壓配電線路載流量以實現高壓配電網精細化規劃和集約型建設,提出一種基于供電能力分析的高壓配電線路容量優化方法。首先定義供電路徑矩陣和運行/轉供方式向量來描述高壓配電網網架信息;然后基于配電網供電能力分析,以使配電網供電能力達到極限的最小高壓配電線路容量需求為目標,通過配電網高壓網架正常運行分析、高壓配電線路N-1校驗分析以及高壓網架運行/轉供方式和轉供方式的合環情況分析建立約束,最終形成數學模型;最后提出一種改進的遺傳算法對模型進行求解。通過某城區電網實例計算證明了算法的有效性和實用性。
768-775

“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。
775-775

基于限流電抗電流控制的新型橋式固態限流器

摘要:在基于晶閘管的單相/三相橋式固態限流器基礎上,對其拓撲結構進行改進,其中整流橋路、續流橋路均采用二極管,減少電力電子可控元件的數量。提出了基于限流電抗電流控制的控制策略,通過控制限流電抗支路的全控電力電子開關器件的關斷與導通,保持限流電抗電流穩定,限制線路故障電流的幅值,并對整個工作過程給出了完整分析。根據拓撲結構與工作原理,對控制系統與元件參數進行設計并進行建模仿真。結果表明該限流器正確工作于不同故障且對非故障相影響較小,能夠精確控制故障電流并可靈活調整限流值,故障切除后線路能夠迅速恢復正常工作,且適用于短時間多次故障、線路非全相運行和自動重合閘等情況。
776-781

城市高負荷密度新區電壓層級方案適用性研究

摘要:為探求城市高負荷密度新區電壓層級配置方案的適用性,提出模擬規劃區域變電站和電力網絡綜合規劃的數學模型。采用粒子群算法對模型進行求解,獲得并比較各種負荷密度和4種設備選型下,220/110/10kV、220/110/20kV、220/20kV這3種電壓層級優化規劃方案的建設規模及經濟性指標。研究表明,負荷密度達到10MW/km2及以上時宜采用20kV作為中壓配電電壓;與220/110/20kV層級相比,簡化變電層次的220/20kV電壓層級在各種設備選型下經濟性更優。
782-788

配電網三相平衡優化重構策略

摘要:為解決配電網系統中日趨嚴重的三相不平衡問題,提出以降低配電網的總體三相不平衡度為優化目標構建配電網重構模型,并引入圖論代數連通度理論對輻射狀網絡拓撲約束條件進行快速處理,通過融合不同特點的變異策略構造復合型微分進化算法對重構模型進行求解。仿真算例結果驗證了所提方法的有效性。
789-794
電網技術雜志高電壓技術

基于多特征融合的交流系統串聯電弧故障診斷

摘要:為實現對用電系統低壓端串聯電弧故障的準確診斷,根據交流系統中低壓串聯電弧故障的奇異性、能量特性及不確定性,通過自主搭建的電弧故障模擬實驗平臺及不同負載下的串聯電弧故障模擬實驗,提出一種基于多特征融合的串聯電弧故障診斷方法。該方法根據信號不同特性,結合小波變換理論對經降噪預處理后的采樣信號進行主成分分析,提取各頻段特性對信號的貢獻率,并以信號3種特性中最大貢獻率所在頻段的空間位置關系作為特征向量構成1×3階信號特性分布矩陣;將此矩陣作為網絡的輸入向量,利用改進多層前饋神經網絡構建特征向量與電弧故障之間的映射關系。測試結果表明,該方法可減小電弧燃燒對診斷結果的影響,實現對串聯電弧故障的診斷分類。
795-801

1 000 kV 交流同塔雙回輸電線路剛性跳線電暈特性

摘要:1000kV特高壓交流同塔雙回輸電線路由于電場間的相互影響,其電暈問題更為突出,根據示范工程開展的同塔雙回耐張塔跳線及金具的電場計算結果,需要對跳線及其金具結構進行優化。為獲得優化后的跳線及金具電暈放電特性,利用紫外成像儀對籠式和鋁管式2類不同結構剛性跳線開展電暈特性試驗研究,找出有明顯電暈放電的跳線及金具,確定放電位置和電暈起始電壓試驗值。采用三維有限元方法建立仿真模型,計算場強,分析產生電暈的原因。研究結果不僅驗證了電暈特性研究方法的有效性,同時表明優化后的跳線及金具能有效降低電場強度,防暈效果顯著。根據研究成果,推薦采用的剛性跳線及配套連接金具滿足特高壓同塔雙回輸電線路的運行要求,已應用于示范工程的設計建設中。
802-806

非接觸式電能傳輸系統功率及效率影響因素

摘要:搭建以實驗模型為基礎的非接觸式電能傳輸系統仿真計算模型,考慮該系統實際應用中疏松耦合變壓器可能出現的不理想工作情況,利用ANSYS有限元仿真軟件分析變壓器不同氣隙厚度、橫向、縱向不同側移距離下電感參數的變化趨勢,通過實驗舉例驗證上述仿真計算的可行性。實現疏松耦合變壓器原副邊兩側電路的解耦,對不同頻率下的系統進行電容補償,分析變壓器原副邊分別諧振情況下系統功率和傳輸效率的影響因素,研究系統功率和效率隨負載電阻、頻率和電感參數的變化規律,為提高非接觸式電能傳輸系統的優化設計提供參考。
807-811

應用電氣幾何模型的高速鐵路接觸網防雷性能分析

摘要:雷擊接觸網是危及高速鐵路安全可靠運行的重要因素之一,在我國由雷擊引起的接觸網跳閘次數占總故障跳閘次數的30%以上。直擊雷和感應雷均會造成接觸網跳閘,高鐵接觸網的結構特點決定了F線是最易遭受雷擊的?;陔姎鈳缀文P?,分析了接觸網引雷范圍,隨著導線對地高度的增加,接觸網引雷范圍近似于線性增加。在高架橋高度為平均15m左右時,高鐵接觸網引雷范圍為位于一般地面普通鐵路接觸網引雷范圍的2倍左右。推導了高鐵接觸網直擊雷跳閘率和感應雷跳閘率計算公式,典型線路的計算結果與實際運行數據結果表明計算誤差在8.8%左右,計算方法較準確,計算結果表明我國高鐵接觸網整體防雷性能較薄弱。
812-816

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