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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10期雜志 文檔列表

電網技術雜志特約專稿

智慧城市標準化工作進展

摘要:智慧城市作為現代城市發展的重點方向,近年來在全球范用受到了廣泛重視。標準化工作對智慧城市的發展起著重要的作用,智能電網是智慧城市的重要組成部分,為此國家電H公川也正在積極參與國際、國內智慧城市標準化工作。文中介紹了智慧城市的基本概念,包括定義、架構、評價指標、利益相關方組成等;總結,IEC、IS0、ITU—T、ISO/IECJTC1等國際標準化組織,中國、德國、英國、美國等陶家標準化機構在智慧城市標準化工作中取得的進展和研究成果。文章旨在為有志參與智慧城市技術研究和標準化工作的電力工程技術人員提供參考。
2617-2623
電網技術雜志直流輸電與直流電網

模塊化多電平變流器的預充電控制策略

摘要:模塊化多電平變流器(modular multilevel converter,MMC)啟動過程需要對電容進行充電,目前主要采用不控充電,但該充電方法并不能將電容電壓充到穩態運行時的電壓值。為解決該問題,根據半橋子模塊的3種工作狀態,提出了閉鎖充電過程和半閉鎖充電過程,能將子模塊的電容電壓充到穩態運行時的電壓值。3分析了交流側和直流側的閉鎖和半閉鎖充電過程,并提出了具體的實現方法。仿真結果表明了所提方法的有效性,電容能被充到穩態電壓值,且充電過程中沒有電流過沖。
2624-2630

直流控制對直流系統無功動態特性的影響分析

摘要:直流系統無功動態特性與直流控制強相關,對受端交流系統暫態電壓穩定具有顯著影響,但直流控制對直流系統無功動態特性的影響尚未形成清晰明確的結論。為此以某直流工程為背景,基于實際控制模型參數的EMTDC仿真平臺,分析了直流控制對直流系統無功動態特性的影響機理和途徑。首先,通過保持換流器觸發角為擾動前的大小,分析了受端交流系統故障時直流系統固有的無功動態特性。在此基礎上,分析了整流側定電流控制、逆變側定電壓控制和定熄弧角控制等對直流系統無功動態特性的影響機理。針對直流系統換相失敗恢復過程中無功超調量問題,進一步研究了其產生的機理,并根據仿真結果總結了PI調節器、VDCOL和瞬時電流控制功能的參數對無功超調量大小的影響規律,為提升受端電網暫態電壓穩定的直流控制策略優化提供了思路。
2631-2637

多饋入交直流系統無功補償裝置的布點

摘要:在提升系統電壓穩定性的措施中,安裝無功補償裝置是一種十分有效的手段。為了確定無功補償裝置的最佳安裝位置,提出了一種新的判斷指標—電壓控制敏感因子。這一指標不僅考慮了安裝處的電壓穩定性,同時也體現了對系統其他節點的影響。由它所確定的最佳安裝位置—電壓控制敏感點,能最大程度地提升系統的整體性能。為了得到電壓控制敏感因子的具體形式,通過降階雅可比矩陣法、修正雅可比矩陣法和節點阻抗矩陣法分別求解了電壓控制敏感因子中2個重要的指標:電壓穩定因子和多饋入相互作用因子。仿真分析表明,電壓控制敏感因子更有利于系統整體性能的提升,是一種十分有效的判斷標準。
2638-2643

新型直流潮流控制器及其在環網式直流電網中的應用

摘要:直流潮流控制設備能夠有效提升環網式直流電網的潮流控制自由度,解決部分線路潮流不可控問題。首先對現有3類直流潮流控制設備進行了簡略分析,指出其在實際應用場合的局限性。然后,對電流潮流控制器(current flow controller,CFC)的工作原理和運行特性進行了分析,指出其具有9種運行狀態。以其中一種狀態為例,設計了CFC的控制策略,研究了各狀態量之間的關系。最后,給出了CFC在環網式五端直流電網中的應用實例,通過PSCAD/EMTDC下3種仿真情景的研究,驗證了CFC對直流潮流調節的可行性,并進一步表明,與現有直流潮流控制設備相比,CFC具有成本投入少,運行損耗小等優勢。
2644-2650

舟山多端柔性直流輸電工程主接線方案設計

摘要:主接線設計是工程設計的前提,主回路計算、設備選型等研究都必須在確定主接線方案的前提下進行。柔性直流輸電工程不像傳統直流工程有比較確定的主接線形式,而是可以根據工程需求,采取靈活的主接線方案。研究了柔性直流輸電主接線方案和接地方案,詳細比較了不同主接線方案的特點,討論了不同接地方案的優缺點和適用范圍,對多端柔性直流系統各換流站之間的系統連接方式及運行方式也進行了研究。以舟山五端柔性直流輸電科技示范工程為實例,根據舟山工程系統和站址條件,系統地研究了其主接線方案的設計過程,給出了典型的站內主接線方案??勺鳛楹罄m多端柔性直流輸電工程主接線研究的參考。
2651-2657

基于模塊化多電平高壓直流輸電系統接地故障特性仿真分析

摘要:模塊化多電平電壓源換流器型高壓直流輸電采用子模塊級聯結構,解決了開關器件直接串聯所帶來的動態均壓問題,同時具有輸出電壓波形品質高、開關頻率和損耗低等諸多優點,因此成為極具市場應用價值的輸電技術之一。在故障時,工作機理、調制策略和拓撲結構的差異導致系統呈現出與傳統直流和電壓源換流器型直流輸電不同故障特性。分別以交流系統側、閥側和直流側接地故障為例,在PSCAD/EMTDC中搭建仿真模型基礎上,針對聯接變壓器繞組不同接線方式,分析其不同故障特性以及對系統運行的影響,并提出了應對策略。
2658-2664

交流側接地故障對直流配電網電壓平衡影響

摘要:針對直流配網中換流器交流出口處的單相接地故障,對故障下直流側正負極電容電壓的響應進行了推導,并給出了故障下單個換流站的零序等效電路。對故障消除后直流正負極電壓的恢復過程進行了分析。分別從在故障下消除直流正負極電容電壓的工頻共模波動和在故障消除后直流正負極電壓的快速恢復2個角度對電容中點接地電阻的取值進行了討論。提出了電容中點接地電阻的取值依據。最后通過PSCAD/EMTDC仿真軟件進行了直流配網系統故障仿真,對結論進行了驗證。
2665-2670

特高壓主變充電導致直流周期性換相失敗的原因

摘要:換相失敗是直流輸電系統逆變器最常見的故障之一,通常故障清除后直流系統可以恢復換相,周期性換相失敗很少發生,過去國內從未出現過換相失敗閉鎖直流的情況。通過對林楓直流現場數據的深入分析,得出換相失敗持續時間達到保護定值,保護正確動作;而勵磁涌流引起楓涇站換流母線電壓畸變、閥控VBE對已關斷閥執行重觸發以及換相失敗恢復期間直流電流過沖等因素是導致林楓直流發生周期性換相失敗的主要原因。在此基礎上,基于電磁暫態程序建立了林楓直流輸電研究模型,其中控制保護采用了與實際工程一致的詳細模型,通過仿真研究提出了極控系統的改進措施:取消瞬時電流控制、優化換相失敗預測和低壓限流等功能,最后在林楓直流輸電工程中進行了現場驗證試驗,試驗結果驗證了所提措施的有效性。
2671-2679

HVDC整流側閥飽和電抗器鐵損仿真研究

摘要:建立了用以研究直流輸送電流對飽和電抗器鐵心損耗影響的,包含帶反向恢復特性的晶閘管模型與非線性飽和電抗器模型的12脈動高壓直流輸電換流閥仿真模型,其中飽和電抗器模型是由非線性電阻模型與受控電流源并聯構成的。以錦屏—蘇南±800 kV/4 750 A高壓直流輸電工程整流側使用的A5000換流閥為例,仿真了3組不同直流線路電流條件下飽和電抗器鐵心損耗,仿真結果與現場實測數據相符。飽和電抗器的鐵損不僅包括換流閥開通時產生的鐵損,在換流閥關斷以及斷態時也會產生鐵損。飽和電抗器鐵損隨直流電流的升高而增加。
2680-2684
電網技術雜志智能用電技術

基于EMD-KELM-EKF與參數優選的用戶側微電網短期負荷預測方法

摘要:短期負荷預測是微電網經濟調度的重要組成部分,預測誤差將直接影響運行經濟性。相對于大電網環境,在用戶側微電網實施短期負荷預測的難度更高。提出了一種基于經驗模態分解、擴展卡爾曼濾波及核函數極限學習機的組合短期負荷預測模型,通過經驗模態分解對隨機性強的微電網負荷時間序列逐級分解為多組固有模態函數分量,采用擴展卡爾曼濾波及核函數極限學習機2種存在典型差異的預測模型對不同性質的固有模態函數分量進行預測,并采用粒子群算法實現模型參數的優選。針對用戶側微電網的環境約束,提出了離線參數尋優、周期參數更新與在線預測相結合的實現模式。通過多種類型、容量的用戶側微電網算例分析,驗證了模型預測精度、周期更新穩定性與計算效率。
2691-2699

電動汽車充換電網絡優化調度通用模型研究

摘要:針對基于電池租賃的換電模式下充換電網絡的運營調度問題,首先建立了充換電網絡中3種類型服務站的通用模型,用以表征服務站的行為與狀態之間相互影響與制約的關系;然后對電動汽車用戶的換電行為進行研究,建立換電服務的排隊模型以計算服務站的實際服務能力,并據此對采用統計學方法獲得的初始換電曲線進行修正;最后,基于分時電價建立充換電網絡的運營調度模型,在滿足用戶換電池需求的前提下,通過聯合優化電池組的充電方案、調配方案以及物流方案,使得充換電網絡的日運營總費用最小。算例分析表明:物流車輛運費越低,集中型充電站對充換電站的滿電池組支持作用體現得越明顯,日運營總費用越小;此外電池配比率是影響充換電網絡運營調度的關鍵因素,配比率越高,日運營總費用越小。
2700-2707

計及不確定性需求響應的日前調度計劃模型

摘要:為增強需求側資源參與日前調度計劃的效果,針對不同類型需求側資源的響應機理進行精細化描述,分別構建了分時電價(time-of-use,TOU)的不確定響應機理模型和考慮時間響應特性的可中斷負荷(interruptible load,IL)機理模型??紤]不確定性的影響,采用模糊參量對TOU實施背景下的日前負荷進行擬合,并將IL作為虛擬機組融入日前調度計劃,由此構建基于模糊機會約束的日前調度計劃模型。根據不確定規劃理論將可信性機會約束轉化為清晰等價類,結合混合整數規劃方法進行求解。通過算例分析了TOU和IL在日前調度計劃編制中發揮的效果,并驗證了用戶響應不確定性對日前調度計劃的影響。
2708-2714

基于改進k-means算法的海量智能用電數據分析

摘要:針對智能用電數據挖掘面臨數據量大、挖掘效率低等難題,進行Map-Reduce模型下基于改進k-means的海量用電數據分析研究。以家庭用戶為例,建立了家庭用戶用電信息的家庭用戶號、房屋面積、家庭成員數、每天用電量、峰谷電量、家用電器數等的數據維度模型,利用k-means算法簡單、收斂速度快的優勢,克服其容易陷入局部最優解的缺陷,綜合考慮初始聚類中心的選擇及聚類個數的選取2個因素,以數據對象密度的大小作為初始聚類中心的選取標準,將簇間距離及簇內對象的分散程度作為聚類數目選擇的重要參考,對k-means算法進行改進;為提高數據處理效率,進行Map-Reduce處理模型下的海量家庭用戶用電數據的并行挖掘。通過在Hadoop集群上進行實驗,結果證明提出的算法運行穩定、高效、可行,且具有良好的加速比。
2715-2720
電網技術雜志電力系統

風電經特高壓線路并網時湖北電網調峰方案

摘要:以湖北電網遠景規劃方案中蒙西至湖北特高壓送風電為背景,研究了2017年豐大方式下湖北電網消納蒙西特高壓電力電量的調峰問題。分析了豐大典型日湖北電網的負荷特性、蒙西風電功率特性以及湖北省內電源的調峰特性和調峰能力。以省內發電成本最小、不棄水調峰、盡量消納特高壓電力為目標,建立了包含火電、水電、抽水蓄能和特高壓聯合調峰優化的混合整數線性規劃模型??紤]不同的風電輸送方式,采用CPLEX對聯合調峰優化模型進行求解,給出了湖北電網火電、水電、抽水蓄能與特高壓協調運行的調峰優化方案。仿真計算結果表明,2017年豐大方式下湖北電網負荷低谷時段的負調峰能力不夠,需要特高壓電力參與湖北電網調峰。當特高壓以風電配額方式輸入時,湖北省消納蒙西風電的極限配額為34%。
2721-2728

VSC-MTDC互聯系統頻率穩定控制策略

摘要:直流系統的定有功控制方式犧牲了交流側系統在發生事故時相互支援的能力。根據電壓源型換流器高度可控、靈活高效的特點,提出一種適用于多端柔性直流輸電(voltage sourced converter based multi-terminal high voltage direct current,VSC-MTDC)互聯系統的頻率穩定控制策略。該策略不需要站間通信,通過附加頻率控制使換流站可對交流側系統的頻率做出響應,通過直流電壓斜率控制使多個換流站共同分擔直流網絡中的不平衡功率,從而實現了一側交流系統頻率發生較大變化時,其余交流系統可通過VSC-MTDC進行功率支援,緩解事故系統的有功不平衡狀況。最后通過仿真軟件PSCAD/EMTDC進行仿真驗證,結果表明所提策略充分利用了VSC-MTDC互聯系統的頻率調整能力,減小了故障端系統的頻率變化量。
2729-2734

非線性電力系統隨機小干擾穩定性分析

摘要:電力系統是一個存在著諸多隨機擾動的非線性系統。近年來電力行業的發展引起電網產生更多的隨機因素,傳統的確定型系統分析方法已不能滿足要求。因此,在電力系統隨機擾動特征分析的基礎上,將隨機系統的思想和方法應用于電力系統,建立電力系統更精確的數學模型,分析系統的穩定性具有重要的理論與應用價值。針對外部隨機激勵的非線性系統,構建了含隨機擾動的非線性系統模型,證明了在隨機小擾動下電力系統的均值穩定性和均方穩定性。對新英格蘭10機39節點系統,利用Euler-Maruyama(EM)算法進行模擬計算,對不同隨機激勵強度下的響應軌跡進行分析,通過仿真結果驗證電力系統穩定性理論的正確性。
2735-2740

應用變異系數法和逼近理想解排序法的風電場綜合評價

摘要:利用單一指標難以對風電場運行安全性進行全面、客觀評價,提出一種基于變異系數法和逼近理想解排序法的風電場安全運行綜合評價方法。該方法首先利用變異系數法計算各指標相應權重,其次根據逼近理想解排序法計算樣本點到最優樣本點的相對接近度,通過對計算所得相對接近度進行排序實現風電場的綜合評價排名。主要選取了高/低頻率穿越能力、低電壓穿越能力、并網點電壓偏差、SVC/SVG動態響應性能、有功控制能力和功率損耗作為風電場評價指標,最后以某地區風電場運行情況的綜合評價為例,驗證了所提風電場綜合評價方法的有效性和可行性。
2741-2746

基于實測軌跡的頻率動態時空分布特性研究

摘要:為研究系統的動態頻率特性,通過設定頻率閾值,在東北地區地理位置圖上標記發生故障后不同時刻的頻率受擾范圍,展示了實測頻率時空分布特點;基于實測軌跡研究不同觀測點頻率軌跡初始頻降時刻的延遲時間,分析了地理位置變化對頻降最低點、頻率變化率、頻降斜率的影響程度,揭示了頻率動態時空分布特性產生的原因。此外分析了頻率動態時空分布特性對系統低頻減載方案有效性的影響。研究結果表明,隨著時間的推移,受擾動影響的范圍逐漸擴大,頻率動態軌跡的整體傳播趨勢和時空分布特點突出,不同地理位置觀測點頻率動態過程軌跡特征量的差別主要體現在初始頻降時刻以及波動前的頻降斜率。
2747-2751
電網技術雜志新能源與分布式發電

考慮預測功率變化趨勢的風電有功分群控制策略

摘要:風電隨機性和波動性導致有功功率調節難度大,為此提出了考慮功率預測趨勢的風電有功動態分群控制策略。該策略利用風電超短期功率預測信息和風電場實時運行狀態將風電場動態劃分6類機群,給出了對風電功率先降后升和先升后降2種非單調變化趨勢風電場群的功率預處理方法。在此基礎上,確定了各類風電場群的控制原則,通過分析有功功率調節能力給出具體分配方法。利用國內某風電基地超短期功率預測數據進行仿真,驗證了所提策略的有效性,結果表明通過風電場動態分群和優化控制,能夠實現風電場有功功率的平滑控制,減少輸出功率的波動次數。
2752-2758

投撬棒后雙饋風機暫態電勢的變化特性分析

摘要:雙饋感應風機(doubly-fed induction generator,DFIG)暫態等值模型成為近年來繼電保護工作者的研究焦點之一。針對雙饋風機投入撬棒這一運行工況,在分析轉子磁鏈變化過程的基礎上,定量研究了雙饋風機暫態電勢的變化特性。指出由于轉差的存在,暫態電勢中出現了轉差頻率交變分量;撬棒電阻的投入,加快了暫態電勢中衰減分量的衰減速度。使得雙饋風機的暫態電勢呈現出快變特性,不同于傳統同步發電機暫態電勢慢變的特點,并通過仿真驗證了理論分析的正確性。為進一步的雙饋風機暫態等值模型的建立及風電場保護策略的研究提供理論依據。
2759-2765

含隨機出力分布式電源的配電網靜態電壓穩定快速概率評估方法

摘要:為保證有源配電網的安全穩定運行,針對分布式電源(distributed generation,DG)中風能和太陽能出力的隨機不確定性,基于兩點估計法和柯尼斯-費歇爾(Cornish-Fisher)級數,提出了含隨機出力DG的配電網靜態電壓穩定概率評估方法。首先采用兩點估計法選取樣本點;然后基于樣本點,采用連續潮流法進行確定性的電壓穩定臨界值計算;最后基于樣本點計算所得的結果,引入Cornish-Fisher級數,建立靜態電壓穩定極限的概率分布模型,獲得電壓穩定臨界點的統計特征及負荷裕度的概率分布函數。IEEE 33節點算例的計算結果表明:該方法可有效評估配電網靜態電壓穩定極限;與蒙特卡羅方法對比,該方法計算量小、速度快,并具有良好的精度。
2766-2771
電網技術雜志低碳電力技術

一種新型交錯并聯Boost-Flyback直流升壓變換器

摘要:光伏/燃料電池發電系統的前級輸出電壓低,為提高輸出電壓通常需要高升壓比直流變換器。針對這一問題,提出了一種新的交錯并聯Boost-Flyback變換器(interleaved Boost-Flyback converter,IBFC)。該變換器采用Boost與Flyback變換器交錯并聯的方式來減小輸入輸出紋波,并利用Flyback變換器的變壓器匝比來獲得較高的電壓增益。Flyback變換器的變壓器主邊通過電容與輸出端相連接,可將輸入側漏感能量轉移到輸出,減小了漏感損耗。變換器中間的儲能電容極大減小了開關管的電壓應力,進一步提高了轉換效率。分析了IBFC的各種工作狀態,推導了各元件的電壓應力。實驗結果驗證了變換器的可行性。
2779-2783

基于Sepic變換器的組件式MPPT技術

摘要:光伏組件失配情況下,一般采用組件式DC/DC功率變流器保證系統的功率輸出最大。通過對比分析不同的功率變流器拓撲、控制的復雜性以及模塊的工作效率,確定由Sepic變換器作為DC/DC功率變流器的結構,該結構開關器件少,驅動控制及調制方法都較簡單,通過控制電壓的升降變換保證組件的最大功率輸出。針對DC/DC功率變流器的最大功率點跟蹤(maximum power point tracking,MPPT)控制,提出了一種雙閉環控制策略,使用電壓外環、電流內環進行控制;基于系統的小信號模型分析,實現了控制參數的設計;最后通過仿真驗證了雙閉環控制的有效性。
2784-2788

影響光伏發電的日照強度時間函數和氣象因素

摘要:從理論上分析了在無天氣或其他變化因素影響時,光照強度對日光電出力的影響。將日照強度、日光電出力折合成標幺值,確定了全年日光電最大出力的范圍。從機理上分析了方位跟蹤設備對光電出力的影響,給出了方位跟蹤設備在理想狀態下對光電出力的提升數值。取北緯30°的地方分析,考慮當地的氣象條件因素,如典型多云、陰及雨天對光電出力的影響系數,與實測數據進行了對比,驗證了該方法的正確性和有效性。
2789-2793

光伏發電系統運行模式無縫切換控制策略

摘要:傳統獨立光伏發電采用電壓型控制,并網光伏發電采用電流型控制,無法實現運行模式的無縫切換。為此,提出光伏發電系統在2種運行模式下都采用電壓型控制,避免控制策略切換所引起的沖擊。針對光伏發電系統的特點,分別設計了光伏逆變器在孤島運行、并網運行及模式切換時的下垂控制策略。將下垂控制進行改進,通過動態平移下垂曲線,使光伏逆變器并網運行時能夠始終輸出最大有功功率,抑制不同情況下的功率偏移,同時維持直流母線電壓穩定,孤島運行時能夠跟蹤電網運行狀態,減小并網瞬間的沖擊。仿真結果和實驗結果均驗證了所提控制策略的有效性,光伏逆變器在孤島模式及并網模式都能夠滿足穩態運行要求,模式切換暫態過程平滑無沖擊。
2794-2801
電網技術雜志自動化

IEC 61968消息一致性測試方法研究與實現

摘要:基于IEC 61968消息的智能配電網管理系統信息集成容易因消息不規范造成互操作失敗,影響相關業務的正常進行,因而對消息質量提出了越來越高的要求。但是,目前尚缺乏有效的規則和手段對IEC 61968消息進行測試。為解決該問題,提出了IEC 61968消息的分層一致性測試規則,和元數據及規則驅動的一致性測試方法框架,并設計了一種可擴展、松耦合的一致性測試Web服務體系?;?NET Framework 3.5框架開發了一套IEC 61968消息一致性測試服務,測試實例表明其具有良好的測試效果。
2802-2809

基于魯棒Holt-Winter模型的超短期配變負荷預測方法

摘要:超短期配變負荷預測結果是配電網狀態估計中偽量測的主要來源之一,其利用的歷史數據主要來源于自動計量系統。偽量測的精度會顯著影響狀態估計的結果。給出了一種基于魯棒Holt-Winter模型的超短期負荷預測方法。該方法綜合考慮線性趨勢、季節變動和隨機波動的時間序列特性,并與指數平滑法相結合,具有良好的預測能力。此外,該方法可以自動識別和修正壞數據。以某配電網的實際數據進行了算例分析,結果表明該方法具有良好的預測精度,且具有自動壓縮壞數據影響的特性。
2810-2815

一種將PMU支路電流量測引入非線性狀態估計的方法

摘要:針對同步相量測量單元(phasor measurement unit,PMU)的電流量測難以直接引入到傳統加權最小二乘狀態估計的問題,提出一種在極坐標下引入PMU支路電流量測的快速分解狀態估計方法。采用旋轉量測變換法,利用PMU的電壓相角量測信息,將電流量測轉化成為旋轉量測,減小了副對角元素,實現了狀態量在極坐標下的解耦,從而解決了電流量測與SCADA量測的融合計算問題。同時采用了動態更新相角的方法,在每次迭代過程中更新量測旋轉所用的相角值,減小了因相角量測中的不良數據帶來的誤差。最后通過IEEE39節點算例對旋轉量測方法與直接分解法、量測變換法這3種方法進行了仿真對比。結果表明,旋轉量測方法改善了狀態估計的精確性,計算速度較快,能夠為調度中心的決策提供精確的數據支持。
2816-2821

輸電線路單相自適應重合閘的雙SVM實現方案

摘要:實現輸電線路自適應重合閘的關鍵是正確區分永久性故障和瞬時性故障以及快速確定瞬時性故障二次電弧熄滅時刻。提出了基于雙支持向量機的自適應重合閘實現方案。首先,分析二次電弧階段的故障相端電壓的頻譜分布和高頻能量在瞬時性故障和永久性故障下的不同特征,利用離散傅里葉變換獲得電壓諧波總畸變率和高頻能量二維特征向量,設計支持向量機SVM1區分故障性質。其次,基于瞬時性故障二次電弧熄滅前后故障相電壓諧波和電壓幅值的變化特性,以電壓諧波總畸變率和幅值為輸入量,利用支持向量機SVM2判斷二次電弧是否熄滅。仿真結果表明,所提方法能可靠區分瞬時性故障與永久性故障,快速捕捉瞬時性故障熄弧時刻,抗噪聲能力較強。
2822-2827

適用于低壓電力線通信的BP譯碼優化方法

摘要:為提高低壓配網電力線信道中的信息傳輸效率,提出一種優化BP譯碼的改進4折線算法。通過變換化簡置信傳播(belief propagation,BP)算法的校驗節點信息更新函數,建立分段線性函數,并設計誤差修正表對不同分段區間進行補償,利用查表方法實現誤差修正值,可降低解碼實現復雜度。在Middleton A類電力線信道模型下的仿真結果表明,經分段線性函數優化后的譯碼算法與BP算法的誤碼率(bit error rate,BER)性能相近,而譯碼的復雜度卻大大降低,有利于算法的軟硬件實現,為電力線載波通信提供了一種高性能的信道編碼方案。
2828-2832

城市中壓地埋電纜寬帶通信的研究

摘要:對城市中壓地埋電纜相線/屏蔽層作為寬帶通信信道時的傳遞特性及通信效果進行了研究。實測并分析了信道的幅頻特性和相頻特性,利用傳輸線理論建立了地埋電纜信道傳輸模型,并對所建模型的傳輸特性與實際測試特性進行了對比,證明了模型的準確性?;谒P?依照IEEE P1901標準,對正交頻分復用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)通信系統進行了仿真研究,仿真結果表明長度為1 km的地埋電纜其誤碼率低于10?7;并進行了傳輸帶寬(速率)的實際測試,測試結果表明長度為300 m的地埋電纜實際傳輸速率達到近70 Mbits/s。仿真研究和實際測試都表明地埋電纜能滿足配網自動化的通信要求,因此在不方便敷設光纖的線路上,可以利用地埋電纜實現寬帶通信,有助于形成全覆蓋的通信網絡。
2833-2838

跨調度中心WAMS動態數據的新型互聯互通方案及關鍵技術

摘要:我國廣域量測系統(wide area measurement system,WAMS)主站一般僅接入具有調度管轄權的相量測量單元(phasor measurement unit,PMU),其監測范圍局限于直接采集的數據,難以從全局范圍內了解電網動態特性。同時,傳統的WAMS互聯方案還存在數據模型不一致、互聯主站數少、交換數據少等問題。為解決這些問題,文章基于智能調度技術支持系統基礎平臺,設計了一種面向請求的動態數據互聯服務結構,研究了一種跨調度中心WAMS動態數據的新型互聯互通方案。在既有的電網設備唯一標識方法和電網設備統一命名方法的基礎上,提出一種適用于WAMS數據模型的建模方法。文中對實時數據和歷史數據的API訪問接口進行擴展,使之支持跨調度中心互訪功能;同時討論了動態數據壓縮傳輸技術和協議。最后,對所設計的方案進行工程推廣應用和性能測試評估,結果表明該方案切實可行。
2839-2844
電網技術雜志高電壓技術

基于層次分析結構的變壓器健康狀態與綜合壽命評估模型

摘要:為減小變壓器不滿設計壽命便提前退役為電網帶來的巨大損失,提出基于健康水平診斷技術的變壓器綜合壽命評估模型。該模型收集了目前可用于評估變壓器壽命信息的特征參量,多源異構參量的融合可削弱單個參量引起的誤差,提高壽命預測模型的精確度。將變壓器狀態量按層次分析結構分為基本參數、運行參數、可靠性參數、不良工況參數4大類,其中,第1層融合對主絕緣老化狀態存在長期影響的運行環境與長期運行負荷,并以此修正由設計壽命計算得到的預期運行壽命;第2層考慮絕緣運行狀態的設備個體差異,利用模糊推理、閾值診斷等來評估變壓器的運行及試驗情況,各個參量對壽命的影響程度依據層次結構的權重分配來體現;第3層考慮管理系統中同一地區變壓器的部件缺陷風險情況,建立起符合威布爾分布的部件可靠性評價模型,求得部件運行可靠度;第4層提出運用熱點溫升模型對短路及嚴重過熱等不良工況對模型進行修正。最后,結合實例分析變壓器剩余壽命及故障概率,驗證了模型的有效性,為變壓器的狀態檢修、延長實際使用壽命提供參考依據。
2845-2850

柔性石墨復合接地材料及其在輸電線路桿塔接地網中的應用

摘要:針對電力接地領域現行金屬接地材料通常面臨的腐蝕、運輸施工難度大、與土壤間隙大、易被偷盜以及高成本等問題,研發一種柔性石墨復合接地材料。首先對該新型接地材料的接地特性作簡要闡述,分析了接地材料電磁特性對沖擊接地電阻的影響,進一步地對新型接地材料進行結構改進,制備了擴徑石墨復合接地材料。接著對該新型接地材料在輸電線路桿塔接地應用的可行性進行分析。最后將該新型接地材料在110 kV輸電線路桿塔接地工程中的應用作簡要闡述,表明了柔性石墨復合接地材料在惡劣地質條件下能夠滿足實際工程要求。
2851-2857

高海拔特高壓復合支柱絕緣子傘形結構對直流污閃特性的影響

摘要:為研究高海拔地區傘形結構對復合支柱絕緣子直流污閃特性的影響規律,對4種不同傘形結構的6支復合支柱絕緣子和1支無傘裙結構的復合支柱絕緣子在昆明特高壓國家工程實驗室進行了大量的直流人工污穢試驗,分析了各類試品的爬距有效系數,用紫外放電成像儀對各類試品的局部放電現象進行觀測,統計了紫外放電光子數,同時利用高速攝像機觀察了不同傘形結構試品沿面電弧的發展情況,并分析了一大一中4小傘形復合支柱絕緣子傘裙參數對直流污閃電壓的影響,結果表明:一大兩小傘形是4種傘形中最優的傘形結構,該傘形試品的直流污閃電壓和爬距有效系數均最高,等徑傘傘形最差;各類試品的爬距有效系數隨著鹽密的增大而有所增加;等徑傘傘形試品的紫外局部放電現象嚴重,電弧橋接現象最明顯,導致爬距利用率最低,而大小傘交替傘形不僅紫外局部放電現象較弱,還能較好抑制電弧橋接現象,有效提高爬距利用率;建議在高海拔地區一大一中4小傘形復合支柱絕緣子的爬電系數取3.5左右,相鄰傘間距不小于35 mm,但由于一大一中4小傘形相鄰傘裙電弧橋接現象嚴重,即使改變傘裙參數也不能有效提高其直流污閃電壓,因此,該傘形不如一大兩小傘形。
2867-2874

10kV XLPE電纜受潮絕緣特性研究

摘要:伴隨中國城鎮化進程的推進,電纜正逐步取代架空線而廣泛應用于城市配電網絡。然而,隨著配網電纜規模的快速增長,電纜故障也日益頻發。配網電纜的運行環境大都較為惡劣,部分電纜接頭長期處于潮濕的環境,甚至直接浸泡在水中,電纜內部很容易受潮,進而引發電纜絕緣故障。為此搭建了恒壓負荷循環試驗平臺,選取3條嚴重受潮的10 kV XLPE電纜,利用恒壓負荷循環試驗將受潮電纜中的潮氣和水分排出。通過測量潮氣和水分排出前后電纜的絕緣電阻和介質損耗,得到絕緣電阻和介質損耗隨潮氣排出的變化規律,從而獲得潮氣對電纜絕緣特性的影響機理。
2875-2880

油紙絕緣頻域介電譜特性與聚合度的關聯影響規律研究

摘要:為研究絕緣紙聚合度與油紙絕緣頻域介電譜特性間的關聯影響規律,搭建了油紙絕緣頻域介電響應測試平臺,測試了新絕緣油、低含酸量絕緣油、高含酸量絕緣油、一定老化程度絕緣油分別與不同聚合度絕緣紙所組成的油紙絕緣的復介電常數以及新絕緣油分別與低含水量、高含水量絕緣紙組成的油紙絕緣的復介電常數,并對測試結果進行了對比分析。分析結果表明:絕緣紙聚合度通過影響水分和酸在油紙間的分布情況而對油紙絕緣復介電常數產生關聯性影響。利用頻域介電譜法診斷油紙絕緣中水分或小分子酸含量時,應考慮聚合度影響兩者在油紙間的分布情況后對油紙絕緣頻域介電譜特性產生的關聯性影響。
2881-2887

考慮深層大地電阻率的交流系統直流網絡模型

摘要:直流輸電入地電流在大型交流電網中的分布因素復雜,從交流電網元件的直流模型出發,詳細論述了輸電線路、變壓器、變電站/換流站、桿塔-避雷線系統的建模要素,并給出了交流電網直流電流分布的求解方法。以一個兩站系統對比了該求解方法和其他標準軟件的計算結果,表明了該方法的正確性。以湖北電網的直流電流分布建模和求解為案例,給出在考慮深層大地電阻率參數情況下,地表電位分布和變電站間相互電位耦合的計算公式,并結合湖北電網的變壓器中性點直流電流的現場測量數據,說明考慮深層大地電阻率參數情況下直流電流分布的計算結果較過往的經典模型具有更高精度。
2888-2893

人工電壓脈沖與局部放電UHF信號的等效性分析

摘要:使用人工電壓脈沖向GIS內部注入與局部放電等效的特高頻(ultra-high-frequency,UHF)電磁波信號是UHF檢測系統靈敏度現場校驗的關鍵環節。通過實驗研究人工電壓脈沖與局部放電UHF信號的時域幅值和頻譜分布差異。建立了基于220 kV的GIS設備的局部放電UHF測試平臺,在靠近出線的腔體內分別用局部放電缺陷和人工電壓脈沖發射UHF電磁波,利用安裝在4個典型部位的圓盤形天線接收UHF信號。通過測量各部位的信號幅值,對比人工電壓脈沖與局部放電UHF信號的衰減程度;通過對信號波形作傅立葉變換,對比2種信號的頻譜分布。研究結果表明,經過斷路器后人工電壓脈沖的信號衰減程度略大于局部放電,人工電壓脈沖的頻譜分布接近于局部放電,且人工電壓脈沖電壓波形的上升時間在0.3?1 ns范圍變化時對UHF電磁波信號頻譜分布沒有影響。對于開展UHF檢測系統靈敏度現場校驗工作具有重要指導意義。
2900-2904
電網技術雜志輸配電技術

基于雙PI控制器的模塊化多電平變換器環流抑制策略

摘要:由于模塊化多電平變換器(modular multilevel converter,MMC)本身的結構特點帶來了橋臂環流問題,環流的存在使得MMC橋臂電流發生畸變,從而提高了器件的額定電流容量,增加了系統成本,甚至威脅功率器件和電容的正常安全運行。為了克服上述問題,首先建立了MMC的數學模型,推導出環流中主要存在直流分量和偶數次環流諧波分量,其中2次、4次諧波所占比重最大。為了實現對環流的有效抑制,提出了一種基于雙PI控制器的環流抑制策略;基于該策略搭建了Matlab/Simulink仿真和實驗平臺,實驗和仿真結果驗證了環流理論分析的正確性和所提環流抑制策略的有效性。
2905-2912

基于加權平均組合評價法的電網直流融冰計劃決策

摘要:電網在遭受大范圍冰雪凝凍災害時如何編制合理的輸電線路直流融冰的計劃成為調度人員迫切需要解決的問題,為此提出了輸電線路直流融冰排序評價指標來識別線路融冰的緊急性。該指標以線路重要性、實時覆冰率和預測覆冰增長率為屬性因子,用加權平均組合評價法確定各屬性因子的權重。在此基礎上結合線路直流融冰的特性提出了輸電網絡直流融冰計劃決策方法,在約束條件下能優先安排亟需融冰的線路。貴州電網的應用實例驗證了該方法的有效性和可行性,可為電網的抗冰工作提供參考借鑒。
2913-2918

“智能用電技術”專欄征稿啟事

摘要:智能用電就是通過信息的交互和處理,使用電生活變得更經濟、更智能、更方便,從而使人們成為用電生活的主人。智能用電是堅強智能電網的重要組成部分,通過智能用電,用戶可以主動參與電網的需求響應,這對于提高風能、太陽能等分布式能源的利用率,提高整個電網的可靠性和經濟運行水平具有重要意義。隨著我國智能電網進入全面建設時期,智能用電成為研究和實踐都較為活躍的熱點領域。
2918-2918

三相角型APF補償電流參考值計算方法

摘要:在角型有源濾波器(active power filter,APF)補償電流參考值提取過程中,對諧波補償電流提取的動態響應和精度要求高,基頻補償電流需要與網側線電壓正交。針對這2個問題,以無功補償導納網絡理論為基礎,推導角型APF的基頻補償電流參考值與三相負荷電流的變換關系。在此基礎之上,提出了補償電流參考值的計算方法。該方法利用廣義瞬時無功理論,并結合濾波器的運用,從三相電流中提取補償電流參考值。仿真和試驗結果驗證了所提方法的有效性。
2919-2925

三相四線制PV-AF系統的模型預測電流控制策略

摘要:提出了一種基于模型預測電流控制(model predictive current control,MPCC)的具有有源濾波功能的光伏并網(photovoltaic power generation and active filter,PV-AF)系統控制策略。電流環采用模型預測控制(model predictive control,MPC)方法,在???坐標系下實現對光伏逆變電流指令和諧波補償電流指令的無靜差跟蹤,使PV-AF系統將光伏陣列的能量注入交流電網的同時,有效補償本地并聯負載諧波電流。建立了MPC中的預測模型、優化函數等,分析了模型參數對系統穩定性和控制精度的影響。實驗結果驗證了所提策略的有效性。
2932-2937

基于預測控制的有源電力濾波器選擇性諧波補償方法

摘要:提出一種基于預測控制的并聯型有源電力濾波器(active power filter,APF)選擇性諧波補償方法。首先通過選擇性諧波檢測方法確定有源電力濾波器的參考電流值,并通過相位補償降低系統延時的影響;然后在電流跟蹤控制環節中引入預測控制,預測下一采樣周期的參考電流值,并加入校正因子來消除預測誤差;在此基礎上計算出有源電力濾波器的參考電壓矢量;最后利用空間矢量脈寬調制法(space vector pulse width modulation,SVPWM)控制三相逆變器的實際輸出電壓跟蹤參考電壓,從而達到選擇性諧波補償的目的。實驗結果證明了該方法的有效性。
2938-2942

電網技術雜志分期列表:

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