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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 2015年2期雜志 文檔列表

電網技術雜志低碳電力技術

分布式光伏電源與負荷分布接近條件下的可接入容量分析

摘要:為了給分布式光伏電源接入規劃提供科學決策依據,建立了負荷和分布式光伏電源在各種分布下所引起的電壓偏差和電壓波動數學模型。在此基礎上,以分布式光伏電源引起的最大電壓上偏差和最大電壓波動以及無分布式光伏電源時單純由負載引起的最大電壓下偏差為約束條件,推導出了,6種負荷和分布式光伏電源容量沿饋線相同分布條件下能夠滿足電壓質量要求的分布式光伏電源允許接入容量范圍。以城市配電網和農村配電網的典型參數為例對所提出方法進行了分析和說明,結果表明所建議方法是可行的,并且能夠有效得出允許接入的分布式光伏電源的容量范圍。
299-306

基于機器學習的自適應光伏超短期出力預測模型

摘要:由于當前國內對太陽輻射強度和云量信息的預報能力較低,氣象數據的引入對光伏直接預測法的預測精度提高有限。為解決此問題,基于歷史出力數據自身特征的挖掘來提高預測精度,提出一種具有自適應能力的光伏超短期出力預測模型。該模型首先利用已有歷史出力數據的小波分析和特征分析結果訓練支持向量機(support vector machine,SVM)分類器,通過已建立的SVM分類器利用前30 min的光伏出力數據預測之后15 min的出力曲線類型,最后結合曲線類型從自回歸與滑動平均模型(auto-regressive and moving average model,ARMA)和神經網絡模型(artificial neural network mode,ANN)中選取出合適的方法對光伏出力進行預測。對ARMA、ANN和自適應模型進行了對比實驗,結果表明:所提的自適應預測模型在均方根誤差(root mean square error,RMSE)、平均絕對百分比誤差(mean absolute percentage error,MAPE)和希爾不等系數(Theil inequality coefficient,TIC)上性能最好。
307-311

單相單級光伏LCL并網逆變系統控制策略

摘要:在傳統的光伏LCL并網逆變系統中,直流側電壓只有大于其最小需求電壓時,逆變器才能有效控制并網電流,而最小需求電壓隨電網電壓的增加而增加。為此需在單級逆變系統中串聯多塊光伏電池以提高其直流側電壓,但這提高了光伏并網發電系統的應用門檻。對此提出一種新型的LCL并網逆變系統及其控制方法,該逆變系統對并網電流有較強的控制能力,對逆變器直流側電壓沒有要求,且電網電壓對其控制能力也沒有影響。與傳統LCL電路相比,新型LCL電路同樣具有較好的濾波效果。在控制系統中利用基波分量提取環節增加系統阻尼,提高系統穩定性;根據光伏電池的直流電壓、電流和2次脈動電壓、電流判斷光伏的最大功率點;通過控制并網電流使光伏電池工作在最大功率狀態。仿真結果驗證了所提系統結構及其控制方法的正確性。
312-319

基于SVPWM調制的混合級聯七電平逆變器優化控制策略

摘要:分析混合級聯七電平逆變器帶死區時的工作模式,不同工作模式下其逆變器電壓的跳變情況不同。在此基礎上,提出了基于空間矢量脈沖調制(space vector pulse width modulation,SVPWM)策略的優化控制方法。以控制支撐電容電壓為前提,通過對每個區間支撐電容充放電切換過程所對應的開關動作次數、輸出電壓電平跳變情況的分析,提出了一種減小輸出電壓跳變的優化控制策略;此外,分析了死區時間的存在所帶來的輸出電壓損失,根據伏秒平衡原理進行計算,并對其調制波進行死區補償。仿真及實驗結果驗證了該控制策略的有效性。
327-333

基于并網點電壓控制的逆變器分布式并網諧振抑制策略

摘要:分布式電網的動態多變性使得并網逆變器的控制具有一定的挑戰,設計一種帶有諧振抑制功能的控制算法具有重要意義。為此,提出了一種基于并網點電壓控制的諧振抑制策略。首先,分析了并網逆變器與電網的交互影響和諧振機理。其次,利用諧振時并網點電壓畸變的特點,設計了控制方程式。并根據數學模型進行了穩定性分析,以及從理論上證明了通過并網點電壓控制可以消除系統諧振。最后,通過在組串型光伏并網逆變器上的對比實驗,驗證了該控制策略的有效性。
334-340
電網技術雜志特高壓輸電技術

特高壓交直流輸電系統技術經濟分析

摘要:提出了1 000 k V交流輸電系統提高輸電能力,降低成本的參數優化模型,分析了1 000 k V與±800 k V輸電系統技術經濟性,以中國示范工程數據為基礎估算了它們的建設成本,提出了改進的年運行成本法和穩定性成本法并用于1 000 k V與±800 k V輸電系統技術經濟評估。1 000 k V和±800 k V輸電系統,輸電距離1 500±2 000 km,按靜態(熱)穩定輸送功率,單位輸電建設成本處于相同水平;1 000 k V輸電系統的年運行成本明顯低于±800 k V輸電系統。1 000 k V輸電系統暫態穩定輸送功率的單位輸電建設成本也明顯低于±800 k V輸電系統。1000 k V輸電系統經濟性優于±800 k V輸電系統。
341-348

特高壓試驗大廳功能設計與驗證

摘要:新的電壓等級輸電工程的建設,必須立足于設備制造能力的可行性、試驗能力(包括線路、設備、環境等)完備的基礎之上。介紹了定位于以滿足±800 k V、±1 100 k V特高壓直流輸電工程開發所需內、外絕緣試驗研究能力為建設目標的特高壓試驗大廳的功能設計。在充分研究特高壓直流輸電技術的發展對試驗能力需求的基礎上,通過自主研究,確定了特高壓試驗大廳的技術指標,提出制約大廳設計的關鍵性技術方案以及主要設備的型式、參數、結構的特殊要求等。大廳設計參數為:凈空尺寸86m×60m×50m,屏蔽效能70dB。主設備為:3 000 kVA/1 500 kV工頻試驗變壓器、±2400 kV/200 mA直流電壓發生器和6MV/450 kJ沖擊電壓發生器。具備開展1 000kV級交流和±1000 kV級直流輸電技術研究所需的試驗能力。大廳建成后,開展了大量超、特高壓交直流輸電技術的試驗研究,最高電壓等級達到1 000 kV交流和±1 100 kV直流,這些試驗驗證了大廳設計技術指標的合理性與功能的全面性和實用性。
356-361

±1100kV特高壓直流換流站避雷器在內過電壓下的保護特性

摘要:直流輸電系統的內過電壓主要通過金屬氧化物避雷器(metal oxide arrester,MOA)加以限制,避雷器在內過電壓下的保護特性對確定設備的操作沖擊絕緣水平具有重要意義。根據±1 100 k V主回路接線、避雷器配置、交直流系統參數等,建立了±1 100 k V系統內過電壓計算模型。對避雷器電壓和電流波形進行仿真,對避雷器電流的波頭時間進行統計。統計結果為:內過電壓下通過避雷器電流的波頭時間均不小于100μs,大于標準操作沖擊電流的波頭時間30μs,需要對較緩電流波頭下避雷器的保護特性進行研究。為加以對比,對波形為316/814μs、30/60μs、8/20μs和1/4μs電流下的避雷器伏秒特性和伏安特性進行了試驗研究。結果表明,同樣電流下,1/4μs的伏安特性曲線高于8/20μs、30/60μs和316/814μs的曲線,而后三者的伏安特性曲線則區別不大;8/20μs、30/60μs和316/814μs的伏安特性相比,在0.1~1 k A電流范圍內,30/60μs的伏安特性曲線比8/20μs和316/814μs的伏安特性曲線稍高。由于避雷器操作沖擊電流的波頭時間均不小于100μs,內過電壓下避雷器取30/60μs電流波形下的伏安曲線是合適的,且是稍微偏嚴的。最后試驗測試了避雷器電阻片在30/60μs操作沖擊電流下的伏安特性。
362-366
電網技術雜志智能用電技術(特約欄目主編劉建明、杜蜀薇)

分時電價環境下基于家居能量管理系統的家居負荷建模與優化運行

摘要:分時電價反映了電能商品的時間差價,可以更好地鼓勵用戶合理安排用電時間,削峰填谷,提高電力資源的利用效率;家居能量管理系統(home energy management system,HEMS)的研發與可變電價環境下家居負荷的優化方法成為影響分時電價應用效果的關鍵因素。為此,文章在HEMS的基礎上研究了如何給出家居設備的優化運行方案以應對多變的分時電價。首先,給出了家居設備的負荷特性描述,通過各類特性的搭配對常見家居設備進行建模;然后,建立了分時電價環境下的家居設備優化運行決策模型,模型以最小化用戶電能成本與最小化峰谷差為目標,綜合考慮多類設備以及分布式新能源的協調;最后進行算例仿真,對比分析了多種場景下的優化決策結果,驗證了優化運行決策模型在控制用戶電能成本及減小峰谷差方面的作用。
367-374

電動汽車非接觸充電負載自適應控制方法

摘要:在電動汽車電磁感應式非接觸充電系統中,電能接收端電路需要恒定的等效負載以保證系統運行在最大效率點。為此,針對電動汽車在恒流或恒壓的充電模式中充電功率實時變化導致等效電阻無法保持恒定的問題,提出一種電磁感應式非接觸充電負載自適應控制方法:該方法基于恒流恒壓充電方式,通過制定參數初始匹配和負載自適應調節2個階段的控制策略,將電池的充電電壓、電流以及功率進行離散化分段控制;通過改變三相整流裝置輸出電壓,間接改變非接觸充電電能轉換裝置的輸出電壓,實現充電功率的實時變化;基于直流降壓電路輸入端電壓和電流的比值,通過實時改變占空比信號,以保持電能接收端等效負載不變。該方法在兼顧電池充電時間和安全性的基礎上,確保系統工作在最大效率點。通過算例驗證了所提方法的正確性和可行性。
375-379
電網技術雜志直流輸電與直流電網(特約欄目主編 湯廣福)

VSC-MTDC控制系統的參數優化及柔性調整策略

摘要:基于電壓源換流器的多端直流輸電(multi-terminalHVDC system based on voltage source converter,VSC-MTDC)系統具有有功功率、無功功率四象限獨立控制、多電源供電、多落點受電,可連接無源網絡等特點,近年來受到廣泛關注。VSC-MTDC控制器的參數決定了其控制系統的控制能力,從而決定了系統的運行特性,而試湊法得到直流輸電系統的控制參數不能保證系統良好的運行特性,提出了VSC-MTDC系統運行特性的評價指標,并以其作為單純形法的目標函數對控制系統參數優化,從而保證VSC-MTDC系統具有良好的運行特性。同時,VSC-MTDC系統的調整策略決定了調整過程中系統的運行特性,較大的目標值調整會導致系統電氣量的劇烈波動和較長的調整時間,不利于系統穩定和設備安全,據此提出了控制器參考值在一定的時間內按照某一曲線逐步逼近目標值的控制方法,即柔性調整方式?;赑SCAD/EMTDC的仿真結果表明,采用所提出的優化方法后,系統的響應特性有較明顯改善;柔性調整策略更有利于系統的穩定和設備的安全。
380-386

直流輸電分布式接地極建模與應用

摘要:為改善目前直流接地極的性能,提出了分布式直流接地極的2種仿真計算模型,使用算例與標準接地軟件CDEGS作驗證,并分析了交流電網對分布式接地極入地電流分配的影響。實例分析表明,交流電網對分布式接地極入地電流分配關系會有輕微影響。以湖北和廣東電網為例說明了分布式接地極的實際應用方案,使用分布式接地極后,地表電位局部集中的問題得到一定程度上的改善,交流電網內變壓器直流偏磁風險有所降低。分布式直流接地極可以提升接地極性能和均衡直流電流分布,隨著我國直流輸電工程的大量建設,分布式接地極具有一定的應用前景。
387-392

優化模型預測控制與級聯控制策略下MMC運行特性對比

摘要:對于模塊化多電平換流器,模型預測控制具有預測狀態多,計算量龐大,現有處理器無法實現的缺點。為此,結合子模塊電容電壓排序算法,提出一種優化的模型預測控制策略,大幅減小了模型預測控制算法的計算量,使得該算法應用于模塊化多電平換流器成為現實。搭建了23電平模塊化多電平換流器仿真與實驗平臺,并與目前常用的基于比例積分(proportion integration,PI)級聯控制器的閉環矢量控制策略進行了對比,結果驗證了所提策略的可行性與優越性。
393-399
電網技術雜志新能源與分布式發電

多時空尺度下風電平滑效應的分析

摘要:平滑效應是大規模風電群聚所共有的特性之一,其顯著程度直接影響總出力的波動性,掌握其基本規律可為大規模風電的預測及評估提供可靠依據。本文采用數理統計的分析方法,研究了多時空尺度下風機集群的平滑效應,建立了平滑效應、出力相關性、風機臺數三者之間的函數關系,分析了同一風電場內風機集群的平滑效應極限值?;陲L電場的實測數據,對比分析了不同時間尺度、風機間距、風速大小下的出力相關性,進而給出了平滑效應的時空變化特性。研究結果表明:在分鐘級時間尺度下,風電集結的空間規模效應較顯著,平滑系數隨風機臺數(N)的遞增呈現近似N-1/2的下降趨勢;在給定的時空尺度下,平滑效應隨風速的增大而增強。
400-405

雙饋風電機組有功-無功混合調制阻尼控制

摘要:目前風電機組系統級阻尼控制中均采用單一有功調制或無功調制,無法兼顧系統阻尼和軸系振蕩阻尼。為解決上述問題,針對雙饋風電機組提出了有功-無功混合調制阻尼控制器,并提出了序貫優化算法設計阻尼控制器參數,通過特征值分析和時域仿真驗證了該控制器在風電機組不同運行模式下的有效性和魯棒性。結果表明,相比于單一調制,混合調制更能充分利用雙饋風電機組轉子側變換器的阻尼控制能力,同時最小化對風電機組本身軸系振蕩阻尼的不利影響。
406-413

風電功率爬坡事件預測時間窗口的選取

摘要:為了完整、高效地預測爬坡事件,提出在一個合適的時間窗口內進行風電功率預測和爬坡事件識別的方法,并重點討論如何選取合適的預測時間窗。首先通過歷史爬坡事件的識別,統計爬坡持續時間的分布規律;利用數據相關性分析研究實例樣本數據的可預測性;綜合2者的結果確定爬坡預測時間窗口取值的可選范圍。其次,基干預測時間窗的目標要求,提出可能的分析指標,在給定取值范圍內尋找滿足要求的最優時間窗口作為所求預測窗。最后以美國BPA地區的風電功率數據為實例,仿真求出該數據集的預測窗口大小為4.5 h,通過多個評估指標驗證了該預測時間窗對實例爬坡預測的有效性。該工作為爬坡事件的預測奠定了重要基礎。
414-419

考慮風速相關性的風電穿透功率極限的改進計算

摘要:為全面分析多風電場風速相關性對風電穿透功率極限的影響,提出了一種考慮風速相關性和電網多種約束條件的風電穿透功率極限的改進計算方法。該方法采用基于拉丁超立方采樣的隨機模擬技術對具有相關性的多個風電場風速進行模擬,并應用基于機會約束規劃理論的最優概率潮流方法,在滿足包含常規機組爬坡能力約束等系統多種約束的前提下,以系統接納風電總裝機容量最大化為目標,計算風電穿透功率極限。以IEEE-30節點系統為仿真算例,采用遺傳算法對該模型進行求解,驗證了上述方法的有效性。仿真結果表明,通過增加爬坡能力約束能更好地反映風速相關程度對風電接入能力的影響,從而得到更符合實際的風電穿透功率極限。
420-425

基于超短期風電預測功率的儲能系統跟蹤風電計劃出力控制方法

摘要:為最大程度地提高風電跟蹤計劃出力能力,基于超短期風電預測功率建立了包含5個控制系數的儲能系統充放電控制策略,并提出了利用粒子群優化算法實時優化儲能系統充放電控制系數的方法,以減少日前短期風電預測誤差。以典型風電場出力為例進行仿真分析,對固定系數方法及滾動優化系數方法進行了比較,并分析了影響預測精度的因素,結果驗證了所提方法的可行性。
432-439

含分布式電源及電動汽車充電站的配電網多目標規劃研究

摘要:電動汽車充電站的定容選址問題對配電網絡和交通網絡都會產生影響,所以在分布式電源規劃時應同時考慮。文章建立了路徑選擇模型與交通滿意度評價模型,并研究了分布式電源的時序特性與互補性??紤]分布式電源同時為配電網負荷和充電站供電,建立了總成本最小、網絡損耗最小和交通滿意度最高的電動汽車充電站與分布式電源定容選址模型。并采用新的多目標自由搜索算法對上述模型進行求解,得到Pareto解集。最后以IEEE33節點配電網為例進行仿真計算,并采用交互式模糊決策對結果進行分析。結果表明,上述方法能得到合理的分布式電源與電動汽車充電站接入位置及其容量配置方案,所提模型和算法是可行且有效的。
450-456

基于長時間序列仿真的分布式新能源發電優化規劃

摘要:分布式光伏發電和風力發電等新能源發電是波動性電源,其無序接入將給電網的潮流分布、無功/電壓調節和電能質量等方面帶來不利影響,影響程度與分布式新能源發電的接入位置和容量密切相關。為計及分布式新能源發電出力和負荷時序特性,考慮了全年的風電出力和負荷數據,構建了基于Matlab-DIg SILENT/Power Factory聯合仿真平臺的優化規劃軟件。運用遺傳算法,分別以網絡年電能損耗和發電量為優化目標,分析了分布式新能源發電的最優接入位置和容量。最后通過實際算例仿真驗證了方法的有效性。
457-463
電網技術雜志電力系統

基于發電機對暫態勢能集的電力系統暫態穩定快速評估

摘要:基于傳統暫態能量函數方法,以簡單3機3節點系統推導出一種基于發電機對暫態勢能的系統暫態勢能函數表達式。該暫態勢能計算函數不需要全系統的網絡拓撲參數或故障位置信息,僅需實時采集系統中少量的發電機機端電氣狀態量,計算方法簡單有效?;谠摪l電機對暫態勢能定義了受擾嚴重機組判別指標集,利用該指標的聚集特性在故障清除后極短時間內辨識系統的主導失穩模式,根據臨界機組分群結果采用EEAC法快速計算當前故障模式下的系統暫態穩定裕度。IEEE 3機9節點、新英格蘭10機39節點系統、某省級實際電網算例結果驗證了該方法的正確性和有效性。
464-471

電力系統線性狀態追蹤方法

摘要:傳統狀態追蹤方法一般基于擴展卡爾曼濾波方法求解,其缺點是:由于電力系統量測方程的非線性,使得這些方法在求解的過程中必須對量測方程進行近似線性化,從而影響了估計精度,尤其是相鄰斷面的狀態變量發生突變時,估計精度明顯降低;傳統方法在迭代的每一步中均需重新形成雅可比矩陣,因而計算效率較低。以上缺點影響了傳統狀態追蹤方法的應用。提出一種基于精確線性化量測方程的線性狀態追蹤方法,所提方法的優點為:在估計中無量測方程的近似線性化誤差,因而估計精度較高;在迭代中雅可比矩陣均為常數矩陣,從而提高了計算效率。通過在IEEE系統上的仿真算例驗證了所提方法的有效性和高效性。
472-477

電網運行趨勢實時安全評估方法

摘要:當前電網的運行狀態愈加復雜,實時控制愈加困難,在短時間內進行準確、快速、全面地評估其運行趨勢,對其運行安全至關重要。而現有的基于狀態指標與風險指標的研究方法,均不能很好地同時保證評估全面性和快速性的雙重要求。以在線實時運行評估為著眼點,以狀態指標體系為基礎,提出了包含初步評估和精確計算2步驟的電網運行趨勢實時安全評估方法。其中,初估是結合模糊理論,利用負荷重要度所得到的區域重要度指標,判斷發生沖擊事件后系統的運行趨勢,快速確定問題區域;精算是利用所提出的狀態指標體系,確定并計算具體的危險指標。這樣,既可滿足實時評估的快速性要求,又可兼顧確定性狀態指標體系的全面性。最后,以某區域電網運行斷面為例,驗證了所提評估方法的可行性。
478-485

潮流介數理論在輸電網斷線風險評估中的應用

摘要:將潮流介數理論應用于輸電網斷線風險評估。首先,定義了象征線路關鍵性的線路潮流介數和象征節點重要性的節點潮流介數;其次,結合傳統故障后果嚴重度指標,建立了基于潮流介數的線路過載嚴重度指標和節點電壓越限嚴重度指標;最后,將輸電網斷線故障的概率與基于潮流介數的嚴重度指標結合,得到了基于潮流介數的斷線風險評估指標。仿真結果表明,該方法能科學、合理地評估輸電網斷線風險,為運行人員防控連鎖故障提供有益的輔助信息,避免重大事故的發生。
486-493

計及分塊和層級結構融合的配電系統可靠性評估

摘要:提出了一種計及分塊和層級結構融合的配電系統可靠性評估算法。該文首先依據功能的差異將塊分為手動塊和自動塊2類,并提出了一種基于可達矩陣的分塊方法。在此基礎上,構建了手動塊層級結構和自動塊層級結構,以分別求解負荷節點的故障持續時間和故障率。層級結構自電源點開始向下蔓延至系統邊界節點。為了避免重復計算,在計算到每一層時即記錄下該層的可靠性數據,并以該層為新的根節點蔓延。該算法結合了分塊、最小路法和層級結構的優點,操作性強且效率高。此外,該算法可直接獲取指定負荷點的可靠性指標,適合于分析含重要電力用戶的配電系統的可靠性。
494-499

基于層次分析法的火電廠運行情況量化評價方法

摘要:首先依據調度機構的火電廠綜合評價指標構建原則建立了綜合評價指標體系,進而通過層次分析法構建多層次的指標體系結構模型,并與專家經驗相結合逐層確定指標權重,然后采用模糊評價方法建立火電廠指標和評價等級的模糊關系,形成多目標、多因素指標的量化結果,最后將指標權重和量化結果做合成運算,實現火電廠運行情況的綜合評價。實際應用結果表明,文中建立的評價指標體系和采用的評價方法可以全面客觀地反映火電廠運行狀況,有助于提高調度機構對火電廠的運行管理水平。
500-504

基于改進加權Voronoi圖和遺傳算法的變電站規劃

摘要:針對城市電網規劃中的變電站規劃優化問題,提出一種基于改進加權Voronoi圖和遺傳算法的規劃算法(improved weighted Voronoi diagram-genetic algorithm,IWVD-GA)。通過改進定權重和引入變權重對加權Voronoi圖進行改進,并利用元胞自動機(cellular automata,CA)動態生成改進加權Voronoi圖,在生成過程中,權重可根據變電站負載率和供電半徑約束動態調整,使供電范圍的劃分過程可控且更為合理。通過交替定位算法(alternate location algorithm,ALA)對新建站的位置和供電范圍進行局部深度尋優,通過遺傳算法進行全局尋優,實現了變電站規劃優化。為解決CA在元胞個數較多的情況下,在每個演化過程都需要對所有元胞進行判定而導致計算速度較慢的問題,根據元胞狀態改變發生在擴張邊界的特點,確定需要進行判定的元胞,有效減少了元胞判定次數。算例結果驗證了所提算法用于變電站規劃的有效性。
511-516

無磁鏈觀測的電力動負荷物理模擬關鍵技術研究

摘要:電機性能及電源裝置性能的測試試驗,需要一套高效、實用的動負荷模擬系統。為此,提出了一種無需磁鏈觀測的電力動負荷物理模擬方法,針對3種常見類型的電動機機械負載的模擬控制問題,給出了負荷模擬系統的總體結構,建立了控制系統的數學模型。采用保持勵磁恒定,調節電樞電流來模擬不同類型動負荷的控制策略。借助PSCAD對模擬系統進行了仿真實驗驗證,結果表明模擬系統能夠有效地對恒轉矩、恒功率和風機類機械特性負載進行精確的動態模擬。
517-522
電網技術雜志高電壓技術

基于雷電定位系統監測數據的雷暴云趨勢預測

摘要:以往的雷電預警研究無法給出特定區域落雷密度以及落雷頻數隨著雷暴生消演變的規律,而這是影響輸電線路實時雷擊跳閘概率的關鍵因素,對于輸電線路雷擊跳閘預警研究具有重要意義。首先將觀測的目標區域按0.01×0.01劃分為等面積網格,將每15 min雷電定位系統測量落雷數據按時間等分為3段;通過對每段落雷數據聚類分析剔除數據中的雜散點;在聚類云團識別的基礎上,線性擬合3個連續時間段每個聚類云團質心位置,預測未來15 min內任意時間聚類云團質心移動規律;統計分析該時間段每個網格落雷密度并利用反距離加權插值法對所有網格在該時間落雷密度進行計算,獲得聚類云團覆蓋區域;最后,利用海南電網雷電定位系統歷史數據對該算法進行驗證。結果表明,該算法在15 min內聚類云團質心預測結果相對誤差在20%以內,落雷預測區域與實際落雷區域基本吻合。
523-529

110kV雙回線路格構式復合材料桿塔電氣結構設計

摘要:電氣結構設計是110 k V格構式復合材料桿塔應用所關注的焦點問題,其重點在于如何提高防污和防雷性能。首先針對桿塔復合材料的絕緣特性進行了分類、分項測試,結果表明E型玻璃纖維增強型環氧樹脂復合材料滿足絕緣材料電阻特性要求,可用于制作絕緣桿塔。結合考慮斷線張力等因素,通過污穢試驗和電場仿真計算,確定了橫擔采用格構式橫擔懸掛加裝均壓環的FXBW-35/70防污型復合絕緣子的防污設計,試驗表明,其污耐壓高達145 k V。桿塔防雷須采用架設避雷線、且通過接地引下線逐塔接地的方案;針對復合材料被電弧燒蝕后易失去絕緣性和結構強度的特點,提出了沿導線方向在兩回線路中心線上豎直架設引下的方式。然后,開展了真型塔頭雷電沖擊放電試驗,確定了引下線離塔身距離和下相橫擔離金屬塔身距離,以及桿塔雷電沖擊絕緣強度。結合理論計算,獲得了110 k V雙回線路格構式復合材料桿塔的雷電性能,與同電壓等級鐵塔相比,復合材料桿塔雷電沖擊絕緣強度提高了近1.14倍;在接地電阻為20Ω條件下,桿塔的耐雷水平提高了94%,而雷擊閃絡跳閘率降低了82%。綜上,110 kV雙回線路格構式復合材料桿塔采用提出的電氣結構設計,具有更好的防污和防雷性能。
536-542

一種發電機故障放電信號特征實時在線自動識別方法及其應用

摘要:對發電機故障放電信號特征進行自動識別時,實現方法要求具有較高的可靠性與快速性。為達到這些要求,首先提出一種高可靠的脈沖提取方法,能夠更為準確完整地提取脈沖信號,通過仿真方式對該方法進行了研究,并使用現場實測信號驗證了該方法的優越性。在該方法基礎上,提出了脈沖分類參數的快速計算方法,在進行脈沖提取的同時完成脈沖分類參數的計算,使用實測信號驗證該方法的有效性。在檢測脈沖的存在并對脈沖進行高可靠提取的同時,獲取脈沖信號的分類特征參數,而且計算速度快,將其稱為脈沖特征快速自動識別技術。該技術已成功運用在多臺水輪發電機上,在實際應用中取得了良好的效果。
543-549
電網技術雜志電能質量

基于最大熵原理的饋線諧波概率評估方法

摘要:母線諧波電流是各饋線諧波電流的矢量和。由于各饋線諧波電流占比并不平均,可能出現母線諧波監測正常但實際上個別饋線諧波含量已經超標的情況。為此,提出一種饋線諧波概率評估方法,對饋線諧波狀況進行快速評估?;谧畲箪卦?推導了饋線諧波電流分配系數的聯合概率密度函數,建立了反映下級各饋線諧波電流均未超標的數學模型,求解并繪制了至少存在一條饋線諧波電流超標的概率的曲線圖。與擬Mente-Carlo積分比較及實例分析的結果表明了該方法的有效性。
550-555

基于多功能并網逆變器的電能質量控制策略

摘要:微網中負載與電源類型多樣,電能質量指標可能會不完全滿足要求,為此提出了一種微源并網逆變器參與微網電能質量控制的補償策略。給出了一種基于熵Shapely賦權的電能質量綜合評估模型,該方法以熵權計算為基礎,利用Shapely理論對權重進行調整,針對不同的樣本點賦予不同的權值,避免了所有樣本點采用統一權重值而無法對具體樣本點的突出問題進行重點補償的問題;提出了以實現并網點電能質量綜合指標最優為目標的補償算法,并給出基于拉格朗日乘子法的求解結果;逆變器除傳送有功功率以外,還可根據微網的電能質量情況對負載諧波、無功和不平衡電流進行跟蹤補償。PSCAD/EMTDC仿真結果驗證了所提策略的有效性。
556-562

一種改進三角變換的頻率檢測新方法

摘要:在電網頻率波動時,采用d-q變換法和Kalman濾波法難以準確檢測出電壓驟降特征值。為解決此難題,以Matlab7.6為實驗平臺進行了大量的仿真和數據分析,并通過原理推導,發現當電網實際頻率與算法中變換矩陣的預置頻率不一致時,信號的相位時間曲線不再是一條平行于時間軸的直線,而是呈一次函數關系的斜線,并且隨著頻率的偏差變化,一次函數曲線的斜率也會相應增大或減小。在此基礎上首次推導出相位時間曲線斜率k1與頻率偏差值△f之間的數學關系式。將該方法與常規Kalman濾波法和d-q變換法相結合,能夠對被測信號實時跟蹤,當被測信號頻率變化時,能快速準確檢測信號頻率波動變化時的幅值和相位。該方法在信號的量值檢測中具有廣闊的應用前景。
563-567

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