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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 2016年3期雜志 文檔列表

電網技術雜志直流電網基礎理論及關鍵技術

用于直流電網的大容量DC/DC變換器研究綜述

摘要:發展高壓直流電網是解決電能大容量遠距離傳輸及大規??稍偕茉磪R集的有效手段,高壓大容量DC/DC變換器是實現不同電壓等級的直流電網線路之間互聯的關鍵設備,也是制約直流電網推廣的主要技術瓶頸之一。然而已發表的研究工作主要集中于DC/DC變換器在中低壓小功率應用,其在高壓大容量場合的應用研究較少。為此,首先分析了高壓直流電網對大容量DC/DC變換器的技術需求,然后系統回顧了高壓大容量高增益DC/DC變換器拓撲的國內外研究現狀,并總結了各類DC/DC變換器的特點及其在未來高壓直流電網中的應用前景。在此基礎上指出了高壓直流電網用的大容量DC/DC變換器亟待研究的關鍵問題。所述內容為未來高壓直流電網技術的研究和工程化應用提供了一定的技術參考。
670-677

基于短時能量的多端柔性直流單極接地故障線路識別方法

摘要:采用小電流接地方式的模塊化多電平多端柔性直流輸電系統(MMC based multi-terminal HVDC,MMC-MTDC)發生直流線路單極接地后,所有非故障極線路電壓升高為額定值的2倍,威脅線路和設備安全,因此,需要快速識別并切除故障線路,以恢復MMC-MTDC系統的正常運行。而小電流接地方式的MMC-MTDC系統單極接地后,無穩態故障電流,且各直流線路穩態電壓基本相同,無法依靠穩態電壓、電流量來識別故障線路。分析了MMC-MTDC單極接地時線路對地電容電流暫態變化特性,提出采用線路兩端的暫態差流作為區分故障線路和非故障線路的依據;進一步通過計算線路兩端差流的短時能量來擴大故障線路和非故障線路的差異,減少暫態過程對故障線路識別的影響,達到可靠識別故障線路的目的。在PSCAD中搭建四端MMCMTDC系統進行仿真,結果表明故障線路兩端差流短時能量遠大于非故障線路兩端差流短時能量,并且該故障線路差動電流短時能量波動較小,能可靠識別接地線路。
689-695

弱交流電網條件下VSC無功類控制分析與優化

摘要:針對接入弱交流電網的電壓源換流器(voltage sourced converter,VSC)所采用的無功類控制器的適用性進行分析,并提出了改進的無功功率控制方法。首先針對連接到弱交流電網的VSC整流側和逆變側系統,分別建立了兩個系統在定有功功率定無功功率控制和定有功功率定交流電壓控制下的小信號模型,其次利用參與因子法分析影響主導極點的主要狀態變量,基于此提出了一種改進的無功功率控制方法,分別在VSC整流側和逆變側系統中進行驗證,并分析了參數k的選取。最后,在PSCAD/EMTDC環境下進行仿真實驗,驗證了建立的小信號模型正確性,同時,考慮VSC系統運行極限分析了不同無功類控制下系統的臨界有功功率傳輸極限值。所得結論為:對于連接到弱交流電網的VSC類換流器,定交流電壓控制較定無功功率控制更適用于極低短路比(short-circuit ratio,SCR)的交流系統,在選取合適的參數k的條件下,采用改進的無功功率類控制可以提高有功功率傳輸極限,更有效地增強系統穩定性。
696-703

計及多種控制方式的直流電網潮流計算方法

摘要:基于柔性直流輸電的直流電網技術是解決大規模新能源并網和消納的關鍵手段之一。相比傳統高壓直流輸電和多端直流輸電,直流電網的運行方式更為靈活,其控制方式的多樣化將使得原有潮流算法不再完全適用。在直流電網穩態模型的基礎上,深入分析了換流器和直流變換器的控制方式以及直流電網的控制策略,推導得出了不同控制方式下潮流變量、雅克比矩陣和網絡參數的計算方法,適用于計及多種控制方式的直流電網潮流計算。采用國際大電網組織提出的直流電網測試系統和改進的IEEE RTS-96算例,驗證了方法的有效性和準確性。所提方法可為大規模直流電網的穩態分析及潮流計算提供參考。
712-718

適用于直流配電網的測距式保護

摘要:提出了一種測距式保護,以保障基于電壓源換流器的直流配電網安全可靠運行。在概述直流配電網拓撲結構的基礎上,分析了雙極短路故障各階段電氣量特征,重點探討了R-L模型算法用于直流線路測距時在變量獲取方法和數值穩定性兩方面存在的局限性,并相應提出了新型變量獲取方法以及提高算法數值穩定性的辦法。仿真結果驗證了所提保護算法的可行性,保護動作時間在20 ms以內,在40 d B白噪聲情況下,測距誤差仍保持在1%以內,區外故障時可靠不動作。所提保護利用常規采樣頻率即可較好地滿足直流配電網對保護速動性與選擇性的需求。
719-724

電力電子設備對直流配電網可靠性影響

摘要:與傳統交流配電網不同,直流配電網主要由大量電力電子設備構成,為評估其可靠性,建立了電壓源型換流器、直流變壓器和直流斷路器的可靠性模型,分析了器件級冗余和設備級冗余對直流配電網可靠性指標的影響,對比分析了是否區分功能故障和絕緣故障對直流配電網可靠性指標的影響。并以雙端電源直流配電系統為例,對這些影響因素進行了定量分析。研究結果表明,設備級冗余比器件級冗余更能有效地提高系統的可靠性,是否區分功能故障和絕緣故障主要對配備較少直流斷路器的直流配電網的可靠性評估有影響。
725-732

“可再生能源發電與綜合消納技術”專題征稿啟事

摘要:風、光等間歇性可再生能源并網給電力系統運行帶來很大的沖擊,引起系統電壓、頻率的大幅波動,惡化了電能質量,降低了電網安全穩定運行的水平,使得傳統的電力系統理論方法和技術體系受到挑戰。國務院于2014年6月印發《能源發展戰略行動計劃(2014—2020年)》,提出到2020年,非化石能源占一次能源消費比重達到15%,其中風電裝機達到2億k W,光伏裝機達到1億k W左右,地熱能利用規模達到5000萬t標準煤。需"提高可再生能源利用水平。
732-732

基于模塊化多電平型固態變壓器的新型直流微網架構及其控制策略

摘要:設計了一種基于模塊化多電平型固態變壓器(modular multilevel converter-solid state transformer,MMC-SST)的新型直流微網架構,可最大限度地適應新能源的接入,提高系統的電能質量,真正實現能量的雙向按需傳輸和動態平衡使用。首先,詳細分析了基于MMC-SST的新型直流微網的系統結構,并給出了MMC-SST主電路拓撲;然后,對MMC-SST各級的控制策略和直流微網子系統能量管理算法進行了優化設計,使MMC-SST能夠按照給定的功率因數運行,并具有比傳統控制方式更快的瞬態響應速度和更強的魯棒性,實現了直流微網子系統的靈活、經濟、可靠運行;最后,通過搭建基于MMC-SST的新型直流微網子系統的簡化計算機仿真平臺,進行綜合仿真驗證了提出的架構和控制策略的可行性和有效性。
733-740

基于運行模式與運行指標綜合評價的直流微電網優化配置

摘要:以低壓直流微電網為對象,研究了其容量優化配置方法。針對直流微電網需要采用并網變換器與電網連接的特點,考慮并網變換器容量限制和上網電價等因素,以系統投資費用、運行和維護費用最低為運行目標,同時設置蓄電池荷電狀態、負載失電率、系統能量過剩率以及可再生能源利用率等約束條件,利用粒子群優化算法對系統的最優配置進行求解。在分析直流微電網運行方案的基礎上,提出基于系統離網運行、并網運行及離并網切換運行3種情形的優化配置方法??疾觳煌撦d失電率和可再生能源利用率下的系統等年投資與維護費用變化趨勢,同時利用優化配置結果對系統運行模式進行驗證。最后對不同運行模式與不同運行指標下的優化配置結果進行對比和分析。
741-748

低壓雙極性直流微網故障分析及保護方案

摘要:低壓直流微網憑借其較大的優勢,獲得了越來越多的關注。但是,目前低壓直流微網的保護技術仍不能滿足其快速、準確切除故障的需求。鑒于此,首先對低壓雙極性直流微網中的各類故障進行分析,在此基礎上通過對比暫態故障電流變化率的絕對值以區分不同類型、不同位置的故障。針對低壓雙極性直流微網中的饋線故障提出了基于暫態故障電流變化率絕對值的反時限保護方案,通過理論分析:該保護方案在并網和孤島2種運行方式下均可以快速、準確地切除饋線上各種故障,有利于提高低壓雙極性直流微網供電的持續性與可靠性。PSCAD/EMTDC仿真實驗驗證了該保護方案的有效性。
749-755

高壓直流輸電換流閥晶閘管級單元綜合測試系統設計與實現

摘要:晶閘管換流閥是高壓直流輸電系統的核心設備,該設備運行狀態直接影響了直流輸電系統的運行可靠性。因此,在直流輸電工程投運前及設備檢修期間,電網設備運維單位有必要對換流閥晶閘管級單元進行例行測試。由于直流輸電系統中晶閘管級單元數量龐大且晶閘管試驗項目繁多,采用分離試驗的方式,工作量巨大,因此設計并實現針對換流閥晶閘管級單元的綜合測試系統具有重要工程價值。對晶閘管級單元的工作原理進行分析,結合IEC60700-1標準,提出換流閥晶閘管級單元的試驗內容、原理及方法,并將開發的測試系統應用于±800 k V特高壓直流輸電工程換流站的晶閘管換流閥試驗,測試結果證明該測試系統設計合理,滿足工程應用需求。
756-761
電網技術雜志配用電大數據技術

電動汽車充電站規劃、運行中的大數據集成應用

摘要:當前充電站存在數據缺失、數據實時性不高的問題,為優化充電站的規劃和運行方案,需合理利用海量異構、多態、主體多樣、共享難的電動汽車相關數據,這些數據具備大數據的典型特征。而應用的難點在于:數據集成的方式既要成本低、易實施,又要滿足和外部系統集成的需要。這本身是一個矛盾。論文針對此展開討論。首先,分析了充電站規劃、運行中的大數據需求,數據來源、特征與應用難點。其次,提出了適用于充電站的4種大數據集成模式。在此基礎上,闡明了各集成模式的概念、內涵以及所涉及的具體關鍵技術,構建了基于4種集成模式的充電站大數據應用架構。最后,給出了應用4種模式的具體實例。
762-767

基于智能配電網大數據分析的狀態監測與故障處理方法

摘要:針對當前智能配電網傳統保護方法存在的整定復雜、配合困難以及適應性差等問題,提出一種基于智能配電網大數據分析的狀態監測與故障處理方法。首先,根據網絡關聯矩陣以及區域差分規則,對各節點測控一體化終端采集的電流、功率數據進行預處理;然后,將預處理結果在時間以及空間上進行數據融合,并生成高維時空狀態監測矩陣;此后,將此矩陣進行多維尺度降維以及局部異常因子檢測,以計算出各節點的局部異常因子(local outlier factor,LOF);最后,根據各節點LOF值的大小以及節點關聯關系,實現故障的檢測與定位。文中不僅給出了配電網線路故障的判據,還提出了傳感器故障場景下的防誤動判據。RTDS半實物閉環測試驗證了所提方法的有效性。
774-780

“大規模交直流混聯電網運行特性、風險及控制技術”專題征稿啟事

摘要:由能源資源分布特性及實際用電需求驅動,我國西部、北部大型煤電、水電及可再生能源基地向中東部地區輸電規模越來越大,以特高壓/超高壓線路為骨干網架、全國能源資源優化配置的形態格局已逐步形成。然而,更高電壓等級電網的快速發展、大規模的區域間功率交換和新能源發電波動也給電網運行帶來了很大的挑戰,具體表現為:電網側層級增多,結構復雜,靜態、暫態、動態和電壓、頻率等多種穩定形態并存,增加了電網穩定控制的難度;發電側新能源的隨機性、用電側負荷的不確定性,加劇了電網運行潮流的多變性,增加了運行調整控制的難度;交直流混聯,大量電力電子設備的應用,電磁暫態與機電暫態交織,交流網絡與直流系統耦合,增加了受端直流落點密集地區多回直流同時閉鎖的風險,等等。
780-780

基于隨機矩陣理論的配電網運行狀態相關性分析方法

摘要:配電網的運行狀態是各種影響因素共同作用的結果。為了挖掘各種影響因素與配電網運行狀態之間的內在聯系,提出一種基于隨機矩陣理論的相關性分析方法。首先提出一種增廣矩陣法,利用影響因素數據和電網運行狀態數據構造數據源矩陣。然后基于實時分離窗技術和隨機矩陣理論,分析數據源矩陣中元素的統計特性,并將分析結果與隨機矩陣理論的理論預測進行比較。在分析過程中,采用線性特征值統計量(如平均譜半徑)作為相關性指標。算例分析表明,該方法能夠實時、定量地分析復雜系統中海量數據的相關性,揭示1種或多種影響因素對電網運行狀態之間的影響。
781-790

“直流電網基礎理論及關鍵技術”專題征稿啟事

摘要:為深入探討直流電網發展現狀及未來技術路線,促進先進技術理念、科研創新成果和實施應用技術的推廣與交流,2015年7月6日至7日,中國電力科學研究院2015年第二屆"二零八"科學會議在北京召開。此次會議主題為"直流電網基礎理論、關鍵技術及應用",涉及直流電網需求分析及應用場景、直流電網形態格局及拓撲結構展望、直流電網關鍵設備的研究展望、直流電網電氣可靠性研究、新能源發電直流匯集輸送及協調控制技術、直流配電網關鍵技術與裝備、直流供用電應用前景及關鍵技術等七個議題。
790-790

基于負荷分解的用電數據云架構方案及應用場景

摘要:從負荷分解與監測(load disaggregation and monitoring,LDM)技術所能引發的大數據源革新這一角度出發,開展了用電大數據應用技術方案與用例的分析和討論。首先介紹了負荷分解與監測技術,闡述了其在采集負荷用電信息細節和借以建立用電大數據源方面的優勢。從其未來應用和實施的視角,給出了概念性的基于LDM的智能用電數據云解決方案和系統架構,進而著重討論了基于LDM所能實現的4個典型智能用電高級應用場景和相關用例,展現了LDM技術對于電力公司、電力用戶在革新電力大數據分析與應用等方面所具有的巨大潛力。
791-796

基于特性指標降維的日負荷曲線聚類分析

摘要:運用數據挖掘中的聚類技術對電力系統日負荷曲線進行分析,提出一種基于特性指標降維的日負荷曲線聚類方法——特性指標聚類(pattern index clustering,PIC),通過負荷率、日峰谷差率等6個日負荷特性指標對日負荷曲線進行降維處理,利用基于聚類有效性修正的德爾菲方法配置各指標權重,以加權歐式距離作為相似性判據,對日負荷曲線進行聚類。算例結果表明所提方法運行時間短,魯棒性好,提高了負荷曲線聚類質量,能直觀反映典型負荷曲線的特點。
797-803

電力用戶負荷模式提取技術及應用綜述

摘要:智能電網中智能儀表和傳感器獲取到的電力用戶消費數據劇增,從中提取電力用戶負荷模式,是負荷預測、分時電價制定和實施、負荷控制、用電異常、用電促銷、甚至信息存儲等的理論基礎和必要工作。文章首先介紹了負荷模式提取的流程和步驟,并以圖例闡述典型負荷分布的生成過程;接著對負荷模式提取涉及的理論和方法進行了總結,主要包括數據預處理方法、聚類方法以及評價指標,分析了它們對聚類結果的影響,介紹了其優缺點和適用范圍;然后對負荷模式提取技術的應用領域進行分析,結合典型配電網結構圖給出了5種負荷模式應用方式。最后對負荷模式提取技術發展及應用的趨勢從4個方面進行了展望。
804-811
電網技術雜志低碳電力技術

基于風險決策的風火發電權交易研究

摘要:風電與高排放火電之間進行發電權交易是用市場化手段促進風電消納、火電減排以及維護國家能源安全的一種有效手段。然而,風電出力波動性以及目前的風、火電成本差嚴重阻礙了2者之間開展發電權交易。對此現狀,首先搭建了風電和清潔火電同臺競爭的多買方市場;其次,將風電出力波動的平滑成本、火電的碳排放成本分別定義為風、火電的外部環境成本,納入到2者的發電成本中,并建立了與外部環境成本呈遞減關系的受讓方激勵。在此基礎上,針對外部環境成本隨機變化導致的交易風險,借鑒金融市場的風險管控理論和委托代理原則,以發電權交易風險最小為目標,構建了風火發電權交易模型。最后,算例結果驗證了所提模型的可行性與有效性。
833-839

基于DFIG頻率模型的風電功率爬坡事件預測方法

摘要:隨著風力發電的快速發展,風電出力的隨機波動性引起的風電功率爬坡事件將威脅電網的穩定運行,因此需要研究能夠有效預測風電功率爬坡事件的方法。首先介紹了傳統的爬坡事件定義,提出了一種基于頻率變化判斷爬坡事件的方法。然后建立了計及頻率偏差的雙饋異步風機(doubly-fed induction generators,DFIG)模型,采用狀態估計技術解決含DFIG的頻率估計問題,并根據利用狀態估計方法計算出的頻率偏差,生成相應指標,對風電功率爬坡事件進行預測。最后對含DFIG的IEEE 14、IEEE 30和IEEE 118改進系統進行仿真分析,結果表明,所提方法可成功預測風電功率爬坡事件的發生,并且提高了預測精度。
840-846

中長期風電功率的多氣象變量模型組合預測方法

摘要:為了預防和控制危害性風電功率事件,提出多氣象變量模型的組合預測方法,以實現中長期高精度風電功率預測。該方法利用數值天氣預報提供的氣象數據預測長期風電趨勢,同時局部采用多變量模型改善預測精度。為了保證多變量模型的有效性,首先采用Granger因果檢測法篩選出對風電功率預測有效的氣象變量。其次,針對不同氣象變量進行數據結構分析,并根據其動力學特性單獨建立合適的預測模型,然后采用線性或非線性機制對不同氣象變量預測結果進行組合,完成組合預測模型的建立。最后,通過對實例數據仿真,實現了中長期風電功率預測,并結合誤差分析驗證了組合預測模型的有效性,且預測結果為后續中長期風電功率事件分析提供了基礎。
847-852
電網技術雜志電力系統

計及振蕩過程的電力系統潮流轉移識別方案

摘要:為避免距離III段保護可能由潮流轉移引起誤動,運用WAMS的優勢提出一種計及振蕩過程的電力系統潮流轉移識別方案。根據非振蕩下潮流轉移與區內故障中線路三相電流不對稱程度、零序電流相對大小、正序電壓最小值的明顯差別,引入能區分二者的潮流轉移特征值(transfer power flow characteristic,TPFC)概念,基于TPFC提出識別判據;考慮到振蕩時電壓、電流大小隨系統功角變化可能影響判據的滿足情況,詳細推導出功角從0?到180?變化過程中分別發生潮流轉移與各類故障時TPFC的不同范圍,依此整定判據閾值和識別延時,闡述了方案的具體實施流程。對IEEE10機系統的仿真結果表明,所提方案能準確判別潮流轉移和各類故障,不受系統運行方式、潮流分布與過渡電阻的影響;不改變現行保護的延時跳閘功能,計算和通信負擔小,利于適應節點數較多的大電網,對有效預防級聯跳閘事故提供了參考。
853-860

旋轉潮流控制器與統一潮流控制器和Sen Transformer的對比

摘要:潮流控制器能夠優化電力系統的潮流分布,提高電力系統的穩定極限。目前主要有3種典型的潮流控制器,分別是旋轉潮流控制器(rotary power flow controller,RPFC)、統一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)和Sen Transformer(ST)。由于3種潮流控制器的機理各不相同,因此控制特性也各有差異。為此,研究了3種潮流控制器的工作原理,并分析了潮流控制器對輸電系統功率特性的影響。在此基礎上,從穩態控制特性、暫態控制特性、成本與損耗方面對3種潮流控制器進行了對比分析和仿真,總結了各自的優劣和適用場合,并指出了RPFC在電力系統潮流控制中的應用前景。UPFC控制性能很強,但成本高,承受故障能力弱;ST成本很低,但控制性能差;RPFC應用于電力系統的潮流控制具有較高的性價比,能夠滿足大多數情況下電力系統對潮流控制的要求,具有很好的應用前景。
868-874

雙饋型風電集中接入對暫態功角穩定的影響分析

摘要:大規模雙饋型風電集中接入對電網中傳統同步機組暫態功角穩定有重要影響。以含雙饋型風電集中接入的單機無窮大系統為對象,分析了風電對暫態功角穩定的影響。首先根據三相短路故障下具備低電壓穿越能力的雙饋風電機組暫態特性,得到了其阻抗等效模型。其次,推導了雙饋型風電直接接入與等容量替換同步機時的系統同步機功角特性方程,并分析了風電接入比例與傳輸線電抗對功角特性方程的影響,以及兩種風電接入方式對系統加減速面積、不穩定平衡點、穩定裕度的影響特性。然后,利用等面積準則分析了雙饋風電接入對暫態功角穩定的影響。研究結果表明,雙饋風電直接接入時,同步機暫態功角穩定性降低;等容量替換同步機時,同步機暫態功角穩定性提高。最后,通過仿真驗證了理論分析的正確性。
875-881

不確定環境下特高壓遠距離風電專用通道落點方案決策的靈敏度分析

摘要:特高壓風電專用通道落點布局需要綜合考慮風電有效輸出、電網結構合理優化、電網運行安全穩定等各個方面,是一個復雜的多目標決策問題,風電輸出的隨機性及電網結構的不斷調整又會給決策過程帶來不確定因素,這些不確定因素將直接影響到決策結果的穩定性,因此,對決策過程中的指標值和指標權重的不確定性進行靈敏度分析非常有必要。以此為目的,首先構建了風電落點方案優選評價指標體系,分析指出了各指標的不確定性和模糊性特點,其次為了客觀評價各綜合評價法的優劣,基于簡單加權的專家調查法、熵權法和灰色關聯分析法3種綜合評價法,分別以單一指標屬性值變化和多個主觀權重同時變化時采用不同的綜合評價法求得的各備選方案綜合評價值為樣本數據,引入云模型進行靈敏度分析,對比各綜合評價法下決策結果的魯棒性情況,幫助決策者選擇決策結果魯棒性更好的綜合評價方法。最后通過特高壓風電落點算例分析,驗證了此方法在實際工程應用中的有效性和進行靈敏度分析的必要性。
889-896

考慮不平衡電網電壓的虛擬同步發電機平衡電流控制方法

摘要:虛擬同步發電機(virtual synchronous generator,VSG)可實現分布式電源友好并網。然而,電網電壓不平衡時,傳統VSG控制會導致三相并網電流不平衡,為此提出一種VSG平衡電流控制方法。首先分析了VSG在電網電壓不平衡情況下存在的問題及其與傳統逆變器控制的區別;在此基礎上,利用VSG在dq坐標系下的特點設計電流指令計算方法,使VSG在各種類型的不平衡電壓下實現負序電流抑制。該方法計算邏輯簡單,且能夠實現不同工況下的自適應控制。仿真和實驗結果表明了所提控制方法的正確性和有效性。
904-909

具有同步發電機特性的并聯逆變器小信號穩定性分析

摘要:對于具有同步發電機特性的逆變器,現有的小信號穩定性分析及基于小信號模型的參數選擇分析中,由于建模過程中的近似及對穩態工作點變化的忽略,只能判斷參數變化對小信號穩定性影響的趨勢,分析結果不夠準確。為此,首先建立具有同步發電機特性的并聯逆變器的小信號模型,并計算特征根;確定參與因子表,分析了狀態變量和特征根的關聯程度。進而在計及參數變化引起穩態工作點變化的情況下,研究了下垂系數、線路參數、虛擬機參數、低通濾波器參數對系統特征根的影響規律,并對距虛軸較近的一對共軛特征根進行靈敏度分析,揭示了線路、虛擬機以及調節器等參數對該特征根對應模態的貢獻度。算例仿真結果驗證了分析結果的正確性。
910-917

電壓不平衡時交直流雙向功率變換器的控制策略

摘要:基于傳統雙環控制的三相AC/DC變換器因其能實現功率雙向流動、交流側單位功率因數運行而在交直流混合微電網中擔當鏈接橋梁的作用。當混合微電網交流側電壓不平衡時,三相AC/DC變換器的直流電壓將產生2倍于基波頻率的脈動,并導致交流電流產生大量的3次諧波分量,嚴重影響微電網的運行。在同步旋轉坐標下建立交流側電壓不平衡條件下的三相AC/DC變換器的數學模型,分析了系統在不平衡條件下的功率傳輸特性,改進了三相AC/DC變換器功率控制策略,同時利用超級電容快速充放電特性在直流母線接入一小容量的超級電容來平衡直流側功率的二次波動。仿真和實驗結果驗證了所提策略的可行性。
925-930

基于改進濾波及正負序分離法的鎖相環

摘要:針對諧波問題,提出了改進濾波法,采用對兩相靜止坐標系下的正交分量延時2個采樣周期的方法提取基波分量;為快速地分離正負序分量,提出了改進型延遲周期(delay signal cancellation,DSC)法,通過延時1個采樣周期的方法計算并分離正負序分量。對所提方法進行了詳細的理論推導,并給出了一般性的表達式。結合開環控制結構在Matlab中搭建了對應的鎖相環模型,最終通過實驗平臺進行了驗證,結果表明了所提方法的可行性。
931-937
電網技術雜志自動化

基于故障特征提取及最嚴苛工況尋找的換流器直流差動保護快速整定

摘要:現有換流器直流差動保護定值多來源于廠家推薦,一旦不合理需要修改并重新EMTDC仿真驗證,工作量成倍增加。提出了一種基于故障特征提取及最嚴苛工況尋找的直流差動保護快速整定方法。該方法不再反復地EMTDC仿真驗證,而是基于一次仿真結果,從提取波形故障特征以及尋找最嚴苛工況的角度獲取保護定值,整定速度大大提升。首先分析了保護特征量的影響因素,提出了一種換流器區內接地故障分析模型;然后采用變化時間窗提取了保護特征量的故障特征;最后給出了保護定值的指標,用于確定最嚴苛的工況。以糯扎渡特高壓直流工程為例,算例結果表明了所提整定方法的可行性。此外,結合故障特征的分布規律,還給出了直流差動保護分段的原則。
944-951

基于動態時間彎曲距離的小電流接地故障區段定位方法

摘要:動態時間彎曲(dynamic time warping,DTW)距離可度量2個時間序列的相似性,且具有良好的耐同步誤差特性和容錯特性。配電網發生單相接地故障時,流過線路健全區段兩側的暫態零序電流幾乎為同一電流,采樣數據差異小,DTW距離也較小;而流過故障區段兩側的暫態零序電流存在明顯差異,DTW距離較大;據此,提出一種基于暫態零序電流數據DTW距離的配電網小電流接地故障區段定位方法。當各饋線終端(feeder terminal unit,FTU)啟動算法檢測到接地故障發生后,將檢測到的故障前后共1個工頻周期的暫態零序電流采樣數據上傳主站,主站基于給定的故障區段搜索策略,通過計算相關暫態零序電流的DTW距離確定故障所在區段。該方法區段搜索效率高,故障定位速度快,各FTU啟動時間同步誤差及上傳數據誤碼對定位準確性影響小。仿真結果驗證了所提方法的正確性與有效性。
952-957

三種頻率偏移孤島檢測方法的性能比較

摘要:采用滑模頻率偏移(slide-mode frequency shift,SMS)法、Sandia頻率偏移(sandiafrequency shift,SFS)法檢測孤島時,并網逆變器存在相位檢測延時,會對孤島檢測盲區的精度產生一定的影響。為克服這一問題,在前期工作的基礎上改變下垂鎖相環的擾動參數,進而提出改進的頻率偏移孤島檢測方法(islanding detection method,IDM)。推導了3種孤島檢測方法在電網頻率突變、電網頻率偏離額定值2種情況下逆變器并網基準電流的表達式,分析了各自的諧波含量,在具有相同孤島檢測盲區的情況下所提IDM性能最優。仿真結果驗證了理論分析的正確性。
964-971

“配用電大數據技術”專題征稿啟事

摘要:大數據技術是當前國際信息科技前沿熱點,已引起世界范圍內的廣泛關注。目前電力公司在配電系統規劃、調度自動化、配電自動化、電能質量監測、電能信息采集、95598客戶服務、電能服務管理等配用電專業信息系統中積累了大量數據資源;營配數據貫通及與電力公司外部的社會公共數據集成,豐富了配用電數據資源;配用電數據呈現數據量大、數據類型多、價值密度低、增長速度快的特點,為開展大數據分析奠定了堅實的數據基礎。同時,分布式計算、高性能計算、實時數據庫等先進信息技術在電力公司也得到初步應用。為挖掘配用電數據價值,拓展其應用的深度,亟需探索解決大數據技術關鍵技術。
971-971

基于改進核主元分析法的三電平逆變器故障檢測

摘要:核主元分析法能夠有效利用提取的主元信息對系統運行情況進行評價,但實際應用中存在有效數據信息"淹沒"的問題。為更好地實現三電平逆變器開關管故障檢測,對傳統核主元方法進行改進,增加靈敏度分析,分別計算各變量對故障統計量的貢獻值,由此引入貢獻值權重矩陣對逆變器故障特征進行加權,加權后的數據可以消除由不同量綱和噪聲對數據造成的影響,同時可以反映故障數據的主要特征?;诖?計算不同開關管故障情況的權重矩陣,并對故障情況進行檢測,降低了系統的數據處理量,提高了故障檢測的準確性。實驗結果驗證了所提方法的有效性。
972-977

一種基于改進數字積分的高精度電流互感器在線校驗系統

摘要:針對傳統電流互感器校驗方式存在的問題,提出了一種電流互感器的高精度在線校驗方法,利用鉗形Rogowski線圈作為標準電流互感器,校驗時無需線路停電,且大大降低了標準互感器的體積和重量。鉗形Rogowski線圈的輸出需要積分,針對模擬積分器存在的溫度漂移、零點漂移等問題,設計了一種高精度的數字積分算法,有效提高了信號處理過程的準確度和穩定性。測試結果表明:校驗系統準確度可達到0.05級,該系統可在線路帶電的情況下實現對傳統電流互感器或電子式電流互感器的在線校驗,避免了停電造成的損失。
978-984

輸變電工程研究所

摘要:輸變電工程研究所是中國電力行業內從事輸變電工程機械力學領域科研、技術服務和試驗檢測的專業研究機構。是全國架空線路標準化技術委員會、中國電機工程學會輸電專業委員會、中國鋼結構協會塔桅鋼結構分會的掛靠單位。
F0004-F0004

特約主編寄語

摘要:直流電網是電能匯集、輸送和分配的一種手段。歐洲沿岸國家為了利用北海海上可再生能源,提出了利用高壓直流電網匯集并入歐洲電網的超級電網規劃。我國西部蘊藏著豐富的風能、太陽能、水能等可再生能源,未來新能源大開發和西電東送也面臨采用何種匯集方式、輸電形式、電網構架等問題。此外,直流配電網和直流供用電也是本研究領域的熱點,國內外已經出現了以試驗和研究為目的的工程應用,在電源和負載的適應性、供電質量、綜合效率等方面具有優勢。
I0001-I0002

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