电网技术

特约专稿

  • 大电网安全分析、预警及控制系统的研发

    汤涌;王英涛;田芳;徐得超;于之虹;张文朝;宋新立;郎燕生;付辉;裘微江;

    在对互联电网安全稳定问题进行了系统梳理和综合研究的基础上,提出了综合性的大电网安全稳定分析、预警及控制方法,完成了包括全过程安全评估、沙盘推演、广域分析及控制、专家系统等前沿技术的研发。所开发系统在调度自动化系统平台上完成了系统集成,并在国家电网仿真中心的数字电力系统上完成了测试。

    2012年07期 v.36;No.344 1-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 272K]

低碳电力技术

  • 电力碳排放区域分摊的原则与模型

    李保卫;胡泽春;宋永华;王广辉;

    电力行业是主要的碳排放部门,其碳排放产权的合理界定是区域减排合作的基础。针对电力跨区输送的碳排放产权界定问题,考虑电力供应的社会贡献和环境代价,提出了以公平性为基础的分摊原则。基于电力市场下潮流追踪思想,建立了碳流追踪数学模型。该模型通过追溯受电区域的电力来源进行碳排放产权的合理分配,有利于促成区域减排合作、促进能源结构和区域经济的协调发展。上述碳排放分摊原则和模型同样适用于电力碳交易市场,有利于从用户侧激励电力节能减排的实施。实际算例验证了上述方法的正确性和可行性。

    2012年07期 v.36;No.344 12-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 206K]
  • 低碳经济目标下我国电力需求预测研究

    范德成;王韶华;张伟;

    低碳经济对电力需求有较明显的影响,节能减排政策的实施,会使我国的电力需求产生巨大转变。文章选取了GDP、人口数、单位GDP能耗和单位GDP碳排放作为变量,为探讨低碳经济实现水平对电力需求的影响,设定了3种情景模式,并利用回归技术分别预测电力需求。最后,通过对比分析预测结果得出结论:电力需求可促进低碳经济目标的实现,我国应以电力为中心,以煤炭为基础进行能源结构调整;低碳经济影响了电力需求结构的变化,在技术进步潜力有限以及经济持续发展的基础上,2020年我国煤电比例应降为59.58%左右。

    2012年07期 v.36;No.344 19-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 172K]

特高压输电技术

  • 特高压直流输电接地极附近的土壤结构对变压器直流偏磁的影响

    杨永明;刘行谋;陈涛;杨帆;项丹;

    "十二五"期间,我国将全面推广特高压直流输电线的建设,许多新的科学、技术问题出现。我国幅员广阔,土地结构复杂,因此针对不同的土壤结构对特高压直流接地极地表电位、中性点接地的变压器偏磁进行了研究。首先建立了水平双层土壤模型及其地表电位计算公式,以6种不同的土壤为例,分别流入3 000、4 500和5 000 A直流电流,计算了距离其接地极不同距离的地表电位,根据地表电位计算了偏磁电流的大小,分析了偏磁电流对变压器励磁电流畸变率的影响。结果表明:土壤电阻率越大,流入变压器的直流电流越大,引起的直流偏磁现象越严重,以双层土壤为例,当第2层土壤电阻率从1 000.m增加到3 000.m时,偏磁电流畸变率从24.2%增加到36.5%。随着接地点距离变压器中性点距离的增大,地电位减小,当距离大于60km时,地表电位趋近于零。在选择变电站的站址时,需要根据土壤结构计算偏磁电流及其畸变率,确定合理站址。

    2012年07期 v.36;No.344 26-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 381K]
  • 特高压气体绝缘开关设备接地系统环流计算与分析

    王飞鸣;林莘;徐建源;

    特高压系统电压等级高、容量大,壳体环流和地网环流相对很大,在稳态运行下产生相当大的环流损耗。结合我国某特高压开关站,根据电磁互感器的基本原理,提出了气体绝缘装置(gas insulated switchgear,GIS)/混合气体绝缘装置(hybrid gas insulated switchgear,HGIS)外壳仿真计算等效电路模型。采用Π型等效电路表示接地体单元,运用数值计算方法对接地系统的电气参数进行优化计算。分析表明,采用双层水平地网可以将主地网环流控制在20 A以内、次地网环流控制在700A以内,但相应的短接线电流较大。分析了壳体参数对壳体环流的影响,得出了深垂直接地极和短接线降低地网环流的效果,并提出了最佳的设计方案。最后给出了特高压接地系统各部分的环流值及相应的温升数据。

    2012年07期 v.36;No.344 33-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 403K]
  • 1000kV直流高压分压器的比对与不确定度评定

    毛艳;李庆峰;李毅;黄瑞平;魏杰;

    随着我国特高压直流输电工程的全面启动,直流输电电压等级也由500 kV提高到800 kV。为了使现有的特高压直流电压发生器的工作电压满足特高压直流输电技术发展的需要,将澳大利亚国家计量院研制的1 000 kV直流高压分压器测量系统作为标准直流高压分压器,采用电压比测量方法,与户内1 800 kV直流高压分压器进行了比对试验。通过对测量不确定度各项影响分量的综合评定,表明1 800 kV直流高压分压器在1000 kV工作电压下的分压比变化率小于0.5%,能满足开展特高压直流绝缘技术研究和特高压直流设备相关产品检测工作的需要。

    2012年07期 v.36;No.344 38-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 175K]

输配电技术

  • 裕隆换流站换流阀阀基电子设备投旁通对故障的研究

    陈争光;汤广福;魏晓光;陈龙龙;

    针对投旁通对结束时因脉冲频率转换产生延时而出现误触发的问题,提出一种基于最短作业优先算法[1]的控制策略,核心思想是投旁通对结束后不直接检测信号的频率是10 kHz还是1 MHz,而是先在程序上认为投旁通对命令(bypass pair order,BPPO)有0、1两种状态,BPPO信号为1 MHz时置为1,其他时候均置为0。如果检测到BPPO的状态不为1,则认为投旁通对结束。此过程只需延时几s,由于延时时间较短,在此期间识别不出控制脉冲,可以有效地避免误触发的发生。基于这种改进控制策略设计的阀基电子设备已经在实时数字仿真器联调试验中得到应用。试验结果表明该控制策略能有效消除原保护方法因误触发而产生的短路电流,减小了系统误动作的机率。

    2012年07期 v.36;No.344 43-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 250K]
  • 基于暂态行波时频特征的输电线路故障检测与选相方法

    林圣;梅俊涛;陈双;何正友;钱清泉;

    基于暂态量的故障时刻检测与故障选相方法速度快、灵敏度高,符合发展超高速保护的要求。输电线路故障产生的暂态行波信号在时域上和频域上都包含了丰富的故障信息,首先利用小波的多分辨率分析对三相暂态电流行波进行分解并将其重构至不同频段;然后在一时频窗内定义信号的时频特征向量以充分反映信号的时频特征,并利用相关系数来刻画信号的时频特征及其变化规律,以此提出基于暂态行波时频特征的输电线路故障检测与故障选相方法。该方法的可靠性及适应性由基于PSCAD/EMTDC的仿真试验验证。仿真试验结果表明,基于时频特征的故障检测精度高,故障选相结果准确,且不受故障距离、故障时间、过渡电阻的影响,同时所需故障数据窗短,对实现超高速保护有积极的借鉴意义。

    2012年07期 v.36;No.344 48-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 275K]
  • 四分裂导线运行电流分组融冰方法与现场试验

    张志劲;蒋兴良;孙才新;胡建林;胡琴;

    输电线路导线覆冰事故严重威胁电力系统的安全、可靠运行,特别是500 kV网架主干线路一旦发生覆冰事故,可能导致系统解裂。提出了利用四分裂导线运行电流分组融冰方法,并进行了现场试验验证。研究结果表明:四分裂导线采用绝缘间隔棒,并在需要融冰的线路档距两侧安装合适的分合闸控制开关,可将分裂导线运行电流集中到某一根子导线或某一组子导线上,从而提高该融冰子导线电流密度并实现融冰;四分裂导线的覆冰形状和类型与气象环境参数有关;四分裂导线融冰过程包含导线升温冰层旋转阶段、冰层融化阶段和冰层脱落3个阶段;采用合理的四分裂导线运行电流分组融冰方法,可以实现四分裂导线融冰和脱冰,其融冰快慢与电流、环境温度、风速等有关。

    2012年07期 v.36;No.344 54-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 245K]
  • 不同电压等级同塔四回输电线路零序电流补偿系数整定研究

    胡志坚;姜美玲;

    不同电压等级同塔四回输电线路发生接地短路时,由于零序互感对接地距离保护的影响,测量阻抗产生的偏差可能导致保护误动或者拒动。为此在现有整定方法的基础上,同时计及零序互感和零序电容电流的影响,分析了不同电压等级同塔四回输电线路在不同运行方式下的零序电流的方向,对零序电流补偿系数的计算方法进行了改进,给出了同塔四回线路在各种运行方式下的零序电流补偿系数,提出了利用微机保护的定值切换来提高接地距离保护的动作性能的措施。最后利用PSCAD对不同电压等级的500 kV/220 kV同塔四回输电线路进行了仿真,仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性。

    2012年07期 v.36;No.344 60-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 214K]

电能质量

  • 改善微网电能质量的有源电能质量调节器研究

    吴在军;杨雷雷;胡敏强;李澍森;

    提出在微网交流母线和低压配网公共连接点之间并入有源电能质量调节器,可改善微网电能质量,减小微网接入对低压配网电能质量的影响。提出了基于瞬时无功理论的同步锁相方法,准确分解出公共连接点电压基波正序分量,进而求得其相位。由补偿电流控制策略计算得到参考电流,控制有源电能质量调节器实时向微网补偿谐波电流和无功电流,即使在三相负载不平衡时,使公共连接点三相电流平衡且为正弦波,从而平衡公共耦合点的三相电压。Matlab/Simulink仿真结果证明了所提同步锁相方法和补偿电流控制策略的有效性。

    2012年07期 v.36;No.344 67-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 443K]
  • 基于三次样条插值时域采样重构的间谐波检测新算法

    金维刚;刘会金;

    首先用加汉宁窗的插值快速傅里叶变换(fast Fouriertransform,FFT)算法确定准确的基波频率,并且根据基波频率和时域原始采样序列,利用三次样条插值方法重构一个新的等间隔序列,重构序列是严格整基波周期截断的,而且在每基波周期内包含整数个重构点;然后用FFT算法对重构序列进行处理,计算出所有基波和谐波的参数;接着,将基波和谐波成分从重构序列中减掉,则剩余序列中只包含间谐波成分;最后,再次用加汉宁窗的插值FFT算法和最大谱峰搜索法对剩余序列进行处理,每确定一个间谐波成分的参数就将该间谐波成分从剩余序列中减掉,如此循环,直至确定每一个间谐波成分的参数。该算法排除了基波和谐波对间谐波的影响,也避免了大幅值间谐波对小幅值间谐波的泄漏影响,因而对基波、谐波和间谐波参数的检测均有很高的精度,仿真和实验证明了该算法的正确性和有效性。

    2012年07期 v.36;No.344 74-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 355K]
  • 基于模糊集对分析法的电能质量综合评估

    刘俊华;罗隆福;张志文;许加柱;

    在进行电能质量综合评估时,选用电压偏差等7个指标作为其评估指标体系,然后,通过多位专家应用层次分析法确定其指标权重,但是层次分析法确定权重时人为主观因素的影响较大,文中,运用灰色关联分析法避免多位专家意见不统一造成的权重分配错误,使评估过程更加科学合理;针对电能质量综合评估指标的不确定性,引入集对分析法,将各评估指标与评估标准组成一集对,建立了电能质量综合评估的模糊集对分析模型,实例结果验证了模糊集对分析进行电能质量评估的有效性。

    2012年07期 v.36;No.344 81-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 145K]

电力市场

  • 峰谷分时电价下的用户响应行为研究

    阮文骏;王蓓蓓;李扬;杨胜春;

    在基于消费者心理学原理建立的峰谷分时电价下用户响应模型的基础上,根据峰谷分时电价制定过程需要,准确把握用户响应特性的需求,基于加权最小二乘法建立了用户响应度曲线的参数辨识模型;提出了用户真实响应度曲线的获取是一个利用历史数据反复修正的过程,并解决了分段线性的响应度曲线的拐点处理问题;然后针对峰谷电价不同实施情况的用户,制定了峰谷分时电价下用户响应行为的实时仿真流程,并用实例说明了上述模型的有效性和优越性。

    2012年07期 v.36;No.344 86-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 310K]
  • 基于机组综合状态评价策略的大型水电站精细化日发电计划编制方法

    王永强;周建中;莫莉;张睿;张勇传;

    为减小水电站日发电计划与实际运行的偏差,提出一种基于机组综合状态评价策略的大型水电站精细化日发电计划编制方法。依据机组综合运行状态评价策略,确定机组优先开停次序;考虑水量、水库库容、机组运行限制等多重安全生产约束条件,以发电量最大为目标建立大型水电站日发电计划精细化模型,将其分解为机组组合子问题和开机机组最优流量分配子问题;采用原始量子进化算法和实数差分量子进化算法循环嵌套求解,获得水电站精细化日发电计划最优解。将所提算法应用于葛洲坝水电站并与其他求解方法对比,结果表明所提精细化日发电计划编制方法求解精度高,优化效果好。

    2012年07期 v.36;No.344 94-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 169K]
  • 考虑系统运行不确定性的电力市场均衡模型

    杨彦;张尧;陈皓勇;杜挺;

    电力系统运行与规划过程中存在众多不确定性因素,这给电力市场分析带来挑战。针对负荷不确定性与随机线路故障停运,建立了考虑系统运行不确定性的电力市场线性供给函数均衡模型。在该模型中,通过枚举所有可能的系统运行场景来处理不确定性因素。由于各系统运行场景的出现概率不同,发电厂商在各系统运行场景的收益不尽相同,因而面临相当大的决策风险。针对随机市场博弈的特点,扩展改进了协同进化算法,并进一步将其运用于求解随机市场均衡。以一个修正的9节点测试系统作为算例来分析说明所建立电力市场模型与协同进化算法的有效性。

    2012年07期 v.36;No.344 100-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 179K]
  • 季度周期模型在我国用电量预测中的应用研究

    范德成;王韶华;张伟;

    针对我国仍然存在的季节性缺电问题,根据电力季用电量的周期性变化特点,利用季节周期预测法构建了用电量的季度周期模型来预测未来的季度用电量。根据季节变化特征、电力供需状况、数据可得性等,选取我国2002年第1季度—2007年第4季度的季度用电量作为样本,建立我国用电量的季度周期模型。计算结果表明,预测效果较好。并利用2008年1季度—4季度的数据对季节周期模型进行自适应矫正,使得预测更灵活、精度更高。根据所构建的预测模型预测了我国2012—2014年的用电需求量。

    2012年07期 v.36;No.344 106-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 103K]
  • 智能电网条件下能效电厂参与市场竞价的分析模型及效益测算

    李泓泽;王宝;郭森;

    从电力需求侧管理角度考虑,能效电厂(efficiency power plant,EPP)类似于传统电厂,能够向电力系统供应等效电能。构建了智能电网条件下EPP参与市场竞价交易的分析模型及其综合效益测算指标。以IEEE30节点电力系统某24 h交易周期为例,对EPP参与竞价交易前后的包括市场出清价、各机组发电量、网损、EPP机组利润在内的市场交易结果及系统负荷特性进行了对比分析,并测算出了各EPP的综合效益值。结果表明:EPP参与市场竞价交易后,不仅有利于电力用户和供电企业,更有助于电力系统的经济、稳定运行,因而存在着很高的综合效益。

    2012年07期 v.36;No.344 111-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 192K]
  • 常德地区负荷特性及其影响因素分析

    廖峰;徐聪颖;姚建刚;蔡剑彪;陈素玲;

    根据常德地区历史负荷和气象数据等相关资料,统计了该地区负荷特性指标,研究分析了当前该地区的负荷特性和影响负荷变化的主要因素。然后,分别分析各主要影响因素对该地区负荷的影响。针对各主要影响因素来具体分析其对地区负荷的影响程度、影响负荷所占的比重和影响的时段,并量化分析各部分负荷与影响因素的关系。最后,根据分析结果对该地区负荷预测工作提出相应的建议。

    2012年07期 v.36;No.344 117-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 288K]

高电压技术

  • 基于聚类-小波神经网络的油纸绝缘气隙放电发展阶段识别方法

    陈伟根;凌云;甘德刚;蔚超;岳彦峰;

    基于油纸绝缘气隙放电模型,在实验室搭建了气隙放电及其发展特性研究试验平台;采用恒压法,对其进行局部放电发展特性实验;提取了局部放电最大放电量相位分布、平均放电量相位分布、放电次数相位分布以及局部放电幅值分布中的29个特征参量,通过核主成分分析,采用系统聚类对放电不同的发展阶段进行划分。建立了基于聚类-小波神经网络的放电发展阶段识别方法,识别结果表明:所建立的识别方法能很好地根据放电有效特征量识别放电所处阶段,与系统聚类分析结果基本吻合。

    2012年07期 v.36;No.344 126-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 277K]
  • 输电线路绝缘子新型防冰涂料及其性能研究

    彭向阳;姚森敬;毛先胤;许志海;贾志东;

    针对当前输电线路防冰涂料低温憎水性和防冰性能的不足,提出了一种基于电热效应和冰水开关原理,具有良好憎水特性和半导电特性的的输电线路绝缘子主动式防冰涂料及其应用方式。人工气候室的试验表明,该种涂料具有良好防覆冰性能,可有效阻止冰层在输电线路绝缘子表面的形成。涂料绝缘子的雨闪、污闪耐受试验表明,涂料绝缘子在非覆冰期泄漏电流较小、损耗较小,与正常无涂料绝缘子一致,雨闪电压明显高于污闪电压,污闪电压也高于无涂料绝缘子,同时绝缘子串的工频电压分布也得到明显改善,输电线路绝缘子新型防冰涂料具有良好的综合防冰效能。

    2012年07期 v.36;No.344 133-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 483K]
  • 基于受端供电可靠性的检修策略分析

    刘有为;弓艳朋;

    为便于分析例行停电检修对受端可靠性的影响,将供电网简化为单电源供电、双电源完全冗余供电和双电源不完全冗余供电3种类型,将电源端的所有供电设备等值为一个逻辑设备,并假设其可靠度服从指数分布。在此基础上,提出了一套受端供电可靠性的分析方法。应用该方法,分析了更换/检修时间比、例行停电检修时间、设备故障率、检修效果等对受端供电中断时间的影响。分析结果表明,若不考虑计划停电和非计划停电的差异,对于单电源或双电源不完全冗余供电的情形,不进行例行停电检修时受端供电中断时间最小;对于双电源完全冗余供电的情形,仅对更换/检修时间比较大、故障率较高的设备,才比较适宜安排例行停电检修。

    2012年07期 v.36;No.344 139-143页 [查看摘要][在线阅读][下载 135K]
  • 交直流同塔混架下输电线路绕击耐雷性能分析

    程艳;孙树敏;慕世友;师伟;孙秋芹;李庆民;

    电网规模的扩大和线路走廊的缺失,使得某些特殊条件下的交直流线路同塔架设成为可能,而绕击是特高压输电线路雷击跳闸的主要原因。通过综合分析国内外现有的交流同塔双回、直流双极以及交直流同塔混架的杆塔结构模型与参数,针对1000kV交流特高压双回和500kV直流超高压双极同塔混架输电,提出了一种新的混架杆塔模型。针对交流双回和直流双极的同塔混架线路,采用改进的电气几何模型,考虑长间隙放电特性和导线工作电压的影响,同时纳入极线和相线之间的相互屏蔽关系,对输电线路的绕击耐雷性能进行了分析。基于构建的ATP-EMTP仿真模型,获取了直流极线和交流相线的绕击耐雷水平。通过编程计算,分析了不同杆塔呼称高度、地线保护角和地面倾角等参数对交流、直流线路各自绕击跳闸率的影响,为改善交直流同塔混架输电线路的绕击耐雷性能提供了参考依据。

    2012年07期 v.36;No.344 144-148页 [查看摘要][在线阅读][下载 266K]
  • 安装避雷器后10kV配电线路的雷电感应过电压特性

    王希;王顺超;何金良;曾嵘;

    安装避雷器是减少配电线路雷击故障的主要措施。采用时域有限差分(finite difference time domain,FDTD)算法求解多导体传输线场线耦合方程,重点研究安装避雷器的配电线路雷电感应过电压的波形特性和统计特性。对比分析了10 kV配电线路在有/无避雷器,不同避雷器安装密度时感应过电压的波形和幅值。对不同避雷器安装密度时是否考虑直击雷的情况下线路最大感应过电压特征进行了分析,给出了安装避雷器后最大感应过电压概率分布、绝缘闪络率和闪络次数等统计结果,以及配电线路避雷器的推荐安装密度。

    2012年07期 v.36;No.344 149-154页 [查看摘要][在线阅读][下载 309K]
  • 大型电力变压器损耗测量不确定度分析

    刘锐;李金忠;张书琦;汤浩;赵志刚;

    为指导大型电力变压器损耗测量设备的选用,实现精确损耗测量,分析了造成大型变压器损耗测量不确定度的各种因素,并对这些因素造成的不确定度进行定量计算,最终对单个因素造成的不确定度进行合成,得到整体测量系统的测量不确定度。基于对损耗测量不确定度的分析,确定测量系统的相位测量精度是影响测量不确定度的最主要因素。定量分析和比较了使用不同测量系统进行损耗测量的不确定度,结果表明,使用0.01级的电压和电流互感器配合Fluke Norma5000型功率分析仪(或性能接近的功率分析仪产品),大型电力变压器损耗测量的不确定度可控制在2%以内,是适合于大型变压器损耗测量的测量系统。

    2012年07期 v.36;No.344 155-160页 [查看摘要][在线阅读][下载 178K]
  • ±500kV宜华直流输电线路雷电性能评估研究

    岳灵平;陆利平;章旭泳;戴建华;

    宜华线500 kV直流输电线路具有塔身高、引雷面积大、易遭雷击的特点,需对其防雷性能进行科学的评估。文章采用改进的电气几何模型,计算了500 kV超高压直流输电线路的绕击闪络率,并利用EMTP建立并分析了反击耐雷性能研究模型,计算结果表明各种极线布置方式的绕击耐雷性能和反击耐雷性能存在差异,其中极线排列方式、地面倾角、保护角、杆塔高度和结构等因素对线路雷电性能有显著的影响。

    2012年07期 v.36;No.344 161-165页 [查看摘要][在线阅读][下载 248K]
  • 500kV源安二线的防雷改造研究

    曾季冬;陈水明;杨立春;

    冀北大同超高压供电公司所辖500kV源安二线是2003年4月投产的,由于沿线经过山区,每年发生1~3次雷击跳闸事故。针对此问题,采用蒙特卡罗法对该线路的防雷性能进行计算分析,并于2006年提出综合治理措施,包括接地网改造、安装防绕击避雷侧针、安装线路避雷器等。计算结果以及2007—2009年的运行结果证明了500kV源安二线防雷综合治理措施的有效性以及蒙特卡罗法的有效性。

    2012年07期 v.36;No.344 166-171页 [查看摘要][在线阅读][下载 378K]
  • 考虑输电线路走廊地闪密度的防雷措施效果评估

    张宇;杨坚;万军彪;李阳林;刘衍;

    为使防雷措施的效果评估更加接近工程实际情况,提出采用单位雷击跳闸率评价防雷措施效果的方法。该方法以实际雷电观测数据和输电线路运行记录为基础,将雷击跳闸率归算到同一地闪密度水平,弥补了仿真计算和模型试验需要简化和假设的不足,克服了单纯采用雷击跳闸率指标或仅进行年雷暴日归算的评估方法的片面性。对江西电网输电线路广泛应用的负角保护针、防绕击避雷针分别进行了效果评估。结果标明电压等级越低,防绕击措施所起的效果越弱,并给出了定量评价结果。

    2012年07期 v.36;No.344 172-175页 [查看摘要][在线阅读][下载 151K]

新能源与分布式发电

  • 风力发电机集团式接入电力系统的故障特征分析

    张保会;王进;李光辉;郝治国;薄志谦;

    我国风电场多为集团式接入电力系统,风电场并网对系统安全运行及继电保护正确动作的影响越来越突出。由于风电场的容量相对较小,而且风机出口电压很低,从高压侧来看,风力发电机、箱式变压器及相应低压电缆相当于一个很大的限流电抗,即风电场侧的正负序等值阻抗远远大于系统侧的等值阻抗;对于零序网络,风电场主变压器的中性点直接接地,故障期间风电场侧的零序等值阻抗仅包括输电线路与主变的零序阻抗。因此风电场侧保护背侧的正负序阻抗远大于零序阻抗,属于典型的弱馈电源系统,风电场侧保护感受到的故障电流几乎全部为零序分量,非故障相电流在幅值与相位上均与故障相电流近乎相同,使保护的正确动作受到很大影响。以某风电场送出线故障为例,对风电场接入后,风电场侧保护感受到几乎全部零序故障电流而不正确动作的现象进行了分析,并在PSCAD/EMTDC下建立了实际风电场模型,对这一现象进行了仿真再现,并对其影响因素进行了分析。

    2012年07期 v.36;No.344 176-183页 [查看摘要][在线阅读][下载 254K]
  • 大规模风能开发的动态模型及关键影响因素分析

    赵文会;谢品杰;侯建朝;施泉生;

    大规模开发风能资源,制定合理的风能发展策略,需要考虑风电系统自身的各个主要指标,并界定其中的关键影响因素。在系统分析的基础上,构建了风电系统动态方程,结合风电系统技术进步情况对系统参数进行了估计。以中国大规模开发风能潜力为例,对快速发展和中速发展2种战略下的风电系统各主要指标随时间变化情况分别进行了模拟和敏感性分析。研究表明:由于受工业技术进步水平的限制,风电设备的生产能力是影响不同发展战略成败的关键因素,而系统能耗、投资、成本和碳排放等指标则不会起决定性作用。

    2012年07期 v.36;No.344 184-190页 [查看摘要][在线阅读][下载 143K]
  • 分布式发电并网无缝切换控制算法设计与实现

    王晓寰;张纯江;

    并网切换过程中冲击电流电压过大严重影响并网逆变器、大电网及本地负载的正常工作。为减小分布式发电并网过程对电网的冲击,提出了基于加权控制的三相逆变器并网无缝切换控制策略,解决了切换过程中存在不可控现象造成的电压电流冲击问题,给出了加权控制策略中参数的设计方法,探讨了加权系数对切换暂态的影响。该控制方法在不增加系统复杂度的前提下,实现了并网无缝切换。仿真和实验结果验证了该方法的正确性和可行性。

    2012年07期 v.36;No.344 191-194页 [查看摘要][在线阅读][下载 580K]
  • 大规模风电接入的继电保护问题综述

    焦在强;

    对国内外大规模风电接入电网的继电保护问题进行了综述。首先分析了不同类型风电机组短路电流的幅值和衰减特征,以及影响风电场短路电流的因素。其次讨论了风电场内集电线路的故障特征和相应的保护策略。然后针对高压输电系统保护对风电接入的适应性,分析了零序保护、重合闸和距离III段的性能以及相应对策。最后,建议应当从加强风电机组故障特性研究、组织力量开展保护用风电机组电磁暂态通用模型研究、开发适用于风电场集电线路和网络保护的网络化保护新原理与新技术以及加强风电场与电网在保护和控制方面的协调配合4个方面展开研究工作,解决继电保护面对的问题。

    2012年07期 v.36;No.344 195-201页 [查看摘要][在线阅读][下载 145K]

电力系统

  • 改进整数变量辨识方法在机组组合问题中的应用

    李洪才;郭瑞鹏;陈海良;

    如何辨识待定整数变量,是机组组合问题中的难点,为此在综合考虑机组不同出力水平对成本的影响、系统时段耦合、系统备用以及网络安全等约束的情况下,提出了待定整数变量辨识方法。首先对各线性化目标函数进行安全约束机组组合松弛计算,根据所得结果按给定规则确定所有在全时段机组状态出现启停的机组集合,有效缩小了机组组合的寻优空间。在不影响最优解的前提下,利用负荷曲线特异性截取技术,加速了待定整数集合识别过程,提高了计算效率。算例结果验证了该方法的有效性。

    2012年07期 v.36;No.344 202-206页 [查看摘要][在线阅读][下载 176K]
  • 基于局部电压稳定指标的电压/无功分区调节方法

    姜涛;陈厚合;李国庆;

    提出一种局部电压稳定指标和动态经济压差法相结合的电压/无功分区调节新方法。首先利用局部电压稳定指标对系统负荷节点的电压稳定度进行排序;接着针对排完序的负荷节点划分电压/无功调节区,推导并采用局部电压稳定指标灵敏度计算调节区内各负荷节点间电压相互影响程度,根据节点间电压相互影响程度辨识区域内的电压/无功调节关键节点和非关键节点;然后借助动态经济压差法计算电压/无功调节关键节点无功补偿量;最后将所提方法应用于IEEE-14系统中,算例仿真结果验证了文中所提方法的可行性和有效性。

    2012年07期 v.36;No.344 207-213页 [查看摘要][在线阅读][下载 157K]
  • PSASP用户自定义建模优化算法研究

    孟新军;徐得超;李亚楼;

    针对电力系统分析综合程序(power system analysis software package,PSASP)中现有的用户自定义(user-defined,UD)建模功能存在诸如方便性、灵活性、计算精度、仿真效率等方面的不足,笔者对其进行了优化升级,以进一步满足用户进行大规模电力系统仿真分析的需要。为此,提供了2种优化措施,一是采用一种拓扑结构排序算法,即Kosaraju算法;二是引入用户自约定临时变量。最后,通过PSASP中36节点机电暂态算例和小干扰稳定算例对2种优化方法进行验证,算例结果证明了该方法的有效性。

    2012年07期 v.36;No.344 214-218页 [查看摘要][在线阅读][下载 224K]
  • 基于母线间脆弱信息协调的配电网低电压风险评估

    孟祥萍;片兆宇;张龙斌;苑全德;张红;

    母线脆弱性不仅受其自身运行条件的影响,而且还受制于与其相连母线的脆弱性。现有母线脆弱性评估算法在低电压评估时大都忽略了母线间脆弱信息的相互影响,仅对母线进行独立评估,降低了评估的准确性。为此,引入现场人员对母线间相互影响的评价,利用层次分析法与模糊综合评价相结合对其进行量化,通过求取母线间脆弱信息协调影响系数,得到综合低电压风险评估指标。算例结果验证了该算法的有效性。

    2012年07期 v.36;No.344 219-223页 [查看摘要][在线阅读][下载 172K]
  • 基于模糊聚类和学习自动机的多目标无功优化

    王玉荣;万秋兰;陈昊;

    电力系统无功补偿需确定无功补偿的选点及具体的补偿容量。基于模糊聚类的方法寻找系统薄弱节点,得到候选节点信息,动态聚模糊类过程中采用了U/U0指标、指标和电压偏移指标。综合考虑发电成本和无功投入成本最小、电压偏移最小和有功网损最小化,建立了候选无功补偿节点的多目标优化模型,并采用学习自动机法获得优化问题的最优权衡解。采用模糊聚类法和学习自动机法对IEEE 57节点测试系统进行算例分析,分析结果表明了所提方法的有效性。

    2012年07期 v.36;No.344 224-230页 [查看摘要][在线阅读][下载 310K]
  • 基于多种群蚁群算法的多目标动态无功优化

    周鑫;诸弘安;马爱军;

    为在负荷变动条件下提高动态无功优化控制变量的调节效率和满足全天动作次数的限制,将全天电能损耗最小、有载调压变压器分接头动作次数和电容器投切次数分别最少作为目标函数,建立新的多目标动态无功优化模型。针对该模型提出改进的多种群蚁群算法,利用多种信息素交换方式,满足动态无功优化多目标、强时空耦合的特点,避免了蚁群算法陷入局部最优解。通过对IEEE14、IEEE 30系统计算验证模型和算法的可行性和有效性。结果表明:该模型和算法能够降低系统能量损耗,提高电压质量。

    2012年07期 v.36;No.344 231-236页 [查看摘要][在线阅读][下载 220K]
  • 水电孤岛高压直流送出协调控制策略

    范园园;韩民晓;刘崇茹;丁辉;陈修宇;

    高压直流输电送端处于孤岛模式时,系统稳定性较差。由于送端与交流主网没有电气联系,在遭受故障的情况下,功率的不平衡可能导致发电机超速。针对水电孤岛高压直流送出系统提出了一种协调控制策略。基于高压直流功率调制机制和水轮机调速系统的研究,在提升高压直流输送功率的基础上,通过注入一个经PI环节优化的输送功率减少量,对原有的闭环控制策略进行了修改。在PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真环境下搭建了水电孤岛高压直流送出的模型,并通过仿真验证了所提出的协调控制策略的有效性。

    2012年07期 v.36;No.344 237-242页 [查看摘要][在线阅读][下载 247K]

自动化

  • 一种考虑时域特征的单端行波固有频率测距方法

    林圣;何正友;李小鹏;陈鉴;钱清泉;

    行波固有频率主成分的精确提取是影响基于行波固有频率测距方法测距精度的主要原因。在考虑行波时频特征的基础上提出一种新的基于行波固有频率的故障测距方法:首先利用小波变换的尺度图得到固有频率主成分的粗略值,并在此频率值的邻域内对信号的时域特征进行分析,提取信号的时域周期,从而得到更为准确的频率值,并据此频率值及系统参数计算故障距离。EMTDC仿真实验结果表明:该方法能在一定程度上提高故障测距的精度,且不受故障距离、故障电阻、故障初相角和故障类型的影响,能很好地适应不同的噪声水平。

    2012年07期 v.36;No.344 243-248页 [查看摘要][在线阅读][下载 333K]
  • 一种自主核优化的二值粒子群优化–多核学习支持向量机变压器故障诊断方法

    尹玉娟;王媚;张金江;袁鹏;詹俊鹏;郭创新;

    支持向量机(support vector machine,SVM)对于核函数及模型参数十分敏感,多核学习可降低模型的参数敏感性。提出了基于二值粒子群优化(binary particle swarmoptimization,BPSO)的多核学习SVM分类方法(BPSO-MKSVC)进行变压器故障诊断。多核学习支持向量机(multi-kernel support vector classifier,MKSVC)采用由多个基核线性组合的多核进行学习,其中每一个基核完成从特定样本空间提取故障特征,通过多面故障特征的线性组合,将学习分类问题转化为相应的凸规划问题进行迭代求解。采用BPSO优化算法对MKSVC中的基核数及模型参数进行优化,实现了参数的自主选择。与常用诊断算法相比,BPSO-MKSVC具有更高的诊断精度;与PSO优化的SVM方法相比,其具有更低的参数敏感性和更好的鲁棒性。

    2012年07期 v.36;No.344 249-254页 [查看摘要][在线阅读][下载 233K]
  • 智能用电互动服务平台的设计

    林弘宇;张晶;徐鲲鹏;皮学军;

    通过研究国内外智能用电服务的发展现状、技术支持和试点情况,分析了建设智能服务平台的重要意义。针对智能电网条件下的用户个性化、多样化服务需求,提出了智能服务互动平台系统方案和设备配置,重点介绍了平台系统架构、网络接口和关键设备等内容,并通过厦门智能互动社区试点项目介绍了互动服务平台的应用实践。最后对互动服务平台进行了总结和展望。

    2012年07期 v.36;No.344 255-259页 [查看摘要][在线阅读][下载 124K]
  • 谐振接地系统单相接地故障瞬时功率分析

    李斌;束洪春;

    针对谐振接地系统发生单相接地故障时故障信号呈现的非正弦特征,基于瞬时功率理论来挖掘细微故障特征,并展现能量在线路上的传递过程。讨论了系统发生单相接地故障时的暂态过程。对故障时线路上瞬时零序功率、瞬时实功率和瞬时虚功率进行了推导、计算和分析。通过对故障前后健全线路以及故障线路上瞬时功率的分解和比对,指出:健全线路在系统发生故障前后瞬时功率变化不明显;而故障线路在故障前后瞬时功率变化显著,线路上传递的瞬时能量和各相之间交换的能量均明显增大,特别是故障线路瞬时功率分解得到的振荡分量中含有故障前没有的不同频率的振荡成分。构造了基于瞬时功率的故障选线综合算法。按照故障前后瞬时功率变化量最大为故障线路的原则可实现故障选线。仿真验证该方法有效,而且物理意义清晰。

    2012年07期 v.36;No.344 260-268页 [查看摘要][在线阅读][下载 352K]
  • 智能电站控制-维护-管理系统集成中的安全隔离技术

    杨贤;冯加辉;李朝晖;程军;

    控制维护管理系统(control maintenance management system,CMMS)集成是实现智能化电站的基础,信息安全是系统集成中的关键问题。为此提出了CMMS安全隔离设计方法,分析了大型电站CMMS的安全现状,对系统网络进行安全分区,加装安全隔离装置;设计了一种新的数据传输策略,保证安全隔离后系统原有功能能够正常使用;并给出了实现安全隔离的硬件、软件部署方案。该系统已在葛洲坝电站成功应用,安全测试与实际应用表明,安全隔离后的CMMS运行稳定可靠,安全防护效果显著。CMMS的安全隔离为控制、维护和管理系统集成的安全设计提供了参考解决方案。

    2012年07期 v.36;No.344 269-274页 [查看摘要][在线阅读][下载 137K]
  • H.264帧内预测模式判定快速算法研究

    朱立;成卫;甘羽;华仁红;姜欣;李东亮;

    帧内预测是H.264编码中用来提升帧内编码压缩效率的编码工具,它通过计算和比较多种帧内预测模式下的宏块率失真代价,并选择最优的帧内预测模式来充分消除图像信号的空间冗余,提升视频信号帧内编码的压缩效率,但多种帧内预测模式下的宏块率失真代价计算使帧内编码运算量成倍增长,阻碍了其实际应用。为此,提出一种帧内预测模式判定快速算法,以提升H.264帧内编码的计算效率。该算法包括3个部分:1)加快4 4帧内预测模式判定的两级预测模式判定快速算法;2)加快宏块帧内预测模式判定的亮度分量帧内预测分区类型提前判定算法;3)融合上述2种算法的宏块帧内预测模式快速判定流程。测试结果显示,与H.264标准参考编解码器JM10.1相比,所提算法编码时间节省52%左右,峰值信噪比仅下降0.03 dB,码率增长约为2.5%。由此证明,所提算法能在保持视频压缩效率基本不变的前提下,有效提升视频编码的运算效率。

    2012年07期 v.36;No.344 275-280页 [查看摘要][在线阅读][下载 223K]
  • 考虑电容电流的同塔双回线接地距离保护零序电流补偿系数的整定

    李炜;陈剑;姜美玲;胡志坚;程小敏;

    分析了同塔双回线路在独立运行方式下零序互感和电容电流2种因素对零序电流补偿系数的影响。推导了接地距离保护的数学模型,在传统接地距离保护基础上,提出一种零序电流补偿系数整定新方法,即零序电流补偿系数为原始零序电流补偿系数、附加零序互感补偿系数与附加电容电流补偿系数之和,给出了零序电流补偿系数计算公式。PSCAD仿真结果表明,整定范围为线路80%时,线路末端故障情况下,所提方法比传统方法更能准确地反映故障位置,且能使两侧的距离I段保护范围有交叉,提高了同塔双回线路的距离保护性能。

    2012年07期 v.36;No.344 281-284页 [查看摘要][在线阅读][下载 253K]
  • 下载本期数据