电网技术

专家论坛

  • 特高压交直流输电系统可靠性分析

    曾庆禹;

    根据1 000 kV/800 kV交/直流输电系统结构建立基于确定性指标的输电系统串并联可靠性模型,提出评估方法,以相关的元器件和子系统实际运行可靠性指标评估两种输电系统可靠性,比较分析两种输电系统可靠性的特点,讨论两种输电系统强迫停运对电网运行稳定性的影响以及保持电网运行稳定措施的经济性。分析结果表明:1 000 kV大容量远距离交流输电系统的可靠性明显高于800 kV直流输电系统;1 000 kV双回路交流输电系统,800 kV直流输电系统按实际可利用功率运行,"单极闭锁联动调制"稳定控制可显著提高电力系统稳定性。

    2013年10期 v.37;No.359 2681-2688页 [查看摘要][在线阅读][下载 159K]

低碳电力技术

  • 含碳捕集电厂的低碳电源规划模型

    季震;陈启鑫;张宁;李晖;黄俊辉;康重庆;

    在发展低碳经济的时代背景下,各类低碳要素的引入将对传统电源规划的内涵与模式带来深刻的变化。与此同时,碳捕集电厂和碳捕集预留电厂将成为未来电源规划的重要选项。将低碳要素引入电源规划决策之中,在充分考虑传统电力系统安全、经济运行要求的前提下,建立了含碳捕集电厂的低碳电源规划模型,重点在规划层面考虑了碳捕集技术的不同配置选项和发展路线,实现对碳捕集和碳捕集预留技术的建模。所提出的低碳电源规划模型本质上是一个统一协调的规划模型,统一考虑了规划中的投资决策问题与运行模拟问题。最后,以我国某省的实际数据构造算例,验证了所提出的模型与方法的合理性与有效性。

    2013年10期 v.37;No.359 2689-2696页 [查看摘要][在线阅读][下载 200K]
  • 基于碳交易的含风电系统低碳经济调度

    张晓辉;闫柯柯;卢志刚;何守龙;

    随着"低碳经济"发展的持续升温,经济和社会的可持续发展对电力行业提出了低碳化发展的需求。风电作为最具竞争力的清洁能源之一,促进了电力低碳化的发展进程,同时风电出力的随机性对系统备用提出了更高的要求。建立低碳调度目标并引入碳交易,使碳排放成为赋有经济价值的可调度资源;在经济调度目标中引入旋转备用补偿成本以应对风电预测误差对系统带来的影响,引入风电场负效率运行补偿成本以弥补风电场技术弃风造成的经济损失。应用随机规划理论构建模型,提出了一种同时兼顾电能生产经济性和系统排放低碳性的新型低碳经济调度模型,实现多目标问题的单目标化。利用基于随机模拟的混合粒子群算法进行优化求解,通过算例验证所提模型与算法的合理性。

    2013年10期 v.37;No.359 2697-2704页 [查看摘要][在线阅读][下载 174K]
  • 计及风险备用约束的孤网系统环保经济调度

    罗毅;刘明亮;

    为解决风电、光伏发电出力的随机性给微网调度带来的问题,利用可再生能源的概率分布函数来描述系统中存在的不确定性因素,引入失负荷风险指标和风光浪费风险指标建立了考虑发电经济性和环保性的多目标模型,保证微网供电的可靠性和可再生能源的高效利用。采用改进型多目标粒子群算法求解该模型,然后通过熵权法决策出最终的调度方案,避免人为确定多目标权重问题主观因素的影响,使微网调度的整体效益达到最优,算例结果验证了所提模型及算法的有效性。

    2013年10期 v.37;No.359 2705-2711页 [查看摘要][在线阅读][下载 562K]
  • 新型的无隔离变压器单相光伏并网逆变器

    吴学智;尹靖元;杨捷;童亦斌;

    提出了一种采用双级无隔离变压器的新型单相光伏并网逆变器拓扑,由于光伏池板与电网零线直接相连,可消除光伏池板对地的共模电压,解决了共模漏电流问题。所提拓扑采用了高频倍压的方式实现升压变换器与并网逆变器的连接,避免了三电平并网逆变器存在的中点电位二次脉动问题,降低了直流侧滤波电容的容量需求。为实现对单相并网电流的无误差控制,并网控制中采用比例谐振控制器,增加了系统的稳定性和提高了并网电流质量。仿真与实验结果均表明所提光伏并网逆变器拓扑的可行性。

    2013年10期 v.37;No.359 2712-2718页 [查看摘要][在线阅读][下载 265K]

直流输电与直流电网

  • 基于小波分析的特高压直流输电线路双端电压暂态保护

    陈仕龙;张杰;毕贵红;谢佳伟;束洪春;

    分析云广直流输电线路和边界的频率特性,结果表明当故障发生点与保护安装点的距离大于一定值时,线路对某频率的高频信号衰减作用将大于本侧边界对该频率高频信号的衰减作用,据此提出用保护元件区分对端区内外故障的特高压直流线路暂态保护原理。分析和仿真试验表明该暂态保护原理能够保护线路的全长。通过比较两端检测到的故障暂态信号,判断故障位置更靠近整流侧还是逆变侧;对检测到的对端故障电压暂态信号进行多尺度小波变换,利用高频段小波能量与低频段小波能量不同构造区内外故障判据;根据故障后两极线上暂态电压之间的差异构造故障选极判据。仿真结果表明所提方法具有良好的反映过渡电阻的能力。

    2013年10期 v.37;No.359 2719-2725页 [查看摘要][在线阅读][下载 272K]
  • ±1100kV“疆电入川”特高压直流输电对四川电网安全稳定影响

    叶圣永;王云玲;唐权;戴松灵;朱国俊;

    文中建立了包含四川220 kV及以上电压等级系统和主要互联省网等值系统的详细机电暂态仿真模型,在BPA平台对2015年包含"疆电入川"直流的四川电网运行稳定性问题进行了全面计算和分析。通过负荷中心近区发生单重和多重故障时的暂态稳定计算,分析了逆变站单极、双极闭锁对四川电网安全稳定性的影响。进一步研究了枯期留电方式、系统负荷水平和受端系统强度变化情况下"疆电入川"特高压直流双极闭锁时系统安全稳定性。

    2013年10期 v.37;No.359 2726-2731页 [查看摘要][在线阅读][下载 196K]
  • 模拟多馈入直流引起变压器直流偏磁的等值电网仿真建模方法

    王薇薇;刘翀;朱艺颖;蒋卫平;

    上海地区有4回直流输电工程接入,逆变侧附近的变电站不断增多,变压器直流偏磁现象出现频繁。针对由多直流馈入而引起的交流变压器中性点直流电流增大的问题,建立了适用于这种情况的地区等值电网仿真模型。搭建了地上和地下2部分等值电网模型,地上部分为详细的4回直流输电系统模型以及上海地区交流网架的合理等值,地下部分为直流输电系统接地极电阻以及接地极到所研究交流变压器的地网电阻串并联拟合而成。利用三沪二回大负荷试验期间以及向上直流单极—大地方式运行期间实地测量的交流变中性点直流电流数据对该模型进行了校核,仿真结果证明本建模方法有效可行。最后基于此模型研究了多回直流处于不同运行方式对流入交流变直流电流的影响,为进一步研究多直流落点地区变压器中性点直流电流的抑制措施提供了参考。

    2013年10期 v.37;No.359 2732-2737页 [查看摘要][在线阅读][下载 205K]

电力系统

  • 金沙江下游梯级和三峡梯级水电站群联合调度补偿效益分析

    张睿;周建中;肖舸;王超;卢鹏;张勇传;

    为探索金沙江下游梯级和三峡梯级水电站群联合发电调度补偿效益及补偿规律,分别建立以发电量最大为目标的单库优化调度模型和梯级联合优化调度模型,采用经典动态规划法和笔者提出的多精英向导粒子群算法(Elite-guide particle swarm optimization,EGPSO)算法对两模型进行求解,以计算梯级电站群联合调度电力电量补偿效益。选择1999、1983、1992作为丰、平、枯典型代表年径流数据进行计算,分析结果表明:金沙江下游梯级和三峡梯级水电站群联合调度能显著提高梯级整体发电量,减少弃水,补偿效益显著。梯级联合调度中,金沙江梯级对三峡梯级进行电量补偿,在提高枯期出力和季节性发电量的同时,缓解了汛期集中消落带来的调度风险。

    2013年10期 v.37;No.359 2738-2744页 [查看摘要][在线阅读][下载 312K]

  • “直流输电与直流电网”专栏征稿启事

    <正>随着未来能源格局的深刻变化,传统的电力装备、电网结构和运行技术等面临着巨大的挑战,基于常规直流及柔性直流的多端直流输电和直流电网技术被认为是解决大规模可再生能源消纳问题的有效技术手段之一。鉴于近年来已有许多学者投入大量精力研究直流输电及直流电网技术,我刊从2013年第9期起开辟"直流输电与直流电网"专栏,集中刊登该领域的最新成果。为了准确把握论文质量,《电网技术》

    2013年10期 v.37;No.359 2744页 [查看摘要][在线阅读][下载 68K]

电力系统

  • 电网故障诊断的研究历程及展望

    张旭;魏娟;赵冬梅;张东英;刘燕华;

    结合电网故障诊断的研究目标、数据源、常用方法、典型应用及其应用情况的发展变化,阐述了电网故障诊断的研究历程;综述了基于专家系统、人工神经网络、优化算法等常见诊断方法,论述了不同方法在电网故障诊断过程中的特点、诊断原理及缺点;归纳了当前诊断常用的建模方式及系统架构;结合智能电网需求及故障诊断的应用现状,展望了电网故障诊断的发展方向,指出影响电网故障诊断系统实用化的关键因素在于电网故障诊断系统如何适应复杂的数据环境、复杂电网故障中保护动作行为的分析、在线诊断系统的自动建模与维护以及如何完整重现故障诊断过程。

    2013年10期 v.37;No.359 2745-2753页 [查看摘要][在线阅读][下载 139K]
  • 基于能量熵测度的电力系统连锁故障风险辨识

    苟竞;刘俊勇;刘友波;许立雄;张铃珠;雷成;Bazargan Masoud;

    连锁故障是现代大型电力系统必须面对的重大风险。连锁故障过程中,随着电网结构与状态不断演化,事故扩散往往伴随着潮流转移、功率振荡、电压波动等诸多复杂现象。将连锁故障过程中涉及诸多电气参数的系统状态统一至能量函数框架下,考虑系统的能量演变特征,以能量冲击分布熵、能量转移分布熵和单位转移能量密度提取系统宏观演变趋势与关键特征,辨识连锁故障的源发性扰动及连锁开断薄弱元件。通过建立连锁故障能量冲击风险熵评估模型,衡量连锁故障各阶段对系统的冲击大小及系统连锁开断全过程的风险损失。新英格兰10机39节点系统算例结果验证了模型的正确性和有效性。

    2013年10期 v.37;No.359 2754-2761页 [查看摘要][在线阅读][下载 174K]
  • 电力系统恢复控制在线决策方法

    赵达维;刘天琪;李兴源;

    黑启动方案对非"全黑"停电场景的针对性和有效性存在不足。为此,提出一种电力系统恢复控制在线决策方法:兼顾可用发电容量裕度及同期并网点位置等因素,采用深度优先搜索法划分停电区域,并运用粗糙集理论的综合优势度评判方法使停电子区与恢复策略匹配。建立符合系统恢复特征的电源出力模型;在此基础上,考虑重要负荷快速恢复、网内机组发电份额和系统稳定等因素,设计恢复控制的2阶段多目标优化模型。鉴于恢复过程被调度控制时段自然离散化的特点,采用动态规划法求解。实际系统算例分析结果表明,所提方法可行、有效,可为电网调度运行部门应对大停电提供决策参考。

    2013年10期 v.37;No.359 2762-2770页 [查看摘要][在线阅读][下载 345K]
  • 基于AVC系统的省地电网关口无功功率协调控制方法

    张勇军;张锡填;苏杰和;

    定量评估省级电网的无功调控能力以确定关口无功功率控制范围,是大电网自动电压控制(automatic voltage control,AVC)的关键。基于电网分层解耦的理念,首先给出了平均协调功率因数限值(average coordination power factor limits,ACPF)的定义来评价省级电网的无功承受极限,并求解ACPF的优化数学模型,得到ACPF与省级电网下送负荷水平的相关性曲线;接着根据各500 kV变电站负荷的差异性,近似线性化计算上游关口协调功率因数限值,并以其为约束条件建立下游关口协调功率因数下限值的计算模型及其快速估算方法,实现AVC系统参数的动态整定;最后给出了AVC系统省地协调的关口无功功率控制实现方法。应用到广东某区域电网的仿真结果表明,所提的方法在节能降损、提升电压质量、提高省级电网电压无功安全裕度以及挖掘片区变电容量等方面优势更加明显。

    2013年10期 v.37;No.359 2771-2777页 [查看摘要][在线阅读][下载 209K]
  • 一种带约束的电压空间矢量脉宽调制方法

    吴德会;夏晓昊;李钷;

    为解决传统调制方法中的最小脉宽问题,提出了一种带约束的电压空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)方法。首先,建立新的三相桥臂坐标,取消了扇区的划分和判断;其次,将基本电压空间矢量由8个减小为3个,并将其作用时间与三相桥臂的导通时间一一对应;再次,通过增加约束条件,将传统SVPWM方法的调制过程及其结果离散化,从而避免了窄脉宽的出现;最后,给出了一种快速的计算策略,其计算量仅与SVPWM方法一个扇区的计算量基本相同。相对于SVPWM方法,所提方法调制的基波与杂波在频谱上的分布更清晰,低次谐波较少,有利于进行低通滤波处理,更适合较高电压和较大电流的逆变要求。仿真及实验结果均验证了该方法的可行性。

    2013年10期 v.37;No.359 2778-2787页 [查看摘要][在线阅读][下载 487K]
  • 基于测量不确定度的日电量估计方法

    卢志刚;程慧琳;李学平;

    随着智能电网的发展,电力企业对关口日电量及基于关口日电量的各种统计数据的准确性要求不断提高,为保证电能计量系统日电量的正确性,快速定位错误数据,提出一种基于测量不确定度理论,使用优化算法来对日电量进行估计的方法。首先,介绍了测量不确定度理论及其在电力系统中的应用,分析其用于电力系统的估计辨识的优势;其次,在给出的直流电量潮流计算模型和测量不确定度理论基础上确定了日电量的估计思路;最后,给出基于测量不确定度的日电量的评价函数,从而建立了基于测量不确定度的电量优化估计模型,给出了使用细菌群体趋药性(bacterial colony chemotaxis,BCC)优化算法对日电量进行估计的步骤。通过IEEE39和IEEE118节点系统仿真算例验证了所提方法的有效性和可行性。

    2013年10期 v.37;No.359 2788-2795页 [查看摘要][在线阅读][下载 160K]
  • 基于复数滤波器和非特征次谐波注入的电网阻抗估算方法

    吴学智;梁建钢;童亦斌;唐芬;

    在微电网系统中,通过对电网阻抗的辨识可改善微电网变流器的控制性能,并可用于判断电网并离网状态。为此,基于非特征次谐波注入的电网阻抗估算方法,采用复数滤波器提取电压和电流信号中非特征次谐波进行电网阻抗估算。详述了复数滤波器的设计方法,并从非特征次谐波提取精度和动态性能等方面对复数滤波器的参数设计进行了分析。仿真和实验结果验证了所提电网阻抗估算方法的可行性。

    2013年10期 v.37;No.359 2796-2801页 [查看摘要][在线阅读][下载 385K]
  • 多目标决策分析的电网综合停电管理模型

    郇嘉嘉;王钢;李海锋;汪隆君;

    针对目前电网综合停电管理中存在的工作量大和效率低下等问题,综合考虑计划停电、临时停电、故障停电、抢修停电、停电施工等各因素造成停电的电网设备,提出电网综合停电管理多目标多约束决策分析模型。该模型以全部待停电设备具体停电时段的排列组合为决策变量,以电网运行方式、供电可靠性要求、运行维护资源配置和停电时间协调情况为约束条件,以电网经济性、可靠性、工作量均衡性联合最优为目标。计算过程采用基于精英保留策略和目标函数值排序的多目标差分进化算法,高效求取全局Pareto前沿最优解集,生成多种可选方案,提供给电力企业进行对比分析和最终决策。以RBTS-BUS6为例进行分析计算,验证了所提模型的合理性和有效性。

    2013年10期 v.37;No.359 2802-2807页 [查看摘要][在线阅读][下载 297K]
  • 基于混合逻辑动态模型和故障事件识别向量的新型逆变电路故障诊断

    李宁;李颖晖;朱喜华;雷洪利;俞佳;

    逆变电路传统开关函数模型只描述电路的控制变迁,而忽略了电路的条件变迁,这可能导致主要故障信息丢失。为此,建立了新型逆变电路的混合逻辑动态模型,该模型可准确描述电路条件变迁时的状态特征。在此基础之上,考虑到基于事件辨识的电力电子电路故障诊断方法难以用于离散事件较多的电路,利用电路的混合逻辑动态模型建立电路故障事件的故障模型,引入故障事件识别向量的概念,仅通过对电路故障事件进行辨识实现故障诊断。算例结果验证了该方法的有效性。

    2013年10期 v.37;No.359 2808-2813页 [查看摘要][在线阅读][下载 294K]
  • 高维潮流方程功率注入空间中最近鞍-结分歧点的计算

    杨小煜;周孝信;李立新;

    电力系统中一般采用临界点边界的法向量迭代计算潮流方程的局部最近鞍–结分歧点(closest saddle-node bifurcation point,CSNBP)。对于高维非线性系统来说,计算量将非常大。利用渐近数值方法(asymptotic numerical method,ANM)和确定鞍–结分歧点的扩张系统,给出了一种快速计算潮流方程CSNBP的系统化方法。采用步长自适应计算的ANM快速逼近指定发电、负荷变化方向对应的鞍–结分歧点,并利用扩张系统确定临界点边界的法向量。核心计算只需求解潮流雅可比矩阵或其转置作为系数矩阵的线性方程组,线性方程组右端向量中潮流方程的二阶导数项通过双线性函数方便确定。2 383节点系统和我国实际电网的计算验证了所提方法的有效性和可行性。

    2013年10期 v.37;No.359 2814-2818页 [查看摘要][在线阅读][下载 186K]
  • DSTATCOM补偿指令电流的新型检测方法

    常鲜戎;王辉云;张海生;

    快速、准确地检测补偿指令电流是提高配电网静止同步补偿器(distribution static synchronous compensator,DSTATCOM)补偿性能的重要环节。在总结现有补偿指令电流检测方法的基础上提出一种新型检测方法。该方法利用基波正序电压提取模块检测出基波正序电压,之后对三相电流进行正余弦变换得到基波正序有功电流,与三相电流相减得到补偿指令电流。检测结果不受电网电压不对称和畸变的影响,无需利用锁相环电路获得同步旋转角,消除了由此带来的延时和误差,减少了硬件成本。仿真和样机实验结果验证了该方法的可行性。

    2013年10期 v.37;No.359 2819-2824页 [查看摘要][在线阅读][下载 456K]
  • 采用Boosting方法预测电力信息网络的威胁态势

    徐茹枝;王婧;朱少敏;许瑞辉;

    威胁态势预测可以有效反映电力信息网络在未来时刻的宏观安全状况。为实现威胁态势的精确预测,提出一种基于AdaBoosting方法的网络威胁态势预测方法。该方法采用威胁态势值描述电力信息网络的宏观安全态势,并将威胁态势值的预测抽象为回归问题,进而利用AdaBoosting方法求解。该方法先利用滑动时间窗口将威胁态势值构造成时间序列样本集,再将样本集输入到AdaBoosting方法中训练,以得到回归分析模型,并利用该模型完成威胁态势预测。最后基于现场数据的验证性实验证明了所提方法的有效性。

    2013年10期 v.37;No.359 2825-2829页 [查看摘要][在线阅读][下载 191K]

高电压技术

  • 仿真变压器套管体系振动台试验研究

    朱瑞元;陈迪;谢强;

    变压器是变电系统中的核心设备,在历次地震中的损坏极其严重,其中瓷质套管根部断裂是其典型破坏特征。采用仿真变压器-套管体系进行振动台试验研究,通过白噪声扫频和抗震试验,测定箱体和套管关键部位的位移、应变和加速度,从而分析升高座结构型式和套管法兰对套管响应的影响。结果表明,箱体侧壁(顶盖)的面外变形和套管法兰的转动引起了套管的整体摆动,从而导致套管响应放大;套管根部加速度响应的放大系数比规范中指定参数偏大。

    2013年10期 v.37;No.359 2830-2837页 [查看摘要][在线阅读][下载 517K]
  • 750kV四分裂耐张塔跳线和导线表面电场分布

    杨熙;左玉玺;王劲武;王育路;王中阳;施荣;廖晋陶;范传杰;彭宗仁;

    与6分裂导线相比,750 kV线路采用4分裂导线在工程初期投资降低,在经济性上具有一定优势,但导线周围电磁环境是否满足要求则需要进行深入研究。运用三维有限元软件,采用谐响应分析方法,考虑了杆塔、金具、绝缘子串等因素和相间影响,仿真计算了750 kV 4分裂耐张塔跳线、导线的表面电场分布,分析了跳线表面场强的影响因素;给出了表面场强较高的4分裂上相跳线的合理优化建议;并计算了750 kV 6分裂耐张塔跳线、导线的表面电场分布,对比分析了4分裂和6分裂的计算结果。结果表明:4分裂上相跳线表面最高场强高于外角侧与内角侧的原因是受相间影响;相近条件下,750 kV线路采用6分裂导线时的电磁环境要优于4分裂;4分裂上相跳线选用JL/G3A-900/40型扩径导线后其表面最高场强降至2600V/mm以下。所得研究成果可为后续工程导线型号的选取及跳线的安装布置所借鉴。

    2013年10期 v.37;No.359 2838-2844页 [查看摘要][在线阅读][下载 976K]
  • 强风区复合绝缘子伞裙撕裂研究

    王希林;朱正一;马国祥;贾志东;关志成;

    复合绝缘子相关技术的研究与进步推动了我国特高压输电线路的建设和发展,对复合绝缘子的制造工艺、材料、试验方法、老化问题、机械性能、脆断、伞裙结构等方面的研究一直是高电压绝缘领域的重点。复合绝缘子的伞裙破坏问题是强风灾害下出现的新问题,无相关研究成果见诸报道,在IEC和国家标准中尚未有针对性的条项。利用风洞试验和模拟仿真,揭示强风时流体与复合绝缘子伞裙作用过程,阐释复合绝缘子伞裙的破坏机制。研究发现,在风速高于35 m/s时,试验使用的复合绝缘子伞裙将发生高频大幅振动,导致伞裙根部发生严重的应力集中,在周期循环载荷作用下,伞裙根部长期处于应力疲劳状态,伞裙根部出现微裂纹,进而扩展为深度裂纹,贯穿伞裙根部最终导致伞裙撕裂问题。

    2013年10期 v.37;No.359 2845-2849页 [查看摘要][在线阅读][下载 604K]
  • GIS结构尺寸对局部放电特高频信号的影响

    丁登伟;高文胜;刘卫东;

    由于气体绝缘组合电器(gas insulated substation,GIS)管道中局部放电激发的特高频信号以高次模分量为主,电磁波高次模态的截止频率取决于内导体和外壳的直径,因此GIS的结构尺寸将影响特高频信号的特征。首先通过改变220 kV GIS内导体的直径,运用仿真和试验研究GIS内导体的尺寸对局部放电信号的影响,分析信号幅值、持续时间频谱特征以及时频分布随着内导体尺寸改变的变化规律。然后分析了1 000 kV GIS中所测局部放电的特高频信号。发现当GIS尺寸变化,导致高次模截止频率降低时,局部放电信号的持续时间将变长,幅值衰减变缓,而且峰值将升高。GIS结构尺寸还影响局部放电信号频谱,由于高次模色散的影响,在高次模的截止频率处,信号频谱将出现显著的增长。

    2013年10期 v.37;No.359 2850-2854页 [查看摘要][在线阅读][下载 529K]
  • 自然积污绝缘子的污闪电压和泄漏电流特性试验研究

    王少华;胡文堂;何文林;刘黎;马杏可;董建洋;

    以浙江电网自然积污FC70P/146、XWP2-7绝缘子为对象,对自然积污绝缘子的污闪电压和泄漏电流特性进行了试验研究;提出了考虑污秽折算系数的自然积污绝缘子外绝缘特性试验研究方法,采用数据拟合方法得到了自然积污绝缘子表面等值盐密、灰密及上下表面积污不均匀性对污闪电压及泄漏电流的影响规律。结果表明:对于自然积污FC70P/146和XWP2-7绝缘子,污闪电压的不均匀度影响特征系数N分别为0.128 5和0.095 9,要小于人工污闪电压的N值。对于FC70P/146绝缘子,泄漏电流的平均等值盐密影响特征指数a和不均匀度影响特征系数N分别为0.757 2和0.218 8;对于XWP2-7绝缘子,a和N分别为0.454 7和0.180 8。相对而言,FC70P/146绝缘子的a、N值要大于XWP2-7绝缘子。

    2013年10期 v.37;No.359 2855-2860页 [查看摘要][在线阅读][下载 510K]

智能电网技术

  • 智能家电参与低频减载协调配合方案研究

    汤奕;邓克愚;孙华东;易俊;贺庆;

    智能电网环境下智能电表和智能家电等智能终端设备在用户侧的推广应用,为电力系统安全稳定控制提供了丰富的动态响应信息。文章将智能需求响应技术与第3道防线中的低频减载措施相结合,利用负荷侧的快速响应资源与第3道防线进行协调控制,提出一种考虑智能家电响应的新型低频减载方案。基于智能电表与电网之间可双向通信的特点,控制智能家电主动提前响应系统的调控需求,通过与传统低频减载方案的协调,可阻止系统频率的大幅度跌落并尽快恢复至额定值附近,提高了系统运行的灵活性和可靠性。时域仿真表明该低频减载方案能够适应电网复杂的运行环境,快速有效地抑制故障下的频率跌落,减少切负荷代价。

    2013年10期 v.37;No.359 2861-2867页 [查看摘要][在线阅读][下载 298K]
  • 灵活互动智能用电的技术架构探讨

    史常凯;张波;盛万兴;孙军平;仉天舒;

    智能用电的核心特征是实现电网与用户能量流、信息流、业务流的灵活互动。为提出适合我国电力营销技术基础和机制,适应电能量友好交互、用户多元化服务需求等新形势的智能用电技术架构,从提炼信息互动、营销互动、电能量交互和用能互动等4类典型互动业务需求出发,提出了包括5层次的智能用电技术架构及对应实现过程,在此基础上重点探讨了高级量测系统及终端、智能用电互动化支撑平台、需求响应与用能管理以及通信信息技术等4项核心技术在架构中的功能定位。最后,根据近年来我国智能用电研究与实践工作的实际推进情况,提出了几点看法。

    2013年10期 v.37;No.359 2868-2874页 [查看摘要][在线阅读][下载 155K]
  • 微网中可控负荷的多目标优化策略

    江岳春;王志刚;杨春月;李锰;张俊鹏;

    针对微网中分布式电源波动引起的功率不平衡现象,建立了基于空调、热水器工作特性的微网可控负荷多目标优化模型,在此基础上提出了考虑多个目标的可控负荷优化策略,并采用多目标非支配排序遗传算法-Ⅱ(non-dominated sorting genetic algorithm-2,NSGA-2)对其在实际微网中的效果进行了仿真分析。最后在考虑各种随机因素的基础上对优化效果进行了蒙特卡罗抽样,并根据蒙特卡罗模拟结果,对微网内可控负荷的渗透率与可控比在跟踪可再生能源变化方面的贡献进行了灵敏度分析。

    2013年10期 v.37;No.359 2875-2880页 [查看摘要][在线阅读][下载 261K]

新能源与分布式发电

  • 风力发电传动系统通用化建模方法研究

    丁明;王冬君;韩平平;贺敬;胡腾华;

    一般风场中通常会含有不同参数、不同型号甚至不同结构的风电机组,为将此风场较为准确地表示出来,提出了通用化建模的思路,即将风电场的风机用一个通用化的模型表示出来,以模拟不同风机的特性。根据此思路,具体研究了风力发电系统中的关键机构传动系统的通用化建模,对此通用化模型在双馈风机以及直驱风机上进行了暂态仿真,给出了可以忽略和应予以保留的参数。为保证模型的准确性,采用多组不同的参数对模型进行测试,分析了不同参数对系统的影响,以此验证通用模型的有效性,并进一步说明所提出的通用化建模思路的可行性,从而为风力发电系统建模提供参考。

    2013年10期 v.37;No.359 2881-2887页 [查看摘要][在线阅读][下载 548K]
  • 考虑风电并网的快速响应火电机组安全经济规划模型

    薛松;王致杰;韩蕊;曾鸣;王跃锦;

    快速响应火电机组能够为风电场提供备用服务,是短期内促进大规模风电并网消纳、解决风电间歇性和波动性特征引起的电网安全性问题最有效的手段之一。文章分析了大规模风电并网背景下快速响应火电机组规划面临的快速响应火电机组参数不确定性与系统调度水平的不确定性,构建了快速响应火电机组安全经济规划模型,以规划总成本最小为目标函数,利用Benders分解法将目标问题分解成不考虑可靠性的主问题,以及可靠性和最优运行2个子问题进行求解,并通过一个6节点系统算例验证了所构建模型的合理性和算法的可行性。

    2013年10期 v.37;No.359 2888-2895页 [查看摘要][在线阅读][下载 287K]
  • 不同风速模型和可靠性指标对风电可信容量评估的影响

    曲翀;王秀丽;谢绍宇;吴雄;

    目前关于风电可信容量的研究存在风速模型和可靠性指标的选取缺少依据的问题。为此,比较了实测风速法、实测风速均值法、概率抽样法、时间序列分析法所产生的风速序列用于发电系统可靠性评估效果的差异,并分析原因。结合well-being框架内的风险、临界、健康状态的概率、频率、持续时间及失负荷量等可靠性指标,分别应用于风电可信容量评估。利用基于序贯蒙特卡洛模拟的可信容量求解方法,通过加入风电的IEEE-RTS算例,结合2种风速场景,对比分析了不同风速模型和可靠性指标对发电系统可靠性和风电容量可信度评估的影响,并针对评估需求给出选用建议。

    2013年10期 v.37;No.359 2896-2903页 [查看摘要][在线阅读][下载 196K]
  • 改进的双馈风力发电系统小干扰模型

    魏巍;刘莹;丁理杰;李兴源;

    基于双馈风力发电机转子运动方程,对双馈风力发电机组接入无穷大系统引发的负阻尼型低频振荡进行机理分析,寻找产生负阻尼的系统运行条件,以及影响系统阻尼的各个运行参数。基于李亚普诺夫原理,建立了改进的双馈风力发电机组小干扰稳定性模型,相比传统的双馈风力发电机组小干扰稳定性模型。该模型将风机的机械特性、轴系传动特性、发电机电磁特性以及定、转子侧的控制特性全部反映到风机的状态方程里,可以更加准确地反映风机接入系统后的振荡模态。仿真结果验证了上述模型的有效性,并对比了双馈风电机组处于不同运行模式不同控制方法下的系统模态。

    2013年10期 v.37;No.359 2904-2911页 [查看摘要][在线阅读][下载 339K]
  • 基于面向对象建模的风电场监控系统的研究与开发

    王文卓;秦世耀;曲春辉;

    对国内外风电场监控系统的历史与现状进行了分析,从面向对象的角度介绍了基于IEC61400-25标准风电场信息模型与信息交换模型的原理与方法,比较了标准所支持的5种通信协议。针对已投运的某实际风电场智能化改造的需求,选用制造报文协议(manufacturing message specification,MMS)作为通信映射协议,对风电机组及风电场智能电子设备(intelligent electronic device,IED)进行信息化建模,并讨论了建模过程中的关键细节与具体配置方法。提出了加装通信协议转换器的方法,着重介绍了通信协议转换器内实现不同报文转换和地址映射的过程和配置文件的配置方法,实现了2个制造商3种不同机型间的协调通信,并说明了含有通信协议转换器的风电场监控系统的结构框架,为未来针对已投运风电场的智能化改造问题提供了一种过渡方案,在IEC61400-25标准的推广和应用方面具有实际意义。

    2013年10期 v.37;No.359 2912-2919页 [查看摘要][在线阅读][下载 167K]

自动化

  • 馈线自动化自适应快速保护控制方案

    邹贵彬;高厚磊;许春华;仝冰冰;石明垒;

    对于复杂配电网络,传统的馈线自动化故障处理模式存在短时停电范围扩大、非故障区段供电恢复时间较长等问题。为此,面向智能配电网提出一种馈线自动化自适应快速保护控制方案。在配电线路的每个开关处装设智能终端单元(smart terminal unit,STU),STU内配置过电流元件,相邻STU之间通过光纤以太网互相连接。STU实时检测本地电流及开关状态,同时与相邻的STU相互发送有关信息。根据本地和下游线路的电流信息及开关状态信息,可迅速定位故障区段,实现故障的快速切除及非故障区域的供电恢复。网络重构后,利用各STU间的信息交互,所提方案能够重新确定STU之间的上下游关系,并据此选择保护定值,实现配网的自适应保护。仿真分析说明了所提快速保护控制方案的有效性和可行性。

    2013年10期 v.37;No.359 2920-2925页 [查看摘要][在线阅读][下载 252K]
  • 适应直流偏磁抑制装置接入的零序电抗继电器动作特性分析

    郑涛;朱先启;徐振栋;刘连光;

    讨论了电阻型直流偏磁抑制装置接入对线路距离保护的影响,针对由抑制装置引发的保护拒动或误动问题,提出一种将零序电抗继电器与相间阻抗继电器相结合的保护方案,相间故障采用相间阻抗继电器,接地故障采用零序电抗继电器,并给出了相应判据的整定计算方法。PSCAD仿真结果表明,此方案能够在一定程度上对直流偏磁抑制装置接入后的线路不对称故障进行有效保护。

    2013年10期 v.37;No.359 2926-2931页 [查看摘要][在线阅读][下载 294K]
  • 基于PMU动态同步相量测量的故障测距

    靳夏宁;汪芙平;王赞基;

    为提高故障测距的准确性,提出了一种基于相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)动态同步相量测量的输电线路双端故障测距算法。通过分析单端故障测距算法因线路对端数据未知而导致的故障测距误差,引入同步相量测量单元,并应用动态同步相量测量算法,有效提高动态同步相量测量的精确性和实时性;以全球定位系统(global position system,GPS)为时间基准,将故障时刻线路双端相量测量结果,应用于正序网络的测距方程,进行准确地故障定位。仿真实验表明,所提算法充分利用线路两端的故障信息,提高了故障测距的准确性。

    2013年10期 v.37;No.359 2932-2937页 [查看摘要][在线阅读][下载 254K]
  • 基于恒频注入信号计算配电网分布电容的方案与应用

    丛伟;孙允;刘国强;刘向波;王慧;

    基于恒频信号注入技术的基本原理并结合实际应用,提出了从消弧线圈副边、从母线电压互感器二次绕组和从并联电容器组中性点注入恒频电流信号的3种实现方案,对3种方案的工作原理进行了详细分析,并推导了基于恒频注入信号计算配电网等效对地分布电容的表达式。从实际应用的角度讨论了注入信号的检测方法,设计了具体的滤波实现方案。实验室仿真与现场测试结果表明所提方法能够较准确地计算出配电网的等效对地分布电容,验证了恒频信号注入方案实现的可行性。

    2013年10期 v.37;No.359 2938-2944页 [查看摘要][在线阅读][下载 288K]

电能质量

  • 基于Walsh函数的多电平逆变器多波段SHEPWM控制技术

    叶满园;黎冰;李宋;

    基于Walsh函数变换的特定谐波消除脉宽调制(selected harmonics elimination pulse width modulation,SHEPWM)技术存在调制比受限的问题,为此,提出了基于Walsh函数的多电平逆变器多波段SHEPWM控制技术。该方法通过分析傅里叶级数变换下的多电平多波段SHEPWM电压波形,归纳出调制比从0到1之间变化时多电平逆变器多波段统一的SHEPWM非线性方程组,再利用Walsh函数变换对其进行求解,从而同时解决了拓展调制比、在线计算、实时控制的难题。以7电平为例,给出了各个波段下的Walsh函数分段线性方程组及开关角度轨迹,同时还考虑了调制比切换处多组解的情况。算例结果验证了该方法的可行性。

    2013年10期 v.37;No.359 2945-2952页 [查看摘要][在线阅读][下载 320K]
  • 基于本体和多Agent的电能质量监测信息智能检索模型

    谭丹;杨洪耕;叶茂清;

    提出一种基于本体和多Agent的电能质量监测信息智能检索模型。利用本体技术与多Agent技术相结合,建立一4层联盟式结构的智能检索模型。首先详细描述了该模型各层结构的功能,然后阐述了模型核心部分电能质量本体知识库的具体构建方法,最后通过实例分析对智能检索实现过程作了详细说明。该模型中各层结构采用Agent联盟方式,符合智能化检索的需求;借助本体知识库实现用户的检索请求,不仅能够提高检索效率,还能对基本检索信息进行深层次挖掘。实例分析表明了该模型能够快速高效地实现智能检索,具有一定的实用价值。

    2013年10期 v.37;No.359 2953-2958页 [查看摘要][在线阅读][下载 180K]
  • 基于改进单通道FastICA的谐波与间谐波检测

    何川;舒勤;李旻;

    针对电力系统谐波污染及间谐波难检测问题,提出一种基于单通道独立分量分析的谐波检测算法。该算法在不需要任何先验知识的前提下,对一路电力系统混合信号进行循环平移处理构造出多路信号,然后通过主分量分析法对多路信号进行降维处理,再利用快速独立分量分析(FastICA)对谐波及间谐波各个成分进行分离,利用K均值算法根据各分量频谱进行聚类,还原到观测域对同类信号求平均值得到各谐波分量,最后分别估计各谐波分量的参数。在此基础上,针对FastICA分离出的信号有畸变问题,提出改进的FastICA算法以提高分量估计的稳定性和有效性。仿真结果表明只要各谐波分量在频谱上是合理分离的,该算法就能有效地提取出各谐波和间谐波分量。同时,改进FastICA算法具有更高的稳定性,有效性和准确性。

    2013年10期 v.37;No.359 2959-2964页 [查看摘要][在线阅读][下载 271K]

电力市场

  • 电量协调与成本控制的日内滚动发电计划

    白杨;钟海旺;夏清;杨明辉;张健;张国强;

    由于日前风电预测存在较大误差,采用日内滚动发电计划消纳风电波动性已成为业内的共识。然而,在我国现行的"三公"调度模式下,日内滚动发电计划须考虑电量完成进度的滚动协调和风电消纳成本的控制。为此,提出了日内滚动发电计划的2种实现模式,即电量完成进度滚动协调模式和风电消纳成本控制模式。针对电量完成进度滚动协调模式,提出了目标电量日内滚动计算模型,滚动修正剩余时段机组目标电量,并以该目标电量为约束实现机组电量完成进度的滚动协调,提升了发电调度的公平性。针对风电消纳成本控制模式,在调度模型中增加了风电消纳成本控制的约束条件,以决策可接受消纳成本下的弃风电量,在出现概率较大的风电波动区间内,以合理成本消纳风电。文章建立了统一的全景日内滚动发电计划模型,能够在跟踪日前计划的基础上,通过约束条件的选择,分别适应2种模式下滚动发电计划的编制。算例分析表明,提出的模型与方法能够满足2种模式所期望的目标,实现公平与成本控制的风电消纳。

    2013年10期 v.37;No.359 2965-2972页 [查看摘要][在线阅读][下载 278K]
  • 分时电价下用户响应行为的模型与算法

    刘继东;韩学山;韩伟吉;张利;

    为满足需求响应机制中描述用户行为规律的需要,提出一种电力用户需求响应行为的模型与算法。在获取足够的用户历史数据的基础上,通过支持向量机(support vector machine,SVM)回归进行数据挖掘,建立了电力用户在分时电价下的响应行为模型。该方法以用户响应的影响因素分析为基础,确定了回归模型的输入与输出属性;并通过定义等效电价比率,构建了含丰富数据信息的训练样本;最后采用网格搜索法选择SVM回归的最佳参数,实现了回归模型的高精度预测。该模型实现了电力用户在分时电价下行为规律的模拟,可揭示用户响应电量变化与分时电价政策激励力度间的关系,从而为更多研究提供基础数据。仿真分析证明了该模型和算法的有效性和合理性。

    2013年10期 v.37;No.359 2973-2978页 [查看摘要][在线阅读][下载 174K]

输配电技术

  • 基于组合图元的输电网单线图自动布局方法

    赵冬梅;龚群;张旭;

    针对地区电网中含多T接线的情况,研究了相应输电网单线图的自动布局与绘制问题,提出了一种基于组合图元的输电网单线图自动布局方法。依据T接线的特点,建立了相应的数据模型,设计了组合图元及普通线路图元,通过相应的组合图元布局方法完成布局,并采用模拟退火优化算法对布局进行优化。引用某地区输电网架构模型,对该模型中的T接线进行组合图元模型化处理,按照组合图元自动布局方法完成布局,并基于MFC(Microsoft foundation classes)平台实现了输电网单线图的自动布局与绘制。

    2013年10期 v.37;No.359 2979-2984页 [查看摘要][在线阅读][下载 257K]
  • 考虑输电线路负载率约束和全规划周期柔性成本评估的电网规划方法

    孙伟卿;王承民;张焰;

    针对现有电网规划方法对未来不确定因素适应性较差的缺点,从加强系统自身鲁棒性的角度出发,通过对线路负载率约束进行柔性化表示,控制系统中最重载线路的负载率,从而在规划过程中保留部分系统潮流输送能力,为系统预留一定的运行安全裕度和对不确定因素的适应能力。同时,通过对电网投资成本、运行成本和可靠性收益在电网全规划周期内的成本评估,提出兼顾系统经济性、安全性和可靠性的电网规划模型,并用蚁群算法求解。Garver 6节点测试系统的算例表明,提出的电网规划方法有效可行,有利于提高线路负载率分布的均匀程度,降低系统进入自组织临界状态和发生大规模连锁故障的风险,同时也是对整个电网规划周期内系统资源的综合优化。

    2013年10期 v.37;No.359 2985-2990页 [查看摘要][在线阅读][下载 208K]
  • 配电网中多台动态电压恢复器的优化配置研究

    盛晓光;韦统振;马明;霍群海;

    在电力系统中安装动态电压恢复器(dynamic voltage restorer,DVR),需要确定安装容量及位置。DVR储能单元成本高,且与容量正相关,通过合理配置,可减少DVR总容量,降低DVR配置总成本。首先,建立了含多台DVR的配电网简化模型,分析了不同位置DVR安装容量需求。然后,以各敏感负载工作电压范围为约束条件,以DVR总容量最小为目标函数,基于遗传算法提出了配电网中多台DVR的优化配置策略。算例结果验证了该方法的可行性。

    2013年10期 v.37;No.359 2991-2996页 [查看摘要][在线阅读][下载 175K]
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