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文献检索:
  • 模块化多电平换流器HVDC直流双极短路子模块过电流分析
  • 模块化多电平换流器直流输电(modular multilevel converter HVDC,MMC-HVDC)系统直流双极短路故障时的子模块过电流应力是研究子模块电气特性的重要内容之一。按照换流器闭锁前和闭锁后2个阶段分析直流双极短路的故障机制,建立2个阶段中子模块过电流分析的电路模型,推导出过电流应力的解析方程,并对子模块过电流应力作较为全面深入的分析,得到各电路参数变化时过电流应力的变化情况,总结其中的关键因素,为子模块元件电气设计提供依据。研究表明:闭锁前子模块的电流是交流系统馈入的三相短路电流与子模块电容器放电电流的叠加;闭锁后子模块的电流是短路电流与阀电抗器续流电流的叠加。计算和仿真结果表明,分析方法是可行的,并且具有较高的精确度。
  • 智能电网统一信息系统的电网信息全域共享和综合应用
  • 基于智能电网的统一信息系统,提出在电网控制和管理中的电网信息共享和全面的综合利用。电网信息的全域共享和电网的多层综合自动化控制和管理,可通过5方面的技术来实现,即电网信息全面和统一的数据化管理、电网信息数据库的自动化更新、电网状态的全面自动化检查与监视、电网信息数据的全域可达(accessible)以及电网系统层的自动控制和管理。作为统一信息系统智能化应用的实例,针对电网控制管理中的几个问题提出智能化的解决对策。
  • 确定风电场群功率汇聚外送输电容量的静态综合优化方法
  • 风电大规模集中并网是实现风能大规模开发利用的重要途径。由于风电电源具有输出易变、能量密度低等特点,在进行风电外送配套输电系统的容量规划时,必须考虑风电功率整体波动特性的影响。对多个风电场汇聚成风电场群后的功率波动特性进行量化分析,以风电场群的持续出力曲线描述其变化规律;在此基础上,提出一种风电场群功率汇聚外送输电容量的静态优化方法,该方法综合考虑了诸如电网输电收益、输电工程建设成本以及可能的阻塞造成弃风损失等因素对风电外送输电工程综合收益的影响。算例表明该方法与以风电场群总装机容量来规划外送输电容量的方法相比,能够显著提高输电工程的综合效益。
  • 含分布式电源的地区电网动态概率潮流计算
  • 风力发电、太阳能光伏发电等分布式电源并网后,地区电网的潮流变化具有一定的随机性。根据风能、太阳能和电力负荷变化的规律性与随机波动特性,定义动态随机变量,并提出通过确定的变化规律与随机变量叠加来建立其概率模型。利用半不变量的可加性,通过简单运算得出动态随机变量的数字特征,并采用Gram-Charlier级数近似法计算其概率密度函数。对实际地区电网进行仿真分析,结果表明采用动态随机变量的概率模型能同时计及规律性变化和随机变化,提出的动态概率潮流计算方法切实可行。
  • 一种模块化光伏发电并网系统
  • 提出一种全模块化光伏发电并网系统结构,由直流模块和交流模块组成,直流模块输出与交流并网模块共享直流母线。研究逆变模块并联运行时模块之间的电流耦合关系,提出对逆变模块输出火线和零线的交流滤波电感电流均进行闭环控制,实现了各逆变模块之间的入网电流解耦。提出一种系统效率(尤其是轻载效率)优化控制方法,利用控制电路参数的分散性,使只有一个模块工作在非满载状态,其余模块处于满载或待机状态。搭建实验验证系统,进行了稳态和动态实验。实验结果证明了所提出系统的可行性和控制策略的有效性。
  • 异步风力发电机对微网稳定性的影响与对策
  • 异步风力发电机(asynchronous wind turbine,AWT)作为微型电网(micro-grid,MG)的主要微源,其运行状况对MG的稳定性有较大影响。分析AWT的功率–电压特性,研究AWT的运行状况和线路阻抗等因素对MG稳定性的影响,提出了基于储能的MG稳定性控制策略。储能在风速发生快速扰动时可以提供及时的能量缓冲,有效缓冲AWT功率波动,改善系统稳定性。仿真分析与实验结果验证了所提控制策略的有效性。
  • 基于隐枚举的输电网规划局部搜索策略
  • 提出了求解输电网规划问题的局部搜索策略。针对去掉当前规划方案中的一条支路后可能出现的元件过负荷、出现孤立节点和对系统无任何影响3种情况,分别定义了局部节点集、局部支路集和有效局部支路集,并由此定义了当前规划方案的邻域。通过变换,将局部搜索问题转化为0-1规划问题,采用0-1隐枚举法求解。结合了输电网规划问题特点的剪枝策略能够有效减少枚举过程中需要评估的节点数量,提高搜索效率。算例结果表明,所提的局部搜索策略能够显著改善全局优化算法的局部寻优能力,加快收敛速度。
  • 基于受扰严重机组特征及机器学习方法的电力系统暂态稳定评估
  • 理论和仿真研究表明,依靠少量受扰严重机组的动态特征能够有效地判别大电网的暂态稳定性。提出一种组合搜索严重受扰机组,并据此构造稳定评估原始输入特征的方法。进一步利用主成分分析法降低特征维数,构成机器学习评估模型的输入特征。在新英格兰39节点测试系统和IEEE 50机测试系统上,利用所提方法仿真实现了决策树、支持向量机和k最近邻法等暂态稳定评估模型,结果表明所提出的构建电力系统暂态稳定评估输入特征方法有效,有助于改变原始特征构建的主观和随意性。
  • 基于动态安全域与埃奇沃斯级数的电力系统暂态稳定概率评估
  • 电力系统暂态稳定概率评估是确定性评估的有益补充。以安全域概率稳定模型为基础,基于动力系统理论确定电力系统暂态稳定主导不稳定平衡点附近的动态安全域线性边界,并采用以半不变量为基础的埃奇沃斯(Edgeworth)级数展开获得随机变量加权的联合概率分布,从而构建电力系统暂态稳定概率模型。该模型能有效计及发电机的出力和内电势、负荷的有功和无功功率、故障类型、故障位置和故障切除时间等多个不确定性因素,不需要繁琐的公式推导,物理意义清晰,实现简单,计算效率高。经IEEE 10机39节点系统测试和蒙特卡罗(Monte-Carlo)模拟法的验证,表明所提模型和方法是有效可行的,具有广阔的工程应用前景。
  • 考虑电网静态安全风险的随机潮流计算
  • 随机潮流能够比较全面地反映系统运行状态,对电网安全性风险评估起到重要作用。现有的随机潮流计算方法中,结合半不变量和Gram-Charlier展开级数的方法可快速且准确地计算节点电压和支路潮流的概率密度函数(probability distribution function,PDF)以及累积分布函数(cumulative distribution function,CDF)。以受时域和地域不均匀分布影响的系统当前运行状态为基础构造预想事故集,将全概率理论与半不变量法随机潮流相结合,提出一种考虑电网静态安全风险的随机潮流算法。对IEEE RTS 96节点实验系统的计算表明,该算法可快速、准确地评估系统当前运行状态的静态安全风险,具有实际应用价值。
  • 计及校正控制的安全约束最优潮流的奔德斯分解算法
  • 针对电力系统调度、规划、检修及风险评估中反复涉及的校正控制安全约束最优潮流的求解问题,在深入机制分析基础上,提出一种基于奔德斯(Benders)分解与协调的模型和算法,使复杂大电网的求解得以进行。该模型和算法的主要贡献体现在:对正常状态下的最优潮流问题(也称主问题),基于电网关键元件规律特性的变动形成有效约束,以提高其求解效率;对预想事件(也称子问题)集,基于处于主导地位预想事件概念的有效筛选方法,使子问题数显著减少。由此,借用奔德斯分解的处理思想,实现主问题与子问题间的协调机制。最后以IEEE 30节点标准系统以及山东电网445节点实际系统作为算例,对该算法进行可行性、有效性等验证。
  • 电力系统稳态数据参数化压缩算法
  • 针对电力系统运行中产生的大量稳态数据,提出一种基于自适应神经模糊推理系统(adaptive-network-based fuzzy inference system,ANFIS)建模的参数化压缩算法。通过实现等相位采集方式,有效改善电网稳态数据的周期滑步现象,并建立和分析等相位数据的数学模型,为参数化压缩算法提供理论依据。设计参数化压缩算法的结构,并给出实现流程。该算法利用ANFIS系统建立基准序列模型,用于重构数据,采用三次样条插值建立基准相位模型,用于计算各周波相位差,由此将需存储的数据变为模型参数及相位差。最后利用仿真和实测数据详细分析影响系统信噪比和压缩比的因素,为参数的选取提供了参考,验证了算法不仅能提高稳态数据的压缩比,而且能有效滤除系统噪声,为电力系统海量数据的压缩提供了一种新思路。
  • 基于电流分布的电网功率分布因子的计算
  • 基于经典电路理论提出电网电流分布理论,并以此为基础,得出了电源负荷分配因子和负荷电源汲取因子的解析模型及求解算法,揭示了发电机与负荷间的直接的功率传递关系。最后,通过分配功率与汲取功率之间的差额得到任一电源到负荷传输功率过程中的功率损耗。该方法在IEEE 3机9节点系统上进行了应用,其结果证实了算法的正确性和有效性。此算法为输电设备的使用份额以及输电过网费用的计算提供了合理的依据。
  • 复杂和应涌流导致差动保护误动的原因与对策
  • 针对复杂和应涌流导致差动保护误动问题,建立了复杂和应涌流研究模型,利用拉普拉斯变换求出解析解,揭示了变压器的磁链变化过程和复杂和应涌流的机制特征。结合变压器饱和与电流互感器(current transformer,CT)暂态饱和的特点,从变压器自身和CT饱和两方面分析了差动保护的误动原因。仿真研究了发变组产生复杂和应涌流的实例,验证了理论研究结果的正确性。以时间、差流、制动电流和二次谐波含量为不同的坐标轴绘制了保护工作点的二维和三维轨迹曲线,完整地展现了保护误动过程和差流、二次谐波含量变化特征。提出了变比率制动差动保护,通过实时改变比率制动系数值来提高保护性能。测试结果表明,该保护性能可靠,能有效解决常规差动保护误动的问题。
  • 中期火电开机优化的混合搜索算法
  • 以电网实际需求为出发点,以指定时段内参与计算电站装机利用小时数相等为目标,提出了中期火电开机优化的混合搜索算法。算法包括2步:以启发式思想获取可行初始解;将基于逐步优化算法的纵向搜索和用以跳出局部寻优的横向搜索相互结合进行优化计算。其算法流程简单,收敛速度快,能够避免求解过程陷入局部最优。对云南电网9个电站、27台机组的系统,以实际数据进行计算,结果表明,该算法能够有效地解决中期火电开机优化问题,计算效率和结果精度均能满足生产实际的需求。
  • GIS绝缘子表面固定金属颗粒沿面局部放电发展的现象及特征
  • 为研究气体绝缘全封闭式组合电器(gas insulated switchgear,GIS)设备中绝缘子表面固定金属颗粒沿面局部放电发展的现象及其特征,搭建了一套220 kV GIS设备沿面放电缺陷发展实验平台,采用逐步升压法对绝缘子表面固定金属颗粒的沿面局部放电进行长期试验,观察到了放电起始、发展直至沿面闪络的现象。利用测量到的局部放电随时间变化的趋势图、散点图、二维柱状图、灰度图,描述了沿面局部放电发展的现象并获得了相应的图谱特征。试验结果表明:GIS设备绝缘子表面固定金属颗粒沿面局部放电发展现象呈现出电晕放电、电晕放电和沿面流注放电共存、沿面流注放电3个主要阶段。
  • 复合绝缘子高压端输电导线安装绝缘护套的研究
  • 提出在复合绝缘子高压端输电导线上安装一定长度的绝缘护套来改善其高压端电场强度的方法,并对该方法的原理和实施效果进行详细研究。建立污秽复合绝缘子干燥情况下在高压端输电导线加绝缘护套的物理模型,分析护套参数对实施效果的影响,得到了安装绝缘护套的理论依据。在此基础上,通过有限元仿真研究护套具体参数与复合绝缘子高压端电场改善效果的关系,并给出安装护套后可能出现的不利因素以及相应解决办法。最后,试验给出了均匀电场下绝缘护套的击穿电压与其厚度的关系;并以220 kV复合绝缘子为例,研究了安装绝缘护套前后复合绝缘子起晕电压和污闪电压的变化情况。试验结果证实了所提安装绝缘护套方法的正确性和可行性。
  • 110kV三相交叉互联电缆的频变模型及局放仿真分析
  • 由于技术上和经济上的优点,交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)电缆在高压和超高压领域的应用越来越多。局部放电检测是判断电缆绝缘状况的有效的方法,交叉互联电缆系统中的局部放电信号存在复杂的互扰问题,给实际带电检测带来很大的困难,有必要分析交叉互联电缆系统中局部放电的传播特性。研究表明,半导电层对局部放电信号的高频分量有着严重的衰减和色散作用,基于Blackburn等学者提出的改进型电缆模型的原理,经过适当调整参数,建立了三相交叉互联电缆系统的J-Marti频变模型,并对该系统中局部放电的传播特性进行了仿真分析和试验验证。试验结果表明:该模型能够合理地解释局部放电信号在三相交叉互联电缆系统中的传播规律。
  • 油纸绝缘的局部放电特征量分析及危险等级评估方法研究
  • 以局部放电为特征量,研究油纸绝缘扁平气隙缺陷发展规律及状态评估的方法。首先引入等效时频分析结合模糊聚类方法实现混合放电源的分离,并采用因子分析方法对传统的放电特征量指纹进行降维,提取出新的放电指纹;然后以不同放电阶段的新特征指纹为依据,采用ID3决策树实现了放电发展阶段和风险的评估;最后提出一套以局部放电作为特征参量对绝缘缺陷发展程度和风险进行评估的方案。该方法重点解决了2个问题:一是混合放电源的分离和识别,二是可用于评估油纸绝缘老化程度的放电指纹特征提取和诊断方法。
  • 横向磁场下中频真空电弧形态及电弧电压特性
  • 研究了杯状横向磁场触头中频真空电弧(400~800 Hz)的电弧形态及电压特性。实验在单频回路中进行,采用去掉屏蔽罩的杯状横向磁场真空灭弧室进行实验,触头直径为66 mm,触头开距为4 mm。实验结果表明:只有当电流升高到一定值时,电弧才有运动现象;电弧的运动特性主要受磁场的影响;电弧运动不是产生高频电弧电压噪声的原因,而当阴极斑点占据整个阴极表面时,电弧电压才产生高频噪声。最后根据实验结果得到电弧电压与电流幅值和频率的关系公式。
  • 《中国电机工程学报》2010年度刊登电力系统自动化领域论文排行
  • 2010年,《中国电机工程学报》共刊登电力系统自动化领域论文240篇,这些论文来自国内外49个单位,较为全面地展现了电力系统自动化领域的科研进展与学术进步,
  • 模块化多电平换流器HVDC直流双极短路子模块过电流分析(王姗姗[1] 周孝信[1] 汤广福[1] 贺之渊[1] 滕乐天[2] 包海龙[2])
    智能电网统一信息系统的电网信息全域共享和综合应用(程时杰[1] 李兴源[2] 张之哲[3])
    确定风电场群功率汇聚外送输电容量的静态综合优化方法(穆钢[1] 崔杨[2] 严干贵[1])
    含分布式电源的地区电网动态概率潮流计算(余昆[1] 曹一家[1] 陈星莺[2] 郭创新[1] 郑华[2])
    一种模块化光伏发电并网系统(张犁[1] 孙凯[2] 冯兰兰[1] 吴田进[1] 邢岩[1] 葛红娟[1])
    异步风力发电机对微网稳定性的影响与对策(邓卫 唐西胜 齐智平)
    基于隐枚举的输电网规划局部搜索策略(王靖然 余贻鑫 曾沅)
    基于受扰严重机组特征及机器学习方法的电力系统暂态稳定评估(叶圣永 王晓茹 刘志刚 钱清泉)
    基于动态安全域与埃奇沃斯级数的电力系统暂态稳定概率评估(汪隆君 王钢)
    考虑电网静态安全风险的随机潮流计算(刘怡芳 张步涵 李俊芳 王凯 段瑶 段献忠 程时杰)
    计及校正控制的安全约束最优潮流的奔德斯分解算法(钟世民 韩学山 刘道伟 王孟夏)
    电力系统稳态数据参数化压缩算法(张斌 张东来)
    基于电流分布的电网功率分布因子的计算(颜丽 鲍海)
    复杂和应涌流导致差动保护误动的原因与对策(金明亮 尹项根 游大海)
    中期火电开机优化的混合搜索算法(王静[1] 廖胜利[1] 程春田[1] 蔡华祥[2])
    GIS绝缘子表面固定金属颗粒沿面局部放电发展的现象及特征(齐波[1] 李成榕[1] 郝震[1] 耿弼博[1] 徐党国[2] 刘少宇[2] 邓春[2])
    复合绝缘子高压端输电导线安装绝缘护套的研究(梅红伟[1] 陈金君[2] 彭功茂[1] 王黎明[1] 关志成[1])
    110kV三相交叉互联电缆的频变模型及局放仿真分析(王伟[1] 王永亮[2] 刘冲[3] 李应利[4] 张德文[1] 孙运涛[1] 王巍巍[1])
    油纸绝缘的局部放电特征量分析及危险等级评估方法研究(杨丽君 廖瑞金 孙才新 汪可)
    横向磁场下中频真空电弧形态及电弧电压特性(朱立颖 武建文)
    《中国电机工程学报》2010年度刊登电力系统自动化领域论文排行
    《中国电机工程学报》封面
      2009年
    • 36

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