mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
基于无功电压满维灵敏度的大规模风电场电网VCA方法研究

提出一种包含大规模风电场电网的VCA(电压控制分区)方法:将风电场最经常出现工况的功率作为其在潮流计算中注入功率,求出该工况下包含所有节点耦合信息且计及PV耦合的无功电压满维灵敏度矩阵;利用定义的电气距离使电源节点和负荷节点同步参与聚类分区过程,一次性得到分区结果,优于传统只对负荷节点进行分区再人为将电源节点归并的方法。采用风电场最常出现的工况功率,分区结果可以适应于风电场的大部分出力工况。通过对包含大规模风电场的IEEE39节点系统进行了动态分区,验证了该方法的可行性。
特高压交流对四川电网多送出直流输电系统影响评估

雅安—荆门1000kV特高压交流投运后,四川电网将形成全世界独有的特高压交直流混联输电系统。为评估特高压交流投运对四川电网多送出直流输电系统的影响,针对四川电网2012年丰大运行方式,利用多馈入交互作用因子、多馈入运行短路比等评估指标,通过小干扰稳定性分析和仿真分析,对雅安—荆门1000kV特高压交流投运和未投运两种运行方式进行对比。结果均表明特高压投运后能有效提高四川电网三条直流系统的送端交流系统强度,减小送端换流站之间的交互作用,提高系统小干扰稳定性,提高短路电流水平和降低暂态过电压水平。
基于EMD和SSI的电力系统低频振荡模态参数识别方法

针对目前引发电力系统低频振荡的多重机理的实际情况,提出基于EMD和随机子空间(Stochastic Subspace Identification,SSI)的识别电力系统低频振荡模态参数的新方法。该方法直接根据端部量测数据识别出系统的低频振荡模态参数。在系统正常运行或者小扰动下可直接用SSI识别系统的弱阻尼模式、频率、阻尼和振型;在系统处于异常运行或者故障状态时,运用EMD对量测数据进行时空滤波和平稳化处理,由SSI辨识出相应的系统状态矩阵,经过模态分析得出低频振荡的上述模态参数。数值仿真及实例分析均表明该方法运行速度快,参数识别精度高,为电力系统低频振荡问题的研究提供了新的思路与方法。
微电网储能技术研究综述

对储能技术在微电网中的应用研究进行了综述。简要回顾了储能技术的发展历程,阐述了微电网中储能技术研究的意义和价值。分析了储能技术在微电网中的作用,比较全面地介绍了蓄电池储能、飞轮储能、超导储能、超级电容器储能、混合储能和其他储能在微电网中的应用研究现状,分别说明了各种储能方式的优点和不足之处,并对各种储能方式的性能指标进行了比较。根据微电网的特点和要求,指出了微电网储能技术研究目前存在的问题和未来发展趋势。
基于模糊聚类和相似度的电力系统可靠性原始参数预估

以可靠性气候影响因素作为线路模糊集元素,通过模糊聚类将可靠性原始参数已知和待求的线路进行适当分类,引入β作为考虑其他影响因素的修正系数,在分析欧氏贴近度、模糊贴近度、灰色关联度各自反映模糊集特征的差异性和局限性的基础上提出相似度指标,在同类中以可靠性参数已知的线路的可靠性影响因素序列为基准向量,以可靠性参数未知的线路的可靠性影响因素序列为待检向量,使用相似度指标进行求取。实例证明该方法的可行性和预估结果的准确性,并讨论了不同的权重系数取值会对结果产生影响。
数字化保护装置时钟同步的实现

系统地分析了IEC61850数字化变电站对时系统结构的主要特点和时钟误差的主要来源,提出了一种通用的时钟同步软件设计方案。该方案采用一元二次回归方程和捕捉时钟差值回填晶振计数的方法,修正外部时钟源和保护装置晶振造成的时钟误差。基于上述软件设计方案,提出了一种通用的硬件设计,能够满足各种对时网络的需求。通过工程应用例子和各种对时方式的误差测试结果,证明了本软硬件对时方案适用于数字化保护装置和其他需要高精度时钟同步的应用场合。
一种区域耦合度指标及其在电压无功分区控制中的应用研究

针对现有电压无功控制分区方法中缺乏定量评判分区结果优劣的问题,提出了以节点电压无功耦合度为基础的区域耦合度指标以及用于选择区域主导节点的节点区域耦合度指标。同时通过对节点进行模糊聚类,建立了一套集分区、评价、控制于一体的电压无功VQ耦合度分区控制方法。将此方法应用于湖北电网,对分区控制结果进行验证可得:该分区方式中各区域具有较强独立性,区域无功源扰动只对本区域电压影响较大,对其他区域影响较小,所提出的耦合度指标意义明确、计算简单、实用性强。
FREEDM微型电网及其继电保护研究

FREEDM是美国北卡大学FREEDM工程研究中心提出的一个全新智能微网模型。首次将FREEDM的先进理念引入国内,对其主要思想和工作原理进行了综述性研究。阐述了FREEDM的系统配置和拓扑结构。介绍了FREEDM组网的关键设备固态变压器和固态断路器,分别分析了其工作原理、拓扑结构和发展方向等。通过Simulink软件的仿真对比分析指出由于含有大量储能元件和电力电子控制回路,固态变压器具有较强的限流作用,总结了FREEDM的短路电流特性。探讨了在FREEDM中应用区域纵联电流差动保护的继电保护策略。
基于PSCAD/EMTDC的直驱永磁同步风力发电机多机并联运行仿真

提出了一种与直流系统直接耦合的多机并联永磁风力发输电系统,该系统充分利用永磁直驱风电机组与轻型直流输电各自优点,适用于远距离风电直流联网。建立了dq同步旋转坐标下的永磁直驱风力发输电系统的数学模型,基于转子磁场矢量定向技术,构建了多机并联发输电系统的有功、无功解耦控制策略;基于电网电压矢量定向技术,构建了输电系统有功、无功功率的解耦控制策略。在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建了两台永磁直驱风电机组并联发输电仿真系统,对系统的动态特性及其无功调节能力进行了仿真分析。仿真结果表明,两机并联的发输电系统能够在不同的风况下稳定运行,且对电网具有一定的无功调控能力。
用于故障限流与电能补偿的多换流器式统一电能质量调节器

介绍了由一个并联电压源换流器(shunt-VSC)和两个串联电压源换流器(series-VSC)组成的多换流器式统一电能质量调节器(Multiconverter-Unified Power Quality Conditioner),用于连接两条具有不同负载特性的配电线路,三个换流器共用一组电容,采用背靠背方式,实现动态电压恢复、有源滤波、故障限流等功能,提高供电质量和可靠性。采用series-VSC串接限流电感的方法限制故障电流,不消耗有功功率。对功率在不同换流器之间的流动情况进行分析和说明。仿真结果表明,MC-UPQC可有效治理电压、电流谐波污染,同时降低网络故障电流水平,易于不同网络互连。
基于贝叶斯证据框架下WLS-SVM的短期负荷预测

提出了一种基于贝叶斯证据框架下加权最小二乘支持向量机(Weighted Least Squares Support Vector Machine,WLS-SVM)的短期负荷预测模型和算法。在对历史负荷数据进行完预处理基础上,分析影响负荷变化的重要因素,然后选择最佳的输入数据作为LS-SVM训练模型的输入向量。通过贝叶斯证据三层推断寻找到模型的最佳参数:第一层推断确定LS-SVM的权向量w和偏置值b,第二层推断确定模型的超参数γ,第三层推断确定核函数的超参数σ。为了提高模型的鲁棒性,赋予了每个样本误差不同的权系数,建立了具有良好泛化性能的WLS-SVM回归模型,从而进一步提高了模型预测的精度。采用上述方法对黑龙江电网短期负荷进行了预测,结果证明了该方法具有良好的预测效果。
基于TMS320F28335的电力系统稳定器的研究

目前国内普遍采用以电功率作为输入信号的单输入电力系统稳定器(PSS),然而在原动机功率发生变化时,PSS本身不能区分系统波动和原动机功率波动,容易引起"反调"。设计了一种基于TMS320F28335的双输入PSS,发电机的电功率和转子角速度作为该PSS的输入信号。论述了双输入PSS的模型,硬件设计部分主要包括总体结构的设计,软件设计部分包括总体设计及流程图。运用附加双输入PSS励磁调节器进行了阶跃和反调实验,结果表明该PSS能够有效抑制低频振荡,很好地解决"反调"问题。
阻抗匹配平衡变压器差动保护技术及应用

介绍了电气化铁道阻抗匹配平衡变压器的平衡匹配机制原理,并进一步就平衡匹配关系数学模型的搭建和变压器高低压侧电流变化的规律进行了推理分析。解析了差动保护在阻抗匹配平衡变压器中如何实现以及铁路电气化差动保护在实现过程中为防止误动作所增加的一些判据。阻抗匹配平衡变压器在电气化铁路建设中广泛应用,其差动保护逻辑和判据已完全由微机来实现,所提的计算方法和理论研究对于阻抗匹配平衡变压器保护设备的开发和应用具有较高的实用价值。
IEC 61850配置文件测试的研究

介绍了IEC 61850配置文件,分析了对其测试的必要性,研究了国内广泛应用的几种测试工具,总结了这些工具测试的关注点,并且根据其测试能力提出测试方案。通过工程应用中的探索,总结出强制性的测试内容。通过分析测试中出现的典型问题,提出了对于扩展的数据项的测试依据。对于标准中定义不一致的数据属性类型,明确了使用方法。对测试中有待完善的若干问题进行了探讨,说明了目前配置文件测试的局限性,研究了测试发展的方向。
工业企业电源快速切换装置在低压母线的应用

工业企业电源快速切换装置应用于低压380V母线,可有效提高低压负荷的用电安全。为解决接触器因其控制电源电压幅值低于设定值而释放的问题,针对不同的现场情况进行不同的方案设计:其一配合使用防晃电交流接触器,使欠压释放具有可整定的延时;其二是将UPS电源作为接触器的控制电源,在低压母线因故障失电后短时间内保证接触器不脱扣。通过完整的方案设计,就可充分发挥电源快速切换装置的作用,实现低压负荷在非计划停电情况下的电源快速切换,企业生产不中断。
一种基于广义逆的电流互感器励磁特性分析方法

电流互感器出厂时提供的伏安曲线大多只覆盖5～200mA这段低励磁电流区间,难以据此评估大倍数一次电流时的电流传变特性。采取简单指数函数拟合伏安数据,提出用Moore-Penrose逆方法对指数函数进行参数辨识。针对直接辨识产生的较大拟合误差,将数据取值间隔规律化并用线性或样条插值填充数据的方法对原始数据进行预处理,可降低辨识过程中非线性因素的影响,改善拟合精度。以饱和起始点的励磁电压作为参考,通过归一化处理能降低所需辨识的参数空间的维数,从而简化计算。根据辨识得到的拟合函数可方便地求出满足10%误差要求的电流互感器二次负载的允许上限值曲线,该曲线可用于检验电流互感器的二次负载是否与其励磁特性相匹配。
多核处理器在智能间隔装置中的应用探讨

在智能间隔装置中提高系统的主频,装置的发热与成本会急剧地增加,但性能并不会成倍地提高。阐述了在智能间隔装置中使用多核处理器其硬件及软件上的优越性。通过一个应用实例,分析了多核装置的内核引导顺序及引导方式,解析了内核间内存分配模式,剖析了多核的中断处理方式、多核操作的软件可靠性和数据安全性,并详细说明了智能间隔装置中内核间任务分解的方式。相对于单核处理器而言,在智能间隔设备中使用多核处理器,通过合理的任务分解和中断向量的分配,会极大地提高系统的运算速度,但系统的发热及功耗相对增加很少,可以大大提高设备的性能,降低设备的成本。
特高压输电线路端电压控制域的计算方法研究

采用特高压现有无穷大电势源等值法获取端电压二维控制域时,会得出投入容性无功补偿将降低特高压沿线电压这一"错误"结论,对此研究证明:变压器中压侧绕组等效阻抗为负是造成二维电压运行下限上移的主要原因。提出了一种新的等值电势源法,即将华中电网和华北电网分别等效成含内阻抗的电势源。采用该等值方法时,无功补偿装置的投切所引起的电压控制域的变化趋势与电压无功理论相符,同时还可以考虑线路输送功率变化时,由线路功率和两端母线电压共同形成的三维控制域。
电力图像监控系统集成平台的研究与设计

针对目前电力图像监控系统存在的主要技术问题,如编码设备不统一,通信带宽有限,尚未与动力环境数据实现联动等,提出了一系列的技术解决方案:采用级联技术在结构上实现了真正意义上的三级架构;应用IEC60870-5-104国际标准规约,实现了图像监控与动力环境的集成;采用中间件技术实现不同视频编码设备的监控中心接入;通过流媒体转发技术解决多用户并发访问可能导致的带宽拥堵问题;通过实现自动巡检管理功能大大提高了值班人员的巡检效率。该平台的研究和设计也为其他领域图像监控系统的集成、整合和完善提供了很好的思路。
风电场集成监控平台的研究

实现风电场调度控制的自动化、常规化和智能化是其融入电网管理体系的关键。设计了风电场集成监控平台,在数据采集与控制系统的基础上,将风电场内所有设备组织成一个有机整体,可实现有功控制、电压控制、发电与检修计划安排等高级应用功能。平台以风功率预测为基础,制定发电、储能与检修计划,并报送电网调度中心,供后者编制全局优化方案;在运行时响应电网调度指令,实现闭环控制,使风电场真正成为电网的一个可预测、可调节和可靠的优质电源。
分布式发电并网系统中孤岛检测方法的综述研究

目前常用的孤岛检测方法可分为远程法、本地被动法、本地主动法三大类,各大类又可分为多种不同方法,其中远程法可分为PLCC法、SPD法和SCADA法等;本地被动法可分为电压/频率检测法、电压谐波检测法和电压相位突变检测法等;本地主动法可分为阻抗测量法、电抗插入法、电压偏移法、功率扰动法、主动频率偏移法和滑模频率漂移等。对孤岛检测方法进行了全面地综述研究,对孤岛检测方法进行了分类,阐述了孤岛状况出现的条件及其影响,分析了各种孤岛检测方法的原理和优缺点,说明了它们的特点和适用场合,指出了孤岛检测方法的发展方向。由于每种方法各有其特点,在实际应用中,应根据实际情况,合理选用一种或多种孤岛检测手段,其中将两种以上不同原理的孤岛检测方法组合使用,可获得更好的检测效果。
基于连续潮流综合算法的电压稳定性研究

远距离送电及重负荷运行导致电网运行在电压稳定裕度较低的工作点,如何改善静态电压稳定预防控制受到广泛的关注。提出了一种基于连续潮流(CPF)的遗传退火法的综合优化算法,通过优化有载调压变压器和PV节点电压量,求解系统电网的最大静态电压稳定裕度。利用IEEE9节点、IEEE14节点系统,考虑负荷增长模型,分别用CPF法、基于CPF的遗传算法及基于CPF的遗传退火法对最大电压稳定裕度计算,并对结果进行比较,验证了该算法的有效性。
数字化变电站集中式保护应对边界信息缺失新方法研究

数字化变电站集中式保护装置统一处理全站实时信息,有利于改善保护的性能。然而由于网络通信、电子互感器发生故障等原因可能造成集中式保护装置采集的实时信息缺失,使得集中式保护无法迅速、有选择性的切除故障,影响保护系统的可靠性。提出一种数字化变电站集中式保护应对边界信息缺失新方法,当故障发生时,如果出现一条线路电流采样值信息缺失,在假设母线没有发生故障前提下利用基尔霍夫电流定律合成信息缺失线路的电流,然后通过常规三段式线路保护判据切除故障。如果在信息缺失线路保护第一段检测到故障发生,则在无延时跳开该线路断路器之后,利用常规母线差动保护判据检测母线是否发生故障,以决定是否跳开与母线相连的所有断路器。数字仿真分析验证该方法的有效性。
内燃-直线发电集成动力系统双向DC/DC功率变换器优化设计

设计了一种用于新型的内燃-直线发电集成动力系统(ICLGIPS)的双向DC/DC功率变换器(BDPC),实现动力源(超级电容器组)和直线电机之间能量在两个方向的变换和传递。ICLGIPS具有两个方向功率流的不平衡特性,通过计算分析,对传统BDPC拓扑结构进行了优化设计,并与串并联实时切换的超级电容器组结合使用。该优化设计的主要特点是,当BDPC运行于大功率的降压模态,向超级电容器组回馈能量时,屏蔽掉滤波电感,利用大容量的超级电容器组对输入的PWM电压波进行滤波,对输出量实现了平滑控制,使BDPC具有更高的可靠性。该优化设计有效地减小了功率变换器的体积和成本,提高了功率变换的效率,具有比较好的理论价值和应用前景。
一种有效区分空投涌流与空投于故障的变压器保护新算法

在有功差动原理的基础上,提出一种基于变压器基波正序功率因数以实现变压器保护的新原理。该原理利用帕克变换,构造了d-q坐标系上变压器端口电压、电流的基波正序分量的旋转向量,进而可计算变压器在各种暂态过程中的基波正序功率因数。根据变压器基波正序功率因数的大小,来判断变压器是否发生内部故障。该原理基于能量守恒,物理意义清晰,算法简洁,无需任何先验参数,不受变压器接线方式的影响,易于工程实现。经仿真试验验证,新原理能够快速、可靠地切除变压器内部故障,在性能上优于传统的以波形特征为主的变压器保护原理,对空投轻微故障有足够的灵敏度。
基于负荷平衡的配电网重构遗传算法研究

以负荷平衡为目的建立了一种新的配电网重构方案的数学模型,即负荷的不平衡度以负荷平衡指数来衡量。采用遗传算法,染色体以开关的状态为基因进行编码,通过杂交、变异等操作综合分析计算出基于适应度函数的最优方案,也就是具有最小的负荷平衡指数的重构方案为最优。作为对比,计算出了负荷平衡指数较小时的网损,发现优化重构后配电网的网损也相应降低了。以三馈线IEEE16节点系统对该方法的有效性进行了验证,结果表明该方案用于配电网重构能显著改善负荷,降低网损。
发电机低励限制功能的设置原则

电网实际运行中多次发生因发电机低励限制功能设置不当导致机组运行异常甚至掉机的严重后果。分析了低励限制的应用目标,比较了不同类型低励限制器的功能特点。将低励限制的性能要求划分为静态和动态两方面,提出了相应的设置原则:静态性能遵循在有功出力全范围合理定义、满足定子端部热稳定,满足系统静稳定、根据机端电压变化调整、与失磁保护协调配合原则设置限制线;动态性能遵循保证控制系统稳定性、优选控制结构、防止严重影响PSS作用、避免暂态期间不必要动作原则优化控制器结构和参数。
多区域交直流互联系统的频率稳定控制

电力系统频率稳定性是衡量交流系统是否安全稳定运行的一项重要指标。当互联网交流系统遭受较大的负荷突变时,系统频率受到扰动会产生区域间的频率振荡。为抑制交流系统的频率振荡,根据交直流系统中直流传输功率可进行快速调节和具有短时过载能力的特点,提出了将传统的负荷/频率控制(LFC)和直流功率调制进行协调控制的方案,并采用重叠分解技术和线性二次型最优控制理论相结合的方法设计了直流功率调制控制器。对一个典型的三区域交直流并联系统进行数字仿真,结果表明,该协调控制方案一方面利用直流功率的快速调节抑制了区域间的频率振荡和功率振荡,有效地降低了负荷变化时频率的最大偏移,另一方面利用传统的LFC消除了频率的稳态误差。
基于Multi-agent和粒子群引导最小生成树的配电网重构算法

在最小生成树的基础上提出了粒子群引导的最小生成树算法,并结合粒子间互学习,优秀粒子自学习,优胜劣汰机制和Multi-agent系统的特点,构成了一种新的配电网重构算法。该方法加强了信息在环境中的传递,有效地解决了一般最小生成树的盲目性,边值的难以确定性和改进粒子群优化算法仿生学意义的不明确性等缺点。在Multi-agent系统中,粒子通过竞争与合作,提高了粒子间的相互交流,加快了粒子向全局最优点靠拢。对粒子进行互学习和自学习操作,使算法的收敛速度得到进一步的提高。通过对PG&E69系统进行仿真,结果表明提出的算法具有计算速度快,收敛性好,求解可靠等优点。
RLC负荷模型分布式发电孤岛检测方法研究

分布式发电系统并网运行时,若主网故障解列断电,就会处于孤岛状态,这是一种危险的不正常的状态。在分析孤岛检测原理的基础上,提出了一种新的检测方法,该法以电网公共节点处电压相位变化与负荷电压变化之比Δ?ΔVL作为判定孤岛发生的指标。在Matlab/Simulink环境下仿真表明新的方法克服了原有被动式检测法在较严苛的功率缺额条件下效果不明显的缺陷,且在电网电压波动,各类型负荷投切等扰动下不会误动作,实现简单可靠,能够迅速检测到孤岛的存在。
数字化变电站的“虚端子”设计方法应用研究

通过介绍数字化电站保护GOOSE设计过程中遇到的问题,提出了一种全新的GOOSE"虚端子"设计方法,包括虚端子、逻辑连线图、GOOSE配置表等内容。该设计方法能够可视化的反映保护装置GOOSE配置、保护装置间GOOSE联系等,解决了数字化变电所保护装置GOOSE信息无触点、无端子、无接线等问题。GOOSE"虚端子"设计方法在500kV兰溪变工程实践中首次应用,取得了很好的设计效果。
基于多源信息融合的电网故障诊断方法研究

考虑到电力系统自动化水平及通信、广域测量技术的发展,提出了一种综合SCADA开关量、故障录波器电气量及WAMS系统电气量的多源信息融合电网故障诊断方法。该方法将蕴含故障信息的电气量分析与开关量诊断相结合,对电网故障采集的电气量通过小波能量分析提取故障特征,采用蕴含时序贝叶斯网络对保护、断路器开关量进行故障推理,定义了能量畸变故障度、能量故障度、改进RBF神经网络故障度及时序贝叶斯故障度衡量线路故障程度,并作为证据体采用改进D-S证据理论进行信息融合,进而通过模糊C-均值聚类方法给出故障诊断决策。PSCAD仿真及Matlab与Java混合编程计算表明,所提出的电网故障辅助诊断新方法相对传统开关量诊断,准确度得到了提高,具有工程实用价值和良好的应用前景。
福建电网基于在线安全稳定控制与预警系统的稳控策略表设计方法与实现

福建电网在线安全稳定控制与预警系统根据当前电网运行方式生成针对预想故障的稳定控制策略,并按照特定的格式将稳定控制策略和电网潮流特征量存储在历史数据库中。预想故障的稳定控制策略与电网某些潮流特征量之间存在特定的关系,利用相关性分析的方法找出与稳定控制策略强相关的特征量,将其作为策略表公式的自变量,建立多项式函数形式的计算公式。在此基础上利用拟合方法给出相关的系数定值,并根据电网的不同接线方式对策略表定值进行归类。该方法有效地利用了在线安全稳定控制与预警系统的分析结果,揭示了稳定控制策略与电网运行方式之间的定量关系,简化了安全稳定控制系统策略表的制定与整定工作,有很强的通用性与应用前景。
基于SDH网络的广域保护系统研究

阐述了广域保护的基本概念及主要特点,并对广域系统构造、网络通信平台、保护方案实现等加以分析,提出了基于集中分布式的新型广域保护系统,运用先进的SDH光纤自愈环网,满足广域保护对网络实时性、可靠性的要求。以IEC61850建模为基础,提出了广域保护中心和保护子站设计方案。在单个变电站内,利用站内信息,保护子站实现集中保护;在广域电网范围,利用广域信息,保护中心实现广域保护功能;两者利用保护信息的配合,保证电网的安全可靠运行。
基于混杂Petri网的共直流母线交流传动系统建模与节能控制

通过引入混杂系统理论,在分析系统运行过程的基础上,建立了共直流母线交流传动系统混杂Petri网模型和电机功率模型。在此基础上提出了一种基于配对理论的节能控制算法,即在电机状态可调控时段,通过改变随机运行状态,使耗能状态激发与回馈状态激发模糊配对的电机状态调控算法。采用该方法的直流母线功率仿真结果表明,该方法能有效地调整控制电机状态,使处在耗能状态电机最大限度地吸收制动状态电机再生的电能,减小了直流母线功率波动,提高了系统性能。
接触网作业地线的信息收集装置的研究

目前国内的接触网作业地线挂接和拆除的信息是通过人工直接参与来完成传达和收集的,对于分散性大、距离长的接触网检修作业人工管理信息的方法已经不能满足现代高速铁路对经济、效率以及安全性的要求。设计了一种基于全球移动通信系统GSM、DSP处理器与PC机相结合的接触网作业地线信息收集装置。该装置通过GSM网络以短信通信形式收集各检修作业点的接地线挂接状态信息,并将收集的地线挂接状态信息通过USB接口传输给PC机端的后台信息处理软件进行地理信息标定等处理,最终显示作业地线的挂接状态和挂接区段等信息。该装置可有效地防止误合闸的发生,提高接触网生产的安全性,保障人身和设备安全,为接触网检修作业信息化管理提供硬件平台。
虚拟仪器在低压电弧故障断路器研制中的应用

应用LabVIEW的虚拟仪器平台进行了故障电弧断路器(AFCI)的设计和研制,主要包括数据采集装置和任意信号发生器两个部分。数据采集装置基于USB9203板卡,具有高精度和高采样率;任意信号发生器基于USB9263板卡,发生的信号不受频率和周期性等因素的限制,并能随时从正常工作状态切换至电弧故障状态,更真实地模拟实际故障情况。利用该虚拟仪器平台采集电弧故障信号,经相应的数据处理后由信号发生器发出,并应用于AFCI装置的检测,取得了良好的实验效果。
基于紫外检测的开关柜电弧在线检测装置

研制了一种基于紫外法的开关柜电弧在线检测装置,该装置通过检测柜中电弧中的"日盲"区紫外光,达到对电弧的准确识别,且具有动作时间快、灵敏度高、抗干扰能力强等优点。研究了紫外光功率法的测量原理,给出了系统硬件各部分的组成以及原理,在此基础之上,研究了系统的软件程序设计。该检测装置可单独用于开关柜,也可为各种继电保护设备提供接口,提高了开关柜的技术水平和安全指数。进行了空气间隙放电试验,证明了该装置能够准确检测气体放电的紫外辐射功率,更准确地检测到放电电弧。装置可应用于开关柜电弧检测,能够有效地防止由电弧引起的意外事故的发生。
D-STATCOM自适应检测算法的研究

提出了一种新颖的配网连续动态无功发生器(D-STATCOM)指令电流检测法——参考模型自适应检测法。参考模型自适应指令电流检测法是一种在线的自调节算法,运用MATLAB/Simulink工具对FBD法和自适应检测法进行仿真分析,D-STATCOM的指令电流检测算法采用参考模型自适应方法时,补偿的动态响应时间快,动态性能最佳。仿真和实验结果论证参考模型自适应检测法的有效性,同时工程现场应用的稳定运行,证明了运用自适应检测算法的D-STATCOM装置动态补偿无功功率和三相不平衡、抑制谐波时,具有良好的动态性和实用性。
用于变电站电能质量调控的D-STATCOM及其系统调试

针对变电站动态电能质量调控的难点问题,提出将链式结构的D-STATCOM与投切电容器配合使用的补偿方案,实现变电站稳态调压与冲击性负荷谐波和无功的同时补偿。结合现场应用实例,提出较为完整的D-STATCOM系统调试试验方案,包括一般检查、绝缘与耐压试验、保护试验、无功调节范围与输出谐波测试、响应时间测试、稳态调压测试、损耗测试和负荷综合补偿测试等,给出了较为详尽的试验数据。所得的一些经验和结论可为类似装置的设计与应用提供参考。
电力市场环境下大规模风电并网系统电源规划研究

考虑了清洁能源发电的低环境成本和较好的社会效益,提出了环境友好系数的概念,建立了机组的环境效益模型。构建了一种满足电力市场环境约束的,包含火电、水电、大规模风电等多种类型机组并网的电源规划模型。应用改进遗传算法对模型进行求解,并针对某区域电源规划进行了仿真计算。通过与传统电源规划方法的仿真计算结果进行比较,按模型规划,大大增加了风电等清洁能源发电机组的投入,充分体现了清洁能源发电的环境优势,同时使得国民经济总投入明显减少,取得了较好的经济效益。
基于电流与最高温度检测的异步电动机保护研究

通过构建异步电动机定子温度分布的测试系统,对典型运行状态下的异步电动机定子绕组的温度分布进行实际测试,在实测温度分布数据的基础上分析了电动机定子温度分布的特点,得出定子绕组最高温度区域位于接线盒区域传动侧绕组端部结论。基于异步电动机热理论建立了定子三维温度场仿真模型,对运行状态下的温度分布进行研究,验证了实验确定的定子绕组最高温度区域广泛适用性。提出以定子电流和最高温度区域温度为保护依据的电动机综合保护思路与具体保护方案,可在确保电动机安全的同时最大限度发挥电动机的作用,减少甚至避免生产过程中断带来的损失。
基于小波变换的单相接地故障电弧模型及其PSCAD/EMTDC仿真研究

提出了一种新的基于小波变换的单相接地故障电弧建模方法及仿真研究。利用PSCAD/EMTDC中的逻辑判断,传递函数等模块,准确建立了一次、二次电弧动态特性的模型控制块,将其封装嵌入至输电线路模型界面中,实现了实时控制,并将DB5离散小波变换应用于检测故障电弧故障信号奇异性。经过大量的仿真实验表明,该方法可以有效提取故障电弧信号的高频分量,并能迅速检测出电弧信号的所有异常信息和准确地识别出电弧的熄灭时间。
分布式发电接入配电网后对系统电压及损耗的影响分析

针对分布式电源(Distributed Generators,DGs)类型的多样性及其接入对配电系统影响的差异性,研究了不同类型的DGs在接入位置、接入容量发生变化时对系统电压及网损影响的变化规律。通过对不同类型DGs的分析处理,运用改进前推回代法潮流计算程序对其接入辐射状配电网前后的电压分布、有功损耗进行精确计算,并采用系统电压改善程度、有功损耗改善程度指标来评价不同类型DGs对系统电压和网损的影响程度。通过IEEE33节点系统的仿真试验,全面总结了不同类型DGs在配电网中接入位置、出力、布局等方面改变时电压及功率损耗的变化规律。
智能变电站关键技术及其构建方式的探讨

介绍了智能变电站的定义及特点,从硬件集成、软件构件、信息管理、标准融合、分布式能源接入等方面分析了智能变电站所涉及的关键技术,阐述了不同领域的先进技术对智能变电站建设的技术渗透。探讨了智能变电站的体系架构、智能设备、保护控制策略、测试仿真和信息安全策略等方面的问题,总结了智能变电站实现的主要技术手段,并对智能变电站的应用前景进行了展望。
直流系统微机型绝缘监测装置电阻选择

随着微机型绝缘监察装置的大量应用,虽然解决了传统绝缘监察装置的缺点,但存在着电压波动等问题。通过分析直流系统接地故障检测原理,确定所选装置的优越性。在理论推导的基础上,分析在不同运行状态时,正负极对地电压及电阻值之间的相互关系。依据相关规定,在确保防止二次设备误动、保证装置检测精度的基础上,对接地故障检测用的平衡桥和切换桥电阻值的选择提出了选择依据,对于解决绝缘监察装置存在的缺陷具有参考意义。
基于改进遗传算法的配电网无功优化

对配电网无功优化问题进行了研究。针对无功优化问题的特点,提出了一种应用于电力系统无功优化问题的改进遗传算法。该算法将迭代群体分为一般组和精英组,对一般组进行交叉和变异操作,而对精英组只进行变异操作,实现分组进化。在该算法中利用整数和浮点数混合编码,并对遗传算法的选择、交叉、变异算子进行改进,采用自适应罚因子、交叉率和变异率,提高了收敛速度和解的质量。采用IEEE6节点系统验证了所提算法的有效性和实用性。
多频段PSS结构设计和参数协调

为了在提高PSS对振荡模式选择性的同时,改善传统多频段电力系统稳定器(PSS)结构复杂、频段数固定的问题,提出了一种新型的功率输入型多频段PSS,并对PSS的结构进行了频率特性分析。在系统多运行方式下,使用概率灵敏度分析法进行分析,确定PSS的频段个数;进而根据该PSS参数设计方法,利用非线性规划技术对参数进行协调优化。在一8机系统内进行了验证,表明该PSS可以根据具体需要确定补偿频段数,既可作为单频段PSS仅提高某一个模式的阻尼比,也可作为多频段PSS同时兼顾多个振荡模式。
基于寿命周期成本管理的输变电设备状态检修策略研究

针对目前电力系统中的输变电设备大多采用计划检修体制,存在着临时性维修频繁、维修不足或维修过剩、盲目维修等严重问题,引入输变电设备状态检修的方法,并结合寿命周期成本管理进行了理论推导。提出利用周期成本管理和设备风险总值计算出优先检修系数进行状态检修,在完成整个设备状态检修的风险决策的同时将输电设备的使用与维护成本最小化,具有工程实用性。
基于Stacking元学习策略的电力系统暂态稳定评估

为提高电力系统暂态稳定评估单个模型的准确率,研究了基于元学习策略的暂态稳定评估问题,提出了支持向量机、决策树、朴素贝叶斯和K最近邻法作为基学习算法,线性回归为元学习算法的Stacking评估模型。该模型将上述基学习算法的概率输出作为新训练数据的输入特征,同时保留原始的类标识。线性回归算法在新训练集上学习得到最终暂态稳定评估结果。新英格兰39节点测试系统和IEEE50机测试系统上仿真实现了该模型,仿真结果证明所提模型比单个模型的评估性能更好,为电力系统暂态稳定评估提供了新的思路。
云广特高压直流输电工程站控系统的设计缺陷及改进分析

通过云广特高压直流输电工程现场的各项试验,发现交、直流站控系统在电气原理设计和软件功能设计方面存在几点缺陷或考虑不周之处。通过分析研究各种运行工况下系统的运行状态,发现了现场总线和间隔控制单元内部通信功能频繁故障的缺陷所在。针对软件功能设计的不足导致交流滤波器频繁投切和防跳功能失效的问题,提出了增加模拟量有效性校验和选择逻辑的有效的修改方案。所有的修改实施后经过了现场试验和试运行的验证,能够解决云广工程站控系统存在的缺陷,对接下来的其他特高压直流工程的设计也有极大的借鉴和参考价值。
T型输电线路行波故障测距的改进算法

对T型高压输电线路的行波故障测距方法进行了研究,利用T型高压输电线路的三端故障行波测量数据,使用互相关函数的改进方法——单位脉冲响应法求取两两端的信号时延。提出故障分支判别的新判据,根据双端行波测距原理实现T型线路的故障测距。针对相关分析过程中可能出现的伪相关峰问题,利用能量比法对三端故障行波的首波头进行大致的时延估算,并以此为参照缩小相关峰的查找范围,提高了时延估算的可靠性。仿真结果表明该方法正确,且具有较高的测距精度,在较大的环境干扰下可以实现T型线路的分支判别和故障测距。
基于改进小生境遗传算法的Pareto多目标配电网重构

配电网重构是一个多目标、多约束的复杂非线性组合优化问题,若采用传统的遗传算法处理此类问题,由于其易于陷入局部最优解和随着配电网规模的扩大搜索效率低的问题,难以得到理想结果。建立了Pareto多目标重构数学模型并提出一种改进小生境遗传算法来处理配电网重构问题。算法主要有以下几种特点:设置个体之间的距离判别标准L为动态函数,保持了种群的多样性;采用最优保存策略,提高了算法的收敛速度;交叉、变异采用自适应规则,避免了算法陷入局部最优的情况。另外,Pareto多目标数学模型的引入也使算法更具实际工程意义,采用国外一个实际的配电网络对算法进行了验证。理论分析和算例表明,该算法具有高收敛性、快实时性和强全局稳定性的优点。
直流滤波器保护的研究和改进

介绍了中国南方电网高肇、兴安直流的直流滤波器保护原理和配置。通过故障案例,对直流滤波器C1不平衡保护和C1电容器过负荷保护进行研究,发现了保护误动的可能原因。针对C1不平衡保护,提出了ITD/ITS实际值与定值对比时考虑正负的改进方案;针对C1过负荷保护,提出了U_(dL)大于170%时保护闭锁,来避免直流线路电压测量系统异常造成的误动。系统仿真结论和现场运行情况证明所提出的改进方案是有效、可行的。
连通矩阵准平方法网络拓扑分析

针对矩阵法网络拓扑速度很慢,难以满足实用要求的问题,在分析矩阵法利用连通矩阵运算进行网络拓扑的本质的基础上,提出了连通矩阵准平方法网络拓扑分析方法。此方法每计算出一个新的连通矩阵元素,马上用它更新老元素及其对称元素,及时把节点间的连通关系反映到以后的计算中,这样既提高了计算速度,也省去了保存新连通矩阵的内存。本方法仅需两次矩阵平方运算,就可得到全连通矩阵,大大提高了矩阵法网络拓扑分析的速度。对一个实际大型电网进行了拓扑分析,计算结果验证了本方法的正确性和有效性。
基于VxWorks文件系统的Comtrade分布式录波功能的实现

分布式故障录波功能可以在微机保护装置中方便地实现,然而现场应用中仍存在录波数据存储格式需要转换,数据传输协议不通用等问题。针对这些缺陷,在微机保护装置中引入了VxWorks文件系统,在存储芯片中直接将录波数据保存成Comtrade格式的二进制文件,避免了数据格式的后续转换。利用VxWorks实现了嵌入式的FTP服务器,采用通用的以太网文件传输协议传输录波文件,提高了传输速度。基于这些新技术,设计了适用于变压器成套保护装置的分布式故障录波实现方案,详细阐述了录波文件生成、存储、传输等关键步骤的具体实现方法。通过RTDS试验及现场运行验证了整个方案的可行性和优越性。
基于聚类排挤小生境遗传算法的配电网无功规划研究

针对应用传统排挤小生境遗传算法进行无功规划时,小生境数目设定值的不同会导致寻优结果波动性较大的情况,将聚类分析和排挤小生境遗传算法相结合应用于配电网无功规划。建立了以收益净现值为目标函数的数学模型,该模型更直观地反映了补偿方案的降损节能收益能力;利用聚类排挤小生境遗传算法对配电网进行无功规划,通过调整聚类距离控制收敛到的小生境数目,提高了算法的全局寻优能力和解的稳定性;采用面向对象的Visual 2005C高级语言开发编制了配电网无功规划计算程序。实例分析表明所提算法收敛速度快,全局寻优能力强,计算结果稳定高,具有更高的实用性。
动态风险评价指标下的配电侧最优购电分配

针对配电侧在场购电时,很难处理好风险、收益及供电可靠性三个目标函数之间关系的问题,提出衡量配电侧最优购电分配的评价指标。既考虑了对评价指标的主观及客观分析,也考虑了购电时的决策影响和实时变化的动态风险。运用层次分析法、熵权法和贝叶斯方法给出购电分配的指标权重。评价指标下的收益和供电可靠性用升半梯形法作标准化处理,风险则用降半梯形法标准化处理。所建立的模型能科学地处理配电侧购电风险、收益及供电可靠性三个目标函数之间相互影响且相互冲突的关系。
动态电压恢复器的时间优化补偿策略研究

动态电压恢复器(DVR)是缓解电压跌落问题最经济、有效的用户电力装置,它的补偿能力指标是持续补偿时间。以补偿电压跌落时DVR装置的最大持续补偿时间为控制目标,通过调整负荷电压超前跌落电网电压的相位角β,提出一种新的时间优化补偿策略。为减轻DVR运行时对负荷的扰动,使补偿开始和结束的暂态过程更平稳,新策略采取了β按恒定步长Δβ缓慢变化的控制方法,并根据DVR装置的T-β曲线,通过判断特定量符号决定β角的补偿方向。此种β角控制方法避免直接求解β的最优解,计算量小。仿真结果证明,新策略能获得比最小能量补偿策略更长的DVR持续补偿时间,有效利用了DVR的直流母线储能。
发电机正向低功率及逆功率保护配置及整定

针对发电机变电动机运行的异常运行方式,分析了常规火电厂及核电厂的保护设置,提出了由于核电厂的汽轮机低压缸的叶片更长,应装设正向低功率保护。给出了正向低功率保护、逆功率保护的逻辑及建议的整定值。提出了为了保护整定值的正确动作,建议正向低功率保护、逆功率保护使用测量级的电流互感器。
含有分布式电源配电网重构算法的研究

分布式电源(Distributed Generation,DG)发展很迅速,对配电网络的各个方面产生不可忽视的影响。为充分发挥分布式电源对配电网优化的有利作用,提出了粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)和变邻域搜索(VariableNeighborhood Search,VNS)二者的混合算法。根据含有分布式电源配电网络的特点,分布式电源视为可调度的模型,以配电网网损最小为主要目标函数。将二进制粒子群优化算法(Binary Particle Swarm Optimization,BPSO)和变邻域搜索算法相结合,对网络开关开合状态和分布式电源输出功率同时优化,达到降低配电网网损的目的。通过算例IEEE69节点系统的仿真表明,该算法能够快速收敛到全局最优解,适合优化含有分布式电源的配电网。
考虑电网谐波影响的电容器投切研究

针对电网电容器的投切会影响谐波在电网中的传播,甚至会引起谐波的放大和谐振的问题,提出了在谐波影响下,计及电容器投切代价的电网电容器优化投切控制模型以及电容器临界补偿容量的算法。该模型能有效地控制设备动作次数,并避免电容器投切过程中的谐振现象。提出了一种基于遗传算法和禁忌搜索算法相结合的混合算法,该算法能加快收敛速度,减少随机解的影响。用混合算法对一个18节点配电网实例进行仿真,结果表明该模型符合实际,提出的策略和方法具有较好的实时性和实用性。
节能发电调度模式下火力发电单元的月度电能计划编制方法

编制月度电能计划的传统方法主要基于平均分配发电量及利用小时数的方式,相对简单和粗略,与新形势下实施节能减排发电调度不相适应。提出了一种节能发电调度模式下制定火力发电单元月度电能计划的方法。该方法在给出节能发电调度序位表和组合优先级方案的同时,即可直接获得发电单元月度电能子空间。计划制定过程除考虑机组装机容量、检修、负荷系数等基本信息外,还侧重计及了火电机组的能耗、排放指标信息。算例表明,由新方法制定的月度电能计划,具有节约燃煤、减少污染物和CO2排放的效益,但也可能会引起电网公司购电成本的上升。
容纳小水电弃水及电容器投切的配网优化运行研究

随着能源危机和环境挑战,越来越多基于包含小水电的分布式电源并入配电网运行。为了充分利用小水电的发电能力,分析了小水电群的运行特性,提出了计及电容器投切约束和小水电弃水的优化控制方法与策略,利用改进的PSO智能算法进行目标的优化求解。利用IEEE9节点系统对该方案进行测试仿真计算,结果表明该算法能够很好地获取全局最优解。该方法可应用于含有小水电等分布式电源的配电网优化运行分析中。
基于云模型的电压暂降设备敏感度评估

设备电压暂降敏感度评估的难点在于不确定性,包括随机性和模糊性,利用云模型将两者结合起来,综合描述设备电压耐受曲线的综合不确定性,通过云滴将定性的不确定性有效地转换为定量的不确定性,实现了对复杂不确定性的定量刻画。用复化Simpson数值积分法求云滴分布的数值解,再定量计算设备敏感度。对个人计算机的评估结果与现有模糊评估法比较,结果证明了该方法的正确性和准确性,并能更好地揭示设备敏感度的不确定性,有一定的理论价值和应用前景。
基于扰动观察和二次插值的光伏发电最大功率跟踪控制

提出了一种改进的光伏发电最大功率跟踪方法,由扰动观察法和二次插值法相结合,搜索到最大功率点,通过恒压法使光伏阵列工作在该点。该方法综合了以上三种方法的优点,可以避免扰动观察法控制时电压震荡造成的功率损失,以及恒电压法控制时不能随环境条件实时调整工作电压的缺陷。在Matlab/Simullink平台上进行了建模仿真,并研制了一台控制器,以验证所提出方法的有效性。仿真和实验结果表明,采用所提出的控制方法,能快速精确地搜索到光伏阵列的最大功率点,工作电压稳定。
变压器谐波损耗计算及影响因素分析

为了准确分析配电网谐波对变压器损耗的影响,依据电路理论建立了变压器谐波损耗模型,推导出变压器谐波损耗的计算关系式。针对谐波次数和变压器负载不平衡引起的谐波损耗进行了分析,提出了变压器谐波损耗在线监测方法,并通过实验对该方法的有效性进行了分析。分析结果表明:建立的变压器谐波损耗模型一方面由于不需要考虑变压器一次侧谐波电流,简化了计算复杂程度;另一方面能够准确计算出变压器的各次谐波引起的变压器损耗。基于配电网3次与5次谐波引起的变压器损耗占变压器总谐波损耗的90%以上,有效降低配电网3次与5次谐波对于变压器的降损节能具有很好的工程实用价值。
500kV主变保护失灵回路分析

针对500kV主变失灵回路的特殊性,分别对主变高压侧、中压侧失灵启动回路的逻辑原理进行论述。通过对主变失灵保护的启动回路和跳闸回路的分析,总结了主变高压侧失灵回路的特点即"高压侧任一断路器拒动联跳主变三侧断路器并跳开高压侧相关断路器";中压侧断路器失灵回路的特点即"断路器失灵解除复压闭锁且不判断路器位置"。得出了主变失灵启动的判据即"电流判别+电量保护出口",电量保护启动失灵的原则——跳哪侧断路器启动哪侧失灵。
大型水电机组保护若干问题探讨

对大型水电机组保护的若干实际应用问题进行了探讨,包括中性点多分支不完全引入对发电机后备保护的影响、大型水电机组的转子接地保护方案、高灵敏横差保护与转子接地保护的配合问题、机端断路器开关失灵保护与TPY级CT的配合问题、失磁保护转子电压接入方式等。通过具体分析和现场的运用实践,针对上述问题给出了具体的建议:宜将中性点分支电流全部引入保护装置;失磁保护用转子电压宜采用4～20mA变送器传变或者经分压器降压后接入保护装置。
基于Bayes估计的双小波维纳滤波电能质量信号去噪算法

提出一种基于贝叶斯(Bayes)估计的双小波维纳滤波的电能质量信号去噪算法。该算法在第一个小波域采用基于Bayes估计的小波阈值去噪技术估计期望信号,在第二个小波域将含噪信号和估计信号分别进行小波变换,用估计信号的小波系数设计经验维纳滤波器,对含噪信号的小波系数进行维纳滤波再反变换,从而实现去噪功能。实验结果表明该算法比常用的小波阈值去噪方法及基于它们的双小波维纳滤波算法去噪效果要好;当噪声强度逐渐增加时,该算法能够在诸算法中产生最大的信噪比。
考虑风电场影响的发输电系统可靠性评估

风能具有随机波动性,相应的风力发电机出力具有不确定性。对含有风电场的发输电系统可靠性展开研究,在考虑风速的时序性和自相关性、风力发电机输出功率特性以及强迫停运影响的基础上,把风力发电机可靠性模型与输电网可靠性模型相结合,在满足电力系统安全性约束条件下,建立以电网最大负荷供应能力为目标的发输电系统可靠性评估模型,用于评估风电场并网后对输电网可靠性的影响。以IEEE-RTS79测试系统为算例,对反映风电场影响的相关可靠性指标进行分析计算,研究结果可为风电场接入电网方案的合理制定提供科学决策依据。
基于小波神经网络单相断线故障选线和定位

根据发生单相断线不接地故障、单相断线电源侧接地故障或单相断线负荷侧接地故障时,正序电流暂态分量的变化特性,提出了一种配电网单相断线故障选线和定位保护新方法。该方法应用小波奇异性检测功能,获取故障引起的正序电流暂态分量模极大值的极性和大小,进行故障选线;并和小波神经网络相结合实现模极大值与故障点位置之间的映射关系,进行故障定位。仿真结果表明,该故障选线和定位方法准确可靠。
同走廊线路零序互感对线路等值零序阻抗的影响

以同走廊平行架设的双回线路为模型,研究线路避雷线和邻近平行线路对故障线路等值零序阻抗的影响。研究分析了线路间距、避雷线材料及运行状态等因素对线路等值零序阻抗计算的影响,并推导出基于Carson线路模型的等值零序阻抗计算方法;通过一个实例直观地比较分析各种因素的作用。理论分析与仿真计算表明,平行线路间的互感影响随间距增大而减弱,采用良导体避雷线会在一定程度上降低等值零序阻抗,同走廊线路接地检修时对故障线路参数的影响最为显著。
S变换在电能质量扰动分析中的应用综述

结合国内外采用S变换应用于电能质量扰动分析的现状,对基于S变换的电能质量扰动检测、识别以及其他方面的应用进行了分类和总结。分析了S变换结合各种人工智能与数学工具在进行电能质量扰动分析时的优势和不足,介绍了近年来利用广义S变换、改进S变换和双曲S变换等其他形式S变换在电能质量扰动分析中的应用情况。最后对S变换应用于电能质量扰动分析的发展趋势以及值得进一步研究的问题进行了展望。
多电池组储能系统双向DC-DC变换器的研制

介绍了多电池组储能系统中常用几种电池充放电变换器的主电路拓扑和工作原理,并对与电池连接的双向DC-DC变换器的控制策略进行了研究。研制了一台由3路双向DC-DC变换器和1路双向PWM变流器构成的电池充放电系统,功率为120kW,能满足3路电池的独立充放电要求。在锂电池储能系统中的实验结果表明,研制的双向DC-DC变换器,具有电池充电、电池放电、孤岛运行和电池互充放电等多种功能,而且充电电流纹波电流小于0.5%,波形平滑,可适用于多组,宽范围电压的电池组的充放电要求。
基于环流量的同杆四回输电线路故障选线

为了消除同杆四回线导线间的耦合问题,基于先线间解耦、再相间解耦的顺序,利用矩阵变换的方法提出了一种新的同杆四回线相模变换分析方法。在此基础上结合各单回线故障时的边界条件,对不同回线各种故障情况下各序环流量之间的相位关系进行全面分析。利用不同回线故障时各环流量间的相角差至少相差90°的特点,提出了一种不受系统阻抗影响的基于环流量相角差的同杆四回线故障选线方法。大量的ATP/EMTP仿真验证了该方法的准确性和有效性。
电力市场发电资产虚拟拆分的模式比较

发电资产虚拟拆分一般通过拍卖虚拟发电机组(Virtual Power Plant,VPP)来实现,按VPP机组的实际发电调度权来区分,发电资产虚拟拆分存在金融VPP和物理VPP两种模式。为了比较研究两种虚拟拆分模式对发电商市场力的影响,分别建立了考虑金融VPP和物理VPP的电力市场古诺竞争均衡模型,并采用非线性互补方法来求解。从理论上证明了在相同拆分数量的情况下,采用物理VPP模式的虚拟拆分比金融VPP模式更能降低市场价格。算例仿真进一步表明,当需求弹性越小时,物理VPP模式的虚拟拆分在降低市场价格方面优于金融VPP模式的效果更明显。这意味着对于需求弹性相对较低的电力市场,采用物理VPP模式的虚拟拆分更有利于缓解发电商市场力和提高社会福利。
基于负荷误差和经济发展趋势的组合预测模型在中长期负荷预测中的应用

针对组合预测未来预测期权重的确定,充分考虑电力需求与未来经济发展的关系,提出基于两个评价指标来计算各单一预测模型的权重,指标一是各单一模型预测值与实际负荷的误差,指标二是各预测值的年增长率与国内生产总值年增长率的误差。采用客观熵权法和主观G1法来确定两指标的相对重要性,最后综合得出各单一预测模型的权重。该改进组合预测模型解决了未来预测阶段权重的求解问题,通过对农网中长期电力负荷进行预测,结果表明该方法比常规方差优选组合预测模型更为准确和可信。
基于Hypersim的差动保护实时仿真测试研究

针对目前电力系统保护装置难以进行系统级实验的情况,采用实时仿真系统Hypersim构建了闭环测试平台。在Hypersim中建立了舰船环形供电网络的仿真系统,将仿真电流输出至差动保护装置,将装置的控制信号引入Hypersim实时仿真系统中进行闭环实验。对环形网络中典型短路故障进行了实验研究,差动保护装置动作正确。该实时仿真系统可用于其他复杂网络的保护测试。
750kV线路投运后甘肃电网动态稳定性分析

分析了2009年甘肃电网冬大及夏大运行方式下系统的动态稳定性,通过频率小干扰计算发现甘肃陇南电网、河西电网及洛大电网存在局部电网内部及对系统的弱阻尼振荡模式。对存在低频振荡风险的电网进行了深入分析,通过在模式相关机组上配置合适电力系统稳定器(PSS)可以大幅提高系统的阻尼。稳定计算表明,在给出的PSS的配置方案下甘肃全网没有出现低于3%的弱阻尼振荡模式,甘肃电网可以安全稳定运行。提出了励磁系统后续实测建模工作的建议。
统一电能质量调节器串联注入变压器建模分析与设计

针对目前串联注入变压器尚无相应的国家标准,进行设计时具有一定的盲目性的问题,在分析其工作原理的基础上,建立注入变压器等效电路并推导传递函数,据此分析注入变压器各个参数对统一电能质量调节器(UPQC)补偿特性的影响。以串联侧提供能量最小为前提提出注入变压器容量、变比、损耗和阻抗压降等参数的选取原则,为UPQC研究人员和变压器制造商提供了参考理论依据。通过变电成本分析和实验验证了该选取原则的可行性与合理性。
零序互感对相邻线路纵联零序方向保护的影响

就零序互感对相邻线路纵联零序方向保护的影响进行了分析。采用互感线路一般模型,结合零序方向元件的动作原理,分别在发生内部故障和出口处反方向故障的情况下,对纵联零序方向元件的动作行为进行了详细的理论推导。研究表明,不论本线路发生内部故障或出口处反方向故障,该线路纵联零序方向保护不受零序互感的影响,能够正确动作;与其相邻的互感线路纵联零序方向保护是否误动,取决于两互感线路间电气联系的紧密程度,电气联系越强,误动可能性越小。利用PSCAD进行了仿真验证。
基于紫外脉冲法与SMS的绝缘子污秽实时监测系统

研究了基于SMS传输的绝缘子污秽实时监测系统。系统在一些预定的地点设立监测点,利用全球移动系统(GSM)公众无线通信网的短信息服务(SMS)作为通信平台,与监测服务器构建成多点对一点的星型网络,实现对线路绝缘子表面污秽状态的实时监测。并对不同气候环境下绝缘子绝缘状态进行分析,监控绝缘子污秽状态的变化,从而了解整个线路污秽状态,避免事故的发生。目前共有5台监测终端与一台服务器小型系统正在运行,状况良好。
图形化编程的继电保护软件平台设计

为了简化继电保护装置的开发过程、提高开发质量,提出了一种新型的继电保护软件开发通用平台。该平台基于嵌入式实时多任务操作系统μC/OS-II进行开发,采用模块化、元件化,以及硬件平台无关性的设计理念,以可视化的逻辑框图代替传统的编程语言。重点介绍了本平台的软件架构和设计方案。该平台的应用提高了继电保护装置的可靠性、可复用性以及可移植性,并大大缩短了开发周期和降低了开发成本。基于本平台已开发出了多种型号的继电保护装置并推向市场。
内桥接线变压器保护电流回路接线方式的探讨

内桥接线方式下,主变差动保护高压侧电流一般采取进线和分段电流并接求和的方式取得,当主变高压侧发生外部短路或正常运行中发生CT开路时,均可能会导致差动保护误动。误动的原因是进线和分段电流没有在保护装置内部软件求和,导致保护装置感受到的二次电流与主变高压侧电流不一致,当发生外部短路或CT开路时无法正确闭锁保护。提出了采用将进线和分段电流分别接入差动保护的解决方案,并指出了保护运算处理过程中应注意的事项。
基于IEC61850-9-2数字化变电站的二次检修

为解决目前数字化变电站二次设备检修没有统一的规范、范围、方法的问题,研究了在数字化变电站采用电子式互感器后,过程层采用数字采样方式、采样值采用组网方式进行传输对于保护的影响。结合浙江田乐数字化变电站在中国电力科学院动模实验室进行的动模试验结果,设计了新型试验项目,给出了基于IEC61850-9-2数字化变电站二次设备的检修范围、检修项目和方法。
基于蓄电池储能的光伏并网发电功率平抑控制研究

针对光伏发电因光照强度与温度变化而导致的发电功率波动问题,提出一种储能型光伏并网发电系统,以抑制并网功率的波动。以光伏发电最大功率跟踪和并网逆变控制为基础,引入蓄电池储能系统,实现对发电功率削峰填谷、平抑的功能。光伏发电系统采用两级功率变换结构,以最小化逆变器容量,解耦最大功率控制与逆变并网控制。在逆变器直流母线上并接双向DC/DC变换器,对储能电池充放电予以管理。在功率平抑控制中,储能系统采用双环控制,内环控制储能电池电流,外环则分两种情况:1)电网正常时为功率外环;2)电网故障时为电压外环。系统不仅具有最大功率跟踪和并网发电功能,还具有并网功率平抑功能。当电网因故障而断开时,系统将光伏发电能量储入蓄电池,提高了发电效率,确保了直流母线电压稳定。对整个系统建立仿真模型和实验样机,仿真和实验结果验证了所提出的控制方法可行、有效。
韶关电网一次停电事故分析及其技术改造优化方案研究

变电站备自投装置的优化配置对于一个地区电网的供电可靠性的提高作用显著。以韶关电网墨江片一起停电事故为例,应用BPA暂态稳定分析程序,分析了事故前后电网的运行特点及失电原因,研究了提高变电站供电可靠性的优化方案,针对该站的特殊情况设计备自投装置的动作逻辑和控制策略。动态仿真分析结果显示,所提方案使电网在同样事故条件,在不同运行方式下均能有效快速恢复片区供电,电压及频率恢复稳定至正常运行范围内,提高了电网的供电可靠性,方案可行。
基于经验模态分解和基因表达式程序设计的电力系统短期负荷预测

提出将经验模态分解(EMD)和基因表达式程序设计(GEP)算法相结合的EMD&GEP预测法应用于电力系统短期负荷预测中,消除负荷样本中的伪数据,并对负荷样本序列进行经验模态分解得到不同频段的本征模态分量(IMF)和负荷剩余分量。运用基因表达式程序设计算法的灵活表达能力,把分解得到的不同频段的各负荷本征模态分量及负荷剩余分量中所对应的不同日、同一时刻的负荷序列作为样本,进行分时预测。把各负荷本征模态分量和负荷剩余分量中相对应的预测结果进行重构,作为各时刻负荷的最终预测值。EMD克服了小波分析中小波基选取困难的不足,结果表明各负荷本征模态分量能较准确反映负荷特征,而且经比较,EMD&GEP预测法比小波分析和GEP算法相结合的预测方法具有更好的预测效果。
基于遗传算法的LS-SVM在谐波源建模中的应用

对现有的电力系统谐波源建模方法进行分析比较,提出基于最小二乘支持向量机的建模方法,并引用遗传算法对参数寻优以提高模型精度。为了验证方法的有效性,在不考虑和考虑供电端电压谐波含量两种情况下采用Matlab对晶闸管控制电抗器进行仿真提取训练数据并建模。结果表明采用基于遗传算法的最小二乘支持向量机建立的谐波源模型精度高,是谐波源建模的有效方法。该方法把建模对象当作黑箱,没有考虑内部机理,也可用于其他非线性负荷建模之中。
特高压接入河南电网后电磁环网解环方案研究

根据特高压豫北站建成后河南电网将面对的500/220kV母线三相短路电流超标的状况,对其500/220kV电磁环网解环进行研究。基于目前的分区模式提出解环方案,并验证各方案实施的可行性。解环后河南电网将形成十六片电网分区供电模式,在保证电网安全稳定运行的前提下,降低了系统母线三相短路电流水平,能够最大限度发挥电网的投资效益,促进500/220kV电网协调发展。通过对河南电网的解环研究,提炼出特高压电网环境下处理500/220kV电网电磁环网解环的技术原则,可为电网中长期规划及其工程实施提供参考。
基于阈值选择策略的改进混合蛙跳算法在电网规划中的应用

利用混合蛙跳算法(SFLA)具有高效计算性能和优良全局搜索能力的优势,针对其侧重于解决连续性问题以及易陷入局部最优解的不足,通过对混合蛙跳算法的解向量进行离散化处理并采用阈值选择策略,提出了适用于电网规划的一种基于阈值选择策略的改进混合蛙跳算法(ISFLA)。算例应用结果表明,与粒子群算法(PSO)相比,所提算法能够在较小的计算规模和较短的计算时间内得到全局最优解。通过进一步分析不同阈值对算法收敛速度的影响可以看出,应针对不同的电网规模及扩展规划范围选择合理的阈值,以此提高ISFLA的收敛速度和电网规划的有效性。