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2013, 41(14):1-6. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2013.14.001
摘要:光伏发电容量可信度是衡量光伏发电对电力系统可靠性贡献的重要标准。提出一种计及光伏出力与负荷相关性的光伏发电容量可信度的计算方法。首先,根据光伏发电昼夜特性,建立白天、黑夜分时段出力模型;其次,采用离散联合概率分布构造刻画光伏出力与电网负荷相关特性的联合多状态模型;最后,利用非序贯蒙特卡洛模拟方法计算得到系统可靠性指标和光伏发电容量可信度。基于等LOLE和等LOEE准则,计算了RBTS系统增加光伏电站后的光伏发电容量可信度,结果表明所提出方法的正确性和实用性。
姜杰 , 郭威 , 黄文兴 , 康丽 , 萧星华 , 孙小江
2013, 41(14):7-12. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2013.14.002
摘要:针对目前基于故障数据的频域辨识方法难以精确辨识线路分布参数的问题,基于线路分布参数时域模型,提出了一种更精确的分布参数辨识方法。该方法利用线路两端采集的故障电压电流信号,在时域内通过最小二乘搜索法辨识得到线路参数,避免了频域法向量转换导致的误差。并采用瞬时对称分量法提取序分量,实现时域内分别对正序和零序参数的辨识;采用LOWESS方法平滑故障信号中的噪声,以提高算法的抗干扰性。仿真算例的结果表明,所提出的方法能够准确辨识线路的分布参数,并且对各种故障条件均具有良好的适应性。
2013, 41(14):13-18. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2013.14.003
摘要:交直流混合微电网中的AC/DC双向变流器,对系统的稳定运行和功率的协调分配有着重要作用。为了使直流微电网部分作为一个电压功率可控的单元接入交流母线,提出了一种新的AC/DC双向变流器控制策略,用于平衡交直流微电网间的功率流动并提高系统联网和孤岛运行的稳定性及可控性。在联网模式时,新方法基于dq坐标系,通过直流侧电压外环给定内环直轴电流参考值,进而控制功率流动和联网运行。孤岛模式时,新方法以交直流母线的电压差值作为外环,控制功率在交直流母线间的流动,使其互为支撑,提高系统稳定性。与传统的并网控制不同,新方法
2013, 41(14):19-24. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2013.14.004
摘要:针对变压器在空载情况下副边电压,电流数据未知,励磁电感不易获取的缺陷,提出了利用变压器磁滞回线上的离散数据点求励磁电感的方法。该方法具体步骤是首先根据变压器空载时原边的电压电流采样数据点找出此时关于磁链与电流的函数关系(磁滞回线),然后由磁滞回线上关于磁链和电流的离散数据点找出算法求励磁电感。通过ATP和Matlab软件相结合,仿真出了磁滞回线和相对应的励磁电感,得出了磁滞回线和励磁电感变化情况与理论分析相符。此方法可以求出空载时的励磁电感。
2013, 41(14):25-32. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2013.14.005
摘要:以提高仿真效率为目的,建立了一种适用于永磁直驱同步电机风电场的多机动态等值模型。该模型在同调等值法的基础上,选择能综合反映风电机组运行状态的变量矩阵作为分群指标,通过模糊聚类算法对指标矩阵进行处理,将具有相近运行点的风电机组划分到同一机群。并用一台风电机组并联一个电流源组成等值机组表征该机群,最后通过多个表征机群的等值机组的组合建立了风电场动态等值模型。在此基础上,利用电力系统电磁暂态ATP/EMTP软件平台进行实例仿真,仿真结果验证了该等值模型的有效性。
胡昊明 , 郑伟 , 徐伟 , 鲍颜红 , 刘韶峰 , 段慧
2013, 41(14):33-40. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2013.14.006
摘要:Prony算法和Hilbert-Huang变换(HHT)算法是目前实际应用于低频振荡信号辨识的两种算法。Prony算法对于无噪声干扰的平稳信号的分辨率和准确性较高。HHT算法具有时频分析和滤除高频分量的能力,抗噪声性能好,计算速度快,并可以分析主导模式随时间改变的非平稳信号。从准确性、稳定性、完备性、快速性四个方面比较了两种算法在低频振荡在线辨识中的适用性,指出增加前置滤波环节的Prony算法可以满足低频振荡在线监测的要求,而实现强迫振荡扰动源定位则必须采用可进行时频分析的HHT算法。通过实际算例验证了两
2013, 41(14):40-47. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2013.14.007
摘要:在电网不平衡下并网逆变器的控制策略中需对电网电压进行正负序分量准确检测,还需要对电流的正负序分量进行控制。研究了一种谐振调节器,该调节器是由传统的二阶谐振(SOGI)调节器降阶得到,称之为降阶谐振(ROR)调节器,理论分析表明,其能在特定频率下对交流量的正序或负序分量实现独立的无静差调节。将其应用在电网电压和电流的正负序检测中,提出一种新的电网电压和电流正负序检测方法,该方法加入了调节器的积分系数,角频率由锁相环反馈得到,实现自适应调节。仿真和实验验证了所提方法动态响应快,能在静止坐标系下分别对电网基波正
赵家庆 , 王珂 , 杨胜春 , 刘建涛 , 李峰 , 冯树海
2013, 41(14):48-53. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2013.14.008
摘要:近年来,利用复杂网络理论对电网结构安全性进行评估成为国内外研究的热点。针对目前输电网复杂网络模型过于简单的问题,紧密结合输电网自身电气特征建立了复杂输电网改进模型。从衡量电网整体输电性能角度,提出了电网输电效率和电网输电能力两个指标,结合输电路径充裕度指标对表征电网结构的上述全局性指标进行了分析和比较。从衡量电网节点连通性角度,提出了节点拓扑熵指标以评估电网中母线节点重要度的均衡程度。利用熵权法结合上述指标从多个角度综合评价电网结构的整体安全性。通过典型输电网结构和IEEE典型电网模型的仿真分析验证了所提
2013, 41(14):54-59. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2013.14.009
摘要:并联有源电力滤波器的工作原理是主电路向电网注入大小相等、方向相反的电流量来达到谐波抑制,其性能主要包括动态响应速度和稳态补偿精度。PI控制应用于谐波抑制具有动态响应快、稳态精度低的特点,重复控制具有稳态精度高、动态响应慢的特点,为综合两者的优点,提出将重复控制与PI控制进行串并联的复合控制策略:先将一重复控制与PI控制构成串联复合,再将串联复合与另一重复控制并联构成串并联复合。并将其与PI控制、串联复合控制和并联复合控制的谐波补偿性能分别进行了仿真对比研究与实验验证。仿真结果表明串并联复合控制具有更好的谐
2013, 41(14):60-65. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2013.14.010
摘要:启动控制是多端柔性直流输电(VSC-MTDC)系统中重要的附加控制。合适的启动控制策略可以减小VSC-MTDC启动时产生的过电压和过电流,缓解其对交流电网和各个元器件的冲击,防止设备损坏。为此,首先分析了VSC-MTDC系统过电压过电流的形成原因,针对不同的启动阶段设计了适合于VSC-MTDC系统的启动控制策略,最后在PSCAD/EMTDC环境下建立了VSC-MTDC系统的模型,验证了设计的启动控制策略。仿真结果表明,该控制策略可以有效地抑制启动过程中的过电压和过电流,保证系统平稳地过渡到额定运行状态。
2013, 41(14):66-72. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2013.14.011
摘要:为了克服再生能源的间歇性、随机性导致的分布式电源优化结果不够准确,提出了一种基于概率特性的电源-负荷综合模型,将分布式电源的随机出力问题转化成确定性问题。考虑分布式电源对配网的影响,建立了包含建设运行费用、网络损耗、可靠性费用和环境因素的多目标优化模型。提出采用量子微分进化算法对分布式电源接入配网进行优化配置,该算法采用量子的概率表达特性和叠加态特性,潜在地提高了算法的寻优效率,同时采用变异和交叉操作,保持了良好的种群多样性。通过对算例的分析,表明所提出的模型和算法合理、可行。
2013, 41(14):73-80. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2013.14.012
摘要:针对牵引供电系统传统补偿系统治理效果欠佳且成本较高的问题,提出了一种适用于高速电气化铁路的低成本电能质量综合补偿方案。综合补偿方案由铁路功率调节器(Railway Power Controller, RPC)、晶闸管控制电抗器(Thyristor Controlled Reactor, TCR)和晶闸管投切电容器(Thyristor Switched Capacitor, TSC)构成。分析了综合补偿装置的工作原理,采用基于鉴相原理的瞬时电流检测法提取机车负载电流中的有功电流及无功电流分量。针对TCR、
2013, 41(14):81-86. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2013.14.013
摘要:互联电网发生大停电事故后,将电网划分成几个子系统实施并行恢复,可显著加快系统恢复进程。基于复杂网络的社团发现原理,采用节点电压相近度作为子系统划分的判据,提出一种黑启动子系统划分方法。该方法根据潮流计算的节点电压、黑启动电源的数目以及黑启动电源所在节点的电压获得电压阈值,将网络划分成几个子系统实施并行恢复,可满足子系统内部连续紧密、子系统之间联络的线路尽可能少且子系统的规模基本相当的分区目标。基于IEEE 118节点系统的算例验证了所提出方法的有效性。
2013, 41(14):87-91. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2013.14.014
摘要:提出了一种基于局部量测信息的配网馈线低压无功补偿广域优化控制方法。首先采用负荷功率矩方法将馈线划分为若干无功补偿区域并规划低压无功补偿装置的位置,进而确定各补偿装置的理想注入无功;然后考虑无功分区平衡目标、配变容量约束以及电压安全约束,建立广域无功优化模型,在线优化计算并控制各无功补偿装置的最优投切量。该方法充分考虑了配网馈线无功功率的分区平衡,极大提高了低压无功补偿装置的利用率,降低了配电网的有功损耗,有显著的社会经济效益。采用某390节点实际系统验证了该方法的有效性和实用性。
2013, 41(14):92-96. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2013.14.015
摘要:针对变压器故障类型的多样性以及故障信息的不确定性等问题,提出了证据理论与神经网络综合集成的故障诊断方法。为实现Dempster合成规则在强冲突证据间信息融合后可信度分配的合理赋值,引入了信任系数的概念,对融合结果进行修正,并应用于最大-最小蚂蚁系统与神经网络算法所形成证据体的合成之中。实验仿真结果表明,该方法可以在初级诊断模块的判断结果出现严重分歧的情况下,仍得到较好的符合性判定结论,从而实现对变压器故障的有效诊断。
卢恩 , 王一 , 陈雨果 , 谢敏 , 陈卉灿 , 刘明波
2013, 41(14):97-101. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2013.14.016
摘要:现有电网调峰方案的形成很大程度上仍依据运行调度人员的人工经验,主观性强,尚缺乏精细化的方案评估体系。采用系统总发电耗煤量、总购电费用、总SO2排放量作为电力系统调峰方案的三大评估指标,将解决有序分割问题的属性识别模型和信息论中的信息熵理论结合起来,提出基于熵权属性识别模型的电力系统调峰方案评估方法体系。首先建立调峰方案的属性空间并进行有序分割,采用熵理论确定各指标的权值,采用加权和的方式计算调峰方案的属性测度;最后,按照置信度准则,确定该调峰方案的优劣。在算例中,以广东电网为实际应用背景,选取2010年广
2013, 41(14):102-107. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2013.14.017
摘要:针对风电机组出力的间歇性和波动性,提出了用于电力系统随机模拟的时序多状态风电场模型。该模型把研究周期分成不同的阶段,在每个阶段内,风电场的输出功率状态以及各状态的概率都与时间间隔有关系,时间间隔越小,记录的风速数据越多,这样更详细地反映风电场输出功率的波动性;而且在不同的阶段,风速的情况有所差异,因此各阶段风电场输出功率的状态数、各状态值及各状态值对应的概率都可能不相同。该模型反映了风电场输出功率的时序性。基于等效电量函数法的含风电场的电力系统随机模拟计算表明,该模型比较客观地反映风电场输出功率的实际情况
邓文浪 , 齐庭庭 , 李辉 , 龙美志 , 崔贵平 , 毛勇 , 郭有贵
2013, 41(14):108-114. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2013.14.018
摘要:高频链矩阵整流器是一种新型的电力电子变换器,具有体积小、重量轻、转换级数少和可靠性高等特点。分析了高频链矩阵整流器的双极性空间矢量调制策略,提出了基于参考输入电流空间矢量的预测控制算法,建立了基于该预测控制算法的高频链矩阵整流器系统仿真模型。该预测控制算法具有计算量小,开关频率固定,可靠性高等特点,能实现高频链矩阵整流器输入侧电流正弦、单位输入功率因数和稳定的输出直流电流。仿真结果验证了所提控制策略的有效性。
2013, 41(14):115-119. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2013.14.019
摘要:针对目前继电保护系统可靠性评估过程中由于缺乏基础数据积累和必要挖掘而影响了评估结果可信度的问题,从继电保护系统可靠性及其基础数据的特点入手,设计实现了可靠性基础数据分析软件。软件在对原始数据进行预处理的基础上从不同角度进行立体分析,实现了多种可靠性指标的统计计算、失效率函数与可靠度函数等的回归分析以及设备可靠度的短期预测功能。其分析结果可为全面评估继电保护系统的可靠性、制定合理的检修策略等提供依据,对进一步掌握和提升保护系统可靠运行水平具有积极意义。
周伊琳 , 孙建伟 , 黄缙华 , 孙绪江 , 杨 锋 , 林国春 , 顾博川 , 江伟奇 , 张计芬
2013, 41(14):120-125. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2013.14.020
摘要:针对电力系统中的保护建模,分析比较IEC 61970标准以及IEC 61850标准当中对于保护模型的建模方法。针对IEC 61970标准对于保护模型建模办法的不足之处,结合IEC 61850标准二次系统模型描述办法的优势,对于IEC 61970标准中保护模型进行扩展;对于保护系统当中诸多的保护功能,扩展保护模块类对于保护功能进行描述,可与IEC 61850标准中的逻辑节点相对应;对于保护量测,描述保护量测的建模办法以及建模位置,以保护模块作为保护量测的父资源;对于保护定值,增加两种量测类型加以描述,建模办
2013, 41(14):126-129. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2013.14.021
摘要:点火脉冲是直流输电系统中换流阀控制的关键技术之一,也是控制保护平台国产化设计的研究重点。描述了用于控制换流阀导通的点火脉冲的产生原理,通过该原理分析了点火脉冲产生过程中频率跟踪器以及相位积分器的主要功能及实现方法。分析了6脉动换流阀点火脉冲等间距的重要性以及如何确保产生的点火脉冲间距误差能够尽可能的小,并针对该设计建立了相应的试验方法。较完整地叙述了换流阀点火脉冲的产生原理及实现方法,对于直流输电控制保护的国产化设计提供了有力的支持。
2013, 41(14):130-135. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2013.14.022
摘要:随着电力行业的快速发展,110 kV及以上电压等级均已有比较成熟的保护措施,6 kV(10 kV)到35 kV这个电压等级范围内的厂用中压配电开关柜为供电系统的供电枢纽,在发生内部故障时是否能迅速切除故障,对全厂(变电站)配电系统的安全运行至关重要。目前各电网公司在35 kV及以下配电柜正逐步应用弧光保护,弧光保护技术也是现今中国继电保护领域一项突出的技术进步。采用弧光保护系统,从弧光故障到跳闸时间可以做到小于4 ms,远远快于传统的继电保护装置,保护人员和设备不受到弧光的危害。电弧光保护技术在电力领域已
2013, 41(14):136-140. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2013.14.023
摘要:针对智能电网下海量数据的存储问题及数据保密性和完整性需求,分析了现有安全存储方案的特点,结合智能电网应用环境的特殊场合,设计了一种基于Hadoop的智能电网数据安全存储方案。该方案充分利用了HBase高性能优势和现代密码技术,将密钥与密文的管理分离,具有安全性好、密钥管理方便及效率高等特点。开发了基于Hadoop的原型系统,对方案的时间开销进行了分析,并通过相关实验证明了方案的有效性和可行性。
2013, 41(14):141-148. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2013.14.024
摘要:提出一种基于固态变压器的永磁同步风力发电机并网系统。在并网变流器中加入高频变压器,实现整流和逆变部分的电气隔离,高压侧变流器的输出电压达到10 kV, 从而减小了并网电流。在直流侧增加超级电容储能装置,使风电机组具备较强的低电压穿越能力。对系统的关键控制部分进行分析设计,建立了系统仿真模型。研究结果表明,所设计的新型风电并网系统能够明显减小并网冲击电流,并具有很强的低电压穿越能力,是一种有效的永磁同步风力发电机并网方法。
张道杰 , 王广民 , 慕宗君 , 李江林 , 李贞 , 包芳
2013, 41(14):149-153. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2013.14.025
摘要:为了提高数据的实时性和准确性,针对现状的不足,提出了网络保护调控一体化系统方案、分布式的全景数据平台方案。在方案中,监控系统由传统的四层结构变为三层,过程层、设备层、调控层;全景数据平台方案针对不同区域,采用分布式实时数据库,同时对海量历史数据用序列数据库存储,采用对象、容器定义对数据建模;利用数据模型,在不同的运行方式下,针对稳态数据,采用并行计算,获得全面数据,提高数据实时性。通过应用验证,说明新的方案对解决目前面临的问题具有比较大的优势。





