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2011, 39(14):1-6,15. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.14.001
摘要:基于集中参数模型,提出了一种同走廊输电线路单回线故障的单端测距方法。该方法将邻近回线的互感影响等效为故障回线上串联的电压源,再利用叠加定理将系统进行分解。通过对各分系统进行复合序网分析,得出了各分系统中各序电流之间以及测量处电流与故障处电流之间的关系;结合故障处序电流的求解公式,最终推导出消除邻近回线互感影响的故障测距方程。此方法仅需单端测量数据,且消除了过渡电阻的影响。仿真表明,其具有较高的精确度。
2011, 39(14):7-15. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.14.002
摘要:针对目前电力系统低频减载方案设计中基础方案集合过小、方案各性能指标相互矛盾难以决策的问题,提出了一种新的方案基础集设计方法及基于TOPSIS的方案决策方法。新的方案基础集设计方法根据低频减载方案的构成及参数特性的分析,确定了各参数取值集合的计算方法,并按方案的构成形式将各参数取值集合进行有机组合,最终形成方案的基础集。所设计的基础方案集合域大,并且可通过集合的设定值直接决策,避免传统决策中因性能指标冲突而难以决策的缺点,具有强的实用性。另外根据低频减载方案决策问题的特性,并结合优化理论中的TOPSIS多属性决策方法(MADM),提出了基于TOPSIS的方案决策方法。该方法可对基础方案集中的各方案的评价指标给出综合定量评估,解决了以往方案决策过程中方案各指标相互矛盾、难以筛选最优方案的问题。最后给出了算例分析,证明了所提理论方法的有效性和实用性。
邢海瀛 , 袁汉川 , 邓春 , 白恺 , 刘少宇 , 邹宏亮
2011, 39(14):16-20,25. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.14.003
摘要:在分析地下电缆系统单相接地故障的等效电路的基础上,提出了一种基于分布参数和序网变换的电力电缆故障定位新算法。该算法考虑了三相电缆之间互感及线芯与外皮之间互感的影响,将高阶的三相故障系统矩阵转化为独立的序网矩阵,从发送端、故障点和接收端三处分别确立了序网方程和相量网络方程的多个边界条件,应用发送端的电压、电流等参数,最后通过牛顿-拉夫讯迭代法求解故障点位置。经过PSCAD/EMTDC仿真软件校验,该方法在不同的短路阻抗下均具有很高的精度。
2011, 39(14):21-25. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.14.004
摘要:发电边际成本分析是市场参与者进行电价预测和确定报价策略的基础。考虑到发电机组的随机强迫停运和负荷预测等不确定性,任何时刻的发电边际成本都是一个随机变量。详细分析了电能生产中的各种随机因素,认为发电机的工作时间和修复时间服从指数分布,系统负荷服从正态分布,燃料价格服从某种概率分布。利用蒙特卡洛方法对电能生产过程进行模拟,并在此基础上对系统短期发电边际成本进行分析。算例分析表明,该方法物理概念清晰,且便于实现,易于收敛。而且与传统的基于随机生产模拟技术的方法相比,该方法易于考虑电能生产过程中的各种随机因素,且不需要过多的负荷资料。
2011, 39(14):26-32. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.14.005
摘要:利用最小二乘支持向量机(LS-SVM)进行短期负荷预测的精度及其泛化性能很大程度上取决于其参数选择。对于支持向量机中的核参数σ和惩罚系数C采用基于适应度函数惯性权重自适应调整的粒子群优化算法进行选择。在对LS-SVM回归模型参数优化的基础上,建立自回归滑动平均(ARMA)误差预测模型来修正负荷预测结果从而提高预测精度。选择某地区夏季96点负荷数据作为训练样本和测试样本进行分析,并且选择SVM模型进行对比。实验结果表明,同标准的SVM回归模型相比,APSO-ARMA-SVM负荷预测模型能明显改善预测精度,能够推广到电价预测等其他预测领域。
2011, 39(14):33-39,46. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.14.006
摘要:构建了负荷采用三阶感应电动机并联恒阻抗表示的电力系统短期电压稳定分析数学模型,并推导出负荷增减的表示方法。根据系统小干扰方程状态矩阵特征值为零的特点,提出了计算小干扰电压稳定极限点的数学模型,以求得N-1故障后系统从当前运行状态到电压稳定极限点需增减的负荷。通过对发电机稳态方程中功角的三角函数项引入辅助变量,将极限点计算模型转化为关于未知量的线性或二次函数,进而可采用最优乘子牛顿法计算极限点,以解决极限点处系统稳态方程雅可比矩阵奇异带来的收敛困难。IEEE9节点系统和IEEE39节点系统的计算结果表明该方法能够可靠地收敛到N-1故障后系统的小干扰电压稳定极限点。
2011, 39(14):40-46. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.14.007
摘要:在交联聚乙烯(XLPE)电力电缆的局部放电模式识别的研究中,为解决标注样本数量过少而导致识别率低下的问题,引入基于半监督学习的方法进行电缆局部放电模式识别研究。制作了XLPE电缆的四类典型绝缘缺陷,从局部放电信号中提取20种统计特征参数,对基于半监督学习的一致性模型方法与基于有监督学习的J48,k近邻,BP神经网络等方法进行了对比,并采用主成分分析进行优化。研究结果表明半监督学习能充分利用已标注样本的特征信息和未标注样本的分布信息,增强分类器的性能,提高局部放电模式识别的准确率。而通过主成分分析的方法能降低样本特征维数,有效提高半监督学习算法速度。
2011, 39(14):47-51. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.14.008
摘要:为了解决负荷模型参数辨识结果平稳性这一困扰模型应用的难题,提出了一种适用于负荷模型参数辨识的混沌蚁群混合算法。该算法针对蚁群算法容易陷入局部最优的缺点和混沌算法遍历性和随机性的优点,把混沌算法引入到了蚁群算法中,在蚁群算法求解的基础上,利用混沌算法对解的邻域进行了混沌优化,有效避免了蚁群算法的局部收敛问题。基于实测数据的算例结果表明:与单一蚁群算法相比,混沌蚁群混合算法提高了辨识结果的精度,减少了辨识误差,有效控制了参数分散性,具有较好的工程实用价值。
2011, 39(14):52-57. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.14.009
摘要:研究了发电机转子绕组匝间短路时,短路故障特征依次由定子绕组、励磁绕组、励磁机电枢绕组到励磁机励磁绕组的传播规律。理论分析和仿真结果表明:当发电机转子绕组发生匝间短路故障时,励磁机励磁绕组上产生频率为nrM/60倍频的感应电流。从而提出了一种基于励磁机励磁电流的发电机转子绕组匝间短路故障诊断的新方法,克服了一般诊断方式需要安装侵入式传感器的不足。最后运用故障模拟发电机组进行了动模试验,试验结果验证了理论分析的正确性和故障诊断方法的有效性。
2011, 39(14):58-63. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.14.010
摘要:阐述了分布式电源和微网结构体系,在微网架构下研究了0.4 kV级和10 kV级两种分布式电源接入系统。提出一种采用ARMTDMI(-S)芯片的分布式电源通用接入装置,分别设计了该装置的两大模块:功率传输模块和控制信息模块。该接入装置具有并网同期检测功能;采用结合各种主动式和被动式检测方法的随机性、周期性检测方案的孤岛效应检测功能;兼容以太网、串口和MODEM三种通信方式,能满足主网、微网各DG三级之间的通信;具有功率控制管理功能和继电保护功能。针对含有微网的配电网,提出一种纵联(比相式)保护结合工频突变量原理的保护思路。
2011, 39(14):64-68. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.14.011
摘要:为了适应电力市场环境下电网的需求,最大限度地发挥梯级水电站群的效益潜力,建立了按日负荷图调度的梯级水电站日调度模型,采用丰、平、枯三个典型年的日流量过程,计算某流域梯级水电站群在不同投产期下的各电站组合的单独运行与联合运行效益,在此基础上进行综合效益对比分析。结果表明,梯级水电站群短期联合运行效益较单独运行增幅明显,且随着投产期的推进电站组合中电站数量的增多,增幅有递增的趋势,经济效益显著,对落实国家节能减排政策以及促进环境保护低碳发展具有重要意义。
2011, 39(14):69-73. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.14.012
摘要:针对电网城市化而带来的电网继电保护问题,提出了一种电缆—架空线混合输电线路故障测距方法。根据线路参数计算假设故障发生在两段线路连接处时,暂态行波传播到线路两端所用时间,求取时间差作为基准值;当故障发生时,用线路两端测得的行波到达时刻做差,与基准值比较判断故障发生区段;利用单端行波故障测距法求取故障位置。该方法不受过渡电阻、故障类型影响,通过仿真验证了方法的有效性。
2011, 39(14):74-78,85. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.14.013
摘要:电能质量扰动参数估计能够为电能质量的监测与控制提供定量的参考信息。提出了基于极小值点和斜率畸变点Dyn测度的扰动参数估计方法。设计新颖的Dyn测度算法,并构造了三个意义明确的特征量。利用这三个特征量对扰动进行参数估计,计算量小,可实现实时计算。通过对电压下跌、振荡暂态、切痕的单一扰动与混合扰动的参数估计,证明此种监测方法可行。仿真结果验证了该方法的有效性。
2011, 39(14):79-85. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.14.014
摘要:针对含有分布式发电的智能配电网故障自动恢复技术的实际情况,在分析现有智能恢复方法的基础上,提出综合优化目标加权后的最优方案。在此基础上,研究多目标优化的分层协调控制与多智能体技术在含有分布式电源及微网的智能配电网中的应用。通过故障恢复方案的生成、安全校核、优选、执行等步骤,使电力系统在保证可靠的基础上快速高效恢复负荷供电。最后通过某典型的配电模型来说明该恢复策略的有效性及分布式电源在智能电网中的重要作用。
2011, 39(14):86-93. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.14.015
摘要:由于特高压交流系统采用高阻抗电源、长距离线路和大功率输电的方式,其合闸过电压出现了一些与其他电压等级合闸过电压不同的特性,在系统研究特高压合闸过电压的基础上,对这些新特点进行了深入研究。研究表明,单回线路的合空线过电压一般高于单相重合闸过电压,但在长距离、大功率输电时,后者可能更为严重,应引起重视;在电源容量较小时,双回线路一回运行情况下另一回线路进行合空线操作时,其过电压往往较高,应重点限制;双回线路的单相重合闸过电压与小电抗的取值密切相关,故小电抗取值应在各种运行方式下进行综合选择。此外,特高压交流系统通常应采用合闸电阻限制合闸过电压,且较长线路宜采用较低阻值,较短线路宜采用较高阻值。
2011, 39(14):94-98. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.14.016
摘要:分析了天广直流控制保护系统改造完成后发生的一次功率振荡事件,根据天生桥换流站的实际录波和实际过程,对双侧频差控制增加带通滤波环节后,直流控制的幅频和相频特性进行了分析,并对带通滤波环节所带来的高频幅值的衰减和相位滞后,进行了利弊分析,发现功率振荡的起因和持续振荡的原因为:双侧频差控制器开放逻辑的抗干扰能力不强、传递函数中缺少了带通滤波环节。给出了三个办法解决该高频振荡问题,完善双侧频差控制器输出值的开放逻辑、在传递函数中增加了带通滤波环节、完善隔直环节和滤波环节的参数。
2011, 39(14):99-106. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.14.017
摘要:详细分析了电网电压不平衡条件下永磁直驱风电机组的运行情况,根据电网电压不平衡条件下风力发电机组不同的运行要求,提出基于三种可选控制目标的网侧变换器控制方案,同时采用正序电网电压定向方式简化得到网侧变换器的正、负序电流参考量。所提方案可实现在不平衡电压条件下抑制并网有功功率/直流链电压二倍频波动,抑制并网无功功率二倍频波动或抑制网侧负序电流的控制目标,进一步提高了电网电压不平衡下永磁直驱风电系统运行的稳定性和可靠性。通过对电网电压不平衡下永磁直驱风电系统运行行为进行仿真计算和对比分析,验证了所提控制策略的正确性和有效性。
2011, 39(14):113-119. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.14.019
摘要:在探讨了Petri网理论和复杂电网连锁故障机理的基础上,提出一种基于广义随机Petri 网(Generalized Stochastic Petri Net,GSPN)的电网连锁故障模型。围绕了负荷这一影响连锁故障发生和传播的最重要物理量,结合故障发生的概率,对连锁故障的发生机理和传播过程进行了理论分析和系统建模。该模型很好地模拟了传输线因过负荷发生故障的场景,不但反应各个传输线之间的相互作用,还反应了过负荷情况下负荷的再分配。通过对BPA九节点系统进行建模分析,验证了所提出的GSPN方法的可行性。
2011, 39(14):120-124. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.14.020
摘要:针对传统备自投在发展中遇到的一些问题,提出构建区域备自投系统的构想。论述了有源同期并列非同期问题、备自投动作成功时运行设备存在过载问题和串供多个变电站时线路备自投无法保证所有变电站不失压问题、母线故障备自投误动以及备自投含风电时等情况,并根据区域备自投系统构想提出改进建议。分析表明:所述几种情况均能得到有效解决,区域备自投构想对备自投未来的发展方向有一定指导意义。
2011, 39(14):125-128. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.14.021
摘要:基于配电GIS平台实现潮流计算的实用方案,利用GIS平台中的全局唯一编码(GUID)描述配电网络拓扑模型,取代传统前推回代方法中的节点-支路编码方式,为潮流计算提供更完整、精确、更新及时的参数。在Matlab环境下设计配网潮流计算模块,在GIS平台上集成该模块,实现可视化的潮流计算,将结果直观显示在配电网地图上。该方案在某农电企业实际应用,潮流计算结果验证了方案的实用性。
2011, 39(14):129-132. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.14.022
摘要:采用双PWM变换器设计了一种能馈型交流电子负载,前级PWM变换器实现负载特性模拟功能,设计了单电流滞环控制系统,可以使电子负载对交流电源呈现的阻抗为设定值;后级PWM变换器实现能量回馈功能,设计了并网逆变器的电压、电流双闭环控制系统,其中外环为直流电压控制,控制并网逆变器直流输入端电压稳定,内环为并网电流控制,控制并网逆变器的输出电流与电网电压同频同相,实现单位功率因数逆变。实验结果表明,所设计的单电流环控制系统和电压、电流双闭环控制方法是有效的,输入端能准确地模拟设定阻抗值且实验能量以单位功率因数回馈电网。
2011, 39(14):133-137. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.14.023
摘要:为最大程度上提高RS485总线的通信利用率,通过对RS485通信方式特性的研究,从主设备的上层应用软件的规约召唤策略机制入手,将定时循环轮召策略进一步改进为自适应召唤策略。主设备根据从设备上传代码的长短而自动调节召唤时间间隔,从而降低了总线的空闲时间,极大程度上提高了通信利用率,同时也保证了数据通信可靠性,从根本上解决了RS485通信瓶颈。将以103规约为实例讲解如何在实际编程中将定时循环轮召策略升级为自适应召唤策略,并提供了改造流程图及C源代码。
2011, 39(14):138-142,154. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.14.024
摘要:对调度信息化建设的几个关键问题进行了分析探讨,提出可以将对调度综合数据平台的相关研究和应用提升到调度系统信息化的研究与建设上来。分析了调度信息化与智能调度的关系,对建设模式加以探讨并给出了建议,对调度信息化与调度自动化的关系进行了定位。对调度系统业务进行了概括与划分,用映射方法划分出了应用功能,得到了应用系统布局,并给出了示例结果。推导分析了调度信息化的数据架构,给出了横向互联的数据流的示例结果。
2011, 39(14):143-147. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.14.025
摘要:为了提高局部放电模式识别的正确率,提出了一种基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)的局部放电模式识别的方法。应用分形理论,同时结合小波包分析技术,计算各个频段信号的分形维数,把各频段局放信号的分形维数的倒数输入到多分类最小二乘支持向量机中进行训练,实现对放电样本的分类。结果表明,分形特征浓缩了局部放电信号的信息,有效地解决了模型参数选择耗时巨大的问题。该方法在有限样本情况下能够达到较高的识别率,具有良好的应用价值。
