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2011, 39(16):1-6,12. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.16.001
摘要:水电站水库发电调度风险分析对于寻求兼顾风险与效益的最佳调度方案具有重要意义。针对传统风险计算方法难以适应中长期发电调度需要的特点,提出了概率最优化风险分析方法,构建中长期发电调度风险评价指标体系来量化风险大小,基于概率最优化风险分析方法的思想建立了中长期发电调度风险分析的随机期望值模型,并提出风险因子的灵敏度分析概念来衡量各类风险指标之间的转化关系。算例结果表明,该模型能使水库在承担一定风险情况下追求发电效益的相对最大化,对调度方案的制定与决策具有一定的理论意义和参考价值。
2011, 39(16):7-12. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.16.002
摘要:传统的配电系统可靠性评估将可靠性参数作为点值进行评估,但限于客观条件,可靠性参数具有不确定性,必然会导致可靠性评估不准确。通过分析配电网可靠性评估中的各种不确定性因素,研究合理描述和处理不确定性信息的方法。在对已有的处理不确定性问题方法研究的基础上,将盲数理论引入配电网可靠性评估中,利用盲数理论来描述和处理配电网可靠性评估中的不确定性信息,可提高配电系统可靠性评估的准确性。通过算例验证了方法的有效性。
2011, 39(16):13-18. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.16.003
摘要:为了准确研究影响并网风电机组功率波动因素及规律,提出了不同运行工况以及不同风力机模型和参数对异步风电机组有功功率的振荡频率研究。首先,采用等效集中质量法,结合异步发电机电磁暂态模型,建立了不同风力机传动链等效的异步风电机组数学模型。其次,在风速扰动下,对不同传动链模型、传动链刚度系数以及不同风速扰动频率时机组有功功率振荡的频率进行仿真分析。最后,在电网三相短路故障情况下,针对等效两个质量块传动链模型,对不同传动链刚度系数和故障持续时间的机组有功功率振荡频率进行仿真。研究结果表明相同振荡频率下的有功功率幅值与风力机模型、传动链刚度系数以及故障持续时间密切相关。
2011, 39(16):19-24. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.16.004
摘要:针对电压稳定临界参数的求取方法,以负荷导纳模型方法为基础构建了一种基于变步融合策略求取静态电压稳定临界点处参数的新方法,该策略融合了动态步进性与异步连续性两个进程。动态步进性进程体现为快速计算功率极大值点,即在增加负荷过程中跟踪计算戴维南等值阻抗,并将研究节点当前运行状态点的戴维南等值阻抗对应的导纳值作为下一状态点的负荷导纳值进行下一次计算,故可由初始状态快速、不等步地过渡到最接近临界点的功率极大值点;异步连续性进程体现为由不等步长向等步长方式的过渡且以等步长方式准确求取临界参数,即从功率极大值点开始,利用等步长增或减负荷导纳值的方式计算准确电压稳定临界参数。基于二者有效衔接,提出方向判断系数(Directional Determination Factor, DDF),从而使计算速度和精度得到了有机协调。算例IEEE30、IEEE118验证了该变步融合策略的有效性和正确性,可为研究实时在线电压稳定分析提供一种新的数据参考。
2011, 39(16):25-29. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.16.005
摘要:电力通信网中对业务的可靠性保护占用过多的网络资源,通过研究智能电网业务的可靠性要求对网络资源利用率的影响,提出了一种基于区分可靠性保护环的生存性路由算法。在网络单链路失效条件下,以链路代价和链路失效概率为约束条件,通过寻找最小通路代价的保护环,使连接请求建立在满足失效概率要求和最小化通路代价的光通道上。仿真结果表明,所提算法提高了网络资源的利用效率,满足智能电网的可靠性需求,减少了网络资源的占用,性能优于传统方法。
2011, 39(16):30-33,39. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.16.006
摘要:为了对风电系统参数空间分岔边界进行准确的解析描述,首先对鞍结分岔满足的边界条件实施泰勒展开,然后略去高次项,以二次多项式作为风电系统参数空间中鞍结分岔边界的近似解析表达式。并通过算例仿真验证了该方法逼近真实边界的高精度及其有效性。运用这种方法可以进行风电系统多参数分岔研究,从而解决了风电系统分岔研究参数空间维数限制的问题;并且从数学上对分岔边界面进行描述,有利于更深层次的确定风电系统鞍结分岔发生的条件。
2011, 39(16):34-39. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.16.007
摘要:从电力设备全寿命周期成本最优的角度出发,分析了两种不同检修模式下最佳检修策略的制定方法。针对目前关于设备检修策略的研究中存在着诸如忽略设备检修对故障率的影响、忽略设备在运行过程中所呈现出来的可靠性不断劣化的趋势这一类问题,将机械工程领域中的设备等劣化理论引入到电力设备的运行分析中来,在此基础上,推导出了各个检修周期内设备故障率之间的关系,建立了电力设备全寿命周期成本最优化问题的求解模型。结合一个具体算例,分别应用枚举法和遗传算法求得两种检修模式下的最优检修策略,并对优化结果及其影响因素进行了简要分析。
2011, 39(16):40-44,52. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.16.008
摘要:在有源电力滤波器(APF)谐波电流检测自适应滤波算法中,改进变步长自适应滤波系数调整方法。算法根据稳态谐波零均值的特点,利用系统历史积累误差均值估计代替单步误差更新步长因子,由滑动指数加权窗方式,提取出单纯的滤波器跟踪误差,步长更新的大小只取决于滤波器跟踪误差,不受谐波本身影响。通过步长因子与系统误差均值估计的类Sigmoid函数关系,动态控制类Sigmoid函数参数的变化,由此克服了类Sigmoid函数参数固定引起的稳态阶段误差偏大的缺陷。改进算法的复杂度有所增加,但能够保证较快的收敛速度、较高的检测精度和动态跟踪效果。通过对稳态和跃变的负载电流的仿真,结果证明了算法的有效性。
程向辉 , 刘俊勇 , 冯瀚 , 贺星棋 , 韩卫恒 , 胥威汀
2011, 39(16):45-52. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.16.009
摘要:针对当前电力应急调度系统运行机制不够完善,电力应急指挥中心启动缺少明确决策依据的状况,通过6大信息系统获取事故灾害实时信息对电力系统事故灾害进行分析,提出了较为完整的电力系统事故态势等级评判指标体系。采用模糊层次分析法对电力系统事故态势进行综合评判,该方法为电力应急指挥中心启动决策提供了可资参考的依据,对全系统快速进入应急响应以及采取应对措施具有积极的实际意义。最后以IEEE-30节点系统为例验证了该方法的合理性和有效性。
2011, 39(16):53-57,113. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.16.010
摘要:为了实现中压配电网继电保护的协调配合,对多级保护配合的可行性以及配合方法进行了论述,对于需要依靠延时时间级差配合的情况,根据所采用的断路器操动机构、驱动技术和软件算法的不同提出两类配合方案。对继电保护与配电自动化配合的集中式故障处理模式进行了研究,分别建议了两级级差保护和三级级差保护的配置原则和多级保护与配电自动化配合的集中式故障处理策略。提出了一种多级级差保护与电压时间型馈线自动化配合的原理,可以避免在分支线故障时造成全线短暂停电。结合实例说明了所建议的故障处理过程。
2011, 39(16):58-62,131. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.16.011
摘要:含风电场的电力系统节点电压脆弱性的研究,重点在于节点电压脆弱度指标的计算。将并网运行的风电场视作具有随机性的扰动源,根据风速变化将风电场运行划分成不同的扰动状态,通过潮流计算得出含风电场的电力系统在不同风速条件下的节点电压值,并采用引入优化乘子的保留非线性潮流法(preserving nonlinear flow algorithm,PNFA)计算节点临界电压,进而求取节点电压脆弱度指标。对引入风电场的IEEE14母线系统进行仿真计算,并通过对比求得的节点电压脆弱度指标以及不同并网点对脆弱度及脆弱度排序的影响,充分评估风电场的并网运行对系统节点电压脆弱性的影响。
2011, 39(16):63-66. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.16.012
摘要:区域电网互联主要任务是:保持电网频率质量,改善机组调控性能,从而发挥大电网运行的优越性。立足于省级电网调度控制,介绍了国内AGC发展和控制现状。以重庆电网为例详细探讨了目前省级电网AGC控制方案中的不足,从三个方面提出改进策略。将全网机组分三大类:日前计划机组、超短期负荷预测机组和联络线AGC机组。在调度中应用15 min超短期负荷预测技术,并在各种机组间采用协调控制方案。经现场运行验证,有效提高了重庆电网AGC调节品质。
2011, 39(16):67-73. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.16.013
摘要:以配电网为研究对象,提出一种基于价值工程理论和用户可靠性需求,利用多个可靠性指标综合定价的可靠性电价方案。应用层次分析法,通过专家、用户和供电部门对可靠性指标两两评价打分,建立比较判断矩阵,计算该矩阵特征向量并进行一致性检验,确定各可靠性指标对配电网电价影响程度的综合权重。通过对RBTS-BUS6算例分析表明,该方法能够有效弥补现有忽略可靠性价值定价方法的不足,兼顾供电商和用户经济利益,体现电力市场机制的运行特点。
2011, 39(16):74-79. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.16.014
摘要:针对有源电力滤波器的电流跟踪控制问题,设计一种神经网络自适应PI控制器。该控制器将神经网络技术和PI控制器设计方法相结合,控制器采用PI控制器结构,具有结构简单、计算时间短、易于实现等优点。同时利用神经网络技术,使其输出作为最优控制规律下的PI控制器的参数值,并根据误差大小对控制器参数进行在线实时自适应整定,从而满足大工况、全工作条件和最优性的要求。仿真实验表明,神经网络自适应PI控制器较一般的PI控制器有更快的响应速度和更高的补偿精度,而且经过神经网络自适应PI控制器作用后,其电网电流的谐波畸变率和电流跟踪误差均降低到PI控制器的55%左右。
2011, 39(16):80-82,88. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.16.015
摘要:配电网络具有参数不对称、中性点接地方式多样性等特点,因而其短路电流的计算也应考虑多方面的因素,寻找符合配电网特点的故障分析方法对配电网保护、运行具有重要意义。采用相分量法,同时将故障和中性点与大地构成的端口从网络中剥离出来,对不同的故障类型和中性点接地方式分别用统一的公式来描述,建立了统一的故障分析的模型和分析方法,通过具体示例验证了此方法的有效性。
2011, 39(16):83-88. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.16.016
摘要:针对传统变电站故障诊断的不足,在智能变电站架构的基础上,提出了基于multi-agents的智能变电站警报处理及故障诊断系统。根据智能变电站的体系结构、信息流和数据流特点,设计了警报处理、输变电设备诊断等主要功能模块,以此满足变电站事故分析各层次的功能需求。就警报处理和输变电设备故障诊断系统中各个agent及agent之间的协作机制等方面做了详细论述,实际变电站故障案例证明了该警报处理和输变电诊断模型的可行性和有效性。
2011, 39(16):89-94. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.16.017
摘要:将用于统一潮流控制器串并联变流器间有功功率交换的公用直流电容去掉,在串联侧采用分布式串联补偿技术,形成一种分布式潮流控制方法。根据不同频率分量叉乘的积分为零,不同频率下的有功功率彼此独立的特性,得出变流器吸收某个频率的功率,可以发出等量的其他频率功率的结论。基于该结论,使用在三相系统中彼此独立的3次谐波,通过输电线路取代被去掉的公用直流电容实现该分布式潮流控制器串并联变流器间有功功率的交换。仿真结果表明:该装置不仅具有统一潮流控制器的所有功能,而且由于串并联变流器的彼此独立及串联侧多个变流器的使用,提高了装置的可靠性、降低了装置的成本。
2011, 39(16):95-100. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.16.018
摘要:讨论了大型变速变桨风电机组在额定风速以上如何减小系统超调量以及降低机组载荷。根据风电机组的强非线性特点,采用基于模糊免疫PID的桨距控制策略,以减小发电机转速波动,改善功率品质。针对风电机组的塔架前后和侧向振动以及传动链扭转振动,提出了桨距、转矩阻尼滤波和加速度反馈等控制方式。通过Bladed外部控制器模块编程并进行仿真,结果表明所提出的控制策略能够改善变桨距控制的动态特性,降低关键部位载荷。
2011, 39(16):101-106. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.16.019
摘要:在研究电网电压不对称对双馈感应发电机(DFIG)影响以及DFIG正、负序数学模型的基础上,分析了电网电压不对称条件下DFIG定子输出有功、无功功率和发电机电磁转矩的组成。针对电网电压不对称时负序电流对定子侧有功功率、无功功率、电磁转矩和直流侧电压的影响,提出电流正序分量跟踪控制策略,并在转子侧和网侧变换器的控制中对电网电压的正、负序分量分别处理。转子侧变流器采用正序电流跟踪的滞环控制,实现了电流的无差跟踪。网侧逆变器控制内环采用电流前馈控制,并控制负序电流为零,外环采用电压环稳定直流电压。仿真结果表明,在电网不对称故障时,这种控制策略可以消除负序电流对定子侧有功功率、无功功率、电磁转矩和直流侧电压的影响,实现不对称故障穿越。
2011, 39(16):107-113. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.16.020
摘要:对采用模值和制动方式的采样值差动保护的安全性及灵敏度进行研究。从相量值差动保护区内故障的最严酷条件出发,对采样值差动保护的差流门槛值和比率制动系数的灵敏度进行了分析,得出采样值差动保护在区外故障时可靠不动、区内故障时可靠动作,输入信号量在半个工频周期内满足动作判据的角度范围是90°~121°。建立了变压器匝间故障的简化仿真模型,针对变压器空投、轻微故障和区外故障工况,对采样值差动保护进行了仿真分析,验证了上述结论。所确定的S值,既能保证变压器空载合闸时保护的安全性,也能保证空投于变压器内部匝间故障时,保护有较高的灵敏度。
2011, 39(16):114-120,138. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.16.021
摘要:提出了一种基于双曲S变换识别励磁涌流和变压器内部故障的新方法。利用S变换具有优秀时频呈现能力和时频分辨率的特点,采用双曲窗函数,把励磁涌流和故障电流信号变换到相空间进行特征提取,从经过变换以后得到的时频等值线图可以发现二者具有明显不同的特征。通过计算H-S变换后的能量以及1-9层能量与1层能量的比值,发现比值6是区别励磁涌流和故障电流的阈值。仿真分析结果和动模试验均表明:H-S变换可以更清楚地反映信号的时频局部化特性,能准确识别励磁涌流;并且具有较好的抗干扰能力,在变换域易于信号和噪声的分离。
2011, 39(16):121-125. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.16.022
摘要:为了改善互联电力系统阻尼,研究了广域阻尼控制器和静止同步补偿器(STATCOM)的控制器参数全局优化方法。首先介绍了广域阻尼控制器和STATCOM及其控制器数学模型,然后描述了改进的细菌觅食优化(BFO)算法。用Matlab编程,按BFO方法优化控制器参数以使ITSE型适应度值最小。适应度值是通过解电力系统微分-代数方程求得。10机39母线新英格兰系统被用于测试协调设计方法。仿真测试表明,广域阻尼控制器和STATCOM控制器的协调设计能增强电力系统动态稳定性。
2011, 39(16):126-131. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.16.023
摘要:对近期提出的基于零序直流原理的单分支故障电缆测距模型做了理论分析,提出检测电流的比值与故障电缆距离之间的线性关系,从而消除了电网电压波动和故障电阻对检测电流的影响。考虑到检测电流值很小且容易受外部信号的干扰,进一步将电流比值对故障距离求偏导,指出了减小接地电阻和改变检测电阻值等提高检测精度的措施。在此基础上通过仿真和实验验证了上述理论,揭示了检测电流与故障电缆测距模型中各个参数之间的关系,为进一步构造单分支故障电缆测距算法奠定了基础。
2011, 39(16):132-134. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.16.024
摘要:提出了电力SCADA系统中厂站端远动通信装置双机配置时面向通道端口的新型冗余策略,将双机的主备冗余关系建立在具体的通道上,装置两侧的实时数据库和对下通信双主运行,站内通信和数据库的维护各自独立进行,主备切换只在需要切换的两侧通信端口和端口之间进行,对下通信和数据库和其他正常通信通道不参与切换,这样最大限度避免了切换本身给通信和数据库造成的扰动,保证了通信和数据的连续性和完整性。实践表明,该冗余策略具有非常良好的工程实用性。
2011, 39(16):135-138. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.16.025
摘要:太阳能光伏发电所处的工作环境较为恶劣,并网光伏逆变器作为光伏发电系统的重要组成部分,在各种严酷的高、低温、湿热环境下,安全性能指标都必须满足技术要求。为了考核逆变器在环境下的安全性能,搭建了环境试验平台,分别研究了国内外标准对低温、高温、湿热的要求和区别,并通过试验研究了逆变器在不同温度状态下的工作运行情况,监测了关键元器件的温升。试验研究结果表明:低温启动和高温持续运行,能够更为合理和严酷的考核逆变器的安全性能。
2011, 39(16):139-141,146. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.16.026
摘要:IEEE1588是关于网络测量和控制系统的精密时间协议(Precision Time Protocol,PTP)标准,其网络对时精度可达亚μs 级。提出一种利用主单元中IEEE1588对时芯片的高精度时钟发生器,采用1588对时协议实现各个子单元采样数据同步,构建出智能变电站分布式母线差动保护的实现方案,描述了采样数据的同步处理及功能分布等。该方案的特点是差动保护不依赖于外部时钟的影响,可靠性高,符合国网公司的技术规范要求。
2011, 39(16):142-146. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.16.027
摘要:针对某微机线路保护装置在某变电站运行一段时间后出现的遥信误报现象进行了分析,定位出现问题的保护元件——展宽元件。对问题展宽元件和修改后的展宽元件的程序逻辑进行了详细分析,找出问题发生的原因。介绍了windows平台下模拟保护模块功能测试的测试模型。在基于此模型开发的测试平台上,针对展宽元件进行软件测试。测试时用判定表法设计测试用例和运用对比测试法对问题进行验证。最后总结了保护模块测试方面的一些思路。
2011, 39(16):147-150,154. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.16.028
摘要:通过分析指出配置文件测试在基于IEC 61850标准的变电站工程实施中的重要性。针对目前在实际工程中配置文件测试面临无据可依的问题,对实际工程测试中多次出现的几个配置文件方面的问题进行了分析,结合《DL/T 860实施技术规范》和《IEC 61850工程继电保护应用模型》两项国内规范的要求,提出了具体的配置文件测试项。采用VC++6.0和MSXML4.0工具开发了配置文件测试软件,详细介绍了其中的数据类型模板检查的程序模块,利用该模块可以方便地自动比对数据类型模板与国内规范中的定义是否一致。
2011, 39(16):151-154. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2011.16.029
摘要:继电保护屏顶二次电压母线的剪断或退出工作经常会造成电压回路的短路,从而引发事故,影响整个变电站的安全运行。针对当前保护装置屏顶二次电压母线存在的问题进行了分析,提出并实施了采用全封闭接线方式和引入交流电压分线屏的两种新型改进方案。结果表明,改进后的方案完全满足电力设备运行的各种要求,缩短了工作时间,降低了误碰短路的几率,从而提高了工作效率,为企业带来效益。





