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2012, 40(10):1-5. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2012.10.001
摘要:针对如何利用电动汽车有序充电对电网实现削峰填谷效果的问题,提出了峰谷电价时段的优化模型与方法。构建用户选择充电时间对峰谷电价时段的响应模型;通过蒙特卡洛法模拟得到电动汽车充电负荷的日负荷曲线,并与原始电网负荷曲线叠加,从而形成实施效果下的电网实际负荷情况。在此基础上,建立了以峰谷差率最小为目标的最优化模型,并通过遗传算法对峰谷电价时段优化问题进行了求解。最后通过算例的计算结果证明了模型和方法的合理性。
2012, 40(10):6-11,18. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2012.10.002
摘要:风速时间序列具有很强的间歇性和随机性,属于非平稳时间序列。为提高预测精度,提出了经验模式分解法(EMD)和神经网络相结合的短期风速组合预测模型。该方法运用EMD将风速序列分解为一系列不同频率的相对平稳的分量,减少了不同特征信息之间的干扰;根据各个分量的变化规律,选择合适的神经网络模型来分别预测,对高频分量采用神经网络组合预测模型,低频分量采用合适的预测模型直接进行预测;将各分量预测值叠加得到最终预测值。算例结果表明,所提方法与单一的径向基神经网络模型(RBF)和支持向量机模型(SVM)相比,预测精度得到了大幅度的提高。
2012, 40(10):12-18. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2012.10.003
摘要:在分析MG发用电特性对配电网网损和用户供电可靠性的影响效应的基础上,建立了计及上述影响效应的含MG的配电网网架柔性规划模型。尝试将细菌群体趋药性(BCC)算法应用于模型求解;为解决布尔困境问题,提出基于sigmoid函数的策略;针对迭代过程中产生的不满足辐射条件的不可行解,提出基于操纵子理论的判断修复策略,实现对孤岛、孤链和环网的一次性修复。最后,IEEE54节点算例验证了模型的适用性以及改进BCC算法应用于含MG配电网网架规划的有效性和可行性。
2012, 40(10):19-23,29. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2012.10.004
摘要:提出基于最小二乘支持向量机(LS-SVM) 的电力设备载流故障趋势的预测算法,并采用粒子群优化(PSO)算法对其参数进行优化。采用主元分析法(PCA)对各触点温度序列进行特征分析,在温度分布异常的情况下提取故障的早期特征;以此时刻为起点,采用PSO与最小二乘支持向量机相结合的方法,并结合实时更新的现场温度信息,对载流故障发展的短期趋势和长期趋势分别进行预测。基于实际运行数据的实验结果表明,将长期预测时间裕量大与短期预测精度高的优势相结合,可以对载流故障的发展趋势做出较为准确的预测。
2012, 40(10):24-29. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2012.10.005
摘要:针对发电机参数辨识,采用五种不同的观测变量进行对比研究,即发电机相对功角、发电机端口电压相对相角、联络线有功功率、联络线无功功率以及枢纽母线电压。首先对比研究了灵敏度的相位即是否同时过零点,结果表明有可能相同参数对于某个观测变量的灵敏度同时过零点,而对于另一个观测变量却不同时过零点。其次对比研究了灵敏度的大小,结果表明灵敏度大小依次为发电机相对功角、发电机端口电压相对相角、联络线有功功率、联络线无功功率以及枢纽母线电压。然后对比研究了参数的辨识精度,结果表明以发电机相对功角作为观测变量得到的辨识精度最高。因此,应该选择灵敏度相位不同、幅值较大的变量作为观测变量。
2012, 40(10):30-34. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2012.10.006
摘要:提出一种基于模型的新型变压器主保护判据。分析了?/?接线变压器基于模型的主保护基本原理及其应用中面临的问题,指出产生这些问题的根本原因。在增设一台?侧线圈电流测量CT的基础上提出了按相构成的新型保护判据,该判据可以反映变压器三相线圈漏阻抗不完全相同的现象,无需计算各侧线圈单独的漏阻抗参数,在各种运行状态下具有足够的可靠性和灵敏性。利用ATP仿真软件获得变压器各种运行条件下的实验数据,分析结果表明了所提方法的正确性。
2012, 40(10):35-41,47. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2012.10.007
摘要:提出了一种新的基于最大供电能力的配电网联络线瓶颈分析与改造方法。在日益庞大的互联配电网中,联络线瓶颈的存在限制了故障条件下的负荷转移。基于N-1准则下的配电网供电能力模型,从发挥最大供电能力的角度自动诊断发现现状网络中的瓶颈联络线。分别建立瓶颈通道组和瓶颈支路的改造模型,并通过灵敏度方法得到改造优先次序。该方法能够同时计及变电站容量和下级配电网络对供电能力的作用,计算结果在有限电网改造的情况下带来整个区域配电网供电能力更大的提升。通过IEEE算例对所提方法进行了验证。
2012, 40(10):42-47. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2012.10.008
摘要:为更好地解决电力系统中经济负荷分配非连续、非凸、非线性的优化问题,提出一种新的基于多Agent系统竞争与合作机制的多Agent粒子群优化算法。该算法以粒子群算法和智能体技术为基础,将粒子群算法的群搜索特征和智能体的智能搜索特征相结合,使粒子在搜索过程中利用群体信息,环境信息共同决定搜索策略。每一个Agent相当于粒子群优化算法中的一个粒子,通过与其随机选取的邻居的竞争、合作操作,能够充分获得问题信息并自适应地权衡粒子的全局探索能力和局部开发能力,可更快、更精确地收敛到全局最优解。对IEEE3节点,IEEE13节点和IEEE40节点系统的仿真结果表明,该算法在求取电力系统ELD问题时具有较高质量的解和运行速度。
2012, 40(10):53-58. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2012.10.010
摘要:将光伏电站的无功功率作为无功优化的控制变量,研究了含光伏电站配电网无功优化问题。由于光伏电站出力的随机性,使得含光伏电站配电网各节点的电压也具有随机性,所以传统无功优化模型中对确定电压的约束已不精确。在此采用随机潮流算法,求得各节点电压的概率分布,对电压进行机会约束,以有功损耗期望值最小为目标函数,建立了含光伏电站配电网的无功优化数学模型。运用上述基于随机约束的无功优化数学模型,采用标准的粒子群算法对算例进行优化,优化结果验证了该模型与算法的准确性与有效性。
2012, 40(10):59-64. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2012.10.011
摘要:针对我国配电网及箱式变电站无功补偿所存在问题,提出了一种融合配电变压器和静止无功补偿单元的一体化无功补偿技术(Distribution Transformer STATCOM,DT-STATCOM)。该技术充分利用配电变压器的富余容量,动态补偿变压器及其负载的无功消耗;通过灵活的接入电压选择, 扩展了补偿单元电力电子器件的选型范围;紧凑的一体化结构也有效降低了补偿装置的体积和成本,提高装置整体效率。介绍了DT-STATCOM的结构形式,并针对该特殊结构,提出了两种跨端口瞬时无功功率(电流)的检测方法。仿真和实验结果表明,DT-STATCOM技术对配电网无功动态补偿和综合电能质量控制有着显著的效果。
2012, 40(10):65-70. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2012.10.012
摘要:分析谐振接地系统零序电流的分布规律,提出两种单相接地故障区段定位方法:区段零序电流比值法及并联中电阻法。区段零序电流比值法采用故障后相邻两区段稳态零序电流有效值的比值作为判据;并联中电阻法采用归算到同一零序电压下中电阻投入前后的区段零序电流变化量作为判据。采用单一判据存在故障区段定位盲区及误判的情况,应用模糊理论,分别构造两种方法的隶属函数及加权系数,采用加权系数法实现两种判据融合。对不同线路形式、不同过渡电阻及不同接地点位置情况下所做大量仿真的结果表明该方法的有效性,算法简单且不存在盲区。
2012, 40(10):71-76,83. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2012.10.013
摘要:为克服配电网中风力发电机和光伏电池出力随机波动、负荷变化带来的电压变动,研究了多种分布式电源接入配网后的电压控制问题。以分布式电源出力随机波动和负荷变化时每个时段的电压偏差和网损最小,以及尽量减少大电网向配电网输送有功为目标函数建立电压控制模型,采用粒子群优化算法对微型燃气轮机和燃料电池等出力稳定的分布式电源进行有功和无功综合优化,在保证电压质量的情况下减少对环境的污染。通过对IEEE33节点系统和一个实际算例系统分别进行仿真计算,结果表明该控制方案能在有效提高配电网电压水平的基础上提高环境效益。
2012, 40(10):84-89. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2012.10.015
摘要:基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测方法的性能主要受低通滤波器的影响。针对传统数字低通滤波器所具有的截止频率固定等缺点,根据自适应的原理,提出了一种自整定因子变步长的低通滤波器模型。通过引入非均匀量化规则的模糊调节器,对滤波器步长参数进行在线调整,从而达到动态调节截止频率的目的。通过仿真比较与实验验证进一步证明了该模型在稳态精度和动态性能方面都优于传统低通滤波器;同时易于编程实现,将该滤波器模型应用于有源滤波器等FACTS装置中对于非线性负荷产生的系统谐波具有较好的补偿能力。
2012, 40(10):90-94. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2012.10.016
摘要:分析了架空线-电缆混合线路故障后的行波的传播过程以及行波折、反射的现象。在此基础上,针对35 kV及以上的高压架空线-电缆混合线路提出了一种基于两种行波原理相组合的故障测距方法。利用双端原理根据混合线路故障初始行波到达两端的时间差进行故障区段的选择,用单端原理进行初步故障测距,结合故障初始行波到达线路两侧的时间差由单端原理给出准确结果。本方法的优点在于得到的测距结果是单端测距原理的结果,消除了双端原理测距中混合线路长度误差及线路两侧准确时间同步问题对测距精度的影响,进而提高了测距准确性与可靠性。ATP仿真表明,所提出的混合线路组合行波故障测距方法是可行的,并且故障测距精度得到明显提高。
2012, 40(10):95-100,105. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2012.10.017
摘要:提出基于多Agent的含分布式电源(DG)配电网控制新策略。新策略不仅具有良好的灵活性、扩展性和人机交互功能,而且利于Agent形成联盟,便于将多Agent联盟机制引入到含DG的配电网研究中,以配合相关算法解决特定配电网任务。以配电网络损耗为优化目标,利用求解多Agent联盟的蚁群算法求解最优Agent联盟,使形成的Agent联盟网损最小,对配电网进行重构。算例表明,采用的多Agent联盟算法和控制策略对求解配电网相关任务是有效的,具有很强的适应性和可操作性。
2012, 40(10):101-105. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2012.10.018
摘要:详细阐述了PSS参数整定基本原理,并针对在我国抽水蓄能电厂广泛应用的奥地利VATECH ELIN公司THYNE6型励磁系统的PSS模型以及按照IEEE Std 421—PSS 2A标准构建的PSS模型进行了分析及对比。对按照IEEE Std 421—PSS 2A标准构建PSS模型的机组以及采用THYNE6型励磁系统的PSS参数整定试验过程、无补偿频率测试数据、仿真计算后相频特性数据以及PSS参数设置后的发电机PSS效果校核试验波形图等进行了说明、分析以及计算。对α/p 型PSS仿真计算软件的计算参数选择以及在仿真计算前后的发电机阻尼比进行了对比性计算。该仿真计算软件研制成功为PSS现场参数整定试验提供了强有力的手段和方法。
2012, 40(10):106-109. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2012.10.019
摘要:提出基于多场景技术的含风电机组配电网重构方法。根据每个基本回路必有一个开关开断的特点,给出了三个确定重构过程中必闭合开关的规则,增加了必闭合开关的数量,减少了Minty算法生成树数量。根据支路交换法网损估算公式得出:只有在风机输出功率变化到一定值时才需重构的特点,给出快速获得Monte-Carlo模拟的每个场景优化方案算法,不必一一重构每个场景,取包含场景最多的重构方案,更适应风电机组输出功率随机性。算例结果验证了算法的有效性。
2012, 40(10):110-115. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2012.10.020
摘要:提出一种永磁同步半直驱型风力发电系统,采用双PWM变流器,实现能量双向流动和高功率密度电能变换。基于该系统,提出一种HDCWPS变流的整流并网控制策略:通过对机侧变流器的控制,实现风能的最大功率跟踪;通过对网侧变流器的控制,实现对直流母线电压和并网功率因数的控制。采用Matlab/Simulink搭建其仿真模型,通过仿真试验证明了该控制策略的正确性。
2012, 40(10):116-119,126. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2012.10.021
摘要:分析了交流电气化铁路中牵引回流在钢轨和地中的分布,推导了流经牵引变电所接地网的地返回电流和接地网电位抬升。在PSCAD/EMTDC环境下搭建牵引供电系统仿真模型,研究了钢轨大地间泄漏电导、大地电阻率和牵引变电所接地网接地电阻对地返回电流及地网电位抬升的影响。研究结果表明,地返回电流和地网电位抬升受钢轨大地泄漏电导和接地网接地电阻影响较大,受大地电阻率影响较小。
2012, 40(10):120-126. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2012.10.022
摘要:在推进智能电网建设中,标准制定是重中之重,标准先行对建设好智能电网的意义不言而喻。在对国内外智能电网相关标准梳理的基础上,通过对比国内外建设智能电网差异,并结合我国建设智能电网的重点,从电网结构、设备(系统)以及关键技术路线等三个视角(专业角度)阐述了智能电网标准体系的构架,重点研究了涵盖发电、输电、变电、配电、用电、调度各环节以及通信信息平台的标准体系,包括各专业领域涉及的设备(系统)、现有的或要制定的标准等。随着智能电网的规划和发展,该研究将对我国智能电网标准建设和运行具有规范和指导意义。
2012, 40(10):127-132. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2012.10.023
摘要:鉴于图形化系统在自动拓扑分析、元件属性设置和故障位置直观显示等方面比传统的台账式管理方式更具优势,且在输电线路故障定位方面的应用较少,采用C#.NET语言开发出了一套图形化输电线路故障定位系统。该系统借助于在大量杆塔上测得的故障电流实现故障定位,且绘图简单方便,所绘制输电线路图形象直观。定位出故障点以后,该系统能够及时发出声、光故障报警并在输电线路图上直观地显示出故障位置,有助于运行人员快速掌握故障线路位置信息和提高故障处理效率。
周冬旭 , 李晓明 , 杨玲君 , 王立辉 , 孙健 , 何明
2012, 40(10):133-137. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2012.10.024
摘要:由于电子式互感器需要长期运行的工作特性以及所处复杂恶劣的工况环境,现场校准成为电子式互感器应用过程中的难题。提出一种电子式互感器现场校准算法,在对采样数据进行降噪预处理的基础上,采用基于频段划分的奇异值总体最小二乘算法对建立的ARMA模型进行频率估计,再提取信号幅值和相位等特征参量,可以有效抑制现场随机噪声和谐波的干扰。试验结果表明,该算法具有较高的计算精度,可以满足0.2级电子式互感器现场校准要求。
吴田 , 阮江军 , 张云 , 陈成 , 普子恒 , 王国利
2012, 40(10):138-143,148. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2012.10.025
摘要:近年极端高温干旱气候导致山火频繁发生,山火严重威胁到线路和电网的运行安全。为了提高输电线路在山火条件下运行维护与控制保护技术水平,结合220~500 kV输电线路山火跳闸统计数据和火行为特性,分析输电线路因火跳闸规律和控制保护策略。输电线路因火跳闸具有明显的时空特性、重合闸成功率低、杆塔附近以及线路档中等位置为山火下的绝缘薄弱点、强送电成功率高。根据山火跳闸前的预放电电流以及故障电流和电压行波的特性能识别山火跳闸事故。结合山火的温度时间分布和线路在山火下绝缘特性,调整山火下的重合闸和控制方法能减少停电时间和降低重合闸失败对装置和系统的影响。
2012, 40(10):144-148. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2012.10.026
摘要:在弱交流系统中,换流站滤波器投切将引起较大的电压变化,影响直流系统的正常运行。基于云广特高压输电系统,采用PSCAD/EMTDC软件,搭建了特高压直流输电系统模型及站内静止无功补偿器模型,仿真分析了换流站在弱交流系统中,滤波器组投切对换流母线电压的影响,同时对静止无功补偿器的定电压控制方式和协调控制方式进行仿真对比。仿真结果表明,SVC与换流站滤波器投切协调控制策略,能够减小滤波器小组投切时引起的电压波动,改善系统运行特性,为实际运行提供了参考。
2012, 40(10):149-155. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2012.10.027
摘要:电力线信道模型的建立和电力线载波频率的优化是电力线上实现高速数据传输的理论基础。首先简要介绍了电力线信号传输基本理论,然后按照建模所需参数的获取方法进行分类,并对各类建模技术进行了综述:将电力线信道建模技术分为自顶向下法和自底向上法两类,介绍了这两类建模技术的发展历程,并分析了各类建模技术的优缺点。结果显示自顶向下法的精确度不高,而其他学者提出的自底向上法的拓展性太差。因此提出了一种基于图论法的自底向上电力线载波信道建模方法,该方法拓展性良好。最后分析了该方法应用于智能电网中压电力线载波通信的可行性。
