• 2014年第42卷第18期文章目次
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    • >理论分析
    • 基于改进自由权矩阵与广义特征值的时滞稳定 上限计算方法研究

      2014, 42(18):1-8.

      摘要 (5417) HTML (0) PDF 1.94 M (2902) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了一种利用改进自由权矩阵与广义特征值(Generalized Eigenvalue Problem, GEVP)判定系统时滞稳定上限的方法。首先构造一类新的Lyapunov-Krasovskii泛函,并求解该泛函沿系统的导函数。然后,在导函数中加入必要的松散项以降低该方法保守性。在此基础上,利用gevp求解系统的时滞稳定上限。IEEE 4机11节点系统和16机68节点系统时域仿真结果验证了该方法能够有效求解电力系统所能承受的最大时滞。

    • 基于差分双正交小波熵的变压器励磁涌流识别算法

      2014, 42(18):9-13.

      摘要 (5078) HTML (0) PDF 525.71 K (2815) 评论 (0) 收藏

      摘要:励磁涌流仍然是制约差动保护正确动作的最主要问题之一。分析了励磁涌流和内部故障电流的波形特征,根据励磁涌流突变点分布特性,提出了一种小波熵识别励磁涌流的新判据。用双正交多分辨率分析取代常规的正交多分辨率分析,以解决下坡突变点难以辩识问题。采用差分预处理策略放大突变点的奇异性特征,并利用三相小波熵的分布特征识别励磁涌流。在此基础上,制定了励磁涌流识别的具体实现方案。仿真及实验表明,所提出的励磁涌流识别方法有效。

    • 采用搜索保护与差动保护的光伏微电网综合保护策略

      2014, 42(18):14-19.

      摘要 (5644) HTML (0) PDF 1.11 M (2712) 评论 (0) 收藏

      摘要:光伏微电网具有短路电流小、潮流双向流动、运行工况多变等特点,容易导致继电保护的拒动与误动。提出了基于电压启动、搜索最大电流正序故障分量的检测方法,并将其与传统差动保护方法相结合,设计了光伏微电网综合保护策略。该保护策略不依赖短路电流幅值启动,不需要整定继电保护电流阈值,适用于微电网并网和离网模式。此外,该策略在通信故障、主保护拒动等工况下依然有效。在PSCAD环境中构建了典型的光伏微电网算例,通过典型工况全面验证了综合保护策略的有效性。

    • 基于直流区域配电的船舶电网潮流计算

      2014, 42(18):20-24.

      摘要 (4873) HTML (0) PDF 709.93 K (2536) 评论 (0) 收藏

      摘要:考虑到船舶直流区域配电网络与传统船舶配电网络在结构上和电制上存在的差异,根据船舶直流区域配电网络的数学模型,提出一种新的潮流计算方法。针对直流网络的特点,将前推回代法和牛顿拉夫逊法做了变形,并对船舶直流区域配电网络进行了分层处理。利用改进之后的船舶直流网络潮流计算方法,分别对各层单独计算。最后通过对某船直流区域配电网络实例进行计算分析,验证了该方法的正确性。

    • 一种估算对侧信息的配电网单端故障测距方法

      2014, 42(18):25-31.

      摘要 (4703) HTML (0) PDF 950.15 K (2695) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了一种估算对侧信息的配电网单端故障测距方法。该方法基于线路的分布参数时域模型及0、1、2模网络,根据首端的采样信息,先推算故障端口的模电压及首端流入故障支路的模电流,并由故障端口的模电压估算末端的电压电流信息,进而得到末端流入故障支路的模电流。利用故障支路的0、1、2模电流瞬时值相等的边界条件,建立了测距函数,并通过搜索法求解,实现了故障测距。所提出的算法可同时利用故障后的稳态量及暂态量进行测距计算,且仅需采样单端信息,不受配网分支、过渡电阻、故障点位置及中性点运行方式等因素的影响。大量的EMTP数字

    • 基于动态潮流的非线性规划法求解电压稳定裕度

      2014, 42(18):32-37.

      摘要 (4805) HTML (0) PDF 493.52 K (2604) 评论 (0) 收藏

      摘要:电力系统电压稳定裕度是评估电力系统安全稳定性的重要指标。鉴于常规非线性规划法求解电压稳定裕度时,未计及负荷增长过程中各发电机组有功出力的增长方式,计算结果过于理想。结合动态潮流思想,提出一种考虑发电机有功出力增长方式约束的动态非线性规划法模型。在模型中,以结合实际选定的发电机有功出力增长方式来分担系统全部有功不平衡功率,使得利用动态非线性规划法求得的电力系统负荷裕度结果更加贴近实际,不受平衡点选择的影响。IEEE-30节点测试系统和辽宁电网实际系统的算例结果表明,利用动态非线性规划法计算的电力系统电压稳定

    • 基于超短期负荷预测的Non-AGC与AGC协调控制策略研究

      2014, 42(18):38-43.

      摘要 (5450) HTML (0) PDF 1.56 M (3014) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了消纳大规模新能源并网给系统带来的随机性和波动性,针对Non-AGC机组与AGC机组调节速率的不同,给出Non-AGC与AGC协调控制策略。利用超短期负荷预测提前为Non-AGC机组制定发电计划,达到用Non-AGC分担AGC调解压力的目的。利用“波动窗”算法给出Non-AGC机组调节速率与调节时间的计算方法;利用CPS标准制定AGC机组调节策略,并考核AGC机组调节性能。利用该协调控制策略模拟山东电网运行情况并和现有调度模式在AGC调节容量、频率控制、ACE、CPS指标等方面进行对比分析,结果表明,基

    • >应用研究
    • 基于PSO-BBO混合优化算法的动态经济调度问题

      2014, 42(18):44-49.

      摘要 (5961) HTML (0) PDF 359.75 K (3483) 评论 (0) 收藏

      摘要:动态经济调度(Dynamic Economic Dispatch,DED)问题是电力系统运行与控制领域比较经典的多变量、非线性、强约束优化问题。为解决该问题,提出了将粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,PSO)和基本生物地理学优化算法(Biogeography-Based Optimization,BBO)相结合的改进生物地理学优化算法,并将该改进方法应用于一天24时段10机39节点标准算例。在考虑网损与不考虑网损两种情况下分别进行仿真分析,并将仿真结果与PSO和基本B

    • 变权重系数和关联规则挖掘方法在风光储运行优化中的应用

      2014, 42(18):50-57.

      摘要 (4801) HTML (0) PDF 1.05 M (3550) 评论 (0) 收藏

      摘要:制定合理的风光储联合发电系统协调运行策略可以提高新能源电力企业的运行经济性。提出一种变权重系数和关联规则挖掘混合算法(Variable Weight Coefficients and Association Rules, VWC-AR),对风光储联合发电系统协调运行策略进行优化。以历史运行数据为基础,挖掘全工况下最优机组组合以及单台机组在全工况下的综合性能指标值,得到工况条件到最优机组组合之间的推理规则集。根据具体的调度需求和工况环境,利用均衡函数的变权综合模式,计算潜在目标机组组态模式的变权重系数,结合

    • 基于扩张状态观测的永磁直驱风力发电系统 MPPT自适应滑模控制

      2014, 42(18):58-65.

      摘要 (4649) HTML (0) PDF 1.08 M (3388) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高永磁直驱风力发电系统的发电工作性能,针对风速波动范围宽和不确定强的最大功率跟踪(MPPT)控制特点,应用滑模控制理论和扩张状态观测器方法,设计了一种基于最佳叶尖速比(TSR)控制策略的最大功率跟踪自适应积分滑模控制器。控制器采用基于最佳转速跟踪偏差的积分型滑模面函数结构,确保转速跟踪控制稳态无静差。利用扩张状态观测器对风力机实时机械转矩进行估计,以获得转矩扰动上界的估计值。同时引入非线性幂次组合函数和转速跟踪偏差负反馈环节,构造基于状态偏差的滑模变速趋近律,使得切换增益具有随最佳转速跟踪偏差实现自

    • 一种基于PHM考虑老化和设备状态的油浸式变压器 故障率模型

      2014, 42(18):66-71.

      摘要 (4806) HTML (0) PDF 971.95 K (3949) 评论 (0) 收藏

      摘要:比例故障率模型(Proportional hazard model, PHM)中的故障率函数包含基准故障率函数和连接函数,前者表征设备的一般老化,后者描述设备状态的影响,对不同影响因素(协变量)进行量化。基于PHM提出了一种综合考虑老化和设备状态的油浸变压器故障率模型,基准故障率函数采用常用的温升老化模型,连接函数中的协变量选择了能够全面客观反映设备状况的油中溶解气体信息。推导了故障前时间的概率密度分布并给出了使用极大似然估计拟合参数的方法。算例证明了拟合方法的正确性,结果分析表明提出的模型具有正确合理表

    • 基于改进支路暂态能量函数的风电并网暂态最优切机控制

      2014, 42(18):72-77.

      摘要 (4823) HTML (0) PDF 735.45 K (3069) 评论 (0) 收藏

      摘要:大规模风电接入比例的增加对电力系统暂态稳定性造成了影响,因此在风电并网系统的紧急控制中必须考虑风电切机措施。首先分析了双馈式感应发电机(DFIG)的暂态运行特性;然后运用改进支路暂态能量函数法分析了DFIG和传统火力发电机切机效果的差异性。结果表明在风电并网系统的紧急控制中应考虑风电和火电机组切机比例的配合。因此,提出一种考虑风力发电机的最优切机决策模型和一种实用化解法,合理选择最优的风火电切机比例,改善系统恢复过程的特性,极大地提高了系统运行稳定性。通过某区域风电外送系统暂态切机算例验证了该方法高效可行

    • 电流互感器饱和对低压电动机保护的影响及对策

      2014, 42(18):78-82.

      摘要 (4789) HTML (0) PDF 1.28 M (2936) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前电动机综合保护装置被广泛应用于工业生产中,但由于电流互感器参数选型不当,在定子绕组短路电流过大时,电流互感器容易发生饱和而使电动机综合保护装置误动作。利用PSCAD软件,对低压电动机定子绕组故障时保护用电流互感器和电动机综合保护装置内微型电流互感器的性能进行仿真分析后,提出了在电动机保护装置的继保算法中加入三采样算法的措施,并借助Matlab/Simulink进行仿真验证。该措施克服了在电流互感器饱和的情况下,因傅里叶算法采样时间过长而造成电动机综合保护装置的主保护不能可靠动作的弊端,提高了低压电动机

    • 基于有效决策界的电网台风灾害预警方法

      2014, 42(18):83-88.

      摘要 (5287) HTML (0) PDF 1.22 M (3107) 评论 (0) 收藏

      摘要:台风灾害是引发电网事故的最为严重的自然因素之一。为了提升电网抵御台风的能力,提出一种电网台风灾害实时预警方法,可实现对电网台风灾害的定量化短时临近预警。首先将预警区域按经纬度划分为0.01°×0.01°的网格并整理内含线路的网格集合ω。然后根据气象局提供的台风相关信息,通过比较ω内网格中心点到台风中心的距离与台风十级风圈大小得到有效决策界。进而确定风险线路集并计算风险线路的停运概率,据此判断台风灾害预警等级。同时发布相应的预警信息,为电网运行人员制定有针对性的稳控预案和防风灾调度策略提供依据和参考。

    • 变电站远程浏览与源端维护中的图形转换方法

      2014, 42(18):89-93.

      摘要 (5225) HTML (0) PDF 4.51 M (3123) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着智能变电站的远程浏览和源端维护技术的提出,要求变电站与主站间的信息模型以及图形实现一致性共享,因此G语言和扩展的SVG语言应运而生。针对G语言需要的图元模型文件和画面引用文件,SVG文件需要的标准图元和分层分类的画面电力设备图元引用文件的需求,阐述了变电站本地的图形文件格式转换成G语言和SVG图形文件格式的方法并作相应的比较。为了满足源端维护主站维护一套标准图元的需求,本地图形系统提供了主站标准图元的导入功能。同时介绍了用于画面刷新的信息转发点表的生成方法。批量远程浏览变电站的推进以及源端维护的测试实

    • 基于电流行波的微电网保护策略

      2014, 42(18):94-100.

      摘要 (6101) HTML (0) PDF 1.95 M (2902) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对微电网的故障电流小、潮流双向性等特性,提出了适合微电网的保护策略并进行了仿真。传统的基于过电流的电网保护技术对于微电网的保护受到一定限制,因而需要对新的技术进行探索。在对这些因素分析的基础上,提出了微电网的保护策略:通过小波变换对电流行波进行分析判断故障位置,母线电压确定故障发生与否及扰动电压判断故障类型。利用SVPWM控制原理在Matlab/Simulink中使用SimPowerSystems搭建微电网的模型,并对孤岛运行模式下微电网不同的故障类型进行仿真分析,仿真结果表明所提出的保护策略在孤岛运行

    • 基于戴维宁定理的MMC子模块等效数学模型的研究

      2014, 42(18):101-104.

      摘要 (6000) HTML (0) PDF 1.43 M (4395) 评论 (0) 收藏

      摘要:模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)的每个子模块都包含两个电力电子开关元件IGBT。随着系统模块数的增加,仿真的速度大大降低,如何在有限的资源中实现MMC的实时仿真成为了仿真系统的瓶颈。根据IGBT在MMC中的工作原理,把IGBT等效为两个不同状态的等效电阻,然后根据戴维宁等效定理建立MMC子模块的等效数学模型。最后在Matlab/Simulink环境下进行该数学模型的仿真,并与采用器件模型的仿真结果进行了对比。仿真结果表明该数学模型在一定的误差范围内可以

    • >设计开发
    • 用于变电站自主巡视机器人的图像传输系统研究

      2014, 42(18):105-109.

      摘要 (5708) HTML (0) PDF 836.64 K (3055) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了实现变电站自主巡视机器人稳定可靠的传输高清图像,采取了WLAN与3G/GPRS 相结合的方式,采用稳定可靠的3G/GPRS网络传输必须的图像数据,而采用WLAN网络传输非必须的高清实时视频信息。设计了图像服务器与控制客户端,针对不同的摄像机分别采用专用SDK与开源Live555+FFmpeg项目实现各个子函数。图像服务器能正确地传输图像数据和转发实时视频流。控制客户端可以接收保存图像数据和播放实时视频,图像清晰且传输时延较小。

    • 一种光IRIG-B/FT3码自适应技术及其 在智能变电站测试仪器中的应用

      2014, 42(18):110-115.

      摘要 (6791) HTML (0) PDF 1.67 M (4503) 评论 (0) 收藏

      摘要:为适应电力设备测试仪器的低成本、智能化、便携化需求,提出了一种光IRIG-B/FT3码自适应技术。该技术利用高频时钟对光串口IRIG-B/FT3码流进行处理,并根据两种输入码在编码特征和码流速率上的差异,自动识别光IRIG-B码报文和IEC60044-8(FT3)采样值报文,扩展了智能变电站测试仪器的功能。基于该技术研制的手持式智能变电站测试仪器,已成功应用于多个国内变电站的系统联调和现场测试。实测结果表明该技术的有效性和实用性,从而达到了减少测试仪器接口的数量、降低测试仪器功耗和成本的目的。

    • 基于IEC 61850标准的远动保信一体化平台开发与实践

      2014, 42(18):116-121.

      摘要 (11457) HTML (0) PDF 11.33 M (10931) 评论 (0) 收藏

      摘要:给出了变电站自动化系统和调度SCADA系统间信息交换的要求和目标。在对目标进行分解的基础上,按照模型、图形、数据三部分设计了一个基于IEC 61850具体的通信方案。基于此方案,开发了兼容国际标准的变电站与调度间远动保信一体化平台。通过理论计算和现场检测验证了该方案的可行性和实用性,为实现二次一体化提供了一个符合目前技术条件较好的解决方案。

    • >工程应用
    • 电抗器间隔断路器后置式接线所引起二次问题研究

      2014, 42(18):122-126.

      摘要 (6326) HTML (0) PDF 1.18 M (3134) 评论 (0) 收藏

      摘要:500 kV变电站35 kV侧接线方式有多种,投运较早的500 kV变电站35 kV电抗器间隔常采用断路器后置式接线方式。这种接线方式虽在一定程度上节省了成本,但同时造成了二次上的一些问题。结合华东地区500 kV某变电站一起35 kV电抗器故障实例,分析了由于断路器后置式接线方式所引起的二次问题,包括故障相判别错误、相邻电抗器间隔低电流保护误动、保护持续动作不返回。最后针对上述问题提出了相应的应对措施。

    • 一种通用远方备自投方法

      2014, 42(18):127-131.

      摘要 (5553) HTML (0) PDF 620.00 K (3311) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前许多电网的110 kV变电站采用了双回多级链式接线,现有的备自投装置无法解决该接线方式下的远方备自投功能。针对该问题,提出了一种通用远方备自投方法,采用光纤通信技术,在相互串接的变电站之间交互状态和动作信息。该方法将传统针对于母线的备自投方法扩展为针对于工作线路的的备自投方法。当电力系统故障或其他原因使工作电源被断开后,以工作线路为对象,跳开离故障点最近的开关,合上离电源点最近的开关,最大程度上恢复供电。该方法物理意义明晰,适用于多种复杂网络结构下的远方备自投功能,具有重大的实用意义。

    • ±500 kV换流站阀水冷系统隐患分析治理

      2014, 42(18):132-138.

      摘要 (5704) HTML (0) PDF 1.15 M (3478) 评论 (0) 收藏

      摘要:以±500 kV德阳换流站为例,介绍了主泵轴封渗水及均压电极腐蚀结垢两项可能导致直流设备停运的典型阀水冷系统隐患。通过多次处理轴封缺陷,并在设备运行过程中连续跟踪分析,基本确定气蚀振动是引发轴封渗水的原因。因此提出从电机选型、电机控制及主泵进出水管路改造三方面防控此类隐患的意见,并确定最经济稳定的改造方案为主泵进出水管路增加旁路的方式。利用停极机会检查电极结垢、腐蚀情况,判断电极结垢可能对直流输电系统造成的影响。通过结垢成分分析确定引发电极结垢的设备原因,采用冷却水介质换型解决了因水质原因而造成散热器腐蚀

    • 基于电子式互感器的整流变压器阀侧大电流采集方案实现

      2014, 42(18):139-143.

      摘要 (5192) HTML (0) PDF 2.11 M (3315) 评论 (0) 收藏

      摘要:分析整流变压器阀侧特点并提出一种测量整流变压器阀侧大电流采集方法。采用特制异型电子式电流互感器、电流采集器、合并单元完成整流变压器阀侧大电流采集,解决了整流变压器低压侧大电流采集问题。分析阀侧电流录波数据,实际采集电流波形和桥式整流电路理论分析结果一致。该方法为进一步实现整流变压器网侧及阀侧差动保护提供阀侧电流,且可实现整流变压器阀侧桥臂状态监视,为冶金、化工企业整流变压器用户更好调节整流机组之间配合提供依据。

    • >综述
    • 智能电网环境下家庭能源管理系统研究综述

      2014, 42(18):144-154.

      摘要 (7290) HTML (0) PDF 1.88 M (4840) 评论 (0) 收藏

      摘要:家庭能源管理系统是智能电网在居民侧的延伸,是智能电网领域的研究热点之一。阐述了智能电网环境下家庭能源管理系统与传统家庭能源管理系统的不同和智能电网环境下家庭能源管理系统的新功能需求。提出了智能电网环境下家庭能源管理系统的结构和功能模块,接着给出了智能电网环境下家庭能源管理系统的技术体系。从检测技术、网络通信技术和优化调度算法三方面综述了该领域的研究进展,讨论了存在的技术挑战,指出了未来的研究方向。

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