
- 浏览排行
- 引用排行
- 下载排行
2015, 43(8):1-7. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2015.08.001
摘要:以污染气体排放量、网损最小为目标,建立多目标电力系统最优潮流数学模型,并提出一种基于人工蜂群的多目标算法对其进行求解。该算法利用外部存档技术来保存进化过程中已经找到的Pareto最优解,并在每次迭代后更新。最后根据模糊集理论从Pareto最优解集中选取最优折衷解,为决策者提供科学的决策依据。通过IEEE-30节点系统及IEEE-57节点系统的仿真,验证了该算法在求解大规模电力系统多目标问题上的有效性,相比其他多目标算法能有效避免局部收敛。
2015, 43(8):8-13. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2015.08.002
摘要:电力变压器是电力系统运行中的重要设备之一,对故障和缺陷进行正确的诊断,关系到整个电网的运行安全。支持向量机(SVM)能够较好地解决小样本、非线性特征的多分类问题,适用于变压器故障类型判断。利用布谷鸟搜索算法,对支持向量机进行寻优得到全局最优解,从而得到具有最佳参数的支持向量机分类模型。该分类模型将变压器油色谱数据(DGA)中各气体相对含量作为评估指标,将变压器的故障分为低能放电、高能放电、中低温过热、高温过热等4个故障类型。通过已有的数据实例分析得出,利用布谷鸟搜索算法得到的分类模型比常用的网格搜索算法(GS)、粒子群搜索算法(PSO)、遗传算法搜索(GA)等算法得到的模型拟合准确率更好。
2015, 43(8):14-20. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2015.08.003
摘要:对基于三相不可控整流桥和DC/DC高频隔离变换器类型的充电机进行了建模与仿真,分析了充电机作为负载的运行特性。在分析电动汽车用户用车行为的基础上,采用蒙特卡洛方法求出了住宅区1 500辆电动汽车充电功率日负荷曲线。针对充电负荷的负载特性及其对配电网继电保护的影响,提出了基于无功功率突变量启动的过电流保护方案,且给出了详细的整定方法及其保护的动作特性。使用PSCAD进行了方案仿真分析,仿真结果验证了所提出的含大规模电动汽车的配电网的配电线路保护方案的有效性。
卜强生 , 高磊 , 宋亮亮 , 宋爽 , 陈宁 , 高丙团
2015, 43(8):21-27. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2015.08.004
摘要:基于双馈风机风电场的电力系统等效电路研究了输出线路短路故障点保护设备安装处的电压电流的频率成分,得出了含风电场的电力系统短路故障时所特有的电压电流频率的不一致性。基于Matlab/Simulink仿真平台验证了频率不一致的特性,总结过渡阻抗与短路点电压电流频率成分之间的关系。分析了电压电流频率的不一致性对于距离保护所产生的影响,研究了距离保护及其测试在风电场中存在的适应性问题。最后,算例仿真验证了分析结果的正确性,从而为风电场继电保护的设置和测试工作提供参考。
2015, 43(8):28-34. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2015.08.005
摘要:动态无功补偿装置在电网中无功补偿的效果很大程度上取决于补偿点的选择。从非解析复变电力系统的动态分析方法出发,指出阻抗模裕度指标是电压稳定性分析最直观的指标,并利用该指标对系统薄弱环节进行一个初步判定。然后分析了系统在暂态扰动下失稳的过程,指出暂态稳定裕度指标是描述系统暂态扰动过程稳定性的最本质指标,利用动态无功补偿装置可以改善此指标。在此基础上,提出了一种结合阻抗模裕度指标和暂态稳定裕度指标的动态无功优化配置方法,比较各种无功配置方案下暂态稳定裕度指标的提升值以得到最优配置方案。通过IEEE 39母线系统和广东电网220 kV网络算例说明了该方法的有效性。
2015, 43(8):41-48. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2015.08.007
摘要:配电网重构是非线性组合优化问题,针对大规模配电网解空间过于庞大的特点,提出基于序优化理论的配电网重构算法。该算法从配电网运行和开关调整方式入手,借助开关支路交换法简化网络结构,得到解环生成原始可行解空间的方法。运用序优化理论制定一种按照评估值优先准则,进行解集的选择和排序,改进的粗糙函数不仅能够进行序曲线的确定,而且能去除大量的无效解,提高重构速度。通过实际24节点和美国PG&E69节点系统的算例测试,验证了方法的有效性。
2015, 43(8):49-57. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2015.08.008
摘要:由于可再生能源的随机性和间歇性特点,大量可再生能源接入分布式发电系统造成微电网发电与用电功率之间的不平衡。借助LED(Light-Emitting Diode)灯功率调节速度快、潜在容量大的特点,研究了大量LED灯参与微电网调频的问题。为了确保大量LED灯准确获取微电网控制信号,在带时滞和噪声的不可靠局部通信条件下,提出了分布式信号获取方法。仅通过安装在配电变电站的信号测量装置,借助相邻对象之间的局部通信和交互,实现所有LED灯对系统信号一致性、精确获取。进一步考虑光通量和用电功率之间的非线性关系,设计了LED灯用电功率随微电网频率变化的动态模型,并耦合分布式信号获取动态方程,提出了考虑LED灯的多区域微电网频率控制方法。仿真结果表明:LED灯参与微电网调频后,明显降低了频率波动范围,提高了频率恢复速度。
李乃永 , 林霞 , 李静 , 黄秉青 , 李瑶 , 王昕 , 吴金玉 , 刘承禄
2015, 43(8):58-63. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2015.08.009
摘要:为了提高电网故障分析处理的快速性,提出一种基于实时站内图映射的故障矢量分析及故障诊断方法。该方法采用基于站内设备通用信息统一建模及映射技术,自动上传相关事件的故障录波数据、保护动作信息,并实现相关间隔的故障电流矢量和的自动计算,为故障点快速定位和保护动作行为精细评价提供了有效工具。实例分析表明,本方法实现了各间隔的故障数据在站内图上统一直观展示,快速准确辨识故障位置和故障类型,在多起电网故障处理提供了急需的决策支持。
2015, 43(8):64-68. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2015.08.010
摘要:为了准确检测出谐振电网单相接地故障,提出一种基于暂态幅值故障测度的故障选线方法。通过模量变换,分析发生故障后的故障馈线和正常馈线,利用电流的小波模极大值特性得出零模初始电流小波模极大值的规律。结合此规律和一般故障测度的定义,定义了暂态幅值故障测度。故障馈线的暂态幅值故障测度最大,正常馈线的暂态幅值故障测度大于0且接近于0,据此检测出故障馈线。理论分析和ATP仿真结果表明,该方法能有效准确地检测出谐振电网单相接地故障,不受消弧线圈的影响,证明了该方法的正确性。
2015, 43(8):69-73. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2015.08.011
摘要:采用滞环空间矢量控制的三相电压型变换器电压外环调节主要依赖于传统比例积分(PI)调节器,所以当系统状态或者自身参数变化时,将难以使系统获得满意的动态性能。针对该问题,在电压外环引入模糊PI调节器,根据工程经验在线调整P、I参数,以应对系统变化。同时给出电流内环滞环空间矢量控制中开关状态的选择原则。仿真和实验结果表明,所提控制策略能够有效保证系统稳态性。此外,与采用传统PI调节器的滞环空间矢量控制策略的对比结果表明,所提控制策略可以将变换器的暂态响应时间减少55%以上,使系统获得更为出色的暂态性能。
2015, 43(8):74-80. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2015.08.012
摘要:为提高大容量有源滤波器(APF)的耐压水平和等效开关频率,提出了一种基于模块化多电平(MMC)的有源滤波器控制方法。该控制方法对APF输出的基波电流采用间接电流方式实现有功和无功的解耦控制,采用基于正序基波提取器的预测谐波电流控制实现对谐波电流的补偿,然后将间接电流方式和预测谐波电流控制方式产生的电压信号作为有APF输出电压的参考值。同时,为克服传统载波相移脉宽调制方式均压控制环节PI控制器繁多的缺点,对载波相移脉宽调制方式做了改进,采用载波相移脉宽调制和电容电压排序均压控制相结合的调制方式。通过Matlab/Simulink对其进行了仿真验证,该控制方法是正确可行的。
2015, 43(8):81-87. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2015.08.013
摘要:针对AGC控制中火电机组响应时滞长、机组爬坡速率低的问题,提出了一种基于模糊控制策略的电池储能系统(Battery Energy Storage System,BESS)辅助AGC调频方法。该方法以区域控制偏差(Area Control Error,ACE)及其变化率作为模糊控制器的输入量,BESS的参考功率变化量作为输出量,根据系统的运行状态调节BESS输出功率,辅助火电机组改善电网的动态调频性能。基于Matlab/Simulink平台的仿真结果表明,BESS能够迅速响应负荷扰动,减小了系统频率偏差和联络线功率偏差,降低了系统的超调作用,有助于提高电网AGC调频能力和增强系统的稳定性。
2015, 43(8):88-93. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2015.08.014
摘要:提出了基于零模检测波速度与故障距离关系曲线的配电网故障测距迭代算法。针对零模检测波速度随故障距离变化较大的问题,通过分析及仿真发现了零模检测波速度随故障距离的变化规律,利用该规律给出了零模检测波速度的距离表达式。将此表达式结合基于零模行波分量和线模行波分量速度差的测距公式,给出了故障测距的迭代算法,避免了零模波速度难以确定的问题。通过ATP及Matlab对该算法进行仿真,仿真结果证实了该方法的有效性和可靠性。
2015, 43(8):94-101. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2015.08.015
摘要:提出一种考虑区间模式和本地模式协调的时滞广域阻尼控制器设计新方法。首先,根据能控能观指标找出最佳反馈信号和输出控制量。然后,计算超前滞后补偿的时间常数,并构建区间和本地模式协调优化的多目标函数,应用“教与学”优化算法确定最优增益序列。最后,应用均衡降阶算法对系统进行降阶,基于线性矩阵不等式(LMI)理论分析最优增益序列,选出对时滞鲁棒性最好的值。新英格兰测试系统的仿真结果表明,提出的基于多目标优化的时滞广域阻尼控制器设计方法,在很好地抑制了区间振荡模式的同时,保证本地振荡模式不被恶化,并且对时滞具有很好的鲁棒性。
2015, 43(8):102-106. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2015.08.016
摘要:针对暂态电能扰动持续时间短、变化速率快的特点,给出一种基于小波变换的暂态电能扰动检测方法。该方法使用db4小波对暂态电能信号进行采样、多尺度分解进而判断信号突变点,能精确地对配电网中常见的暂态电能扰动问题检测与定位,并与其它阶数db小波变换结果进行了比较。仿真结果表明,该方法能够快速、准确地对暂态电能扰动信号检测与定位,精度较高,满足实际工程需求。
周封 , 肖强 , 刘志刚 , 王丙全 , 王晨光 , 刘健
2015, 43(8):107-114. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2015.08.017
摘要:电力系统配电网中一般有较多的波动性或冲击性电动机负载,造成电压偏低、波动严重,严重影响电能质量和电机的运行性能。针对这一问题,提出采用串联电容就近对电动机进行补偿的方法,计及电机的负载特性,通过对比计算确定了在配电变压器高压侧进行串补对机端电压调节的效果最好。仿真计算了波动性负荷情况下串补装置不同补偿方式对电机机端电压调节性能的影响。结果表明:采用低度过补偿方式,可以在避免自激的情况下,在较大的范围内提升线路末端电机的电压性能, 消除由于波动性负荷引起的电压波动,为配电网中改善电动机的运行性能和机端电压质量提供了一条新的思路。
赵青春 , 李志宏 , 谢华 , 吴懿雯 , 李园园 , 朱晓彤 , 刘奎
2015, 43(8):115-123. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2015.08.018
摘要:建立了同杆双回输电线路串接入单回输电线路的数学模型,分析了常用的线路距离保护受到的影响。分析结果表明:距离保护会受到一定程度的影响,其影响程度与系统方式、线路参数以及故障点位置有关,定值整定时需对距离保护灵敏度进行校核。编制了全线故障点扫描软件,图形化展示灵敏度情况,供定值整定人员参考。针对距离保护灵敏度问题提出了两种解决方案。根据实际工程参数建立RTDS仿真模型并接入了实际使用线路保护装置,进行了验证性测试。测试表明,超范围整定的距离Ⅱ段或者纵联距离灵敏度整定不合适时,确有可能出现保护拒动的情况。最后再次强调了应尽量从一次系统规划上避免出现这种特殊的接线方式。
2015, 43(8):124-133. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2015.08.019
摘要:规划设计是微电网系统核心技术体系之一。从分布式电源的综合优化(组合优化、容量优化)和分布式电源间的调度优化两个方面对其展开研究。根据分布式电源特性,提出了适用于并网型微电网系统和独立型微电网系统的双层优化规划设计模型。上层优化采用基于NSGA-II的多目标遗传算法计算系统最优配置;下层优化采用混合整数线性规划算法(MILP)计算系统最优运行方案。运用所建立模型,分别针对并网型和独立型微电网系统作了案例计算, 验证了所提方法的正确性。
刘必晶 , 徐海利 , 林静怀 , 李泽科 , 陈郑平 , 韩林 , 曾华斯
2015, 43(8):134-138. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2015.08.020
摘要:为了提高遥控环节的可靠性、提升遥控过程的安全性,结合调控一体化系统,针对远方操作环节,给出了一种基于通信规约的远方操作安全的校核方法。着重研究了远方操作的安全性与可靠性,对原有的远方操作流程进行分析,并对电力系统的IEC60870-5-104通信规约进行解读,找出了原有方法和通信规约的缺陷。提出了远动安全校核的遥控双校验方法,并对IEC60870-5-104通信规约进行了扩展,验证了其有效性。
2015, 43(8):139-144. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2015.08.021
摘要:为了有效抑制变压器中性点电流导致的直流偏磁现象,提出了一种新型电流抑制装置,并从结构、工作原理和参数设计方面详细介绍了该装置的运作特性。该装置根据反向注入法的基本原理,采用了高频开关电源作为注入电流源,可显著提高装置对中性点电流的响应速度,从而减小带来的损失。为防止装置发生过补偿现象,利用PLC模块作为监测控制系统,根据监测的直流电流情况,通过控制逻辑自动调节电源输出的电流,保持中性点电流小于预设的定值,达到抑制直流偏磁的目的。模拟试验和现场试运行的结果表明,装置可以很好地平衡变压器中性点直流电流,保证流入变压器的直流电流在预设范围内,无误动,可靠性能满足实际工程需要。
2015, 43(8):145-149. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2015.08.022
摘要:为提高电网继电保护运行管理能力,提出了多种基于PFIS(继电保护故障信息系统)的继电保护装置常态特性在线监视与隐性故障诊断方法。对继电保护运行自检告警信息进行分类实现本体运行状态在线监视;将继电保护装置运行时的配置信息与基准值进行一致性比较实现配置参数在线监视;在线采集继电保护装置模拟量信息采用同源比对法对模拟量准确性进行分析实现模拟量测量隐性故障诊断。辽宁电网PFIS采用上述方法实现了继电保护在线监视与状态评估,系统运行良好,证明了方法的正确性和有效性,具有较高的推广价值。
2015, 43(8):150-154. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2015.08.023
摘要:介绍了变电站视频及环境监控系统和电力设备远程监测诊断中心系统的智能联动技术。采用基于遥视监控的统一公共信息模型,实现了两大系统的遥视信息、环境信息与生产、运行、在线监测信息的信息大融合,并通过智能联动控制机制实现设备现场视频调阅、实时监控、告警联动等功能。实践证明,该智能联动技术消除了信息孤岛问题,通过“第五遥”——遥视的扩展应用实现了电力设备的多维度智能监控与分析,取得了良好的使用效果。
