• 2018年第46卷第3期文章目次
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    • >理论分析
    • 基于两级变压模式的配电电压选择方法

      2018, 46(3):1-8. DOI: 10.7667/PSPC170127

      摘要 (7749) HTML (0) PDF 588.38 K (3007) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统0.4 kV低压直配电方式难以兼顾远近距离负荷的节能高效配电需求问题,提出一种基于两级变压模式的配电电压选择方法。配电变压器采用三绕组变压器结构,对近距离负荷采用0.4 kV直接配电,对供电半径和容量不满足10 kV供电条件的远距离分散负荷采用高于0.4 kV的补充电压实施两级变压供电,来实现降低配电网损耗、保障用户电压质量的目的。以配电网全寿命周期成本与降损节约费用作为目标函数,同时计及可靠性和电能质量约束,能选择出具有最优综合效益的配电电压和配电模式。

    • 基于无迹变换随机潮流建模的主动配电网优化调度

      2018, 46(3):9-17. DOI: 10.7667/PSPC171433

      摘要 (6821) HTML (0) PDF 759.80 K (2545) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决风电和电动汽车大量接入主动配电网所引发的随机优化调度问题,利用基于无迹变换的随机潮流计算方法处理风电出力的波动性、电动汽车充电的随机性以及电网负荷的随机波动。进而建立了以电动汽车充电功率和分布式电源出力为优化变量,以配电网运行费用最小、有功网损最小和负荷方差最小为优化目标的主动配电网随机优化模型。同时,采用多目标粒子群算法对模型进行求解,并以改进的IEEE 33节点测试系统为例对该模型进行仿真。仿真结果表明:考虑不确定性和电动汽车有序充电的优化调度模型,可以有效地减少配电网运行的成本、降低网损和缩小峰谷差,验证了所提模型的正确性和有效性。

    • 基于多节点的低压宽带电力线信道建模方法研究

      2018, 46(3):18-25. DOI: 10.7667/PSPC170100

      摘要 (6639) HTML (0) PDF 646.39 K (2270) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着宽带载波通信在用电信息采集系统中的规模运用,如何搭建实验室数字化综合测试环境,是亟需解决的问题。目前的点对点测试理论依据来源于传统的点对点电力线信道建模方法。电力线载波通信是工作在多级中继路由下,电力线载波通信技术链路级与系统级性能测试需要构造多个节点之间的信道衰落模型。在二端口模型基础上,提出了多节点的宽带电力线信道建模方法。以分支节点为中心对网络进行划分,简化公式描述,并结合典型T型网络分析不同信道相关性产生机制。通过实测信道响应与理论仿真结果进行对比,证明该方法能够准确描述多节点电力线信道以及信道间相关特性,为未来新型高速宽带电力线载波通信技术和系统级测试方法提供理论支撑。

    • 基于递推最小二乘法的多端口外网静态等值参数辨识方法

      2018, 46(3):26-34. DOI: 10.7667/PSPC170140

      摘要 (7099) HTML (0) PDF 577.22 K (2628) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了能够在外部网络信息不足的情况下在线等值系统网络,提出了利用递推最小二乘法实时辨识多端口外网静态等值参数的方法。该方法利用阻断外网后内网的一步式状态估计,在不要求内网支路开断情况下获取优化后的实测边界信息。基于该边界信息,选取多端口扩展电压源网络模型和 型等值支路分别对外部网络建模,并采用含有数据纠错功能的两步式递推最小二乘法辨识外网等值参数。IEEE30节点系统和湖南528节点系统的仿真结果验证了该方法的准确性,以及该方法可应用于在线外部网络的静态等值。

    • >应用研究
    • 基于正交滤波函数的快速窄带滤波算法

      2018, 46(3):35-42. DOI: 10.7667/PSPC170051

      摘要 (6571) HTML (0) PDF 1.26 M (2661) 评论 (0) 收藏

      摘要:在分析窄带滤波算法的基波提取能力和响应时延特性的基础上,结合正交滤波算法的滤波性能,提出了一种基于正交滤波函数的提取基波分量的快速窄带滤波算法。采用两个与数据窗长有关的三角函数作为正交滤波函数,求得其不同数据窗长下相量的实虚部,推导得到各数据窗长下窄带滤波器初值的计算式,从而求取窄带滤波器初值,缩短其响应时延。该滤波算法滤波效果好,响应速度快,能够大大提高电网保护和控制系统的快速性。

    • 基于模糊多目标优化的电动汽车充电网络规划

      2018, 46(3):43-50. DOI: 10.7667/PSPC170006

      摘要 (8295) HTML (0) PDF 1.26 M (3966) 评论 (0) 收藏

      摘要:电动汽车充电网络规划对电动汽车发展具有重要意义,直接影响了车辆使用的便利性与配电网络运行的经济性。为此,建立了同时考虑充电网络服务能力最大化与配电系统网络损耗最小化的电动汽车充电网络规划模型。该模型是典型的多目标优化问题,且两个优化目标具有不同维度,并可能互相冲突,很难在优化中互相协调。因此,通过定义目标隶属度函数对模型中的子优化目标进行模糊化,将原始优化问题转换为基于最大满意度的单目标优化问题,并采用遗传算法对其求解。以25节点交通网络以及IEEE33节点配电系统为例进行了仿真试验,验证了所提模型及求解方法的有效性。

    • 基于风电功率变化典型场景的风电场无功补偿优化配置

      2018, 46(3):51-60. DOI: 10.7667/PSPC170060

      摘要 (6973) HTML (0) PDF 754.90 K (2437) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对集中式接入的风电场,在升压变压站进行无功补偿优化配置。通过基于动态时间弯曲的层次聚类法分析风电功率整体变化特性,获得典型场景及其概率,并利用局部波动数值的概率分布来表征风电功率局部变化特性。在此基础上,建立二层规划模型,上层模型以年综合费用最小为目标函数,下层模型针对风电场全年的风电功率进行动态无功优化,达到兼顾经济性和运行可靠性的目的。采用遗传算法和原对偶内点法进行求解,并通过某实际风电场的仿真算例,验证所提出方法的可行性和有效性。

    • 输电系统SVC电压调节器增益自适应控制方法

      2018, 46(3):61-66. DOI: 10.7667/PSPC161399

      摘要 (6053) HTML (0) PDF 488.81 K (2742) 评论 (0) 收藏

      摘要:静止无功补偿装置(State Var Compensator, SVC)电压调节器的增益影响其响应速度和稳定性。在详细调研国内外输电系统SVC应用背景和技术路线基础上,重点研究了输电系统复杂变化对SVC电压调节器的影响,分析和总结了适用于输电系统SVC电压调节器增益控制方法,提出一种基于闭环积分控制的增益自适应控制方法。增益自适应控制能够在系统运行方式变化或电压调节器输出持续振荡时对电压调节器的增益进行适当调整。通过RTDS仿真试验验证了该方法的有效性。该方法具有便于实现、快速抑制振荡、优化增益改善动态响应特性及适用范围广等优越性。

    • >工程应用
    • 光学电流互感器关键技术研究

      2018, 46(3):67-74. DOI: 10.7667/PSPC170068

      摘要 (6497) HTML (0) PDF 911.56 K (2972) 评论 (0) 收藏

      摘要:以光学互感器瞬时值测量的“迅捷、同步和高分辨率”为需求,对光学互感器温度特性、温度补偿技术及光学互感器抗振技术进行了研究,经过试验和对比测试分析,提出了对应的改进措施。采用反射式光路结构,以HB Spun光纤为Faraday传感材料,利用柔性支撑工艺技术制成传感光纤环,设计了全光纤电流互感器的结构方案,并优化了检测电路设计。研制了高精度、柔性结构暂态全光纤电流互感器。测试结果表明,全光纤电流互感器在-40~70 ℃全温度范围内准确度达到0.2级。

    • 考虑RAML环节的特高压直流整流侧动态响应特性及其对送端交流电网稳定性影响

      2018, 46(3):75-82. DOI: 10.7667/PSPC170028

      摘要 (5960) HTML (0) PDF 1.04 M (2886) 评论 (0) 收藏

      摘要:计及整流侧最小触发角限制(RAML)环节的影响,对特高压直流工程在整流侧交流故障情况下的控制行为及响应特性进行了分析。首先,在PSCAD/EMTDC中搭建了与实际直流工程控保逻辑一致的直流输电模型,基于该模型探讨了RAML控制环节在系统暂态过程中对直流送端响应特性的影响。分析结果表明,当整流侧控制保护系统中配置了RAML环节,在交流电压恢复期间,直流电压和直流电流的超调现象被消除。然而,由于RAML环节的作用系统直流电压、直流电流以及直流有功功率的恢复速度也相应变慢。同时,换流器吸收的无功功率也会较无RAML环节时更多。其次,基于EEAC理论,分析了RAML环节的配置对送端交流电网功角稳定性的影响。最后四川电网算例表明了结论的有效性。

    • 继电保护信息语义智能识别算法的研究与应用

      2018, 46(3):83-88. DOI: 10.7667/PSPC170055

      摘要 (5985) HTML (0) PDF 858.74 K (2329) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了应对当前存在于继电保护领域的语义不标准现象,设计一种继电保护信息语义智能识别算法。该智能算法基于字典管理、语义匹配、检索预处理以及检索管理4大模块。结合采集储存算法、预处理算法和文本相似度算法设计出一种智能自我学习的语义智能处理机制。该算法通过逐步提高计算机自识别率来实现对不标准继电保护语义的统计,从而丰富语义知识积累库,以便增加对不标准语义标准化的正确率。根据对不同类型不标准语义数据的测试,对得到的标准语义数据进行分析验证,证明了此继电保护信息语义智能识别算法具有准确的性能和良好的可行性。

    • >设计开发
    • 基于人工智能算法的无功优化分析软件设计

      2018, 46(3):89-96. DOI: 10.7667/PSPC170113

      摘要 (6570) HTML (0) PDF 882.17 K (2453) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对实际电网对无功优化的需求,利用Java编程语言,设计并开发基于人工智能(Artificial Intelligence, AI)算法的无功优化分析软件。该软件集成了五种不同性能的AI算法,可用于不同场合下的无功优化求解,用户则可依据实际情况快速选择相应的算法进行无功优化计算,计算结果可指导电网对无功投切量和变压器变比等参数进行优化调整。软件主要包括项目管理模块、数据编辑模块、无功优化计算模块和控制变量编辑模块,并设有BPA-Matpower数据接口,可兼容BPA数据格式,能完成BPA数据到Matpower数据的精准转换。软件可直接对不同网架结构的BPA数据进行编辑,无需重新编程,具有计算精度高、通用性强等特点。最后,针对南方电网下某市电网的BPA数据进行工程实例分析,验证了该软件的有效性和实用性。

    • 短路故障下直流固态断路器缓冲电路的设计

      2018, 46(3):97-102. DOI: 10.7667/PSPC161078

      摘要 (6917) HTML (0) PDF 751.89 K (2708) 评论 (0) 收藏

      摘要:在低压直流微电网发生短路故障时,直流固态断路器(Solid-state circuit breaker, SSCB)可以快速有效地将故障区域隔离,然而它自身的安全可靠性依赖于缓冲电路。由于SSCB上的缓冲电路的侧重点是过电压抑制能力和故障能量的快速吸收,而不是减少缓冲电路的损耗,所以不能直接使用适用于变换器器件的传统缓冲电路设计方法。因此,提出一种拥有过电压抑制能力的SSCB缓冲电路的设计方法。针对放电阻止型RCD缓冲电路进行保护动作后缓冲机理分析,选定三种性能指标并给出详细的参数设计步骤,然后选定工况计算出合适的缓冲参数。最后通过实验验证了上述分析结果的正确性和放电阻止型缓冲电路的有效性。

    • >特高压交接试验技术及试验监督专栏
    • 1100 kV GIS设备主回路绝缘试验电气参量估算方法研究

      2018, 46(3):103-109. DOI: 10.7667/PSPC201787

      摘要 (5523) HTML (0) PDF 501.29 K (2195) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了实现1100 kV气体绝缘组合电器(GIS)主回路绝缘试验的分段、设备选择以及参数匹配的合理性,提出一种电气参量估算方法。首先,概述主回路绝缘试验方法,阐述试验原理和加压程序。然后,综合考虑试验频率和设备容量等限制条件,提出了有无并联补偿两种情况下变频串联谐振装置试验能力的估算方法。接着,提出了指定试验范围时特高压GIS主回路绝缘试验电气参量的估算方法。最后,以某特高压GIS主回路绝缘试验为例,估算变频串联谐振装置的试验能力,验证指定试验范围时电气参量估算方法的准确性。该估算方法能够准确地评估变频串联谐振装置的试验能力,实现指定试验范围时电气参量的准确估算,为特高压GIS主回路绝缘试验的分段和设备选择提供了可靠的参考。

    • 特高压变压器磁屏蔽接地线断裂引起局部放电异常的检测与分析

      2018, 46(3):110-115. DOI: 10.7667/PSPC201786

      摘要 (6042) HTML (0) PDF 635.69 K (2564) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对特高压某站主变压器交接试验中出现的局部放电异常现象,排除了外部干扰、试验检测系统的影响,分析了变压器磁屏蔽及其接地的结构特点,对放电部位进行定位。首次发现了特高压主体变压器内存在的磁屏蔽接地线断裂重大缺陷,该缺陷导致磁屏蔽悬浮放电产生大量乙炔。更换磁屏蔽接地后变压器运行正常,成功消除了该缺陷。分析处理结果表明,综合运用局部放电试验方法、超声波定位方法和油中溶解气体色谱分析能够准确判断缺陷类型并进行精准定位。

    • 1100 kV GIS现场交流耐压试验放电定位技术研究

      2018, 46(3):116-121. DOI: 10.7667/PSPC201782

      摘要 (6176) HTML (0) PDF 565.33 K (2331) 评论 (0) 收藏

      摘要:在1100 kV GIS设备现场交流耐压试验中,放电定位是其中的一项关键问题和技术保证。为确保设备缺陷检查、处理以及故障隐患排除的顺利进行,针对1100 kV GIS交流耐压试验中放电的定位技术展开研究。首先介绍了特高压交流耐压试验流程。随后结合耐压试验放电的特性,对现有放电定位方法的特点及适用性进行了分析。结合放电定位的实际案例,提出了综合多方信息对放电位置进行准确定位的方法。最后对超声检测信号所包含的信息进行了讨论,证实了依据信号强弱和震荡持续时间进行定位具有较高的准确度。研究内容为后续特高压工程建设以及设备厂家提供了一定参考。

    • 1000 kV CVT运行状态下误差测试技术研究

      2018, 46(3):122-127. DOI: 10.7667/PSPC201781

      摘要 (5535) HTML (0) PDF 1.22 M (2735) 评论 (0) 收藏

      摘要:分析了1000 kV CVT运行状态下进行误差测试的必要性。讨论了温度的变化、频率、邻近带电体和二次负载等因素对CVT误差的影响。对比了1000 kV CVT在出厂试验、交接试验和在线运行时的接线差异。在此基础上提出1000 kV CVT运行状态下误差测量的原则和方法,并研制出一套1000 kV CVT误差在线测试系统。利用该系统完成了工程中运行状态下出线侧1000 kV CVT误差测试。本测试方法对后续的特高压工程的设计、施工、交接试验以及在线监测等都具有重要意义。

    • 分裂数及金具对特高压导线扭转刚度特性影响试验研究

      2018, 46(3):128-132. DOI: 10.7667/PSPC201785

      摘要 (6877) HTML (0) PDF 976.81 K (2448) 评论 (0) 收藏

      摘要:多分裂导线是特高压输电线路中常用的导线形式。为了能够明确线夹回转式间隔棒和压重式间隔棒等防舞金具对导线束扭转刚度的影响,采用试验方法,对在多种金具安装工况下多分裂LGJ-500/45导线扭转刚度特性进行了测试研究。分析并揭示了防舞金具的类型、安装方式和数量对分裂导线扭转刚度的影响规律。结果表明,档距不变的情况下,间隔棒安装越密集,导线的扭转刚度反而会变小;安装两种防舞器时,导线-防舞器系统的扭转刚度区别不大;多分裂导线的扭转刚度具有不可忽视的非线性特征。

    • 特高压电容式电压互感器误差在线同级比对技术研究

      2018, 46(3):133-137. DOI: 10.7667/PSPC201791

      摘要 (7417) HTML (0) PDF 688.70 K (2385) 评论 (0) 收藏

      摘要:作为特高压计能装置的重要组成部分,电容式电压互感器(Capacitor Voltage Transformer,CVT)需要定期进行误差校验,以判断其是否符合准确度等级要求。当前CVT误差校验存在着几个问题急需解决:(1) 高抗出线侧CVT交接试验无法在全电压下进行;(2) 停电校验困难;(3) 校验结果偏离CVT在线状态下的实际值。为此迫切需要开展在线同级比对研究。在此背景下,以特高压CVT的误差特性为研究对象,进行了在线误差校验研究装置和试验方法研究,并将研制的在线校验系统,用于特高压浙福工程中的特高压电容式电压互感器的误差现场试验,获得了CVT在运行过程中的误差特性数据,验证了该方法可以实现对CVT的在线同级比对。

    • 特高压交流变压器的工程应用及创新发展

      2018, 46(3):138-144. DOI: 10.7667/PSPC201789

      摘要 (7236) HTML (0) PDF 396.09 K (2656) 评论 (0) 收藏

      摘要:特高压交流变压器是特高压交流输电工程的核心设备之一,从设计、制造、试验和运输等方面分析了我国1000 kV特高压交流输电工程用变压器的主要特点。介绍了我国特高压交流变压器的工程应用情况,以及在关键原材料、组部件方面取得的突破,特高压变压器标准化方面取得的成果等。随着我国特高压电网的不断发展,特高压变压器技术水平取得了长足进步,重点分析了特高压升压变压器、特高压1000 kV降压220 kV变压器、特高压大容量变压器和解体运输、现场组装式特高压变压器(以下简称解体式特高压变压器)等一系列创新产品的特点及适用场合。工程应用表明:我国特高压变压器技术先进、运行可靠。最后,对特高压变压器的性能提升、组部件国产化及运行维护方面做了展望。

    • 特高压用交流电容器局部放电抽检试验技术研究

      2018, 46(3):145-151. DOI: 10.7667/PSPC201783

      摘要 (6281) HTML (0) PDF 731.25 K (2177) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究特高压用大容量电容器脉冲电流局部放电试验方法,分析了电容器电气弱点局部放电等值模型,并仿真分析了传统脉冲电流法检测特高压用大容量电容器局部放电困难的原因。针对性设计了特高压用电容器的宽频带高增益穿心电流互感器型检测阻抗。通过脉冲电流法与超声法的对比测试和脉冲电流法的背景噪声测试,验证了脉冲电流法检测特高压用电容器局部放电的可行性,丰富了特高压用电容器交接抽检试验手段,确保投运电容器质量可靠。

    • 特高压直流换流站分压器预试方法研究

      2018, 46(3):152-157. DOI: 10.7667/PSPC201790

      摘要 (5967) HTML (0) PDF 479.30 K (2284) 评论 (0) 收藏

      摘要:为保持特高压直流分压器良好状态,以便发现问题及时处理,每年定期需要对其进行预防性试验。目前试验方法拆、接引线需要耗费大量人力、物力,既延长了停电时间,又因经常拆接引线可能造成设备及人员安全问题。结合特高压站安装在极线、中性线上的直流分压器自身结构特点,提出了不拆线测量高低压臂电容、分压比的试验方法,并在某变电站预防试验时运用该方法进行了实际测试。试验结果与历年试验数据对比表明,所提出的方法能在保证测试有效性的前提下,显著减少现场试验工作量。

    • 特高压1100 kV GIS现场交流耐压试验技术

      2018, 46(3):158-163. DOI: 10.7667/PSPC201788

      摘要 (7072) HTML (0) PDF 410.02 K (2610) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了减少开展特高压1100 kV GIS现场交流耐压试验时可能出现的问题,立足于近年来国内特高压站GIS现场试验积累的经验,从特高压1100 kV GIS的结构特点、试验方案的选择、试验频率和加压程序的考虑、试验接线中的注意事项及试验判据等各个方面对特高压1100 kV GIS现场交流耐压试验技术进行了系统性的介绍。并详细地分析了试验过程中的关键点,给出了试验参数估算的算例,为设备配置和试验电源选取提供依据。特高压1100 kV GIS交流耐压试验电压高、设备容量大、套管高度高,给现场试验带来诸多难题,应提前做好充足的准备。

    • 特高压变电站工频电磁场对避雷器在线监测装置测量准确度影响研究

      2018, 46(3):164-169. DOI: 10.7667/PSPC201784

      摘要 (6303) HTML (0) PDF 406.03 K (2493) 评论 (0) 收藏

      摘要:变电站现场存在各种干扰,可能影响避雷器泄漏电流的测量准确度。在实验室内对避雷器在线监测装置开展试验,施加工频电场/工频磁场干扰并检验测量准确度。在工频电场干扰时,若传感器电流线未采用屏蔽,泄漏电流测量读数会出现较明显的波动。传感器电流线采用屏蔽能够有效抵制工频电场干扰布线方式的改变,也会明显改变避雷器泄漏电流的测量结果。在工频磁场增大的情况下,避雷器泄漏电流的波动范围也会增大。

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