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基于周期分量衰减时间常数的对称性励磁涌流识别方法研究

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基于周期分量衰减时间常数的对称性励磁涌流识别方法研究

作者：南天琦山东大学

学位级别：硕士

随着我国电网规模变大,变电站数目增多,特高压直流输电发展,变压器空载合闸差动保护误动率也有所上升。究其原因有三,第一,变电站Y→△转角会导致空投励磁涌流呈现对称性,引起差动保护误动;第二,串联变压器接线下级变压器空载合闸导致... 详细信息

随着我国电网规模变大,变电站数目增多,特高压直流输电发展,变压器空载合闸差动保护误动率也有所上升。究其原因有三,第一,变电站Y→△转角会导致空投励磁涌流呈现对称性,引起差动保护误动;第二,串联变压器接线下级变压器空载合闸导致上级变压器的差动电流呈现对称性;第三,并联换流变其中一台空载合闸,会使得并联变压器的大差保护呈现对称性励磁涌流。因此,误动率上升的部分原因,源于无法准确识别对称性励磁涌流,而关于变压器对称性励磁涌流的识别现阶段不多,不能满足电力系统发展的需要。从传统的变压器励磁涌流识别角度出发,对称性励磁涌流的波形由于对称度高,因此无法利用间断角和波形对称两个判据识别对称性励磁涌流;又由于二次谐波的含量低,二次谐波与基波的比值低于门槛值,因此二次谐波判据也无法识别对称性励磁涌流。传统的励磁涌流识别方法均无法识别对称性励磁涌流,但是对称性励磁涌流的产生机理与传统励磁涌流相比并没有发生本质变化。在本文构建的三个产生对称性励磁涌流的场景中,对称性励磁涌流的波形虽然对称,但是与传统励磁涌流波形一样,波形幅值均会衰减到零。本文利用对称性励磁涌流与传统励磁涌流波形幅值均会衰减到零,而故障电流的基波不会衰减这一特点,提出区分对称性励磁涌流的判据:通过提取电流信号周期分量的衰减时间常数,来判断电流信号的类型,基波衰减的电流信号为传统励磁涌流或对称性励磁涌流,故障电流基波不衰减。同时本文利用磁化特性曲线表达式,推导了励磁涌流与时间的表达式,验证了励磁涌流基波与各次谐波均衰减的结论,并利用泰勒展开,将励磁涌流与时间表达式中基波与各次谐波展开,求得基波与各次谐波的衰减特征。周期分量衰减时间常数提取算法将励磁涌流看作多个衰减指数信号的和,这恰好符合励磁涌流的构成,同时周期分量衰减时间提取算法可以提取信号的幅值与衰减时间常数,而励磁涌流与故障电流的区别在于基波是否衰减,对称性励磁涌流与励磁涌流的区别在于二次谐波含量。由此本文利用该方法,从采样信号中提取励磁涌流中基波与各次谐波的幅值与衰减时间常数,进一步研究故障电流、传统励磁涌流和对称性励磁涌流三者的区别,从而更加准确地识别变压器对称性励磁涌流现象。

关键词：衰减时间常数励磁涌流矩阵束周期分量衰减对称性励磁涌流

基于光学电流互感器的有源配电网相差保护方案

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电力系统自动化 2022年第22期46卷 173-181页

作者：刘世明赵永森王波赵文琛游欢欢南天琦电网智能化调度与控制教育部重点实验室(山东大学) 山东省济南市250061 广东电网有限责任公司广州供电局广东省广州市510620

分布式电源的接入改变了配电网的网络结构和故障特性,导致传统的三段式电流保护难以适用。纵联差动保护可以有效解决有源配电网中保护失效问题,但是存在通信通道和数据同步的问题。光学电流互感器具备功耗低、电绝缘性好等特点,但是受... 详细信息

分布式电源的接入改变了配电网的网络结构和故障特性,导致传统的三段式电流保护难以适用。纵联差动保护可以有效解决有源配电网中保护失效问题,但是存在通信通道和数据同步的问题。光学电流互感器具备功耗低、电绝缘性好等特点,但是受限于温度等因素的影响,难以在配电网中广泛应用。文中提出一种基于光学电流互感器的有源配电网相差保护方案。该方案通过光学电流互感器将电流信号转化为光强信号,然后通过光纤将对端光强信号传递至本端,有效地解决了纵联保护的通信通道和数据同步问题。方案采用相位差动保护,避免了温度和光源变化对光学电流互感器的影响。最后,仿真和动模实验验证了所提方案的可行性。

关键词：分布式电源有源配电网光学电流互感器相差保护数据同步

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小型养殖系统中的智能温控系统设计

国网技术学院学报 2017年第4期20卷 52-58页

作者：南天琦鲁文芳山东理工大学山东淄博255049 国网滨州沾化供电公司山东滨州256800

针对小型养殖系统中温度进行有效的实时监控,以及整体温度环境能够进行自动调节智能化的问题,设计由上位机软件(本系统采用LabVIEW为上位机)显示监控数据,与下位机控制模块相结合,实现PID技术对小型养殖系统内温度的控制,从而减少人力... 详细信息

针对小型养殖系统中温度进行有效的实时监控,以及整体温度环境能够进行自动调节智能化的问题,设计由上位机软件(本系统采用LabVIEW为上位机)显示监控数据,与下位机控制模块相结合,实现PID技术对小型养殖系统内温度的控制,从而减少人力、物力,改善管理环境,实现养殖环境温控系统先进装备的制造。

关键词：智能温控 Lab VIEW PWM 温度补偿 PID 技术

基于LabVIEW的电力系统继电保护实验系统设计

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山东电力技术 2017年第8期44卷 39-44页

作者：南天琦鲁文芳山东理工大学山东淄博255049 国网山东省电力公司滨州市沾化区供电公司山东滨州256800

基于LabVIEW技术的模拟仿真系统,设计了一系列电力系统故障时的继电保护动作的建模实验。对继电保护各基本元件的特性进行模拟仿真,通过对元件特性动作原理的认知,完成了对时间继电器、功率方向继电器、差动继电器、电压电流继电器等的... 详细信息

基于LabVIEW技术的模拟仿真系统,设计了一系列电力系统故障时的继电保护动作的建模实验。对继电保护各基本元件的特性进行模拟仿真,通过对元件特性动作原理的认知,完成了对时间继电器、功率方向继电器、差动继电器、电压电流继电器等的元件特性实验的模拟仿真,实现了对电力系统综合线路故障时的部分继电保护动作仿真实验。

关键词：虚拟仪器 LabVIEW 继电保护电力系统

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基于“岗课赛证”融通的项目化课程改革实践

中国电力教育 2022年第7期 79-80页

作者：罗福玲韩磊刘诗涵李媛媛南天琦武汉电力职业技术学院广东电网广州供电局

为更好地实现人才培养目标，提升学生就业竞争力，基于“岗课赛证”模式对“变配电运维检修”课程开展项目化课程改革。课程改革团队利用“岗课赛证”融通重构教学体系，开发实训装置，改革教学方法，完善评价体系，培养理论水平高、实...

为更好地实现人才培养目标，提升学生就业竞争力，基于“岗课赛证”模式对“变配电运维检修”课程开展项目化课程改革。课程改革团队利用“岗课赛证”融通重构教学体系，开发实训装置，改革教学方法，完善评价体系，培养理论水平高、实践技能强的复合型技术技能人才。

关键词：

基于矩阵束的换流变压器对称性励磁涌流识别方法

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山东电力技术 2020年第9期47卷 50-54页

作者：南天琦朱希松张玉浩韩波刘世明电网智能化调度与控制教育部重点实验室(山东大学) 山东济南250061 国网山东省电力公司济南供电公司山东济南250012 国网浙江省电力有限公司杭州供电公司浙江杭州310016

在特高压直流输电中,换流变压器具有大差保护和小差保护。特高压直流输电的换流站通常为两个换流变压器并联,当其中一个换流变压器空载合闸时,在与其并联的换流变压器上可能出现和应涌流,由于大差保护为两个换流变压器的小差保护差流之... 详细信息

在特高压直流输电中,换流变压器具有大差保护和小差保护。特高压直流输电的换流站通常为两个换流变压器并联,当其中一个换流变压器空载合闸时,在与其并联的换流变压器上可能出现和应涌流,由于大差保护为两个换流变压器的小差保护差流之和,因此大差保护的差流为励磁涌流与和应涌流的和,为对称性励磁涌流。由于对称性励磁涌流二次谐波含量低,因此不易从波形上识别,但矩阵束可以识别信号各谐波分量的幅值和衰减时间常数,因此矩阵束的这一特性可以区分故障电流、励磁涌流和对称性励磁涌流。分析对称性励磁涌流的形成机理,建立特高压换流站模型。仿真测试结果验证了矩阵束方法的有效性。

关键词：特高压换流变压器和应涌流大差保护矩阵束

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我市新增3家省级工程技术研究中心

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计及物联网数据传输速率约束的LightGBM电能质量扰动高效识别

三门峡日报

作者：熊浩琦刘鑫铎

本报讯近日，省科技厅公示2024年拟认定省级工程技术研究中心名单，河南金渠银通金属材料有限公司建设的“河南省导电浆料用银粉工程技术研究中心”、河南天工膜材新能源科技有限公司建设的“河南省高性能膜材料工程技术研究中心”、... 详细信息

本报讯近日，省科技厅公示2024年拟认定省级工程技术研究中心名单，河南金渠银通金属材料有限公司建设的“河南省导电浆料用银粉工程技术研究中心”、河南天工膜材新能源科技有限公司建设的“河南省高性能膜材料工程技术研究中心”、三门峡市宏基机械有限公司建设的“河南省高......

关键词：工程技术研究中心

来源： cnki报纸评论

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中国电机工程学报 2021年第15期41卷 5189-5200页

作者：黄南天赵文广蔡国伟戚佳金陈淑琦陈庆珠张良现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林省吉林市132012 国网杭州供电公司浙江省杭州市310009 国网诸暨市供电公司浙江省诸暨市311800

配电网海量电能质量数据难以通过有限数据传输速率物联网信道传输至上位系统。为此,该文提出一种计及多物联通信方式数据传输速率约束与边缘设备成本的电能质量高效边缘特征提取与扰动识别方法。首先,在边缘侧对扰动信号进行基于时域分... 详细信息

配电网海量电能质量数据难以通过有限数据传输速率物联网信道传输至上位系统。为此,该文提出一种计及多物联通信方式数据传输速率约束与边缘设备成本的电能质量高效边缘特征提取与扰动识别方法。首先,在边缘侧对扰动信号进行基于时域分割的扰动特征高效提取。然后,在以Split重要度确定高维特征排序基础上,以轻量级梯度提升机(light gradient boosting machine,Light GBM)分类准确率为决策变量,开展前向特征选择,确定最优分类特征子集。最后,根据最优特征子集,构建LightGBM分类器。实验证明,该方法边缘特征提取方式较时-频分析等方法时间复杂度显著降低,且上传最优特征子集方法较上传原始信号通信数据量显著降低;同时,基于LightGBM构建的分类器可高效、准确识别包括8种复合扰动在内的17种扰动信号。该方法能够在物联通信数据传输速率约束下,满足海量电能质量扰动事件识别精度与效率需求。

关键词：电能质量扰动识别边缘计算时域分割轻量级梯度提升机

多主体联合投资微电网源–储多策略有限理性决策演化博弈容量规划

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中国电机工程学报 2020年第4期40卷 1212-1225,1412页

作者：黄南天包佳瑞琦蔡国伟赵树野刘德宝王俊生王盼盼现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林省吉林市132012 国网内蒙古东部电力有限公司经济技术研究院内蒙古自治区呼和浩特市010000

针对多主体联合投资单一微电网源–储规划场景中难以平衡多投资主体利益冲突,以及传统博弈方法假设参与人完全理性的局限性,提出一种配电网运营商与微电网运营商联合投资的基于演化博弈微电网源–储容量规划新方法。首先,建立微电网系... 详细信息

针对多主体联合投资单一微电网源–储规划场景中难以平衡多投资主体利益冲突,以及传统博弈方法假设参与人完全理性的局限性,提出一种配电网运营商与微电网运营商联合投资的基于演化博弈微电网源–储容量规划新方法。首先,建立微电网系统及内部源、储模型,并结合峰谷电价确定含储能微电网运行策略。其次,以微电网运营商运行成本及内部经济收益,以及配电网运营商投资微电网成本、配电网网损、延缓配电网升级成本及售购电收益的总经济支付最小为目标,建立参与人支付函数模型。再次,从参与者、策略集、支付函数及复制者动态方程出发,建立计及参与人有限理性的多策略集演化博弈模型,并提出求解多策略集演化稳定策略的方法。最后,通过实际系统算例证明所提出的多策略集演化博弈微电网源–储规划策略的有效性。采用非博弈、传统博弈与演化博弈等不同场景开展对比实验,实验证明演化博弈方法在平衡微电网运营商与配电网运营商的收益方面具有更好的效果。

关键词：微电网容量规划多投资主体演化博弈多策略