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基于PT取电策略的配电架空线路断线故障诊断方法

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南方电网技术 2024年第6期18卷 131-137页

作者：刘王春欧朱建黄冬冬张雨萌胡宇吴天辰国网南通供电公司江苏南通226000 河海大学能源与电气学院南京211100

配电网断线故障一般基于电压或结合电压电流诊断,且假定3个线电压和3个相电流均可获取,并未考虑量测装置的实际配置情况。实际架空配电线路一般仅配置双PT(potential transformer)或单PT,仅可获取2个线电压或1个线电压,导致已有诊断方... 详细信息

配电网断线故障一般基于电压或结合电压电流诊断,且假定3个线电压和3个相电流均可获取,并未考虑量测装置的实际配置情况。实际架空配电线路一般仅配置双PT(potential transformer)或单PT,仅可获取2个线电压或1个线电压,导致已有诊断方法在部分故障工况下无效。首先建立了断线故障下线电压方程,进而论证基于两个线电压诊断断线故障在双PT工况下可行及在单PT工况下不可行;其次提出一种PT滑动组合取电配置策略,创新地将单PT引入断线故障诊断,提高断线故障诊断精度;最后通过PSCAD/EMTDC搭建中压配电线路模型,验证了提出的取电配置策略及断线故障诊断策略的有效性。

关键词：断线故障双PT 单PT 取电配置策略 PT滑动组合

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基于模块化多电平变换器的单相低频输电方法

电力系统自动化 2018年第21期42卷 111-118,171页

作者：欧朱建王广柱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

基于全桥模块的模块化多电平变换器(FMMC)提出了一种单相低频(SLFAC)输电方法。一种拟方波波形作为低频侧电压波形的提出,不仅可以解除对低频侧输电频率的限制,实现1Hz甚至更低频率的输电,而且可以减小低频侧功率波动和电缆的充电电流,... 详细信息

基于全桥模块的模块化多电平变换器(FMMC)提出了一种单相低频(SLFAC)输电方法。一种拟方波波形作为低频侧电压波形的提出,不仅可以解除对低频侧输电频率的限制,实现1Hz甚至更低频率的输电,而且可以减小低频侧功率波动和电缆的充电电流,使SLFAC的输电能力与高压直流(HVDC)输电相近。从技术经济性角度对SLFAC,HVDC及三相低频(LFAC)输电进行对比分析。提出了适用于FMMC-SLFAC的功率平衡策略,在保证系统有功平衡的前提下,实现低频侧功率波动全部由FMMC中电容吸收,不流入工频侧。推导了由低频侧功率波动引发的电容电压波动,并在电容电压波动限幅范围内,给出了低频侧电压切换时长表达式。给出了综合控制策略,通过仿真验证了FMMC-SLFAC的有效性和可行性。

关键词：单相低频输电功率波动模块化多电平变换器拟方波电容电压纹波

电网电压不对称工况下模块化多电平变换器控制策略

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中国电机工程学报 2018年第1期38卷 258-265页

作者：欧朱建王广柱电网智能化调度与控制教育部重点实验室(山东大学)

基于模块化多电平变换器（modularmultilevelconverter，MMC）各部分之间的功率关系，提出一种适用于电网电压不对称工况的MMC综合控制策略，包括直流母线电压控制、桥臂电容电压控制和交流侧电流控制。其中，桥臂电容电压采用层次化方... 详细信息

基于模块化多电平变换器（modularmultilevelconverter，MMC）各部分之间的功率关系，提出一种适用于电网电压不对称工况的MMC综合控制策略，包括直流母线电压控制、桥臂电容电压控制和交流侧电流控制。其中，桥臂电容电压采用层次化方法控制，在电网电压不对称时，通过调整直流母线功率在MMC三相桥臂间的分配，实现交流侧电流对称。内环采用桥臂电流直接反馈控制，可实现交流侧电流、直流母线电流和环流的三重控制，在电网电压不对称时无需交流侧三序电流控制器以及三序环流控制器。提出通过在桥臂电流参考值中添加零序电流抑制器，消除由桥臂不对称损耗引入直流母线的基频零序电流。搭建了10kVA三相MMC实验样机，实验结果验证了所提控制策略的可行性和有效性。

关键词：电网电压不对称零序电流抑制器模块化多电平变换器桥臂电流控制

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基于相量量测的谐波状态估计方法研究

基于相量量测的谐波状态估计方法研究

作者：欧朱建济南大学

学位级别：硕士

随着谐波源由少量、局部向大量、全网化的趋势发展，谐波潮流分析方法的使用受到了限制，因此谐波状态估计方法受到重视。谐波状态估计利用安装在电网局部位置上的电流电压量测设备，通过建立量测——状态方程，利用一定的估计准则，计... 详细信息

随着谐波源由少量、局部向大量、全网化的趋势发展，谐波潮流分析方法的使用受到了限制，因此谐波状态估计方法受到重视。谐波状态估计利用安装在电网局部位置上的电流电压量测设备，通过建立量测——状态方程，利用一定的估计准则，计算得到整个电网的节点电压相量。在此基础上，根据网络拓扑和参数，得到整个电网的谐波电流和谐波潮流分布，并可进行谐波源定位。本文首先对电力系统中的三个概念——电力系统状态估计，谐波潮流分析，谐波状态估计——进行了简要的分析和对比，旨在对这三个概念有清楚的认识和区分，更好地把握谐波状态估计与传统方法的不同之处。其次，本文选取节点电压相量为状态量，部分节点注入电流相量、部分线路电流相量以及部分节点电压相量为量测量，建立量测——状态方程。在此基础上，利用电网的已知条件对量测——状态方程进行简化，利用最小二乘法则求解状态方程，并论述了利用谐波状态估计进行谐波源定位的原理。针对上述过程，使用Visual Studio语言编程实现谐波状态估计功能。输入电网的拓扑和参数信息，以及量测数据，即可得到整个电网的节点电压相量。通过Modified IEEE14节点系统验证了算法及程序的有效性。最后，针对系统的可观性分析，本文做了以下4个方面的工作：①结合数学分析和对实际系统的分析，利用伪量测法减少量测量，并得到使电网可观时最少量测量的数目。以菏泽——仿山配电系统为例，证明该方法的有效性。②当系统不完全可观时，通过奇异值分解法，寻找系统中的可观部分，并说明计算可观部分的方法。③针对系统的可观性分析和量测优化配置，提出了结合条件数的线性无关排序法。将伪量测简化方程、线性无关排序法、对量测——状态方程进行预先排序三方面相结合，简化排序法判断的复杂性。本文所提出的线性无关排序法可以直接与量测——状态方程的求解相结合，由于引入条件数的概念，在优化量测配置方案的同时，可以优化计算结果，提高计算结果的可靠性。④针对菏泽——仿山配电系统，采用本文提出的方法进行可观性分析，并提出合理的量测配置方案。

关键词：谐波状态估计可观性分析量测配置线性无关排序法条件数

基于Sigma-Delta AD采样的双向有源桥变换器中变压器的直流偏置抑制

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电机与控制应用 2023年第10期50卷 17-23,38页

作者：欧朱建袁建华姚文熙王庭康国网江苏省电力有限公司南通供电分公司江苏南通226006 浙江大学电气工程学院浙江杭州310027

双有源桥(DAB)变换器兼具高效和高功率密度,且其能量可双向流动,从而得到广泛应用。DAB变换器易因电路参数、驱动信号不对称等因素造成磁不平衡,进而影响电路正常稳定工作。因此,设计了一种变压器绕组的直流偏置电流检测控制策略。该策... 详细信息

双有源桥(DAB)变换器兼具高效和高功率密度,且其能量可双向流动,从而得到广泛应用。DAB变换器易因电路参数、驱动信号不对称等因素造成磁不平衡,进而影响电路正常稳定工作。因此,设计了一种变压器绕组的直流偏置电流检测控制策略。该策略通过采样电阻和delta-sigma(Δ-Σ)调制将电流转换为1位数据流,采样电阻放置在H桥直流端,可分别获得绕组正半周和负半周中电流平均值,相减可得绕组电流直流分量。同时,设计了一种DAB的直流电流抑制方法,通过设计控制器以实现微调任一桥臂的占空比来调节H桥输出电压的直流分量。最后,通过Matlab仿真验证了直流偏置电流检测与控制策略的有效性。

关键词： sigma-delta调制双有源桥双向变换器直流偏置三移相

一种抑制HVDC换相失败的STATCOM补偿方案

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电力系统保护与控制 2018年第23期46卷 135-142页

作者：王轩魏宏欧朱建付永生喻劲松南瑞集团公司(国网电力科学研究院)有限公司江苏南京211000 中电普瑞科教有限公司北京102200 山东大学电气工程学院山东济南250061

针对高压直流输电(High Voltage Direct Current,HVDC)系统中的换相失败问题,提出一种STATCOM补偿方案。该方案将星型级联H桥STATCOM中性点直接接地,并入HVDC系统逆变端,从而具备三点优势:保留星型级联H桥STATCOM经济性高的优点;三相独... 详细信息

针对高压直流输电(High Voltage Direct Current,HVDC)系统中的换相失败问题,提出一种STATCOM补偿方案。该方案将星型级联H桥STATCOM中性点直接接地,并入HVDC系统逆变端,从而具备三点优势:保留星型级联H桥STATCOM经济性高的优点;三相独立,可视为三个单相STATCOM,各相换流链独立控制,克服了传统星型级联H桥STATCOM在电网电压不平衡情况下的控制问题;利用HVDC所接入的交流电网的中性点接地的特点构成零序电流通道,不仅可以补偿谐波、正序、负序无功电流,也可以补偿零序无功电流,补偿性能较传统拓扑更为优良。详细分析了该补偿方案在HVDC中的可行性,并推导了电网电压不平衡情况下,换流链电流指令中的零序电流分量。给出了控制策略并通过PSCAD/EMTDC对所提补偿方案用于抑制HVDC换相失败的性能进行验证。

关键词：高压直流输电换相失败 STATCOM 中性点接地零序电流

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带电作业车用10 kV架空地线提升支架

自动化应用 2023年第4期64卷 115-117,120页

作者：杨波许根宝谢振欧朱建王康之杨李星国网江苏省电力有限公司南通供电分公司江苏南通226000

文章针对带电作业车带电提升导线和架空地线的问题,提出了一种带电作业车用10kV架空地线提升支架。该提升支架包含支撑杆、滑套、横担锁定组件、驱动部件、架空地线扣合结构及导向机构,通过提升支架将固定导线的绝缘横担和架空地线连接... 详细信息

文章针对带电作业车带电提升导线和架空地线的问题,提出了一种带电作业车用10kV架空地线提升支架。该提升支架包含支撑杆、滑套、横担锁定组件、驱动部件、架空地线扣合结构及导向机构,通过提升支架将固定导线的绝缘横担和架空地线连接为一体,实现在提升导线时,同步提升架空地线且确保导线与架空地线之间保持安全距离,确保仅用一辆带电作业车即可实现提升导线和架空地线的作业。

关键词：架空地线提升支架带电作业车

基于LSTM-SAE与支持向量机的窃电识别方法研究

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电力信息与通信技术 2022年第9期20卷 51-58页

作者：王秋实杨明李鹏毛一风黄诗颖缪晓卫欧朱建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 国网江苏省电力有限公司南通供电分公司江苏南通226000

用电行为的有效特征提取作为提升异常用电检测准确率的关键要素,近年在窃电检测的研究中常被忽略。基于此,文章提出基于长短期记忆堆叠自编码器的特征提取方法。基于长短期记忆神经网络对高维非线性时间序列的特征提取能力与深度自编码... 详细信息

用电行为的有效特征提取作为提升异常用电检测准确率的关键要素,近年在窃电检测的研究中常被忽略。基于此,文章提出基于长短期记忆堆叠自编码器的特征提取方法。基于长短期记忆神经网络对高维非线性时间序列的特征提取能力与深度自编码器的数据信息展示能力实现对负荷序列的深度特征挖掘,利用人工蜂群算法优化的支持向量机将提出的特征量映射至是否窃电的标签。借助实际数据,以真正率、假正率为评价指标验证了所提模型的有效性。

关键词：窃电识别自编码器特征提取支持向量机人工蜂群算法

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电网谐波状态估计中的可观性分析

电力系统自动化 2015年第6期39卷 53-59 151,151页

作者：欧朱建程新功宗西举张静亮侯广松济南大学自动化与电气工程学院山东省济南市250022 国网菏泽供电公司山东省菏泽市274000

谐波状态估计的一个难点,在于量测数目通常小于状态量数目,导致量测—状态方程欠定,系统不完全可观。针对该问题,进行了3个方面的研究:首先,结合数学分析和实际电网分析,从减少状态量的角度,实现方程由欠定变为恰定或超定,在保证系统状... 详细信息

谐波状态估计的一个难点,在于量测数目通常小于状态量数目,导致量测—状态方程欠定,系统不完全可观。针对该问题,进行了3个方面的研究:首先,结合数学分析和实际电网分析,从减少状态量的角度,实现方程由欠定变为恰定或超定,在保证系统状态完全可观的前提下,大大减少量测设备的数目;其次,将奇异值分解法(SVD)应用在系统可观部分的判断和计算中;然后,针对可观性分析中传统代数方法不足,结合矩阵条件数,提出一种实用的线性无关排序法,并将该方法用于指导不可观系统量测设备的调整和添加,实现系统良好的可观性。最后以菏泽—仿山220kV—110kV—35kV配电系统为例,对SVD和线性无关排序法进行说明,验证了方法的可行性。

关键词：谐波状态估计可观性分析线性无关排序法条件数奇异值分解