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考虑多重不确定性的电–气–交通网络耦合系统数据驱动鲁棒优化调度

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中国电机工程学报 2021年第13期41卷 4450-4461页

作者：张亚超郑峰舒胜文乐健朱蜀福州大学电气工程与自动化学院福建省福州市350108 武汉大学电气与自动化学院湖北省武汉市430072

电力、天然气、交通等不同能量流网络的深度耦合和良性互动,对多元化综合能源系统的协同优化运行提出了极大挑战。针对电–气–交通网络耦合系统中的多重不确定性因素,提出综合考虑交通流量、风电出力及燃气机组耗气不确定性的数据驱动... 详细信息

电力、天然气、交通等不同能量流网络的深度耦合和良性互动,对多元化综合能源系统的协同优化运行提出了极大挑战。针对电–气–交通网络耦合系统中的多重不确定性因素,提出综合考虑交通流量、风电出力及燃气机组耗气不确定性的数据驱动鲁棒协同优化调度模型。首先,依据Wardrop用户均衡准则获取交通网络的最优流量分配,并根据网络耦合约束将交通、气网络的不确定性转化到配电网统一考虑;其次,结合风电出力和交通流量的历史数据构造高维源、荷不确定量的模糊集表征其概率分布特性;然后,以基准预测场景下日前运行成本和不确定量最劣场景分布下实时调整成本最小为目标,建立基于数据驱动的两阶段鲁棒经济调度模型,在主、子问题协同求解框架下采用列约束生成方法进行求解。最后,通过算例验证了所提模型及求解方法的有效性。

关键词：电–气–交通耦合系统多重不确定性模糊集数据驱动鲁棒优化

空气湿度对非均匀交流电场下短间隙击穿特性的影响

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高电压技术 2019年第5期45卷 1352-1359页

作者：郑跃胜任建华舒胜文张佳福州大学电气工程与自动化学院福州350108 福建省新能源发电与电能变换重点实验室福州350108 西安电子科技大学空间科学与技术学院西安710126

在空气间隙击穿前出现电晕或辉光放电时,湿度对交流击穿电压可能会产生一定的影响,但是受影响的电极结构具体参数范围尚不清楚。为了进一步揭示空气湿度对非均匀交流电场下短间隙击穿特性的影响规律,设置电极间隙距离范围为1～5 cm和高... 详细信息

在空气间隙击穿前出现电晕或辉光放电时,湿度对交流击穿电压可能会产生一定的影响,但是受影响的电极结构具体参数范围尚不清楚。为了进一步揭示空气湿度对非均匀交流电场下短间隙击穿特性的影响规律,设置电极间隙距离范围为1～5 cm和高压电极半径范围为0.1～2 cm,进行了相对湿度对空气间隙工频击穿电压影响的试验研究。在给定电极结构参数范围内,结果表明当电极半径>0.5 cm时,相对湿度对击穿电压几乎没有影响;当电极半径<0.5 cm时,相对湿度对击穿电压有一定的影响,开距越大影响越显著;当电极半径为0.3 cm时,相对湿度对击穿电压的影响最大。结合复合击穿判据进行分析,当几何结构参数大于临界值时流注击穿判据仍然是有效的,当几何结构参数小于临界值时击穿电场公式在部分区域需要考虑相对湿度进行一定的修正。结果可为非均匀空气绝缘间隙的设计提供参考。

关键词：相对湿度击穿电压气体绝缘非均匀电场短间隙

应用正向传输系数的GIS局部放电UHF传感器布置方式现场校核方法

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电网技术 2016年第9期40卷 2910-2916页

作者：舒胜文陈金祥陈彬叶兆平游浩黄海鲲国网福建省电力有限公司电力科学研究院福建省福州市350007

为保证特高频(ultra-high-frequency,UHF)法在气体绝缘金属封闭开关设备(gas-insulated metal-enclosed switchgear,GIS)局部放电在线监测中应用的有效性,提出了一种基于微波网络正向传输系数(S21参数)的GIS局部放电UHF传感器布置方式... 详细信息

为保证特高频(ultra-high-frequency,UHF)法在气体绝缘金属封闭开关设备(gas-insulated metal-enclosed switchgear,GIS)局部放电在线监测中应用的有效性,提出了一种基于微波网络正向传输系数(S21参数)的GIS局部放电UHF传感器布置方式现场校核方法。首先,在252 k V GIS真型试验平台上利用网络分析仪测试传感器间的S21参数,同时采用脉冲注入法间接计算传感器间的传递函数,结果表明:两者的频谱特性具有较好的一致性;在此基础上,研究了S21参数与不同缺陷类型局部放电频谱之间的相似度,结果表明:S21参数能有效反映UHF传感器对局部放电信号的接收特性。然后,在252 k V GIS真型试验平台上测试得到传感器间若要满足5 p C局部放电检测灵敏度,要求S21参数平均值?-75 d B。最后,将提出的方法应用于1100 k V GIS局部放电UHF传感器布置方式有效性的现场校核中,取得了良好的效果。研究成果可为GIS局部放电在线监测和带电巡检中UHF传感器的差异化布点提供参考。

关键词：气体绝缘金属封闭开关设备局部放电特高频传感器正向传输系数现场校核

真空开关电弧开断过程的数值仿真方法研究进展

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高压电器 2014年第2期50卷 131-138页

作者：舒胜文黄道春阮江军武汉大学电气工程学院武汉430072

随着真空开关的广泛应用,对真空电弧的研究愈显重要。由于真空电弧等离子体并未处于局部热力学平衡态,且磁场和触头起关键作用,真空开关开断过程的数值仿真和SF6开关相比尚不成熟,但近年来随着真空电弧理论的不断完善和计算机计算能力... 详细信息

随着真空开关的广泛应用,对真空电弧的研究愈显重要。由于真空电弧等离子体并未处于局部热力学平衡态,且磁场和触头起关键作用,真空开关开断过程的数值仿真和SF6开关相比尚不成熟,但近年来随着真空电弧理论的不断完善和计算机计算能力的大幅提升而获得了迅速发展。笔者综述了磁流体动力学(MHD)模型、粒子模拟结合蒙特卡罗碰撞(PIC-MCC)方法、混合模型、阳极热模型和解析模型在真空开关电弧开断过程不同阶段数值仿真中的应用现状,并提出了电流零区、电极材料、极间等离子体不同区域相互作用、PIC-MCC加速、高压大容量和重燃机制等6个今后有待深入研究的方向。

关键词：真空开关真空电弧开断过程数值仿真磁流体动力学模型粒子模拟混合模型

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真空断路器弧后仿真模型及参数优化方法研究

高压电器 2017年第5期53卷 103-108,115页

作者：娄宝磊舒胜文刘畅国网技术学院济南250002 国网福建省电力有限公司电力科学研究院福州350007 国网福建省电力有限公司福州供电公司福州350009

弧后介质恢复特性直接决定了真空断路器的开断性能,对其进行建模与仿真有助于深入理解真空断路器的开断过程。笔者在PSCAD/EMTDC中建立了基于朗缪尔探针理论的真空断路器弧后仿真模型,克服了连续过渡模型在求解时易出现数值振荡和电流... 详细信息

弧后介质恢复特性直接决定了真空断路器的开断性能,对其进行建模与仿真有助于深入理解真空断路器的开断过程。笔者在PSCAD/EMTDC中建立了基于朗缪尔探针理论的真空断路器弧后仿真模型,克服了连续过渡模型在求解时易出现数值振荡和电流截断的问题;并实现了基于模拟退火—单纯形法的参数优化方法,可有效克服单纯形法存在的可能陷入局部极小值而无法达到预期优化目标的缺点。通过不同瞬态恢复电压下弧后电流的仿真结果和试验结果,验证了仿真模型及其参数优化方法的有效性。研究成果为真空断路器开断特性的研究提供了一种有效的方法。

关键词：真空断路器弧后介质恢复弧后电流瞬态恢复电压参数优化模拟退火—单纯性法

考虑混合需求不确定性的电力-交通耦合网络最优定价策略

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中国电机工程学报 2023年第22期43卷 8652-8665页

作者：谢仕炜张亚超舒胜文陈之栋仉梦林福州大学电气工程与自动化学院福建省福州市350108 中国地质大学自动化学院湖北省武汉市430074

随着电力网与交通网融合的不断加深,研究如何制定有效策略来优化整体系统具有重要意义。依托变分不等式,提出计及混合需求不确定性的电力–交通耦合网络最优定价策略,以引导系统在不确定风险下实现最优运行状态。首先研究了促进交通系... 详细信息

随着电力网与交通网融合的不断加深,研究如何制定有效策略来优化整体系统具有重要意义。依托变分不等式,提出计及混合需求不确定性的电力–交通耦合网络最优定价策略,以引导系统在不确定风险下实现最优运行状态。首先研究了促进交通系统最优运行的路段拥堵收费策略,从理论上说明该策略能够引导和改变用户的行为,实现系统的最优运行状态。其次,提出耦合网络的最优定价模型,并推导其等价变分不等式形式。在此基础上,提出考虑混合需求不确定性的电力–交通耦合网络鲁棒定价模型及其等价变分不等式形式,从而将复杂鲁棒优化问题转化为变分不等式问题进行求解,为电力–交通耦合网络的复杂鲁棒优化问题提供新的解决思路。最后,仿真基于耦合测试系统,验证了所提方法的有效性。

关键词：最优定价变分不等式电力-交通耦合网络混合用户均衡

模块化三断口真空断路器分布电容计算和均压电容分析

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电网技术 2012年第3期36卷 51-55页

作者：吴高波阮江军徐菁黄道春舒胜文张坤武汉大学电气工程学院湖北省武汉市430072 宜昌供电公司湖北省宜昌市443000

为了研究三断口真空断路器的电压分布特性,建立了基于光控模块式真空断路器的三断口真空断路器三维有限元分析模型,计算得到了竖直型和U型布置方式下三断口真空断路器的分布电容参数。进行了模块化三断口真空断路器工频分压特性试验,测... 详细信息

为了研究三断口真空断路器的电压分布特性,建立了基于光控模块式真空断路器的三断口真空断路器三维有限元分析模型,计算得到了竖直型和U型布置方式下三断口真空断路器的分布电容参数。进行了模块化三断口真空断路器工频分压特性试验,测量了2种布置方式下的电压分布。引入电容等值模型以实现对计算结果准确性的验证。试验与计算结果对比表明,电压分布相对误差<4%,2种布置方式下,高压端断口的分压均超过60%,需配置合适的均压措施。并基于分布电容参数,分析了不同均压电容值下三断口真空断路器的静态分压特性。

关键词：模块化三断口真空断路器有限元法分布电容参数工频分压试验:均压电容

基于支持向量机的棒-板空气间隙击穿电压预测方法及其应用

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电工技术学报 2017年第19期32卷 220-228页

作者：邱志斌阮江军黄道春舒胜文武汉大学电气工程学院武汉430072 国网福建省电力有限公司电力科学研究院福州350007

空气间隙的击穿电压与放电起始前的电场分布特征存在多维非线性关系。为了实现空气间隙的击穿电压预测,以电场特征集作为输入,以间隙在加载电压下是否击穿作为输出,采用支持向量分类机建立击穿电压预测模型。针对极不均匀电场空气间隙... 详细信息

空气间隙的击穿电压与放电起始前的电场分布特征存在多维非线性关系。为了实现空气间隙的击穿电压预测,以电场特征集作为输入,以间隙在加载电压下是否击穿作为输出,采用支持向量分类机建立击穿电压预测模型。针对极不均匀电场空气间隙的击穿特性受电晕影响的问题,提出两种修正方法:通过增加受电晕影响的训练样本数据,提高预测模型的泛化性能;或基于"电晕云"的思想进行二次电场计算及特征量提取,对预测模型的输入特征进行修正。采用修正后的模型对极不均匀电场下棒-板间隙的工频击穿电压及棒-板长空气间隙的操作冲击放电电压进行预测,预测值与试验值吻合良好。该方法有利于减少试验次数,降低试验成本。

关键词：棒-板空气间隙极不均匀电场击穿电压支持向量机电场特征量电晕层

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三断口真空断路器的动态均压措施

电网技术 2010年第10期34卷 43-48页

作者：舒胜文阮江军黄道春吴高波刘兵张坤武汉大学电气工程学院湖北省武汉市430072 华中电网有限公司湖北省武汉市430077

为解决三断口真空断路器串联运行的动态均压问题,从其暂态等值模型出发,通过PSCAD/EMTDC仿真分析了杂散电容、非同期开断和重击穿对三断口真空断路器暂态恢复电压分配的影响。比较了均压电容和金属氧化物避雷器(metal oxide arrester,M... 详细信息

为解决三断口真空断路器串联运行的动态均压问题,从其暂态等值模型出发,通过PSCAD/EMTDC仿真分析了杂散电容、非同期开断和重击穿对三断口真空断路器暂态恢复电压分配的影响。比较了均压电容和金属氧化物避雷器(metal oxide arrester,MOA)的均压效果。仿真结果表明,2种措施均具有较好的均压效果,但MOA在均压的同时还具有限压效果。因此建议采用均压电容与MOA共同作为三断口真空断路器的动态均压措施。

关键词：三断口真空断路器动态均压非同期开断重击穿均压电容金属氧化物避雷器