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油浸式电力变压器热模型研究及负载能力评估

油浸式电力变压器热模型研究及负载能力评估

作者：钱瞳华南理工大学

学位级别：硕士

随着分布式能源接入系统以及应对大量的电动汽车负荷的需求响应管理,运行调度部门对变电设备(变压器、断路器、隔离开关等)的动态增容有了进一步的需求。电力变压器作为电力系统中最昂贵、最重要的设备之一,担负着电网间电压变化、电能... 详细信息

随着分布式能源接入系统以及应对大量的电动汽车负荷的需求响应管理,运行调度部门对变电设备(变压器、断路器、隔离开关等)的动态增容有了进一步的需求。电力变压器作为电力系统中最昂贵、最重要的设备之一,担负着电网间电压变化、电能转换的功能,其负载能力是制约电网变电容量限额的主要因素,同时,它的运行状态也在很多方面深入地影响着电力系统的稳定性和可靠性。油浸式电力变压器的负载能力与油温、热点温度密切相关。为了更加准确地计算顶层油温和热点温度,以助于变压器的负载能力评估,本文基于传热学理论和电路定律,对一种变压器热电类比模型作了改进。引入油粘度重新定义了变压器相关部件的非线性热导,并考虑变压器与其环境温度之间热传递的影响。在模型中引入热点温度节点,使模型能够真实反映变压器内部热传导的基本过程,遗传算法被用来对模型中的热参数进行全局优化。以某180MVA变压器为例,改进前后的热电类比模型分别计算得到的热点温度、顶层油温、底层油温与导则推荐的经验公式的计算值以及在线监测值进行比较,结果表明改进后模型有较好的计算准确性。最后,首次尝试使用改进热电类比模型计算该变压器在给定运行工况下的日相对寿命损失、最大顶层油温、最大热点温度,并用以评估该变压器的负载能力,为变压器增容提供参考。另外,本文尝试构建了一种多参数灵敏性分析(Multi-parametric Sensitivity analysis,MPSA)方法来研究某一特定参数对变压器热模型输出结果准确性的影响,该方法不仅可以揭示对热模型输出结果最为敏感的参数,还可以进一步提高模型的准确性。本文基于一种变压器非线性热导的表示形式首次提出了变压器油与温差相关的非线性时间常数的表达式。该表达式被用于改进三个通用的变压器顶层油温升指数模型:改进的IEEE模型,Swift模型和Susa模型。通过在线监测数据的验证,考虑了非线性时间常数的模型相比较原模型准确性明显提高。基于此,利用本文构建的多参数灵敏性方法进行分析,得到的分析结果可以显示对模型准确性影响最大的参数,进而可以通过减少优化参数的数量来简化模型。将热运行试验的数据作为参考,验证经由群搜索算法优化所得的热模型参数。该验证表明了本文所提出的考虑了非线性时间常数的IEEE改进热模型表现优越,仅有一个敏感参数和很好的准确性结果。

关键词：变压器热模型热点温度热电类比负载能力非线性时间常数多参数灵敏性分析

基于DeepWalk算法的电力系统错误数据注入网络攻击分类方法

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电力自动化设备 2023年第3期43卷 166-171页

作者：连祥龙钱瞳张银唐文虎华南理工大学电力学院广东广州510641

为了准确、有效地识别错误数据注入攻击(FDIA)对电网造成危害的严重程度,提出了基于DeepWalk算法的FDIA分类新方法。根据FDIA的特点,构建电力系统的响应模型;提出批量随机边删减策略,将响应模型生成的攻击数据构造为攻击场景图;采用Deep... 详细信息

为了准确、有效地识别错误数据注入攻击(FDIA)对电网造成危害的严重程度,提出了基于DeepWalk算法的FDIA分类新方法。根据FDIA的特点,构建电力系统的响应模型;提出批量随机边删减策略,将响应模型生成的攻击数据构造为攻击场景图;采用DeepWalk算法将攻击场景图中的节点映射为低维向量,并将其作为机器学习算法的输入对FDIA进行分类。以遭受FDIA的IEEE 39节点系统为例进行仿真,结果表明所提方法可以根据FDIA对电网造成危害的严重程度准确、有效地对FDIA进行分类。

关键词：电力系统网络攻击错误数据注入攻击 DeepWalk算法节点分类

双碳目标下城市楼宇群能源系统灵活性量化分析与调控技术研究现状与展望

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高电压技术 2022年第9期48卷 3423-3436页

作者：唐文虎申悦晴钱瞳张银李维维华南理工大学电力学院广州510640

在双碳目标下,对电力能源系统灵活性资源进行调控已成为降低碳排放量,提高能源利用率的重要手段。随着分布式新能源发电技术和需求响应技术的发展,城市楼宇群能源系统中包含海量具有灵活可调特性的资源。为此,以城市楼宇群能源系统中的... 详细信息

在双碳目标下,对电力能源系统灵活性资源进行调控已成为降低碳排放量,提高能源利用率的重要手段。随着分布式新能源发电技术和需求响应技术的发展,城市楼宇群能源系统中包含海量具有灵活可调特性的资源。为此,以城市楼宇群能源系统中的海量异构分布式灵活性资源为研究对象,首先介绍了不同类型灵活性资源的量化分析方法和能源系统灵活性的表征方式;接着分析了楼宇群能源系统灵活性聚合与分解的关系,并总结了目前常用的几种灵活性聚合方法;然后以灵活性资源调控优化为出发点,面向成本性目标、弹性目标、新能源消纳量目标这3种楼宇群能源系统灵活性应用指标,分别阐述相应的灵活性调控技术;最后探讨了城市楼宇群能源系统灵活性的应用前景以及实际应用中需要关注的问题,并对相关技术的发展趋势进行了展望。

关键词：楼宇群能源系统灵活资源量化分析灵活性表征聚合与分解调控技术

吸气式烟雾探测火灾报警系统常用采样方式的施工要点与案例

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施工技术 2014年第S1期43卷 518-521页

作者：韩怀宇肖巨军钱瞳中国空间技术研究院北京100094

简要介绍了吸气式烟雾探测火灾报警系统的常用采样方式,重点总结了常用采样方式的施工要点,通过某大型实验室的应用案例,对该系统常用采样方式的施工要点加以具体说明。

关键词：采样方式安装消防吸气式烟雾探测火灾报警系统

数字化技术在能源监控系统中的应用可行性研究

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信息系统工程 2014年第5期27卷 128-129页

作者：钱瞳中国空间技术研究院

随着国家节能减排目标压力分解,企业国际化的高速发展,中国企业的生存压力也与日俱增。各种能源紧缺,企业能效水平大大低于国际先进水平、企业能源管理信息化程度不高等诸多因素,制约了企业能源成本有效控制,影响了企业核心竞争力的有... 详细信息

随着国家节能减排目标压力分解,企业国际化的高速发展,中国企业的生存压力也与日俱增。各种能源紧缺,企业能效水平大大低于国际先进水平、企业能源管理信息化程度不高等诸多因素,制约了企业能源成本有效控制,影响了企业核心竞争力的有效提升。如何利用数字化技术基于物联网架构实现生产能源监控作为一个创新概念越来越多的展现在人们眼前。

关键词：能源监控系统数字化技术应用可行性企业国际化企业核心竞争力管理信息化节能减排生存压力

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用于变压器负载能力评估的改进热电类比模型

华南理工大学学报（自然科学版） 2017年第10期45卷 71-77,86页

作者：唐文虎钱瞳黄晶晶陆国俊王勇栾乐华南理工大学电力学院广东广州510640 广州供电局有限公司广东广州510620

油浸式电力变压器的负载能力与油温、热点温度密切相关.为了更加准确地计算顶层油温和热点温度,以助于变压器的负载能力评估,文中基于传热学理论和电路定律,对一种变压器热电类比模型作了改进.首先引入油黏度重新定义了变压器相关部件... 详细信息

油浸式电力变压器的负载能力与油温、热点温度密切相关.为了更加准确地计算顶层油温和热点温度,以助于变压器的负载能力评估,文中基于传热学理论和电路定律,对一种变压器热电类比模型作了改进.首先引入油黏度重新定义了变压器相关部件的非线性热导,并考虑变压器与其环境温度之间热传递的影响;然后在模型中引入热点温度节点,使模型能够真实反映变压器内部热传导的基本过程,并采用遗传算法来对模型中的热参数进行全局优化.以某180000 k VA变压器为例,将改进前后的热电类比模型分别计算得到的热点温度、顶层油温、底层油温与导则推荐的经验公式的计算值以及在线监测值进行比较,结果表明改进后模型有较好的计算准确性.之后使用改进热电类比模型计算该变压器在给定运行工况下的日相对寿命损失、最大顶层油温、最大热点温度,并用以评估该变压器的负载能力,为变压器增容提供参考.

关键词：变压器热模型热点温度热电类比相对寿命损失负载能力

考虑信息节点失效的电力信息物理系统脆弱性评估方法

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全球能源互联网 2019年第6期2卷 523-529页

作者：连祥龙张文浩钱瞳唐文虎华南理工大学电力学院广东省广州市510640

随着信息系统与电力物理系统的深度融合,现有电网系统正在向电力信息物理系统(cyber physical power system,CPPS)发展,CPPS不仅需要应对来自物理层面的破坏,还受到来自信息层面的威胁。针对电网所受的威胁,建立了信息物理层相互耦合的... 详细信息

随着信息系统与电力物理系统的深度融合,现有电网系统正在向电力信息物理系统(cyber physical power system,CPPS)发展,CPPS不仅需要应对来自物理层面的破坏,还受到来自信息层面的威胁。针对电网所受的威胁,建立了信息物理层相互耦合的故障模型,提出了一种综合电力节点重要程度及信息网络拓扑结构的评估指标。在仿真研究中,攻击者对高指标节点进行信息攻击并导致其失效,电网以负荷削减最小量为目标进行优化调度,进而根据所提指标辨识耦合网络脆弱环节。以IEEE-30节点系统作为算例进行分析,仿真结果表明,电力信息物理网络应对随机攻击时具有较高的鲁棒性,但同时高指标节点被蓄意攻击情况下则呈现较高的脆弱性。

关键词：电力信息物理系统脆弱性评估一体化建模

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规范工作行为是提升质量的根本

信息系统工程 2010年第8期23卷 94-94,47页

作者：王娟邵慧英钱瞳中国空间技术研究院北京100029

随着科学技术的迅猛发展,航空航天工业的重要产品——各类飞行器的质量日益精良,相对突出了人为因素。波音公司曾对1982到1991年在全球发生的,有详实记录的232次商用飞机事故进行了统计和分析,发现人为因素所致的达60%,若仅统计飞机进... 详细信息

随着科学技术的迅猛发展,航空航天工业的重要产品——各类飞行器的质量日益精良,相对突出了人为因素。波音公司曾对1982到1991年在全球发生的,有详实记录的232次商用飞机事故进行了统计和分析,发现人为因素所致的达60%,若仅统计飞机进场和着陆最危险段的事故,

关键词：质量行为航空航天工业人为因素飞机事故科学技术波音公司飞机进场

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不确定风功率接入下电-气互联系统的协同经济调度

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全球能源互联网 2020年第6期3卷 582-589页

作者：钱瞳陈星宇张文浩唐文虎华南理工大学电力学院广东省广州市510640

随着天然气发电机组数量的逐渐增长,电力网络和天然气网络之间的耦合加深,它们之间的协同运行变得愈发重要。同时,不确定性新能源的接入给电力和天然气互联系统的经济安全运行带来了挑战。为了应对风电不确定性给互联系统带来的运行风险... 详细信息

随着天然气发电机组数量的逐渐增长,电力网络和天然气网络之间的耦合加深,它们之间的协同运行变得愈发重要。同时,不确定性新能源的接入给电力和天然气互联系统的经济安全运行带来了挑战。为了应对风电不确定性给互联系统带来的运行风险,采用分布鲁棒机会约束,通过数据驱动的方式,以少量的风电预测误差历史数据得到与矩信息有关的模糊集,并将形成的机会约束问题转化为易于求解的形式。另外,为了保护电、气系统各自的隐私信息,在假设存在第三方可信任的协调者的前提下,利用松弛交替乘子法,实现互联系统的分布式协同运行。仿真结果表明,分布鲁棒优化相比较于传统的随机优化可以实现较低的机会约束违反概率。另外,相比较于传统交替乘子法,松弛交替乘子法能够以更小的迭代次数达到同等的收敛精度。

关键词：电-气互联网络分布鲁棒优化风电协同松弛交替乘子法