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基于行波波形综合相似度比较的电缆故障选线

电力系统保护与控制 2022年第1期50卷 51-59页

作者：王雪菲李京陈平刘洋张文轩于毅山东理工大学电气与电子工程学院山东淄博255049 山东科汇电力自动化股份有限公司山东淄博255087

针对现有小电流接地故障行波选线方法高度依赖行波初始波头的不足,通过分析三芯电缆故障行波折、反射过程,提出了基于行波电流波形综合相似度比较的小电流接地系统电缆故障选线方法。该方法首先利用S变换提取电缆故障产生的金属护层接... 详细信息

针对现有小电流接地故障行波选线方法高度依赖行波初始波头的不足,通过分析三芯电缆故障行波折、反射过程,提出了基于行波电流波形综合相似度比较的小电流接地系统电缆故障选线方法。该方法首先利用S变换提取电缆故障产生的金属护层接地线行波电流时频信息,然后构造行波电流信号的时频能量矩阵和波形相似度矩阵,进而根据波形相似度矩阵计算每条线路和其他线路的行波波形综合相似度系数,最后通过比较波形综合相似度系数实现故障选线。仿真和实测数据分析表明,所提出的方法可以充分利用暂态行波故障信息,且不受系统中性点接地方式、故障位置、过渡电阻等因素影响,选线结果准确、可靠。

关键词：三芯电缆金属护层行波波形相似度故障选线

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基于集群划分的配电网网-源-储双层联合扩展规划策略

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电力系统自动化 2023年第14期47卷 43-51页

作者：石博肖传亮彭克冯亮陈佳佳张新慧山东理工大学电气与电子工程学院山东省淄博市255000

针对含高比例分布式电源的配电网线路扩展与源-储选址定容问题,文中提出了基于集群划分的配电网网-源-储双层联合扩展规划方法。首先,提出考虑电气距离、集群功率平衡以及集群规模大小的多指标配电网综合集群划分方法。其次,在集群划分... 详细信息

针对含高比例分布式电源的配电网线路扩展与源-储选址定容问题,文中提出了基于集群划分的配电网网-源-储双层联合扩展规划方法。首先,提出考虑电气距离、集群功率平衡以及集群规模大小的多指标配电网综合集群划分方法。其次,在集群划分的基础上提出双层联合扩展规划模型,上层以线路投资与运行成本最低为目标建立集群线路规划模型,实现对集群线路走向的优化;下层针对集群内源、荷的不确定性建立源-储鲁棒定址、定容模型,并引入不确定性调节参数刻画源-荷不确定性集的范围,以此得到分布式电源以及储能的最佳接入位置和容量,同时,可降低优化结果的保守性。最后,以中国某地区实际光伏配电网络为例进行仿真分析,验证了所提方法的有效性。

关键词：配电网分布式电源集群划分扩展规划鲁棒优化

含制氢储能的混合传动风电系统建模与运行特性分析

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电力自动化设备 2020年第10期40卷 64-70页

作者：尹文良刘琳张存山芮晓明胡玉耀山东理工大学电气与电子工程学院山东淄博255000 华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室北京102206

带有发电机前端调速装置的混合传动风电系统可以在没有电力电子变频设备的情况下与电网友好连接,有望解决现有主流变速恒频并网风电机组存在的无功损耗大、低电压穿越能力弱、输出电能质量和动态稳定性不高等问题。为了进一步提高风电... 详细信息

带有发电机前端调速装置的混合传动风电系统可以在没有电力电子变频设备的情况下与电网友好连接,有望解决现有主流变速恒频并网风电机组存在的无功损耗大、低电压穿越能力弱、输出电能质量和动态稳定性不高等问题。为了进一步提高风电机组的并网运行性能,提出一种含制氢储能的混合传动风电系统的基本架构,并对所提系统的能量传输机理与数值建模方法进行详细研究。搭建1.5 MW含制氢储能的混合传动风电系统的仿真模型,并利用物理试验对仿真模型进行原理验证。在随机变化风速输入和电网电压故障下,对所提系统的运行特性展开深入研究,结果表明含制氢储能的混合传动风电系统不仅可以有效平抑输出功率的波动,还可以提高系统的故障穿越能力和持续运行稳定性。

关键词：风力发电混合传动制氢储能运行特性建模故障穿越

连续放电下涡流效应对脉冲电感线圈温升的影响

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电工电能新技术 2023年第5期42卷 47-56页

作者：祝明智张亚东胡元潮山东理工大学电气与电子工程学院山东淄博255000 武汉大学电气与自动化学院湖北武汉430072

脉冲电感线圈可产生脉冲强磁场,可应用于电磁发射、电磁成型、脉冲功率电源等多个领域。线圈通过脉冲大电流,在产生强磁场的同时,由于焦耳热温度会急剧升高,温度过高可能会使线圈发生结构损坏。考虑涡流效应单次放电时电流会集中在导体... 详细信息

脉冲电感线圈可产生脉冲强磁场,可应用于电磁发射、电磁成型、脉冲功率电源等多个领域。线圈通过脉冲大电流,在产生强磁场的同时,由于焦耳热温度会急剧升高,温度过高可能会使线圈发生结构损坏。考虑涡流效应单次放电时电流会集中在导体外表薄层,从而使得局部电阻和温升增高,连续放电时由于线圈存在散热过程,导线温度会重新分布,是否还需要考虑涡流效应对线圈温升的影响,目前没有相关分析。因此,本文针对连续放电下涡流效应对脉冲电感线圈温升的影响,建立了二维电感线圈电磁-热多物理场瞬态耦合传热模型。首先,计算了绝热条件下的导线温升,与理论公式所得导线温升进行对比,验证了仿真所建模型的准确性;然后分析了单次放电时考虑涡流效应与加载均匀电流时电感线圈电流密度以及温升的分布特点,对比了两种加载方式下线圈不同时刻的温升差异;最后对连续放电条件下两种加载方式的线圈温升进行了对比分析,结果表明:1 ms电流峰值时刻考虑涡流效应的线圈存在严重的集肤效应,导线外表面温升最高,20 ms时刻由于温度的累积效应以及导线热传递作用,导线各匝温度分布均匀,与加载均匀电流的导线温升一致;六次放电后,放电间隔分别为6 s与50 s时,考虑涡流比未考虑涡流的导线最高温度分别高0.94℃和0.44℃,误差分别为0.69%和0.34%,说明涡流效应在连续放电时对线圈温升影响较小。

关键词：脉冲电感线圈有限元仿真涡流效应连续放电热分析

用于泛在电力物联网的配电变压器智能感知终端技术研究

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电力系统保护与控制 2020年第16期48卷 140-146页

作者：刘远龙潘筠王玮张圣鹏徐中一山东大学电气工程学院山东济南250061 国网山东省电力公司山东济南250001 山东理工大学电气与电子工程学院山东淄博255049 国网山东省电力公司检修公司山东济南250118

泛在电力物联网的建设对感知层设备提出了新的要求。针对目前小容量配电变压器无法感知高压进线侧信息的不足,提出了一种用于配电变压器的智能感知终端设计技术。该智能感知终端包括高压感知本体和智能测量终端两部分,高压感知本体可实... 详细信息

泛在电力物联网的建设对感知层设备提出了新的要求。针对目前小容量配电变压器无法感知高压进线侧信息的不足,提出了一种用于配电变压器的智能感知终端设计技术。该智能感知终端包括高压感知本体和智能测量终端两部分,高压感知本体可实现对配电变压器高压进线电压、电流的精确感知。智能测量终端则可通过边缘计算有效实现对配电变压器状态的监测以及对配电线路多种信息的检测。对高压感知本体传感的关键技术进行了分析,并对其传感准确度进行了测试。对智能测量终端的常用边缘计算技术进行了分析。该智能感知终端有效满足了电力物联网对配电变压器的感知要求,具有广阔的应用前景。

关键词：泛在电力物联网配电变压器电子式互感器边缘计算匝间短路

干式空心串联电抗器绕组匝间短路电磁特性研究

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高压电器 2021年第11期57卷 116-123页

作者：鲁尧咸日常王立权张万征山东理工大学电气与电子工程学院山东淄博255049 智洋创新科技股份有限公司山东淄博255086

针对干式空心串联电抗器绕组匝间短路故障频发的运行实际,文中首次考虑了无功补偿回路中并联电容器对串联电抗器电磁特性的影响,建立了基于磁场一电路耦合原理的二维轴对称模型,以分析电抗器的电磁特性与故障特征之间的定量关系。首先... 详细信息

针对干式空心串联电抗器绕组匝间短路故障频发的运行实际,文中首次考虑了无功补偿回路中并联电容器对串联电抗器电磁特性的影响,建立了基于磁场一电路耦合原理的二维轴对称模型,以分析电抗器的电磁特性与故障特征之间的定量关系。首先阐述了电抗器电感量、电流和磁场的解析计算原理,建立了电磁耦合原理下的二维轴对称分析模型,鉴于电磁耦合多物理场分析计算的复杂性,文中利用有限元分析软件Comsol验证电抗器正常运行工况下所建二维轴对称模型的准确性,然后,进一步分析了电抗器在绕组不同位置匝间短路工况下的电磁特征量,通过仿真对比分析,验证了所建立二维轴对称模型的合理性,表明电抗器绕组发生匝间短路故障时,流经短路环电流极大,呈现出由内层向外层、由端部向中间逐渐增大的分布特征,但回路总电流变化很小;另外,在绕组中间位置故障时磁场畸变最为严重。

关键词：磁场一电路耦合串联电抗器匝间短路短路电流磁场分布

用于风电平抑的混合储能选型和容量优化配置方法

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智慧电力 2021年第9期49卷 16-23页

作者：王苏蓬张新慧吴文浩张军丁祥云贺宇白文渊山东理工大学电气与电子工程学院山东淄博255000

采用小波包分频技术对风电功率进行分解,考虑储能选型策略与混合储能容量配置之间的相互影响,提出一种用于风电平抑的双循环储能容量配置方法。该方法内循环以混合储能组合方案为优化变量,外循环以储能内部功率划分的分界点为优化变量... 详细信息

采用小波包分频技术对风电功率进行分解,考虑储能选型策略与混合储能容量配置之间的相互影响,提出一种用于风电平抑的双循环储能容量配置方法。该方法内循环以混合储能组合方案为优化变量,外循环以储能内部功率划分的分界点为优化变量。以储能成本为目标函数,评估各分界点下不同储能方案的经济性,同时进行混合储能的选型和容量的配置。最后将与提出的风电平抑方法与其他方法进行对比,利用Matlab仿真软件验证了该方法的有效性和优越性。

关键词：风电平抑混合储能寿命周期小波包分解

基于卷积长短期记忆神经网络的短期风功率预测

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太阳能学报 2021年第6期42卷 304-311页

作者：栗然马涛张潇回旭刘英培尹晓钢华北电力大学电气与电子工程学院保定071003 国网山东省电力公司淄博供电公司淄博255000

提出一种基于卷积长短期记忆神经网络(CNN-LSTM)的短期风功率预测模型。该模型以风电场风功率历史数据以及风速风向等数值天气预报(NWP)数据为输入对风功率进行预测。首先,利用主成分分析法(PCA)对原始多维气象数据变量进行预处理,然后... 详细信息

提出一种基于卷积长短期记忆神经网络(CNN-LSTM)的短期风功率预测模型。该模型以风电场风功率历史数据以及风速风向等数值天气预报(NWP)数据为输入对风功率进行预测。首先,利用主成分分析法(PCA)对原始多维气象数据变量进行预处理,然后将处理过的气象数据和历史风功率数据通过卷积网络实现对数据的特征提取和进一步的数据降维,再通过长短期记忆网络实现对数据的拟合,并在神经网络的训练过程中引入DropConnect技术减小模型中的过拟合现象,最终实现风功率的精确预测。以中国西北某风电场的实测数据进行验证,结果表明所提方法能有效对风功率进行预测,较BP神经网络和支持向量机(SVM)有更高的预测精度。

关键词：风功率预测主成分分析长短期记忆卷积神经网络 DropConnect技术

交联行为对XLPE/OMMT纳米复合材料结构和介电性能的影响

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中国电机工程学报 2023年第2期43卷 843-852页

作者：许庆重李秀峰邓繁盛董芸滋常锦涛张朋山东理工大学电气与电子工程学院山东省淄博市255000 淄博职业学院电子电气工程学院山东省淄博市255000

为了研究交联行为对纳米复合材料结构和介电性能的影响,采用熔融共混的方法分别制备聚乙烯/有机化蒙脱土(polyethylene/organic montmorillonite,PE/OMMT)和交联聚乙烯/有机化蒙脱土(cross-linked polyethylene/organic montmorillonite,XLPE/OMMT)纳米复合材料。通过小角X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)和差示扫描量热法(differential scanning calorimetry,DSC)对试样的性能进行表征。结果表明:OMMT掺杂进入聚合物基体中,层间距将会发生变化,而聚合物的交联会使OMMT的层间距减小;OMMT的异相成核作用使纳米复合材料的结晶形态由球晶变为横穿晶,与交联前相比,XLPE/OMMT试样的非晶区面积增大,结晶度下降。宽频介电谱测试结果表明:复合材料的介电常数随频率的增加而下降,在相同OMMT含量下,XLPE/OMMT纳米复合材料的介电常数高于PE/OMMT。交联影响了OMMT在基体中的分散,使介电频谱由交联前的单峰变为双峰,且峰值增大。随着温度的升高,双峰峰宽加大,松弛时间分布加宽,低频峰在低频段弥散,高频峰移向高频。OMMT含量的增加和交联过程共同导致了OMMT在基体中分散效果变差,界面极化和多元化的基团损耗使介电频谱和温谱发生了明显变化。

关键词：纳米复合材料交联行为有机化蒙脱土结晶形态介电性能