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基于物联网的无人机智能巡线路径规划方法

电网与清洁能源 2024年第3期40卷 78-83,91页

作者：刘岚吴新桥李彬王昊杨倩影南方电网数字电网研究院有限公司广东广州510000

为在输电线路环境不确定因素较多的情况下,确保智能巡线路径规划效果,提高障碍物勘测安全性及目标搜索准确率,提出基于物联网的无人机智能巡线路径规划方法。基于物联网平台特点,结合输电线路周围环境特征,利用视距测量方法测试安全距离... 详细信息

为在输电线路环境不确定因素较多的情况下,确保智能巡线路径规划效果,提高障碍物勘测安全性及目标搜索准确率,提出基于物联网的无人机智能巡线路径规划方法。基于物联网平台特点,结合输电线路周围环境特征,利用视距测量方法测试安全距离;采用加权距离公式,计算地面对飞行点间距离差,锁定地面差值与飞行距离差值间的加权关系,保证无人机稳定飞行;通过拉格朗日插值法计算输电线路周围节点,对噪声数据进行粗差剔除,补偿差值向量;采用强化学习算法中启发式回报函数,计算样本障碍物间路径,划分最优航线行驶路径,规划无人机智能巡线路径。实验结果表明:所提方法的无人机与障碍物之间的距离差值均未小于200 m,目标搜索个数可达33,数据剔除率高达98%,其智能巡线路径规划和数据粗差剔除效果较好,能够有效提高障碍物勘测安全性和目标搜索准确率。

关键词：物联网平台无人机智能巡线路径规划粗差剔除加权距离

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基于集成模型的锂离子电池SOH估计

电源学报 2024年

作者：雷二涛张浚坤王瑾瑜金莉马凯李盈广东电网有限责任公司电力科学研究院北京交通大学电气工程学院

准确估计电池健康状态(State Of Health， SOH)可以有效提升电池系统安全运行。针对不同工况下SOH估计精度不稳定的问题，本文提出一种基于集成模型的锂离子电池健康状态估计算法。该方法首先对电池充电阶段开展容量增量（Incremental C... 详细信息

准确估计电池健康状态(State Of Health， SOH)可以有效提升电池系统安全运行。针对不同工况下SOH估计精度不稳定的问题，本文提出一种基于集成模型的锂离子电池健康状态估计算法。该方法首先对电池充电阶段开展容量增量（Incremental Capacity，IC）分析，并提取健康因子作为电池健康状态的有效特征，采用SVR模型与BP神经网络模型组合构建集成模型，实现对电池健康状态的在线评估。实验结果表明，本文所提出的集成模型相较于两个子模型最大误差下降了38.1％和23.7％，均方根误差下降了47%和20%，所提方法能更准确估计不同工况下的电池健康状态，避免了单个模型估计的不稳定性因素。

关键词：锂离子电池容量增量法健康状态估计集成模型

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变压器油前处理自动化装置设计

机床与液压 2024年第15期52卷 143-150页

作者：吴培伟魏晓东宋浩永赵崇智刘静广东电网有限责任公司广州供电局广东广州510410

针对变压器油前处理操作复杂、效率低下的问题,模块化设计一套变压器油前处理自动化装置。该装置控油模块的开瓶机构实现瓶装油样到液路系统的转移,注油注气套胶帽机构实现瓶装油样到针筒油样的自动化转移,脱气进样模块的多工位振荡托... 详细信息

针对变压器油前处理操作复杂、效率低下的问题,模块化设计一套变压器油前处理自动化装置。该装置控油模块的开瓶机构实现瓶装油样到液路系统的转移,注油注气套胶帽机构实现瓶装油样到针筒油样的自动化转移,脱气进样模块的多工位振荡托盘实现多个针筒油样升温振荡后将脱出的样气通过定量管注入色谱仪进行组分分析。对油样转移的准确性、重复性及脱气量的精准性进行了实验,实验结果表明:该装置能够精准地将机械振荡脱出的气体转移到小针筒内,小针筒上方的激光传感器计算出的脱气量能精确到0.000 1 mL,实现了自动化的变压器油前处理。

关键词：变压器油前处理自动化装置模块化设计

基于相对等效短路比的新能源——柔直送出系统振荡风险评估

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电网与清洁能源 2024年第5期40卷 96-104页

作者：彭茂兰许诘翊严喜林冯雷谢小荣中国南方电网有限责任公司超高压输电公司电力科研院广东广州510663 新型电力系统运行与控制全国重点实验室(清华大学电机系) 北京100084

新能源基地并网系统面临与电压支撑强度密切相关的振荡稳定性问题,在海量运行方式下,逐一建立精细化模型的稳定性分析过程耗时较长。短路比指标可直观反映新能源并网系统的电压支撑强度和稳定裕度,但现有短路比无法适用于无同步机电源... 详细信息

新能源基地并网系统面临与电压支撑强度密切相关的振荡稳定性问题,在海量运行方式下,逐一建立精细化模型的稳定性分析过程耗时较长。短路比指标可直观反映新能源并网系统的电压支撑强度和稳定裕度,但现有短路比无法适用于无同步机电源的系统。为此,将短路比概念合理扩展至全电力电子化系统,基于戴维南等效网络来度量新能源-柔直送出系统电压支撑强度,进而提出了能快速评估新能源-柔直送出系统振荡风险的相对等效短路比计算方法,并阐明相对等效短路比能够全面考虑新能源场站发电功率、交流网架结构以及新能源设备变流控制系统等多重因素对振荡稳定性的影响,最后通过算例验证了相对等效短路比评估方法的有效性。

关键词：新能源场站柔性直流输电构网型控制电压支撑强度振荡稳定性相对等效短路比

基于充电桩利用率的充电负荷超短期预测方法研究

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电力科学与技术学报 2024年第1期39卷 115-123,133页

作者：庞松岭赵雨楠唐金锐彭勇田金银葛干衡智能电网与海岛微网联合实验室海南海口570226 海南电网有限责任公司电力科学研究院海南海口570226 武汉理工大学自动化学院湖北武汉430070 中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司湖北武汉430071

为消除空间分布不确定性对电动汽车充电负荷超短期预测准确性的影响,提出一种基于充电桩利用率的电动汽车充电负荷超短期预测方法。首先,从海量充电交易数据中提取形成区域内各充电桩充电负荷功率,编码后得到充电桩利用率的量化值;然后... 详细信息

为消除空间分布不确定性对电动汽车充电负荷超短期预测准确性的影响,提出一种基于充电桩利用率的电动汽车充电负荷超短期预测方法。首先,从海量充电交易数据中提取形成区域内各充电桩充电负荷功率,编码后得到充电桩利用率的量化值;然后,将充电桩利用率以及充电负荷功率数据融合,得到长短期记忆神经网络的训练样本和测试集,形成电动汽车充电负荷超短期预测的深度学习模型,时间分辨率可达0.5 h;最后,在不同规模充电负荷的场景下验证了所提方法的有效性和准确性。结果表明,相比无优化的长短记忆神经网络负荷预测方法,所提方法得到的预测值平均绝对百分比误差提高了约5%,可为未来车网互动下的配电网调度优化运行提供重要支撑。

关键词：电动汽车充电桩充电负荷长短期记忆神经网络负荷预测

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基于弛豫时间分布函数的油纸绝缘老化状态研究

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绝缘材料 2024年第8期57卷 82-91页

作者：张荣伦吴佳穗管紫璇吴坤和王强郭涛海南省电力科学研究院海南省电网理化分析重点实验室海南海口570226

为减小基于扩展Debye模型的老化状态评估方法对描述套管油纸绝缘劣化过程和解释老化机理时存在的误差,本文测试分析了不同老化程度油纸绝缘样品的极化-去极化(PDC)曲线,建立了考虑弛豫支路呈概率分布的分布式Debye模型,并通过正则化方... 详细信息

为减小基于扩展Debye模型的老化状态评估方法对描述套管油纸绝缘劣化过程和解释老化机理时存在的误差,本文测试分析了不同老化程度油纸绝缘样品的极化-去极化(PDC)曲线,建立了考虑弛豫支路呈概率分布的分布式Debye模型,并通过正则化方法进行求解,最终提出了油纸绝缘套管老化状态的精确评估方法。结果表明:随老化程度的增加,极化电流整体向去极化电流增大、弛豫时间减小的方向移动,曲线达到稳定值的时间缩短;分布式Debye模型能够较好地描述老化油纸绝缘样品的多弛豫过程,正则化方法则能够较好地解决求解病态线性方程组时遇到的系统不适定问题;随着老化程度的增加,样品弛豫主峰所对应的弛豫时间分布函数概率密度增大,最可几弛豫时间常数逐渐减小;本文构建的老化状态评估模型具有较高的评估精度,误差均小于1.37%。

关键词：套管油纸绝缘时域介电谱老化弛豫时间分布

高比例分布式光伏接入下低压配电台区最大可开放容量多阶段评估方法

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南方电网技术 2024年第5期18卷 135-144页

作者：刘子俊张华赢梁晓锐金怡芳苏子傲游奕弘周斌南方电网公司新型智慧城市高品质供电联合实验室(深圳供电局有限责任公司) 广东深圳518020 湖南大学电气与信息工程学院长沙410082

针对高渗透率分布式光伏接入低压配电网导致台区反向重过载、电压越限、三相不平衡等问题,提出了一种考虑高比例分布式资源接入的配电台区可开放容量多阶段评估方法。首先,分析了分布式光伏与负荷的逆调峰时序特性,考虑光伏超发引起台... 详细信息

针对高渗透率分布式光伏接入低压配电网导致台区反向重过载、电压越限、三相不平衡等问题,提出了一种考虑高比例分布式资源接入的配电台区可开放容量多阶段评估方法。首先,分析了分布式光伏与负荷的逆调峰时序特性,考虑光伏超发引起台区反向重过载和电压越限约束以及三相不平衡对台区变压器负载能力的影响,提出了提升配电变压器负载能力的台区需求响应鲁棒优化模型。其次,考虑分布式光伏选相配置、电动汽车有序充电和柔性负荷需求响应,构建了高比例分布式光伏与电动汽车接入下配电台区最大可开放容量的选相配置-虚拟增容-校验修正多阶段协同评估模型。最后,基于嵌套列与约束生成算法(nested column and constraint generation algorithm,N-C&CG)将该模型转化为光伏选相配置优化、灵活性资源需求响应和上级变电站容量校验3个子问题进行交互式求解。通过典型配电台区仿真对比分析可知,所提方法能提升配电台区可开放容量9.84%以上,为配电网业扩报装配套接入方案优化和可靠运行提供了技术支撑。

关键词：低压配电网分布式光伏可开放容量台区重过载三相不平衡

分子动力学模拟在电缆绝缘护套材料损伤与修复机理研究的应用

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广东电力 2024年第9期37卷 102-110页

作者：林木松李忠磊李智唐念付强彭磊广东省电力装备可靠性企业重点实验室(广东电网有限责任公司电力科学研究院) 广东广州510080 天津大学天津300350

电缆绝缘护套在敷设、使用过程中受到机械损应力或者热应力等因素的影响会产生微裂纹损伤,如不及时修复,容易导致其机械与绝缘性能快速下降,使材料性能失效,甚至引发线路故障。基于分子动力学理论揭示电缆绝缘护套材料损伤的机理,通过... 详细信息

电缆绝缘护套在敷设、使用过程中受到机械损应力或者热应力等因素的影响会产生微裂纹损伤,如不及时修复,容易导致其机械与绝缘性能快速下降,使材料性能失效,甚至引发线路故障。基于分子动力学理论揭示电缆绝缘护套材料损伤的机理,通过分子动力学模拟计算得到护套材料在损伤自由体积与内聚能变化规律,并分析损伤对材料绝缘性能的影响以及微裂纹产生的机理。针对常规的聚乙烯等电缆护套材料不具备自修复性能的问题,研发电缆护套自修复材料,在材料中引入解离结合可逆的自修复功能基团,当材料损伤时,通过功能基团重新结合达到修复的目的。应用分子动力学对新材料进行模拟计算的结果表明,通过自修复后材料的自由体积降低,内聚能密度提高23%,溶解度参数提高10.9%,证明了新材料自修复的有效性。

关键词：分子动力学模拟电缆护套损伤自修复

考虑转供与重构协同的多端柔性互联配电网供电恢复策略

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电工技术学报 2024年第9期39卷 2696-2709页

作者：徐玉韬冯起辉谈竹奎张超袁旭锋贵州电网公司电力科学研究院贵阳550025 贵州大学电气工程学院贵阳550025

柔性互联装置(FID)实现配电网不同馈线之间的柔性互联,可实现故障后配电网的快速恢复供电。该文以含直流网络的四端柔性互联配电网为研究对象,提出基于FID和网络重构的多端柔性互联配电网两阶段供电恢复策略。首先,在分析FID运行模式工... 详细信息

柔性互联装置(FID)实现配电网不同馈线之间的柔性互联,可实现故障后配电网的快速恢复供电。该文以含直流网络的四端柔性互联配电网为研究对象,提出基于FID和网络重构的多端柔性互联配电网两阶段供电恢复策略。首先,在分析FID运行模式工作原理的基础上,提出了故障快速转供的FID平滑控制结构和考虑开关同期并网控制虚拟同步发电机(VSG)控制策略,支撑故障后第一阶段FID的快速供电恢复;然后,通过建立和求解考虑联络开关和FID容量限制的全局优化模型得出FID与网络重构相结合的第二阶段供电恢复策略,更大限度地恢复失电负荷;最后,利用PSCAD/MTDC仿真软件搭建了一个58节点四端含直流网络的柔性配电系统进行仿真验证。结果表明,所述供电恢复策略不仅能实现部分负荷的不停电转供,还能够通过网络重构大幅提高负荷恢复水平。

关键词：柔性互联配电网供电恢复网络重构虚拟同步发电机开关同期并网控制