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高海拔输电线路走廊风场实测及湍流特性研究

振动与冲击 2024年第16期43卷 9-17页

作者：杨风利邵帅张宏杰苏志钢范荣全中国电力科学研究院有限公司北京100055 国网四川省电力公司成都610041

在海拔高度为4 500 m的西藏那曲镇高山平原地貌建立了两两间距为10 m、20 m和30 m的4点位同步脉动风速实测系统,获得了持续1.5年的高海拔地区连续大风风速样本,10 min平均风速和脉动风速最大值分别达到33.6 m/s和45.0 m/s以上,实测顺风... 详细信息

在海拔高度为4 500 m的西藏那曲镇高山平原地貌建立了两两间距为10 m、20 m和30 m的4点位同步脉动风速实测系统,获得了持续1.5年的高海拔地区连续大风风速样本,10 min平均风速和脉动风速最大值分别达到33.6 m/s和45.0 m/s以上,实测顺风向湍流强度和横风向湍流强度的均值分别为0.134和0.123,介于DL/T 5551-2018《架空输电线路荷载规范》规定的A类地貌和B类地貌湍流强度之间。基于任意两个测点的同步脉动风速,计算了顺风向脉动风速分量沿导线方向的空间相关系数及湍流积分尺度,广义极值模型可以较好地反映高风速样本湍流积分尺度的概率分布。实测样本风速越高,湍流积分尺度均值越大,当样本风速限值取8.0 m/s和20.0 m/s时,湍流积分尺度均值相差22.5%。20.0 m/s以上高风速样本的湍流积分尺度均值为106.96 m,约为DL/T 5551-2018《架空输电线路荷载规范》规定值50 m的2.1倍,导地线风荷载增大约6.1%,即高海拔高山平原地貌导地线风荷载可能会被低估。

关键词：高海拔平原地貌高风速互相关湍流积分尺度风荷载

低惯量交流系统并网变流器次/超同步振荡分析

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电工技术学报 2024年第8期39卷 2250-2264页

作者：胡光庄可好高晖胜辛焕海汪海蛟张雅君浙江大学电气工程学院杭州310027 中国电力科学研究院有限公司北京100192 国网上海市电力公司电力科学研究院上海200437

低惯量电力系统中跟网型变流器可能会与同步机转子动态产生交互,给系统稳定性分析引入新的问题,仅靠跟网型设备动态和短路比衡量交流系统强度不再准确。为此,该文综合分析系统惯量和短路比对跟网型变流器小干扰同步稳定的影响,提出适用... 详细信息

低惯量电力系统中跟网型变流器可能会与同步机转子动态产生交互,给系统稳定性分析引入新的问题,仅靠跟网型设备动态和短路比衡量交流系统强度不再准确。为此,该文综合分析系统惯量和短路比对跟网型变流器小干扰同步稳定的影响,提出适用于分析低惯量系统中并网变流器稳定性的方法,所提方法计算量低、物理意义明确。首先,推导变流器和同步机混联系统的闭环模型,并提取出能表征低惯量动态的相互作用系数矩阵,定性分析两类设备间的交互关系。其次,基于模态摄动理论,将原多机系统解耦为稳定性等效的子系统。然后,选取适用于分析小干扰同步稳定问题的相位主导回路,根据该回路提出综合考虑惯量和短路比的稳定性分析方法。最后,基于仿真算例验证了所提低惯量系统中并网变流器小干扰同步稳定性分析方法的有效性。

关键词：低惯量系统小干扰同步稳定广义短路比最小子系统系统强度

锂离子电池均质化电化学模型的电极颗粒半径分布拓展

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储能科学与技术 2024年

作者：曹昕李棉刚侯宇程贡晓旭李香龙周奎梁惠施杨清华清华四川能源互联网研究院国网北京市电力公司电力科学研究院

锂离子电池的仿真对电池研发和评估具有重要作用。当前锂离子电池仿真所采用的经典伪二维模型采用恒定电极颗粒半径假设，无法满足对仿真精度的需求。本工作通过对电极颗粒半径分布的累积分布函数进行逆变换采样，并开展电极颗粒活性比... 详细信息

锂离子电池的仿真对电池研发和评估具有重要作用。当前锂离子电池仿真所采用的经典伪二维模型采用恒定电极颗粒半径假设，无法满足对仿真精度的需求。本工作通过对电极颗粒半径分布的累积分布函数进行逆变换采样，并开展电极颗粒活性比表面积校正，在维持伪二维模型均质化特性的基础上成功引入了电极颗粒半径分布，从而提升了仿真精度。首先，从数学上推导了在伪二维模型中引入电极颗粒半径分布的理论方法，将由伪随机函数生成的关联电极空间坐标的均匀分布数代入电极颗粒半径分布的累积分布函数中，以逆变换采样获得不同电极空间坐标的电极颗粒半径。然后，推导和论证了在引入电极颗粒半径分布后电极颗粒活性比表面积的校正方式，并给出了常见电极颗粒半径分布在伪二维模型中的拓展方程。最后，通过对正极和负极是否进行电极颗粒半径分布拓展的四种组合建立的伪二维模型进行了相同条件的仿真对比，并基于实验数据对无拓展的和含电极颗粒半径分布拓展的伪二维模型开展仿真验证，结果表明本工作提出的电极颗粒半径分布拓展方法能够更准确地仿真电池内部的极化变化，尤其是对弛豫过程的仿真结果更接近实际电池表现，因而具有更高的仿真精度。

关键词：锂离子电池电化学模型电极颗粒半径分布仿真

基于健康指数的电力变压器绝缘状态评估方法研究

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高压电器 2024年第5期60卷 124-129页

作者：江涛杨传凯王荆黄国强曹利强师一卿国网陕西省电力公司西安710049 国网陕西省电力公司电力科学研究院西安710049

为科学合理地评估在运电力变压器的健康水平,根据变压器关键特征信息,建立了由本体数据、在运数据、修正系数构成的三级评估模型。引入健康指数理论,分析了反应变压器绝缘状态的不同关键特征信息的权重,提出了变压器三级评估模型健康水... 详细信息

为科学合理地评估在运电力变压器的健康水平,根据变压器关键特征信息,建立了由本体数据、在运数据、修正系数构成的三级评估模型。引入健康指数理论,分析了反应变压器绝缘状态的不同关键特征信息的权重,提出了变压器三级评估模型健康水平的计算方法,并在此基础上得出变压器剩余寿命计算公式。最后结合一个实际案例,证明了该方法能科学、准确地评估电网在运电力变压器的绝缘状态,为工程技术人员评估变压器绝缘状态和剩余寿命提供参考。

关键词：电力变压器绝缘状态评估健康指数寿命预测

基于低碳经济优化调度的电-碳联合需求响应改进策略研究

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电力系统及其自动化学报 2024年第5期36卷 99-104,113页

作者：霍现旭陈天恒魏立勇庞超李野国网天津市电力公司电力科学研究院天津300384 国网天津市电力公司天津300010

随着中国双碳目标的提出以及全国碳市场的快速发展,探索碳市场环境下电力系统的发展和优化调度策略具有十分重要的意义。以电力系统最小化成本和碳排放量为目标,提出了一种基于低碳经济优化调度的电-碳联合需求响应改进策略,该策略将碳... 详细信息

随着中国双碳目标的提出以及全国碳市场的快速发展,探索碳市场环境下电力系统的发展和优化调度策略具有十分重要的意义。以电力系统最小化成本和碳排放量为目标,提出了一种基于低碳经济优化调度的电-碳联合需求响应改进策略,该策略将碳排放权交易市场中的碳成本引入到需求响应目标中,通过日前模拟优化调控的方法,获得系统各节点参与需求响应的最优策略。研究结果显示,所提改进策略能够在满足需求响应要求的条件下有效减少碳排放。

关键词：碳市场需求响应最优调度策略改进低碳经济

考虑高比例多元调节资源互动的配电网无功优化降损方法

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中国电力 2024年第1期57卷 123-132页

作者：马喜平李亚昕梁琛董晓阳徐瑞国网甘肃省电力公司电力科学研究院甘肃兰州730070

为了挖掘高比例分布式资源接入背景下配电网全方位多角度无功调控降损潜力,实现更为全面精细的无功优化技术降损目标,提出考虑多元可调节资源协调互动的多目标配电网无功优化降损方法。首先,针对高比例分布式资源接入背景下谐波对线损... 详细信息

为了挖掘高比例分布式资源接入背景下配电网全方位多角度无功调控降损潜力,实现更为全面精细的无功优化技术降损目标,提出考虑多元可调节资源协调互动的多目标配电网无功优化降损方法。首先,针对高比例分布式资源接入背景下谐波对线损的影响,给出了考虑谐波损耗的配电网线损计算模型;其次,在此基础上分析多元可调节资源无功调节能力,建立了以日线损最低和静态电压稳定性最大为目标的配电网无功优化调度模型;然后,通过制定多元可调节负荷、分布式电源、储能、无功补偿设备等多元分布式资源协同无功优化策略,达到在综合考虑配电网静态电压稳定性要求下系统线损最小的目的;最后,通过多元分布式资源接入的IEEE 33节点进行系统仿真分析,结果表明通过多元可调节资源的充分互动能够有效提高系统电压稳定性,降低系统线损,实现配电网安全、经济运行。

关键词：谐波潮流无功优化多元资源互动降损静态电压稳定性

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基于IFCM算法的电动汽车群聚合调峰方法

高电压技术 2024年第7期50卷 3080-3089,I0016,I0017页

作者：金永天谢俊周翠玉张金帅徐铭铭杨小莲河海大学能源与电气学院南京211100 国网河南省电力公司电力科学研究院郑州450000

通过规模迅速扩大的电动汽车缓解电网调峰压力成为一种可行措施,但电动汽车的无序充放电会带来反调峰现象和决策变量爆炸问题。针对上述问题,提出一种在不同出行链基础上、采用IFCM算法进行的聚类-调峰-任务分配模型,以提高调度模型精确... 详细信息

通过规模迅速扩大的电动汽车缓解电网调峰压力成为一种可行措施,但电动汽车的无序充放电会带来反调峰现象和决策变量爆炸问题。针对上述问题,提出一种在不同出行链基础上、采用IFCM算法进行的聚类-调峰-任务分配模型,以提高调度模型精确度,解决大比例电动汽车并网参与调峰优化的问题。首先,采用改进模糊C均值(improved fuzzy C-means,IFCM)聚类算法对不同出行链下的电动汽车群时空特性进行聚类分析,减少决策变量数目;其次,以调控成本最小为目标,将聚类结果应用于电力系统的调峰,得到各个集群的充放电任务;最后建立个体任务分配模型,得到调度任务下最优的单个电动汽车充放电策略。算例分析表明,该模型使用IFCM算法提高聚类性能,有效降低了调峰的决策变量维数,在满足调峰需求的前提下保证了电网、用户的经济性。

关键词：电动汽车群电网调峰优化调度 IFCM算法个体任务分配

基于博弈优化算法的综合电热协同网络中热泵系统的智能化运行动态特性研究

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制冷学报 2024年第2期45卷 109-118页

作者：梁安琪曾爽任佳航张新月曹锋余小玲宋昱龙邢其敬杨旭马麟国网北京市电力公司电力科学研究院北京100075 西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

为提升区域能源综合利用和促进低碳发展,针对园区等典型区域构建综合能源系统,包含光伏、风电等新能源发电系统及地源/空气源热泵及冷水机组等园区冷热能源供给系统与储能设备等。利用TRNSYS软件对北京地区6种气候条件下系统的动态特性... 详细信息

为提升区域能源综合利用和促进低碳发展,针对园区等典型区域构建综合能源系统,包含光伏、风电等新能源发电系统及地源/空气源热泵及冷水机组等园区冷热能源供给系统与储能设备等。利用TRNSYS软件对北京地区6种气候条件下系统的动态特性进行仿真研究,采用博弈方法进行智能化运行并与逻辑控制方法对比。结果表明逻辑控制方法下可满足负荷需求但无法实现热泵机组始终高效运行与储能装置的充放平衡。进行博弈优化后的综合能源系统不仅能通过电热协同实现能量柔性调度分配,还能节约热泵机组整体能耗,并实现区域能源经济效益的目标。为综合电热协同网络中热泵系统的智能化运行技术提供了重要的理论基础。

关键词：电热协同热泵智能化运行动态特性 TRNSYS 博弈优化

330 kV GIS外壳异常发热机理与改进措施研究

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高压电器 2024年

作者：王生杰马永福马国祥包正红陈尧吴对平王理丽国网青海省电力公司电力科学研究院国网青海省电力公司

气体绝缘金属封闭开关（GIS）经长期投入使用后发热缺陷突出，其中设备外壳波纹管及其附件处异常发热较为常见。文中针对变电站330 kV GIS主变分支母线外壳异常发热情况，结合精确红外测温发现发热点主要集中在波纹管本体、波纹管导流... 详细信息

气体绝缘金属封闭开关（GIS）经长期投入使用后发热缺陷突出，其中设备外壳波纹管及其附件处异常发热较为常见。文中针对变电站330 kV GIS主变分支母线外壳异常发热情况，结合精确红外测温发现发热点主要集中在波纹管本体、波纹管导流排、导流排压接螺栓、波纹管位移标尺和法兰间长拉杆等位置，采用波纹管通流检测、解体检查和外壳入地电流检测，分析发热故障产生原因并提出相应的处理措施。研究结果对于GIS外壳发热缺陷的分析、处理和预防具有一定的工程参考价值与借鉴意义。

关键词： GIS设备外壳环流红外测温发热缺陷入地电流