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基于超声反射法的环氧树脂复合材料内部缺陷检测与频谱分析研究

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绝缘材料 2024年第9期57卷 131-139页

作者：吕立翔杨卓然刘剑朱炫培国网南京供电公司江苏南京210000

纤维增强树脂基复合材料被广泛地应用在电力设备中,其涉及多层介质,结构复杂,内部易产生缺陷,在长期电场作用下会引发局部放电甚至绝缘击穿。对绝缘内部缺陷进行早期检测,可以有效减少事故的发生。本文基于超声反射法搭建了复合材料超... 详细信息

纤维增强树脂基复合材料被广泛地应用在电力设备中,其涉及多层介质,结构复杂,内部易产生缺陷,在长期电场作用下会引发局部放电甚至绝缘击穿。对绝缘内部缺陷进行早期检测,可以有效减少事故的发生。本文基于超声反射法搭建了复合材料超声检测系统,基于真空树脂传递模塑法人工制备了含裂纹、分层和金属杂质缺陷的玻璃纤维增强环氧树脂复合材料平板试样,然后分别对含缺陷的平板试样进行超声检测与频谱分析。结果表明:不同种类缺陷试样的超声反射波形存在明显差异。通过对超声回波进行频谱变换,得出归一化频谱特性曲线,根据曲线计算特征值可以实现对不同形态缺陷的识别。其中裂纹缺陷试样的特征值最小,分层缺陷试样的特征值最大。

关键词：环氧树脂复合材料超声反射法回波分析频谱变换缺陷识别

基于ICEEMDAN和时变权重集成预测模型的变压器油中溶解气体含量预测

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高电压技术 2024年第1期50卷 210-220页

作者：马宏忠肖雨松孙永腾李勇朱雷许洪华河海大学能源与电气学院南京211100 国网江苏省电力有限公司南京供电分公司南京210008

为了实现对变压器油中溶解气体体积分数的精确预测,同时克服仅使用单一预测模型导致预测精度及泛化能力不足的局限,提出了一种基于改进完全自适应噪声集合经验模态分解(improved complete ensemble empirical mode decomposition,ICEEMD... 详细信息

为了实现对变压器油中溶解气体体积分数的精确预测,同时克服仅使用单一预测模型导致预测精度及泛化能力不足的局限,提出了一种基于改进完全自适应噪声集合经验模态分解(improved complete ensemble empirical mode decomposition,ICEEMDAN)和灰色关联系数时变权重集成预测模型的变压器油中溶解气体预测方法。首先将溶解气体含量序列模态分解为一系列具有不同时间尺度的子序列。然后,使用门控循环神经网络和麻雀搜索算法优化支持向量机对各子序列进行训练,组合为一个集成预测模型;并比较不同预测方法的预测精度,计算灰色关联系数时变权重,形成各子系列的预测结果。最后将各子序列的预测结果叠加重构,得到最终预测结果。算例分析结果显示:该方法单步预测的均方根误差、平均绝对误差和相关系数分别为0.593、0.422和0.768,相比其他算法在预测精度上有明显提升,同时具有很强的泛化性能,可以为油浸式变压器内部状态监测提供依据。

关键词：油中溶解气体 ICEEMDAN 麻雀搜索算法支持向量机门控循环神经网络时变权重集成模型

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基于画像的工业园区需求响应潜力评估

电力系统自动化 2024年第1期48卷 41-49页

作者：范宇辉姜婷玉黄奇峰鞠平河海大学能源与电气学院江苏省南京市211100 国网江苏省电力有限公司营销服务中心江苏省南京市210019

需求响应潜力的准确评估是电网调度部门制定科学合理调度计划的数据支撑,对于需求响应实施过程中涉及的各个利益主体均有重要意义。由于工业负荷用电量大且用电规律,其可挖掘的调节潜力巨大,是最理想的需求响应资源之一。首先,针对典型... 详细信息

需求响应潜力的准确评估是电网调度部门制定科学合理调度计划的数据支撑,对于需求响应实施过程中涉及的各个利益主体均有重要意义。由于工业负荷用电量大且用电规律,其可挖掘的调节潜力巨大,是最理想的需求响应资源之一。首先,针对典型可调节用户,聚类分析其主要用电计划类型,并根据最大相关最小冗余准则对各用电计划进行画像;然后,以典型可调节用户不同用电计划的数据集作为训练集进行负荷超短期预测,得到典型用户在调度时段的可调节容量;最后,基于所提出的园区响应潜力评估框架,根据用电行为聚类确定各工厂所属典型可调节负荷类别,并根据各类型可调节负荷占比得到园区内对应类型负荷的可调节容量,进而得到园区总体的调节潜力。仿真结果表明,所提评估方法可分析出园区内各类可调节负荷的调节潜力,并结合园区总调节潜力的实际数据验证了评估方法的有效性。

关键词：需求响应可调节容量工业园区工业负荷聚类分析用电行为画像

基于多特征符号聚合近似和层次聚类的户变关系识别方法

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电力系统自动化 2024年第3期48卷 133-141页

作者：周赣茅欢冯燕钧华济民曾瑛东南大学电气工程学院江苏省南京市210096 国网江苏省电力有限公司无锡供电分公司江苏省无锡市214000 广东电网有限责任公司广东省广州市510600

针对低压配电台区拓扑档案中可能存在的户变关系异常问题,文中提出了一种基于多特征符号聚合近似(MF-SAX)和层次聚类的户变关系识别方法。首先,运用符号聚合近似表达方法将用户电压时间序列转化为字符串序列,并引入电压波动系数和电压... 详细信息

针对低压配电台区拓扑档案中可能存在的户变关系异常问题,文中提出了一种基于多特征符号聚合近似(MF-SAX)和层次聚类的户变关系识别方法。首先,运用符号聚合近似表达方法将用户电压时间序列转化为字符串序列,并引入电压波动系数和电压变化趋势两个附加参数对其特征表达进行强化。然后,基于编辑距离生成用户电压曲线相似性矩阵,并结合层次聚类算法实现户变关系的识别。最后,实际算例结果表明,提出的方法相比于现有方法准确率更高,误报更少,能直接应对数据缺失的情况,且具有更高的效率。

关键词：低压配电台区户变关系层次聚类拓扑识别电压曲线相似性

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抽水蓄能机组新型变工况自适应模糊控制策略

电网技术 2024年第7期48卷 2815-2822,I0053-I0055页

作者：冯陈刘朝爽吴春旺郑源河海大学能源与电气学院江苏省南京市211100 南京南瑞水利水电科技有限公司江苏省南京市211106 东南大学能源与环境学院江苏省南京市211189

针对抽水蓄能机组工况之间频繁转换、常规比例-积分-微分控制(proportional-integral-derivative control,PID)控制对不同工况变化下适应性弱及现有的新型控制方法难以应用于实时性要求较高的可编程逻辑控制器(programmable logic contr... 详细信息

针对抽水蓄能机组工况之间频繁转换、常规比例-积分-微分控制(proportional-integral-derivative control,PID)控制对不同工况变化下适应性弱及现有的新型控制方法难以应用于实时性要求较高的可编程逻辑控制器(programmable logic controller,PLC)调速系统中等问题,同时考虑到导数分量易引入高频测量噪声。结合模糊控制理论,创新地提出了一种以水头和功率作为模糊推理输入变量的新型自适应模糊PI控制器(innovative adaptive fuzzy PI,IAFPI)。首先结合所设计的控制器建立了基于弹性水击和对数投影曲线法的抽水蓄能调节系统精细化模型;然后利用多目标粒子群算法(multiple objective particle swarm optimization,MOPSO)优化该模型的控制参数;最后结合我国某实际抽水蓄能电站数据,分别与传统PI、传统模糊PI控制在不同负荷不同水头下进行对比仿真试验;验证所设计的新型自适应模糊PI控制器可有效提高机组对工况变化的自适应性。

关键词：抽蓄机组调节系统 PI控制模糊控制自适应控制多目标粒子群算法控制优化

多主体参与的区域综合能源系统集中-分布式需求响应机制

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电网技术 2024年第6期48卷 2336-2345,I0026-I0031页

作者：董萌苇朱勐婷徐成司董树锋浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027 国网江苏省电力有限公司苏州供电分公司江苏省苏州市215004 国网浙江省电力有限公司杭州供电公司浙江省杭州市310009

区域综合能源系统是能源互联网建设背景下能源供给体系的重要发展方向,随着城镇区域内微能源网、虚拟电厂等具备电网互动能力的新用能主体相继出现,该文针对区域综合能源系统需求响应这一重要调控问题,提出一种考虑区域系统运营商与区... 详细信息

区域综合能源系统是能源互联网建设背景下能源供给体系的重要发展方向,随着城镇区域内微能源网、虚拟电厂等具备电网互动能力的新用能主体相继出现,该文针对区域综合能源系统需求响应这一重要调控问题,提出一种考虑区域系统运营商与区域内多用能主体利益协调的实现机制。首先,针对传统集中式调度在保护用户信息和控制自主权方面的不足,构建了由运营商集中调度、新用能主体分布协同的集中-分布式架构。其次,针对运营商和各新用能主体的调峰责任分配和利益协调问题,引入区域调峰需求响应市场,并设计了相应的奖惩机制,在激励用户的同时,规范市场行为。此外,考虑供能安全性和新能源不确定性,建立区域供能系统和新用能主体双层用能优化模型,实现多能互补和能源梯级利用。最后,通过算例验证了所提机制的合理性和有效性,运营商和各新用能主体获得更高收益,且数据交互量少、业务流程简便,适用于现行市场机制下的实际应用场景。

关键词：区域综合能源系统综合需求响应集中-分布式架构优化运行多能互补

基于改进自适应陷波的双馈风电场时变次同步振荡抑制策略

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中国电机工程学报 2024年第5期44卷 1836-1847,I0014页

作者：吴熙徐珊珊冯双范立新顾文东南大学电气工程学院江苏省南京市210096 江苏省智能电网技术与装备重点实验室(东南大学) 江苏省南京市210096 江苏方天电力技术有限公司江苏省南京市211102

双馈风电场经串补电容并网时,可能引发次同步控制相互作用(subsynchronous control interaction,SSCI),严重威胁系统安全稳定运行。通过在风机控制器中引入陷波器可有效阻断SSCI,然而固定参数陷波器难以适应实际系统中次同步振荡表现出... 详细信息

双馈风电场经串补电容并网时,可能引发次同步控制相互作用(subsynchronous control interaction,SSCI),严重威胁系统安全稳定运行。通过在风机控制器中引入陷波器可有效阻断SSCI,然而固定参数陷波器难以适应实际系统中次同步振荡表现出的频率大范围时变特征。为解决这一问题,该文提出一种基于改进自适应陷波(adaptive notch filter,ANF)的双馈风电场时变次同步振荡抑制策略。首先,分析ANF安装于风机转子侧变流器(rotor-side converter,RSC)不同位置时对次同步振荡分量的阻断效果,确定ANF的最佳安装位置;其次,基于紧缩技术近似投影子空间跟踪算法(projection approximation subspace tracking based on the deflation technique,PASTd)在线获取次同步振荡信息,提出总体控制架构,设计基于量测数据辨识的ANF中心频率更新策略;最终,在考虑风速、风机台数、无功出力、电网拓扑变化等多种影响因素的情况下,验证控制策略对频率时变次同步振荡的抑制效果。与现有方法相比,所提控制策略不依赖于系统的准确数学模型,且具备较强的鲁棒性和适应性。

关键词：双馈风机次同步振荡转子侧变流器安装位置自适应陷波器

基于产消者能量-备用联合共享的虚拟电厂优化运营方法

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电力系统自动化 2024年第18期48卷 3-13页

作者：宋梦经昕怡蔡昀峰高赐威严兴煜任双雪东南大学电气工程学院江苏省南京市210096 国网连云港供电公司江苏省连云港市222000 国网陕西省电力有限公司经济技术研究院陕西省西安市710075

为促进多层级市场环境下多市场主体的协调优化与权责一体,通过虚拟电厂(VPP)将本地点对点(P2P)交易与批发市场衔接起来,提出一种基于产消者能量和备用联合共享的VPP优化运营方法。首先,将备用需求的溯源交易扩展至配电网市场,并通过自... 详细信息

为促进多层级市场环境下多市场主体的协调优化与权责一体,通过虚拟电厂(VPP)将本地点对点(P2P)交易与批发市场衔接起来,提出一种基于产消者能量和备用联合共享的VPP优化运营方法。首先,将备用需求的溯源交易扩展至配电网市场,并通过自适应交替方向乘子法(ADMM)实现本地能量与备用的分布式出清。然后,建立VPP-产消者双层交易模型,上层VPP收集产消者需求并参与批发市场交易,优化购售价格;下层产消者采用通用高斯分布与机会约束理论量化备用需求、决策能量与备用量。最后,基于二分法对模型进行求解。算例结果表明,所提机制在扩大VPP市场收益的同时实现了对产消者备用成本的溯源分摊,而本地市场增大了产消者与VPP的议价空间。

关键词：电力市场虚拟电厂产消者共享备用

非隔离型低压柔性互联装置的低频地线环流产生机理及抑制策略

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电网技术 2024年第9期48卷 3965-3973,I0101页

作者：袁宇波刘瑞煌史明明雷家兴刘利国张宸宇国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏省南京市210009 东南大学电气工程学院江苏省南京市210096 国网江苏省电力有限公司江苏省南京市210024

柔性互联装置是实现低压配电网潮流优化和新能源高效消纳的关键装备,有必要去除隔离变压器以提高效率和功率密度。但实际运行中面临严重的地线环流问题,恶化装置电能质量和安全稳定运行能力。为此,建立了低压配电网直接接地和变流器调... 详细信息

柔性互联装置是实现低压配电网潮流优化和新能源高效消纳的关键装备,有必要去除隔离变压器以提高效率和功率密度。但实际运行中面临严重的地线环流问题,恶化装置电能质量和安全稳定运行能力。为此,建立了低压配电网直接接地和变流器调制算法影响下非隔离型柔性互联装置地线环流分析数学模型,揭示了变流器共模电压注入、电网运行工况差异产生基波和三次谐波地线环流的机理。在此基础上,给出了一种闭环抑制方法,通过比例–多模谐振控制器对地线环流进行闭环控制,并通过改进的载波调制算法在逆变侧各桥臂中注入附加的共模电压信号,以维持双侧变流器的共模电压平衡,进而消除低频地线环流。控制器在环的半实物仿真结果表明,采用所提控制策略后,不同电网工况下非隔离型柔性互联装置的低频地线环流均得到充分抑制,有效提升了装置的电能质量和运行可靠性。

关键词：柔性互联装置无隔离变压器地线环流共模电压三相四桥臂变流器