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正极性操作冲击电压下含悬浮导体长空气间隙放电发展过程

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高电压技术 2024年第4期50卷 1664-1672页

作者：高嘉辰丁同殊方雅琪刘凯伍绍铖王力农湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 中国电力科学研究院有限公司电网环境保护全国重点实验室武汉430074 湖北工业大学新能源及电网装备安全监测湖北省工程研究中心武汉430068 武汉大学电气与自动化学院武汉430072

带电作业组合间隙是典型的含悬浮导体长空气间隙,含悬浮导体长空气间隙放电机理研究对提升带电作业安全性具有重要意义。为此搭建了棒-棒-板含悬浮导体长空气间隙放电观测平台,开展了悬浮导体位于不同位置的间隙放电观测试验,获得了施... 详细信息

带电作业组合间隙是典型的含悬浮导体长空气间隙,含悬浮导体长空气间隙放电机理研究对提升带电作业安全性具有重要意义。为此搭建了棒-棒-板含悬浮导体长空气间隙放电观测平台,开展了悬浮导体位于不同位置的间隙放电观测试验,获得了施加电压、高电位放电电流以及放电光学图像等数据,研究了间隙的放电发展过程。研究结果表明,含悬浮导体长空气间隙这2个子间隙的放电会同时进行并相互影响,子间隙1放电主要由下行先导-流注体系和上行流注组成,子间隙2放电主要由先导-流注体系组成;悬浮导体位置会影响放电发展各阶段的起始时刻和放电发展时间;悬浮导体在任意位置时,放电从子间隙1起始,子间隙2中放电在子间隙1击穿前起始,子间隙2击穿不早于子间隙1击穿;子间隙1流注-先导转化所需临界电荷为0.26μC,与长空气间隙相似;预放电电流幅值、先导发展速度等放电发展特征与长空气间隙存在差异。

关键词：带电作业悬浮导体长空气间隙放电发展过程正极性操作冲击电压

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高速铁路运营安全保障技防体系研究

铁道运输与经济 2024年第7期46卷 151-158页

作者：谢泽张可新李金波中国铁道科学研究院集团有限公司铁道科学技术研究发展中心北京100081

高速铁路技防技术及系统是高速铁路运营的科技安全保障,高速铁路技防系统在体系级深化融合、风险预警与防控一体化以及统筹标准管理等方面,亟需顶层体系战略架构方法深化研究,以提升和优化高速铁路运营安全保障技防能力。针对高速铁路... 详细信息

高速铁路技防技术及系统是高速铁路运营的科技安全保障,高速铁路技防系统在体系级深化融合、风险预警与防控一体化以及统筹标准管理等方面,亟需顶层体系战略架构方法深化研究,以提升和优化高速铁路运营安全保障技防能力。针对高速铁路运营安全保障技防体系发展及建设存在的问题,从高速铁路人防、物防与技防定义和技防体系基础内涵等角度解析技防体系范围边界。依据高速铁路安全及科技发展要求,从规划、管理、系统、创新及融合等方面研究高速铁路技防体系发展规划目标和技防技术实施重点领域。通过深化分析技防体系建设集成总体需求,研究形成运营安全保障技防体系集成架构,并从技防体系集成的服务支撑、功能架构、顶层逻辑交互、物理部署等方面为高速铁路技防体系发展规划提供理论支撑。

关键词：高速铁路运营安全技防体系风险防范发展规划

基于网格型数值天气预报的风电集群日前功率预测方法

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南方电网技术 2024年第6期18卷 51-57,78页

作者：邓韦斯车建峰汪明清鲁聪王皓怀田伟达乔宽龙中国南方电网电力调度控制中心广州510663 新能源与储能运行控制国家重点实验室(中国电力科学研究院有限公司) 北京100192 贵州电网有限责任公司电力调度控制中心贵阳550002

风电集群日前功率预测是省级及以上电网调控中心制定发电计划、促进风电消纳的重要基础之一。风电日前功率预测(次日0时至24时)本质上是构建数值天气预报与实际功率之间的映射模型。充分挖掘数值天气预报气象信息与功率之间的深层映射... 详细信息

风电集群日前功率预测是省级及以上电网调控中心制定发电计划、促进风电消纳的重要基础之一。风电日前功率预测(次日0时至24时)本质上是构建数值天气预报与实际功率之间的映射模型。充分挖掘数值天气预报气象信息与功率之间的深层映射关系是提升风电功率预测精度的重要途径。利用网格型的数值天气预报并采用残差网络建立风电集群预测模型,挖掘风电集群所属空间三维网格型的气象分布与功率的关联关系。以实际运行数据进行仿真,结果显示所提方法在先进性和适应性两个方面均优于现有成熟方法。

关键词：网格型数值天气预报离散型数值天气预报风电集群日前功率预测

基于声阵列时空关联特征融合的不平衡局部放电类型识别方法

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高电压技术 2024年第5期50卷 1913-1922页

作者：王红霞王波张嘉鑫尚宇炜周莉梅刘畅交直流智能配电网湖北省工程中心武汉430072 武汉大学电气与自动化学院武汉430074 丹佛大学电气与计算机工程系丹佛80208 中国电力科学研究院有限公司北京100080 国网四川省电力公司成都供电公司成都610041

麦克风阵列能非接触且灵活地对电力设备局部放电现象进行检测,但现有方法对麦克风阵列的数据特点考虑不足,对局放类型识别的研究不足。针对麦克风阵列数据的关联性特征和不平衡分布特点,首先对麦克风阵列数据的时间关联性和空间关联性... 详细信息

麦克风阵列能非接触且灵活地对电力设备局部放电现象进行检测,但现有方法对麦克风阵列的数据特点考虑不足,对局放类型识别的研究不足。针对麦克风阵列数据的关联性特征和不平衡分布特点,首先对麦克风阵列数据的时间关联性和空间关联性特征进行深入分析。然后,以1维卷积神经网络和压缩-激活关联性挖掘方法为基础,提出基于时空关联特征融合的声阵列数据局部放电类型识别模型。最后,针对麦克风阵列数据类别间分布不平衡问题,使用损失函数调整法和数据分布调整法进行应对。仿真结果表明:相对不考虑关联性的方法,该文所提方法的精确率、召回率提升均大于12%;相对不考虑样本不均衡性方法,该文所用方法在精确率和召回率均提高大于60%,验证了基于声阵列数据的局放类型识别中考虑数据关联性和不平衡性的必要性。

关键词：声阵列局部放电时空关联性特征融合不平衡数据

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基于权重系数校正的火储两阶段联合调频方法

中国电力 2024年第3期57卷 83-94页

作者：王益斌陈飞雄邵振国张抒凌张伟骏李智诚福州大学电气工程与自动化学院(福建省电器智能化工程技术研究中心) 福建福州350108 国网福建省电力有限公司电力科学研究院福建福州350007

随着不确定性可再生能源大规模并网,电网频率特性日益复杂。传统火电机组具有响应时间长、无法准确跟踪指令等问题,亟须利用储能提高火电机组参与自动发电控制(automatic generation control,AGC)调频时的调节性能。首先,针对调频考核规... 详细信息

随着不确定性可再生能源大规模并网,电网频率特性日益复杂。传统火电机组具有响应时间长、无法准确跟踪指令等问题,亟须利用储能提高火电机组参与自动发电控制(automatic generation control,AGC)调频时的调节性能。首先,针对调频考核规则,建立调频性能指标数学模型,并考虑火储系统出力特性,结合改进层次分析法校正调频子指标权重系数,以此构建以调频性能最优为目标的第一阶段优化模型;在此基础上,为了减少储能荷电状态(state of charge,SOC)越限和深度充放情况,以储能SOC偏差最小为目标构建第二阶段优化模型。仿真验证表明:所提的两阶段调频方法能够提高火储联合系统的调频性能和调频收益,同时有效减少储能深度充放情况和工作寿命损耗,提高储能辅助调频服务的可持续性。

关键词：调频辅助服务储能自动发电控制改进层次分析法两阶段调频

计及多储能单元出力水平的风功率波动平抑控制方法

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高电压技术 2024年第1期50卷 182-193,I0018页

作者：常樊睿李勇彭衍建周年光高酉松张曦壬输变电新技术教育部工程研究中心(湖南大学) 长沙410082 国网湖南省电力有限公司经济技术研究院长沙410004

在风电场侧配置电池储能是缓解风电功率波动、提高风电可调控性的有效途径。为满足风功率波动平抑要求,提出了一种计及多储能单元出力水平的风功率波动平抑控制方法,充分考虑多储能单元实时出力能力,在兼顾功率平抑目标的同时实现减小... 详细信息

在风电场侧配置电池储能是缓解风电功率波动、提高风电可调控性的有效途径。为满足风功率波动平抑要求,提出了一种计及多储能单元出力水平的风功率波动平抑控制方法,充分考虑多储能单元实时出力能力,在兼顾功率平抑目标的同时实现减小储能电池能量调用、各储能单元充放电切换次数、放电深度及荷电状态波动区间。首先分析了滤波时间常数对风功率平抑效果以及储能功率分配方法对各单元荷电状态变化的影响;其次引入超短期风功率预测,根据风功率预测数据建立滤波时间常数优化模型,得到滤波时间常数最优解以及最小储能功率指令;然后分析了各储能单元出力水平与功率平抑需求的影响,进一步提出了一种分层复合式储能单元功率分配方法,实现了多储能单元的功率指令分配,避免了各储能单元频繁与过度充放电,有利于延长使用寿命;最后以湖南省某实际风电场为例,通过实际算例验证了所提方法的有效性。

关键词：风功率波动电池储能多储能单元滤波时间常数功率分配风功率预测

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概化峡谷地形风场特性风洞试验

科学技术与工程 2024年第21期24卷 9111-9119页

作者：姚德贵王津宇王超李哲张帅领牛华伟国网河南省电力公司电力科学研究院郑州450052 中国电建集团河南省电力勘测设计院有限公司郑州450007 湖南大学风工程试验研究中心长沙410082

为研究峡谷地形的风场特性,首先对比了4类规范对峡谷地形风压或风速修正的规定;其次,以V形对称坡度概化峡谷地形为研究对象,通过风洞试验,研究了其横断面方向和沿峡谷走向地形风速分布规律,并讨论了风向角对于峡谷地形风速分布的影响。... 详细信息

为研究峡谷地形的风场特性,首先对比了4类规范对峡谷地形风压或风速修正的规定;其次,以V形对称坡度概化峡谷地形为研究对象,通过风洞试验,研究了其横断面方向和沿峡谷走向地形风速分布规律,并讨论了风向角对于峡谷地形风速分布的影响。结果表明:国外规范对峡谷地形风速修正规定较少,国内规范规定的峡谷风速修正系数在1.07~1.22;0°风向角下,风速地形修正系数沿峡谷中轴线基本对称;在测试高度范围内,沿峡谷走向加速区逐渐缩小,减速区逐渐变大,风速地形修正系数极大值逐渐减小,其极值均出现在“H1ZX”横断面,数值分别为1.345和0.456;0°和15°风向角下,沿峡谷走向,风速地形修正系数分别呈“旋涡状”和“山丘状”,减速区位置也不相同;谷底位置处的风速加速效应很有限,仅在峡谷风速入口位置附近存在加速效应,且风速修正系数值最大值小于规范规定最大值(1.22)。

关键词：概化峡谷地形修正系数风场特性风洞试验

计及背靠背柔直运行灵活性的机组组合建模优化方法

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电网技术 2024年第6期48卷 2660-2669,I0120,I0121页

作者：翟鹤峰李豹马骞王子强刘春晓周保荣周鑫南方电网科学研究院有限责任公司广东省广州市510663 中国南方电网电力调度控制中心广东省广州市510663

背靠背柔性直流(后文简称柔直)因其具有降低短路电流、实现潮流快速翻转等优势正逐步应用于实际电力系统问题中,然而,背靠背柔直嵌入的电力系统优化调度问题的研究仍旧十分有限。为充分挖掘背靠背柔直运行灵活性的特性,紧密结合实际工... 详细信息

背靠背柔性直流(后文简称柔直)因其具有降低短路电流、实现潮流快速翻转等优势正逐步应用于实际电力系统问题中,然而,背靠背柔直嵌入的电力系统优化调度问题的研究仍旧十分有限。为充分挖掘背靠背柔直运行灵活性的特性,紧密结合实际工程背景需求,以电力系统典型的机组组合问题为例,提出了一种计及背靠背柔直运行灵活性的机组组合建模优化方法。首先,介绍了基于等值虚拟机建模思路的背靠背柔直优化模型,该模型考虑了背靠背柔直运行时功率调整的各项控制需求,包括功率调节方向、调节次数、功率翻转控制要求以及送电模式关联约束等,既避免了设备频繁动作可能带来的使用寿命缩短的问题,同时又保证了模型优化结果在现场的实际可执行性;其次,结合所构建的背靠背柔直模型提出了一种计及其灵活性的机组组合模型,并给出了该模型相应的转化求解方法。最后,通过对修改的IEEE 14节点、118节点系统的测试分析以及国内某实际电网的应用测试情况,验证了将所提柔直模型纳入机组组合问题进行联合优化的有效性,同时可以在保证系统运行安全性的前提下提升运行的经济性。

关键词：背靠背柔直机组组合功率翻转电力市场等值虚拟机

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高频变压器电磁场-结构力场-声场求解及特性分析

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高电压技术 2024年第10期 4459-4474页

作者：陈彬沈辰轩刘洋靳艳娇万妮娜湖北省输电线路工程技术研究中心(三峡大学) 三峡大学电气与新能源学院先进输电技术全国重点实验室(中国电力科学研究院有限公司) 国网湖北省电力有限公司宜昌供电公司

大容量高频变压器结构紧凑，工作频率为数百Hz到几十kHz，工作波形为方波等非正弦的特殊激励波形。高频变压器电磁、结构、声等多场耦合紧密，运行时出现严重的振动与噪声问题，对高频变压器振动与噪声特性进行精细分析对于其减振降噪... 详细信息

大容量高频变压器结构紧凑，工作频率为数百Hz到几十kHz，工作波形为方波等非正弦的特殊激励波形。高频变压器电磁、结构、声等多场耦合紧密，运行时出现严重的振动与噪声问题，对高频变压器振动与噪声特性进行精细分析对于其减振降噪具有重要意义。为此，该文首先建立高频变压器电磁场-结构力场-声场3维仿真求解模型，明确各物理场的载荷传递过程以及电磁和力学性能参数；然后，采用有限元法得到不同电压激励下变压器铁芯表面时域振动波形与噪声频域特性，并定量评估了纳米晶切割铁芯对受力特性的影响程度；最后，对1台5 kHz/10 kVA高频变压器的振动和噪声进行试验测试，得到正弦和方波电压激励下铁芯振动和噪声数据。由仿真与试验结果可知，高频变压器铁芯拐角处振动较为剧烈且周围产生的噪声也较大；相比于正弦波激励，非正弦波激励下的振动不仅集中发生在2倍频，还存在许多高次谐波分量，同时各个频率段声压级明显增加；不同波形激励下测量点声压级相对误差均在10%以内，验证了仿真模型的准确性。

关键词：电磁-结构-声场分析振动噪声高频变压器电磁振动频域特性振动加速度

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