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变压器绕组和挡油板结构对热点温度的影响规律

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南方电网技术 2024年

作者：邹德旭彭庆军黎文浩洪志湖代维菊云南电网有限责任公司电力科学研究院南方电网科学研究院

变压器热点温度是评估变压器安全运行状况以及负荷能力的重要指标。在相同运行条件下，变压器热点温度更低意味着变压器运行更安全，带载能力更强。变压器绕组结构和挡油板形成的油道结构会给变压器的热点温度带来一定影响。因此，需要... 详细信息

变压器热点温度是评估变压器安全运行状况以及负荷能力的重要指标。在相同运行条件下，变压器热点温度更低意味着变压器运行更安全，带载能力更强。变压器绕组结构和挡油板形成的油道结构会给变压器的热点温度带来一定影响。因此，需要构建变压器热点温度仿真模型，在建模时绘制不同结构的绕组和挡油板形成的油道来探究变压器内部结构对热点温度的影响。然而，变压器绕组和挡油板结构是复杂多变的，建模的画图时间比较长，直接画不同结构的模型费时极长。提出了一种基于SpaceClaim脚本语言的参数化建模的方法，将变压器相关结构和位置参数设置为可改变的变量，并通过运行脚本语言自动建模，从而实现变压器的快速建模。基于本文提出参数化建模方法，绘制不同绕组和挡油板结构的变压器模型，并通过有限体积法计算得到不同绕组和油道结构下的变压器热点温度分布。本文研究对指导变压器绕组和油道结构的设计具有重大意义。

关键词：变压器热点温度参数化建模结构参数有限体积法

基于深度强化学习的电动汽车有序充电优化方法

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南方电网技术 2024年

作者：喻磊谈竹奎王扬刘通肖宁肖小兵欧俊杰林心昊陈千懿南方电网科学研究院贵州电网有限责任公司电力科学研究院

针对大规模电动汽车无序接入电网引发的用户充电开销大和电网负荷波动加剧等问题，提出了基于深度强化学习(deep reinforcement learning, DRL)的电动汽车充电行为优化方法。首先，以最小化电网负荷波动和用户充电费用为目标，建立电动... 详细信息

针对大规模电动汽车无序接入电网引发的用户充电开销大和电网负荷波动加剧等问题，提出了基于深度强化学习(deep reinforcement learning, DRL)的电动汽车充电行为优化方法。首先，以最小化电网负荷波动和用户充电费用为目标，建立电动汽车有序充电优化调度模型。其次，将电动汽车的充电行为构建为马尔科夫决策过程(Markov decision process,MDP)，根据电网负荷预测信息和分时电价对充电时段进行优先级评定，并根据优先级控制电动汽车充电行为。通过双延迟深度确定性策略梯度(twindelayeddeep deterministicpolicy gradient,TD3)算法对电动汽车有序充电策略进行快速优化。最后，通过算例验证了所提方法在减少用户的充电开销和配电网的负荷波动的有效性。

关键词：电动汽车深度强化学习有序充电优先级评定

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基于无人机机载AI模块的电力巡检技术

沈阳工业大学学报 2024年第1期46卷 49-53页

作者：王昊丁国斌杨家慧南方电网数字电网研究院有限公司广东广州510700 广州致讯信息科技有限责任公司研发部广东广州510700

针对输电线路无人机巡检实时性和准确性的要求,深入研究了YOLOv3目标检测算法在无人机巡检机载AI模块中的应用。利用将目标检测候选区选取和对象识别合二为一的YOLOv3算法,结合多尺度特征融合方式实现了目标检测的高准确性和实时优化,... 详细信息

针对输电线路无人机巡检实时性和准确性的要求,深入研究了YOLOv3目标检测算法在无人机巡检机载AI模块中的应用。利用将目标检测候选区选取和对象识别合二为一的YOLOv3算法,结合多尺度特征融合方式实现了目标检测的高准确性和实时优化,并采用残差块解决了模型退化问题。输电线路绝缘子检测结果表明:YOLOv3算法平均精度可达90%,相同条件下YOLOv3算法平均处理速度约为Faster RCNN算法的3.2倍,约为SSD算法的1.6倍。

关键词：无人机巡检目标检测图像识别多尺度特征融合残差块输电线路实时性

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10kV宽频直流电压互感器设计

南方电网技术 2024年

作者：钟立华潘峰李金莉纪伊琳宋宏天林晓明南方电网科学研究院广东电网有限责任公司计量中心广东省电网智能量测与先进计量企业重点实验室

10kV阻容分压原理的直流电压互感器在实际工况下的阻容匹配关系不易满足，使其响应带宽不能满足要求。基于10kV阻容分压原理的直流电压互感器在实际工况下的等效电路及其参数，建立了实际工况下的频率特性传递函数模型，分析了直流电压... 详细信息

10kV阻容分压原理的直流电压互感器在实际工况下的阻容匹配关系不易满足，使其响应带宽不能满足要求。基于10kV阻容分压原理的直流电压互感器在实际工况下的等效电路及其参数，建立了实际工况下的频率特性传递函数模型，分析了直流电压分压比和频率特性的影响因素，获得了分压电阻初始精度对直流电压分压比影响程度、分压电容初始精度和杂散电容对频率特性影响程度的定量结果。提出在阻容分压器低压臂并联阻容匹配单元的解决方法，结合阻容分压器分压主体电阻电容参数的选取，通过匹配电阻可校准直流电压分压比，通过匹配电容补偿直流电压互感器的频率特性。最后，进行了样机试验，结果表明匹配电阻将直流电压分压比10000:5.015校准到了设计值10000:5，匹配电容使10kV直流电压互感器在50Hz-3kHz的带宽内幅值误差从高达14%降低到接近1%。

关键词：直流电压互感器阻容分压器阻容匹配频率特性

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基于零磁通原理的宽量程电流互感器传变特性

南方电网技术 2024年

作者：张鼎衢杨路肖勇宋强王保帅王岩邢立坤南方电网科学研究院广东电网有限责任公司计量中心广东省电网智能量测与先进计量企业重点实验室

“双碳”背景下新能源分布式电源大规模并网，由于其间歇性和宽量程负荷的特点，使新能源并网点处的电流信号呈现宽动态变化范围的特征。传统电流互感器在一次电流远小于额定电流时容易因为铁芯励磁不足和初始磁导率低而发生误差越限，... 详细信息

“双碳”背景下新能源分布式电源大规模并网，由于其间歇性和宽量程负荷的特点，使新能源并网点处的电流信号呈现宽动态变化范围的特征。传统电流互感器在一次电流远小于额定电流时容易因为铁芯励磁不足和初始磁导率低而发生误差越限，在一次电流超过额定电流时又因为可能进入铁芯饱和区而导致精度降级，难以实现电能的准确计量。为使电流互感器同时满足高精度和宽量程，提出了一种基于电动势补偿的无源零磁通复合铁芯电流互感器，通过二次绕组在主、辅铁芯上的不等匝数绕制和补偿绕组的引入，并根据主、辅铁芯的磁场分布特征选取不同的铁芯结构和材料，使主铁芯工作在近似零磁通的状态。推导该结构电流互感器的控制框图和传递函数，并结合仿真分析和实验验证，结果表明该种结构的电流互感器在一次额定电流的0.1%～200%范围内均满足0.1级电流互感器的精度要求，为新能源背景下电力系统中宽动态变化范围电流信号测量提供一种可能的解决方案。

关键词：电流互感器宽量程零磁通电动势补偿复合铁芯

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电网设备防御强电磁脉冲试验平台建设研究

南方电网技术 2024年

作者：厉天威刘磊贾磊田君杨李恩文范才进冯瑞发李海勇蒋连钿南方电网科学研究院广西电网有限责任公司电力调度控制中心

国家层面四次成立电磁脉冲委员会并积极推进强电磁脉冲(HEMP)防御计划，南网公司高度重视电网设施遭受强电磁脉冲攻击风险，为加强电网安全防御并提升供电可靠性，亟需建立电网设备防御强电磁脉冲试验平台开展相关试验研究。本文首先研... 详细信息

国家层面四次成立电磁脉冲委员会并积极推进强电磁脉冲(HEMP)防御计划，南网公司高度重视电网设施遭受强电磁脉冲攻击风险，为加强电网安全防御并提升供电可靠性，亟需建立电网设备防御强电磁脉冲试验平台开展相关试验研究。本文首先研究了强电磁脉冲试验平台功能定位和总平面布置方案，然后依次从场区用电和试验电源、电磁屏蔽室和控制室建设、发输电设备和输电线路配置、接地网设计、消防和给排水等方面开展研究和建设，最后进行设备的现场调试和电磁环境测试等。面向电网设备的强电磁脉冲平台在国内首次建立，完全满足强电磁脉冲各项试验需求，为强电磁脉冲产生和传播特性、对电网主设备和控制保护设备影响规律、防御装置研发等研究提供平台保障。

关键词：强电磁脉冲电网设备安全防御平台建设屏蔽室

高压交流输电线路与并行埋地管道安全距离计算模型

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油气储运 2024年第7期43卷 778-786页

作者：朱文卫许成昊王兴华梁爱武广东电网有限责任公司

【目的】中国经济的蓬勃发展加快了公共能源走廊的形成,由于架空线路与油气管道在工程选址上的趋同性,两者交叉跨越、近距离并行或相互靠近的现象十分普遍,由电磁感应引起的管道交流腐蚀问题日益严重,可能导致油气泄漏与火灾爆炸事故,... 详细信息

【目的】中国经济的蓬勃发展加快了公共能源走廊的形成,由于架空线路与油气管道在工程选址上的趋同性,两者交叉跨越、近距离并行或相互靠近的现象十分普遍,由电磁感应引起的管道交流腐蚀问题日益严重,可能导致油气泄漏与火灾爆炸事故,造成严重的经济损失与人员伤亡。【方法】针对这一问题,选取常见的35 kV、110 kV、220 kV、500 kV共4个电压等级的输电线路为研究对象,利用CDEGS数值仿真软件建立电磁干扰模型,采用单一变量法计算不同工况条件下的“管-线”交流干扰,以交流电流密度30 A/m^(2)为判断指标,得到并行区域内高压交流输电线路与埋地管道之间的极限接近距离(安全距离)。【结果】随着“管-线”并行长度增加,安全距离逐渐增大,当并行长度超过20 000 m后,安全距离的变化幅度很小;随着土壤电阻率升高,35 kV输电线路与管道间的安全距离逐渐减小,110 kV及以上电压等级下的安全距离整体呈先增大后减小的规律;在同一电压等级下,单回塔型电路的安全距离均小于双回塔型电路。【结论】针对实际工程中输电线与管道之间位置关系复杂的情况,通过模型等效的方式进行“化曲为直”,根据管道在路径过程中出现转折点的数目不同提出曲折管道与高压交流输电线等效间距计算方法,并将计算结果与模拟数据进行对比,验证了该模型的有效性。

关键词：曲折管道交流干扰安全限值安全距离等效模型

基于土壤离子化的雷击输电线对管道干扰风险评估

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油气储运 2024年

作者：朱文卫许成昊王兴华梁爱武广东电网有限责任公司

【目的】随着中国能源跨区域调配事业的蓬勃发展，输电线路与油气管道建设进入了飞速发展的新阶段，两者共用同一能源“公共走廊”的现象较为常见，导致“管-线”间的交流干扰问题日益突出。特别是当输电线路遭受雷击灾害时，高额雷电... 详细信息

【目的】随着中国能源跨区域调配事业的蓬勃发展，输电线路与油气管道建设进入了飞速发展的新阶段，两者共用同一能源“公共走廊”的现象较为常见，导致“管-线”间的交流干扰问题日益突出。特别是当输电线路遭受雷击灾害时，高额雷电流注入土壤，导致处于受击杆塔接地装置附近的埋地管道受到很强的雷击过电压，可能造成管道绝缘涂层烧蚀、击穿，引发火灾、爆炸等事故，威胁生产安全。【方法】为对靠近输电线的管道进行有效安全评估，通过对不同阻值的土壤样本进行雷电流浪涌冲击，得到不同电压冲击下的土壤电阻率，进一步分析土壤发生离子化时其阻值的变化情况，根据所得结果构建包含土壤离子化区域的电磁干扰模型。【结果】结合电磁干扰分析软件进行管道涂层干扰电压计算，对比发现土壤发生离子化后，涂层受到的干扰电压远大于未考虑土壤离子化时的结果，雷击灾害引起的土壤离子化是影响管道涂层干扰电压大小的重要因素，在进行干扰分析的过程中不容忽视。【结论】基于考虑土壤离子化的电磁干扰模型展开计算，以3层PE涂层的耐压限值为109 kV作为安全限值，得到了不同土壤初始阻值下的“管-线”安全距离，并结合接触管道人员的人身安全以及管壁金属烧蚀损伤的风险评估，进一步验证了离子化安全距离的可靠性。

关键词：输电线路埋地管道雷击土壤离子化风险评估

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基于延时补偿的新能源惯性时间常数评估方法

电力系统自动化 2024年第8期48卷 101-110页

作者：朱介北朱学科陈彬彬俞露杰聂川杰黄伟煌郭铸天津大学电气自动化与信息工程学院天津市300072 广西电网有限责任公司广西壮族自治区南宁市530023 南方电网科学研究院有限责任公司广东省广州市510663

新能源惯量响应正逐步成为并网规程的新要求及辅助服务市场的新产品,其惯量响应性能的测试与惯性时间常数的评估,有助于满足相应并网规程要求和清算辅助服务产品经济效益,但惯量响应性能测试标准中未涉及惯性时间常数的评估方法。为此,... 详细信息

新能源惯量响应正逐步成为并网规程的新要求及辅助服务市场的新产品,其惯量响应性能的测试与惯性时间常数的评估,有助于满足相应并网规程要求和清算辅助服务产品经济效益,但惯量响应性能测试标准中未涉及惯性时间常数的评估方法。为此,文中提出了一种基于延时补偿的新能源惯性时间常数评估方法。首先,基于电网模拟器生成系统可能存在的频率变化率和频率偏移量,依据惯量关键评价指标合理选取全动态过程分析的时间节点,以提高分析精度;然后,对惯量响应过程中的有功功率-频率延迟环节进行计算和补偿,以消除延迟造成的评估误差;最后,设计了一种依据差分化同步机摇摆方程的惯量连续评估算法,实现对新能源惯量的准确评估。在RT-LAB半实物平台搭建了新能源惯量评估实验环境,验证了所提算法在不同延时场景下评估结果的准确性。

关键词：新能源惯量响应评估方法延时补偿