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智能无人机巡线机器人复合系统关键技术研究

机械设计与制造 2024年

作者：鲁杰张兆广宋新利侯力枫国网冀北电力有限公司承德供电公司

本文结合巡线机器人物理、机械、电气特性，研究适于搭载的多旋翼无人机平台，并结合巡线机器人的放置和回收特征，研究自动识别与自动对接、自动放置和自动回收方案。开发了一套复杂的一体化智能系统，在整个研发过程中，对无人机机载A... 详细信息

本文结合巡线机器人物理、机械、电气特性，研究适于搭载的多旋翼无人机平台，并结合巡线机器人的放置和回收特征，研究自动识别与自动对接、自动放置和自动回收方案。开发了一套复杂的一体化智能系统，在整个研发过程中，对无人机机载AI前端自动识别与控制、导航与精确定位、无人机平台搭载接口、巡线机器人结构模块、巡视扫描装置、任务自主规划等部分进行优化和改进，并且在结构与功能之间保证了很好的协调性和适用性，适应未来输电线路智能巡检趋势的要求。

关键词：巡线机器人多旋翼无人机放置和回收智能系统识别与控制

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配网联络线路图拓扑模型自动生成算法

河北师范大学学报(自然科学版) 2024年

作者：李强马卫姚远胡润武陈立新国家电网新疆电力有限公司昌吉供电公司

为降低配网联络线路图拓扑模型自动生成误差,提高配网联络线路图拓扑模型完整性,提出基于关联规则的配网联络线路图拓扑模型自动生成算法.基于关联规则算法,分析配网联络线路图拓扑对象属性与关系,构建联合概率分布模型,描述节点间的独... 详细信息

为降低配网联络线路图拓扑模型自动生成误差,提高配网联络线路图拓扑模型完整性,提出基于关联规则的配网联络线路图拓扑模型自动生成算法.基于关联规则算法,分析配网联络线路图拓扑对象属性与关系,构建联合概率分布模型,描述节点间的独立性和相关性,分析各个拓扑节点间的联络有效性.根据母线位置确定所生成的拓扑的结构边框的大小,采用最小树生成算法建立全矩阵,保证配电网拓扑的无方向性,确定每个节点的初始坐标,并计算站内相对位置,以网络连通图为基础,自动生成配网联络线路图拓扑模型.初始化处理配网空间数据库中的变电站表、开关表、环网柜表运行数据,仿真测试结果表明,所设计的算法可以有效生成线路拓扑结构,减少生成误差,为配网联络线路图拓扑模型的完整性和应用效果提供保证.

关键词：关联规则配网联络线路图拓扑模型自动生成初始化联合概率

换相失败场景下虚拟惯性控制对风火打捆送端系统暂态过电压的影响分析

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电网技术 2024年

作者：裴林王彤赵伟王灿王佳明孙奕国网北京城区供电公司新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 国家电网有限公司华北分部

在直流系统换相失败期间，虚拟惯性控制在响应直驱风机并网点频率的同时，风机有功出力的改变将影响送端暂态过电压。为了分析虚拟惯性控制对送端暂态过电压的影响并指导虚拟惯性参数的选取，本文结合送端有功偏差量与无功偏差量的暂态... 详细信息

在直流系统换相失败期间，虚拟惯性控制在响应直驱风机并网点频率的同时，风机有功出力的改变将影响送端暂态过电压。为了分析虚拟惯性控制对送端暂态过电压的影响并指导虚拟惯性参数的选取，本文结合送端有功偏差量与无功偏差量的暂态变化特点，分析了风火打捆经直流送出系统场景下，换相失败期间整流侧换流母线暂态电压变化全过程。换相失败期间直流有功传输减小引起送端频率突增，虚拟惯性控制将减小风机发出的有功功率。通过分析表明，风机有功出力的减小将增大送端火电机组所在线路的有功偏差量，从而恶化送端暂态过电压。最后通过PSCAD平台，对上述内容进行了仿真验证，并分析了虚拟惯性控制比例、微分系数对过电压峰值的影响。得出虚拟惯性比例系数越大，火电机组所在线路的有功偏差量将越大，进而恶化送端暂态过电压的结论。

关键词：风火打捆换相失败直驱风机过电压虚拟惯性比例系数

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海拔高度对导线负极性直流电晕特性的影响

高电压技术 2024年

作者：张延泽刘洋龙涛廖正海徐吉来刘永聪武汉大学电气与自动化学院电网环境与保护全国重点实验室国家电网江苏省电力有限公司南京供电分公司中国电力科学研究院有限公司国家电网江苏省电力有限公司苏州供电分公司

直流线路电晕效应引发的电磁环境问题是线路结构设计和导线选型的关键制约因素，而目前针对海拔高度对负极性直流电晕效应影响的研究，大多未能将放电微观过程和宏观特性相联系，相关机理和规律尚不完善。基于流体动力学理论，文中分析... 详细信息

直流线路电晕效应引发的电磁环境问题是线路结构设计和导线选型的关键制约因素，而目前针对海拔高度对负极性直流电晕效应影响的研究，大多未能将放电微观过程和宏观特性相联系，相关机理和规律尚不完善。基于流体动力学理论，文中分析了海拔对电晕放电参数及微观特性的影响；利用小电晕笼和高频电流测量系统，在20m ～ 4320m范围内7个不同海拔点进行试验，采集了不同海拔下包括电晕电流脉冲、无线电干扰和可听噪声水平等在内的放电宏观特性参数数据，并获得了考虑海拔影响的电晕效应拟合函数关系。结果表明：海拔升高，电晕电流脉冲幅值和重复频率均增大。电晕电流平均值与导线表面场强的幂函数成正比，比例系数为海拔高度的分段线性函数。无线电干扰和可听噪声也增大，与电晕电流平均值之间呈幂函数关系，且随海拔高度变化而变化。

关键词：海拔高度直流电晕特性流体动力学模型无线电干扰可听噪声

新型电力系统下多元资源发电容量充裕性评估与保障机制

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电力系统自动化 2024年第11期48卷 77-87页

作者：黄海涛贾秀锋程凯许佳丹上海电力大学电气工程学院上海市200090 国家电网公司华东分部上海市200120 国网浙江省电力有限公司温岭市供电公司浙江省温岭市317500

为了适应新型电力系统下容量资源多元化新趋势与投资激励新要求,针对中国发电容量充裕性保障机制建设问题,构建了考虑源储荷多元资源的容量补贴价格机制与容量评估方法。首先,基于边际发电成本理论,揭示了纯电能量市场“缺钱问题”与容... 详细信息

为了适应新型电力系统下容量资源多元化新趋势与投资激励新要求,针对中国发电容量充裕性保障机制建设问题,构建了考虑源储荷多元资源的容量补贴价格机制与容量评估方法。首先,基于边际发电成本理论,揭示了纯电能量市场“缺钱问题”与容量定价原理,提出容量补贴价格制定方法,引入容量调整系数有效激励投资。然后,紧密结合源储荷资源为系统峰荷容量提供支撑的不同特征,建立风光水可再生电源和新型储荷主体有功出力与调度模型,与两态法融合构建各类元件模型,采用序贯蒙特卡洛模拟建立了多元化资源充裕容量的可靠性评估方法。在此基础上,提出分类差别实用化评估方法,克服风光储荷传统评估方法的缺陷,较为科学地反映各类资源对容量支撑的实际贡献,兼顾计算简单透明。最后,算例验证表明,该机制能够实现公平补偿,提供科学的发电投资信号并确保回收,保障发电容量充裕与电价稳定,并且实用化评估方法较好平衡了评估精度与政策实施间的关系。

关键词：新型电力系统发电容量充裕性保障机制容量补贴电价评估源储荷

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基于电动汽车换电站的配网解列下弹性提升策略的探索研究

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储能科学与技术 2024年

作者：张添奥陈永翀杨奕贤祁宏吴钢国家电网北京市电力公司海淀供电公司清华四川能源互联网研究院

近年来频发的自然灾害严重威胁了配电网的安全运行，而电动汽车换电站内储能电池具有易运输的特性。为提升应急供电场景下配电网弹性，本文提出了一种运输换电站储能电池的运行调度方法。首先，以应急场景下系统最小运行成本为目标，综... 详细信息

近年来频发的自然灾害严重威胁了配电网的安全运行，而电动汽车换电站内储能电池具有易运输的特性。为提升应急供电场景下配电网弹性，本文提出了一种运输换电站储能电池的运行调度方法。首先，以应急场景下系统最小运行成本为目标，综合考虑负荷损失成本、发电成本与交通运输成本构建了含电动汽车运输交通网络的配电网络优化模型。然后，针对模型中的非线性部分展开分析，将优化问题转换为便于求解的线性混合整数优化问题，并通过算例验证了所提策略的有效性。在一定边界条件下，所提方法可智慧化调度可换电式电动汽车，将能量充足地区的储能电池调度至能量紧缺区域，降低了应急情况下电力系统运行成本，提升了电力系统整体的运行弹性。

关键词：应急场景换电站移动储能电力系统弹性线性混合整数优化

小级差需求下基于故障首半波比较的快速电流保护

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电力自动化设备 2024年第6期44卷 153-160,201页

作者：李振兴朱益王扬赜陈艳霞皮志勇翁汉琍三峡大学新能源微电网湖北省协同创新中心湖北宜昌443002 国家电网北京市电力公司电力科学研究院北京100075 国网湖北省电力有限公司荆门供电公司湖北荆门448000

基于时间级差配合的梯级电流保护受限于出口线路保护动作时间,为缩短保护研判时间,提升配电网多级配合能力,提出一种小级差需求下基于故障首半波比较的快速电流保护方法。对传统电流保护动作时间进行分析,采用整定值构建模板曲线,与故... 详细信息

基于时间级差配合的梯级电流保护受限于出口线路保护动作时间,为缩短保护研判时间,提升配电网多级配合能力,提出一种小级差需求下基于故障首半波比较的快速电流保护方法。对传统电流保护动作时间进行分析,采用整定值构建模板曲线,与故障电流采样值进行多点动态比较,基于有效值爬坡效应及采样值越限效应构建新的保护启动判据、考虑保护算法延迟及干扰点的影响构建新的动作判据,综合加快电流保护判别速度。利用PSCAD/EMTDC软件仿真验证了所提方法在不同类型故障、不同故障时刻、负荷突增、干扰影响等工况下的有效性,结果表明所提方法的动作时间不超过10 ms,有利于小级差更加灵活和可靠的整定。

关键词：多级配电网小级差快速电流保护继电保护模板曲线电流采样值

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自动驾驶环境下交通-配电网协同优化运行

电力自动化设备 2024年第9期44卷 73-80页

作者：卢志刚隋璐蔡瑶孔祥兴程慧琳刘东泽燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004 国网河北省电力有限公司石家庄供电公司河北石家庄050000 国网冀北电力有限公司唐山市丰润区供电分公司河北唐山063000

为深入分析耦合电力-交通网在混行条件下产生的协同优化效果,提出自动驾驶环境下交通-配电网协同优化策略。建立智慧交通-配电系统协同运行框架,并分析自动驾驶与人工驾驶汽车的行驶特性,构建基于变分不等式的交通网动态混合均衡模型;... 详细信息

为深入分析耦合电力-交通网在混行条件下产生的协同优化效果,提出自动驾驶环境下交通-配电网协同优化策略。建立智慧交通-配电系统协同运行框架,并分析自动驾驶与人工驾驶汽车的行驶特性,构建基于变分不等式的交通网动态混合均衡模型;结合基于二阶锥规划的配电网动态最优潮流模型,设计两阶段迭代求解算法实现耦合网络协同运行仿真。通过与现有单一车型场景及非协调运行情况对比分析,探究在需求高峰时段混行环境下的优化运行效果,最终结果证明了所提协同优化策略的优越性,使得网络综合运行成本相较现有场景有了显著降低,实现了自动驾驶汽车渗入这一新场景下的耦合网络优化运行。

关键词：自动驾驶汽车人工驾驶汽车交通-配电网混合均衡协同优化运行

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基于生成对抗网络和改进均值漂移聚类的微电网运行场景生成方法

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电力系统及其自动化学报 2024年

作者：万志伟张翼王聪崔凯金强石方迪国网经济技术研究院有限公司国家电网有限公司国网河北省电力有限公司石家庄供电公司国网上海市电力公司

微电网规划和运行调度中涉及对大量源荷运行场景的建模和分析，场景选取的合理性对规划和调度模型的计算效率和可靠性有重要影响。为此，本文提出一种微电网典型运行场景生成方法，无需事先假定随机变量分布类型，直接通过生成对抗网络... 详细信息

微电网规划和运行调度中涉及对大量源荷运行场景的建模和分析，场景选取的合理性对规划和调度模型的计算效率和可靠性有重要影响。为此，本文提出一种微电网典型运行场景生成方法，无需事先假定随机变量分布类型，直接通过生成对抗网络算法得到光伏出力和负荷需求时序场景，并利用自相关系数和累计概率分布等指标评价生成数据的优劣。在此基础上，考虑数据的总量特征和时序特征，通过改进均值漂移聚类算法对海量场景进行缩减，得到光伏出力和负荷需求的典型日时序曲线以及相应的权重。最后，基于我国西北地区实测数据进行仿真分析，结果表明所提方法能够有效简化原始海量场景，兼顾场景的计算复杂度和精度。

关键词：微电网场景生成生成对抗网络均值漂移聚类场景缩减