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附加频率控制下并网换流器的动态惯量及其量化评估

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电力系统自动化 2024年第8期48卷 131-140页

作者：陈湘付强宾子君肖先勇孔祥平四川大学电气工程学院四川省成都市610044 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏省南京市211103

新能源大规模并网显著降低了交流系统惯量,并网换流器参与频率控制成为提升频率稳定性的重要手段。基于传递函数模型推导了附加频率控制下并网换流器的动态惯量,发现其受惯量设计参数和其他控制环节的共同影响,呈现时变特性,但是将其简... 详细信息

新能源大规模并网显著降低了交流系统惯量,并网换流器参与频率控制成为提升频率稳定性的重要手段。基于传递函数模型推导了附加频率控制下并网换流器的动态惯量,发现其受惯量设计参数和其他控制环节的共同影响,呈现时变特性,但是将其简化为与同步发电机旋转惯量类似的常数会导致分析误差。为此,面向定直流电压控制和定功率控制这两类主流的并网换流器控制方式,提出了附加频率控制下并网换流器动态惯量的量化评估方法,分析了控制参数、运行工况和系统特性等不同因素对惯量的影响机制,得到了有功控制外环会显著改变原有设计惯量的结论,需重点关注其控制参数导致的惯量偏差。最后,基于在Simulink中搭建的时域仿真模型,验证了所提传递函数模型及惯量量化评估方法的正确性和有效性。

关键词：新能源并网换流器频率控制惯量量化评估

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基于Pisarenko谐波分解的电力电缆缺陷定位方法

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南方电网技术 2024年

作者：冯杰王大兴赵兴虹周凯唐志荣四川蜀能电科能源技术有限公司国网四川省电力公司电力科学研究院四川大学电气工程学院

近年来，频域反射法（FDR）已被广泛应用于电力电缆的缺陷检测中。然而，行波的多反射和反射系数谱的非周期性，导致FDR的定位谱图存在伪峰，这容易造成对定位缺陷的造成严重的误判。本文提出一种基于Pisarenko谐波分解的电缆缺陷定位... 详细信息

近年来，频域反射法（FDR）已被广泛应用于电力电缆的缺陷检测中。然而，行波的多反射和反射系数谱的非周期性，导致FDR的定位谱图存在伪峰，这容易造成对定位缺陷的造成严重的误判。本文提出一种基于Pisarenko谐波分解的电缆缺陷定位新方法，该方法采用线性差分模型对反射系数谱的概率密度分布进行拟合并构造一个自回归移动平均（ARMA）模型，以替换传统FDR中的快速傅里叶变换（FFT）。该方法有效克服了电缆的中的衰减、多反射以及色散效应对电缆缺陷定位造成的影响。然后，采用Pisarenko谐波分解法来估计反射系数谱中的所有频率，并进一步完成对缺陷的精确定位。理论上，Pisarenko谐波分解法是一种参数估计法，相比于非参估计的FFT具有更高的分辨率。最后，通过仿真数据和现场58 km海底电缆的数据对所提方法进行验证。结果表明，不仅能削弱伪峰对缺陷定位的影响，还能提高定位分辨率。

关键词：反射系数谱 Pisarenko谐波分解缺陷定位频域反射法

考虑新能源配网三相不平衡治理的电动汽车充电策略

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电网技术 2024年第9期48卷 3663-3672,I0042,I0043页

作者：黄晶王秀丽邵成成唐伦王一飞西安交通大学电气工程学院陕西省西安市710049 国网四川省电力公司四川省成都市610041 国家电网有限公司西北分部陕西省西安市710049

针对大规模电动汽车和新能源并网引发的三相不平衡问题,提出考虑中压配网三相不平衡治理的电动汽车充电策略。首先,分别建立了电动汽车聚合商模型和多相配网模型;其次,提出三相平衡激励机制,鼓励电动汽车自发地帮助改善三相电压不平衡;... 详细信息

针对大规模电动汽车和新能源并网引发的三相不平衡问题,提出考虑中压配网三相不平衡治理的电动汽车充电策略。首先,分别建立了电动汽车聚合商模型和多相配网模型;其次,提出三相平衡激励机制,鼓励电动汽车自发地帮助改善三相电压不平衡;然后,以最大化电动汽车利益为目标,考虑电动汽车充电约束和配网安全约束,建立电动汽车充电确定性优化模型;并进一步基于鲁棒优化理论研究新能源出力不确定性,建立电动汽车充电鲁棒优化模型;最后,采用改编的IEEE 13节点配网进行仿真验证。结果表明,所提出的充电策略能够有效降低配网三相电压不平衡与电动汽车用户成本,并在新能源出力不确定时保证配网的安全运行。

关键词：电动汽车新能源三相不平衡有序充电不确定性鲁棒优化

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基于故障因子的用电采集设备状态评估方法

供用电 2024年第9期41卷 98-106页

作者：唐冬来李擎宇周强龚奕宇谢飞周朋康乐四川思极科技有限公司四川成都610047 国网四川省电力公司四川成都610041 国网信息通信产业集团有限公司北京102200

用电采集设备是指对配电变压器、终端用户等电耗数据进行采集的装置,其运行状态将直接影响到客户用电数据采集的稳定性。为解决用电采集设备运行状态评估中,因缺少异常原因追溯分析而导致评估准确率低的问题,提出了一种基于故障因子的... 详细信息

用电采集设备是指对配电变压器、终端用户等电耗数据进行采集的装置,其运行状态将直接影响到客户用电数据采集的稳定性。为解决用电采集设备运行状态评估中,因缺少异常原因追溯分析而导致评估准确率低的问题,提出了一种基于故障因子的用电采集设备状态评估方法。首先,采用隐马尔可夫模型提取用电采集设备评估规则制度中的红线信息,并对用电采集设备数据进行预处理,消除异常数据对评估带来的影响;其次,通过对用电采集设备异常原因进行密度聚类,形成用电采集设备运行状态评估指标和故障影响因子权重,并进行评估;最后,在某省计量中心进行了验证,其运行状态评估准确率为99.56%。所提方法能有效提高用电采集设备的评估准确率。

关键词：故障因子用电采集设备状态评估隐马尔可夫密度聚类评估指标

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甘肃积石山6.2级地震750kV避雷器震害统计及损伤机理分析

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高电压技术 2024年

作者：石高扬薛志航谢强刘凡同济大学土木工程学院国网四川省电力公司电力科学研究院

变电站避雷器在地震作用下具有较高的易损性。2023年12月18日，甘肃积石山发生MS6.2级地震，造成750kV变电站的避雷器破坏。为了研究750kV避雷器的地震破坏机理，本文对该变电站进行了震害现场调研，给出了避雷器不同的破坏现象和地震... 详细信息

变电站避雷器在地震作用下具有较高的易损性。2023年12月18日，甘肃积石山发生MS6.2级地震，造成750kV变电站的避雷器破坏。为了研究750kV避雷器的地震破坏机理，本文对该变电站进行了震害现场调研，给出了避雷器不同的破坏现象和地震易损性，采用有限元分析模拟地震作用下避雷器的地震响应，分析震害机理，给出抗震性能提升措施。结果表明：避雷器的破坏模式有根部法兰处瓷套断裂、顶部导线牵拉变形、以及相邻设备碰撞引起的短路故障等；避雷器瓷套根部的应力响应随着支架刚度的增加呈现出先下降后保持水平的趋势，电流互感器-避雷器耦联结构的基频差异导致设备顶端相对位移过大进而引起导线牵拉破坏；采用格构式钢支架和减隔震装置可以增加避雷器的地震安全系数，提升电气设备的抗震性能。

关键词：积石山地震避雷器震害调研损伤机理减隔震措施

土壤冻结时考虑导体传热的接地装置散流失效模型

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中国电机工程学报 2024年

作者：袁涛常飞童司马文霞任健行范荣全曾文慧输变电装备技术全国重点实验室(重庆大学) 国网四川省电力公司

西藏地区新能源送出走廊不可避免的会途经极寒冻土地区，接地装置面临着冻结失效的风险。以往的研究中，接地装置散流性能计算前提是将冻土考虑成静态水平分层结构，忽略了接地装置与杆塔相连时整体的散热效应对土壤冻结结构的影响，导... 详细信息

西藏地区新能源送出走廊不可避免的会途经极寒冻土地区，接地装置面临着冻结失效的风险。以往的研究中，接地装置散流性能计算前提是将冻土考虑成静态水平分层结构，忽略了接地装置与杆塔相连时整体的散热效应对土壤冻结结构的影响，导致实际运行中接地装置散流性能分析不准确。因此，该文首先建立考虑接地导体传热的土壤水热场耦合模型，计算得到了杆塔散热条件下土壤的冻结结构；然后在此冻结结构下构造了接地装置冲击散流失效模型；最后利用该模型与传统模型对比，探究了接地导体的半径、长度和土壤初始温度等因素对接地装置散流性能的影响。研究表明，由于接地导体具有良好的导热性能，其所接触的土壤易形成局部冻结，与传统模型相比，-10℃低气温下相同接地装置失效时刻提前约18天；若低温持续时间相同，半径6mm的单根垂直接地导体达到3.3m就不会失效，而传统模型下则是1.6m，相差约两倍。此外减小接地导体半径或降低接地导体导热系数均可减缓局部冻结。

关键词：土壤冻结过程冲击接地电阻局部冻结结构低温接地装置失效

基于二次重构分解去噪及双向长短时记忆网络的极端天气下超短期电力负荷预测

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电网技术 2024年

作者：钟燕王军宋戈吴波王涛西华大学电气与电子信息学院国网四川省电力公司成都市供电局

极端天气事件的发生会导致电力负荷产生突增或突降，对电网的稳定性和供电能力带来挑战。然而，现有的超短期负荷预测方法对极端天气下非线性和动态变化的负荷特征预测能力有限。为应对极端天气下负荷突变性强及波动剧烈导致的预测精度... 详细信息

极端天气事件的发生会导致电力负荷产生突增或突降，对电网的稳定性和供电能力带来挑战。然而，现有的超短期负荷预测方法对极端天气下非线性和动态变化的负荷特征预测能力有限。为应对极端天气下负荷突变性强及波动剧烈导致的预测精度降低的问题，本文提出了一种考虑极端天气的二次重构分解去噪和BiLSTM的超短期电力负荷预测方法。首先，利用最大信息系数选取出能够最大程度反映对负荷的影响的气候特征。然后，通过二次重构分解去噪方法提取到负荷多个频段的特征，降低数据复杂性，为BiLSTM模型提供更干净和信息量更清晰的输入序列，从而改善模型的训练效果和预测能力。最后基于比利时、福建省某区域以及得土安市的历史数据集进行算例分析，不同算例中平均绝对百分比误差分别下降到1.024%、0.875%、1.270%和1.009%，实验结果验证了本文方法在极端天气发生时的电力负荷超短期预测方面具有较好的预测性能和广阔的应用前景。

关键词：超短期负荷预测极端天气二次重构分解小波包阈值去噪双向长短时记忆网络

考虑出力约束和用电需求的梯级水电站电力负荷分频控制方法

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中国农村水利水电 2024年第6期 225-230页

作者：贺玉彬李富祥陈媛国能大渡河大数据服务有限公司四川成都610041 国网四川省电力公司电力科学研究院四川成都610041

针对现有梯级水电站电力负荷控制方法在应用过程中存在的径流预报不及时、出力预测不准确、负荷控制偏差大、响应不及时以及出力平稳性较差等问题,从考虑出力约束和用电需求的角度出发,对梯级水电站电力负荷分频控制方法开展论证分析。... 详细信息

针对现有梯级水电站电力负荷控制方法在应用过程中存在的径流预报不及时、出力预测不准确、负荷控制偏差大、响应不及时以及出力平稳性较差等问题,从考虑出力约束和用电需求的角度出发,对梯级水电站电力负荷分频控制方法开展论证分析。以四川省甘孜州康定市境内大渡河干流猴子岩梯级水电站为例,基于梯级水电站水力调节性能、所处梯级群位置以及所承担任务等工况条件,通过计算梯级水电站的总蓄能数值并以此为基础设置出力约束条件,利用小波变换技术预测梯级水电站的总负荷量,再将电力负荷划分为低频、中频和高频3个区域,最后根据不同区域的有序用电方案和实际用电需求,制定出与之相适应的分频控制方法和执行措施,从而完成对梯级水电站电力负荷的有效调节控制。实验结果表明,考虑出力约束和用电需求前提下的电力负荷分频控制方法,实现了对梯级水电站电力负荷的有效调节和分频控制,所提方法具有效率高、偏差小、风险低以及节能降耗等优点。提高了水电站径流预报效率,降低了水电站出力波动值,减少了水电机组能源损耗以及缩短了电力负荷控制响应时间,为梯级水电站的稳定高效运行提供了坚实保障,具有较高的应用推广价值。

关键词：出力约束用电需求猴子岩梯级水电站电力负荷分频控制

计及P2G及碳捕集的风光氢储综合能源系统低碳经济调度

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电力系统保护与控制 2024年第16期52卷 26-36页

作者：李红伟吴佳航王佳怡张亦霏刘玲园西南石油大学电气信息学院四川成都610500 昆仑能源有限公司北京100007 国网四川省电力公司成都供电公司四川成都610000

在“双碳”目标下,为提高风光能源利用效率、优化资源配置、促进综合能源系统降碳减排,提出了一种风光氢储综合能源系统低碳经济调度模型。首先,考虑氢能作为新型储能能源所具有的低碳特性和调度优势,引入两阶段运行的电转气(power-to-g... 详细信息

在“双碳”目标下,为提高风光能源利用效率、优化资源配置、促进综合能源系统降碳减排,提出了一种风光氢储综合能源系统低碳经济调度模型。首先,考虑氢能作为新型储能能源所具有的低碳特性和调度优势,引入两阶段运行的电转气(power-to-gas,P2G)技术模型,以氢能为连接纽带,实现了系统内电、热、气能之间的耦合传递。其次,引入碳捕集设备及阶梯式碳交易机制,以进一步降低系统的碳排放。然后,构建以购能成本、碳交易成本、运行成本和弃风弃光成本最小为目标的低碳经济调度模型,并运用CPLEX求解器进行求解。最后,通过对多个运行情景的优化结果对比分析,验证了模型在消纳风光出力、促进系统深度脱碳、推动多能源互补和增加系统经济效益方面的有效性。

关键词：氢能阶梯式碳交易 P2G 碳捕集综合能源系统

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