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大规模新能源接入弱同步支撑柔直系统的送端自适应VSG控制策略

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中国电力 2024年第5期57卷 211-221页

作者：朱子民张锦芳常清周专张晓林国网新疆电力有限公司电力科学研究院新疆乌鲁木齐830001 中电普瑞电力工程有限公司北京102200 国网新疆乌鲁木齐供电公司新疆乌鲁木齐830011 国网新疆电力有限公司新疆乌鲁木齐830000

新能源汇集经柔性直流输电(voltage source converter based high voltage direct current,VSC-HVDC)技术送出是促进新能源消纳的有效方式。但新能源渗透率的持续增加导致电网强度不断下降,采用传统跟网型(grid-following,GFL)换流技术... 详细信息

新能源汇集经柔性直流输电(voltage source converter based high voltage direct current,VSC-HVDC)技术送出是促进新能源消纳的有效方式。但新能源渗透率的持续增加导致电网强度不断下降,采用传统跟网型(grid-following,GFL)换流技术已无法满足系统稳定运行需求。为提高系统弱电网适应性,满足大规模新能源接入弱同步支撑柔直系统应用场景需求,提出在柔直系统送端换流站采用VSG控制策略。首先,建立整流侧控制小信号数学模型,利用根轨迹法深入研究虚拟阻抗对系统稳定性的影响。其次,提出利用交流电压变化率及电压差值等电气量构建虚拟电抗自适应调整项的改进VSG控制算法,在保证系统等效阻抗呈感性的同时,可提高送端交流系统的等效短路比,达到改善系统整体性能的效果。最后,通过PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真验证所提控制策略的有效性。

关键词：新能源发电弱交流电网柔性直流系统虚拟同步发电机自适应算法

覆盖多层级全场景的构网型储能电站并网测试方法研究

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热力发电 2024年第8期53卷 124-134页

作者：李明亢朋朋亚夏尔·吐尔洪郑云平贺成龙国网新疆电力有限公司电力科学研究院新疆乌鲁木齐830011 国网新疆电力有限公司新疆乌鲁木齐830011 国网新疆电力有限公司阿克苏供电公司新疆阿克苏843000

随着新能源占比在电网系统中不断增加,国内调峰、调频与调压能力日益增大,电网灵活性受到较大影响。对此,重点围绕构网型储能相关领域进行分析研究。首先,对构网型与跟网型控制的技术特点进行对比分析,总结了新疆地区构网型储能的发展现... 详细信息

随着新能源占比在电网系统中不断增加,国内调峰、调频与调压能力日益增大,电网灵活性受到较大影响。对此,重点围绕构网型储能相关领域进行分析研究。首先,对构网型与跟网型控制的技术特点进行对比分析,总结了新疆地区构网型储能的发展现状;同时,选取新疆某构网型储能电站示范工程对低电压穿越、惯量响应与阻尼特性方面进行相关性能测试,并提出了一种覆盖多层级全场景的构网型储能电站并网测试方法,测试结果可为构网型储能并网性能评估提供借鉴参考;最后,针对新疆地区构网型储能发展进行预测分析,总结了构网型储能在新能源富足地区的发展优势。

关键词：构网型储能示范工程并网性能测试分析

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电弧离子镀制备ZnO压电涂层用于高压套管连接螺栓应力检测的研究

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稀有金属 2024年第1期48卷 60-67页

作者：安义岩王延伟刁凤新刘天奇张小明李敬雨杨兵邓建钢徐卓林兰贞波国网内蒙古东部电力有限公司电力科学研究院内蒙古呼和浩特010010 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司湖北武汉430074

高压及超高压套管连接结构中螺栓预紧力分布不均松脱等故障已经成为影响高压套管安全可靠运行的主要影响因素。如何实现持续精准的连接结构中螺栓载荷监测并预警套管压力故障成为了前沿技术问题。贴片超声波及压电探头超声波是应力检测... 详细信息

高压及超高压套管连接结构中螺栓预紧力分布不均松脱等故障已经成为影响高压套管安全可靠运行的主要影响因素。如何实现持续精准的连接结构中螺栓载荷监测并预警套管压力故障成为了前沿技术问题。贴片超声波及压电探头超声波是应力检测应用最为广泛的技术之一,但其检测精度不能满足要求;溅射型压电薄膜超声方法检测精度高,但压电薄膜沉积效率低,结晶取向控制困难。针对现有研究不足,采用脉冲电弧离子镀技术在合金钢基体上实现ZnO压电薄膜的快速制备,研究靶电流及偏压对ZnO压电涂层的晶体结构、表面形貌及声学性能的影响。结果表明,ZnO涂层的形貌与结构主要与沉积粒子能量有关,偏压越高则涂层结晶越差,而且其绝缘性能下降;靶电流的增加可以提升涂层的结晶质量,但会引入Zn金属大颗粒污染,进而影响压电涂层的绝缘性能。超声轴力检测结果表明,在偏压为0 V以及电流为40 A的最优化工艺参数下制备的高电阻、高c轴择优取向的ZnO压电传感涂层材料,可以应用于高压套管中螺杆轴向载荷的高精度检测,为高压套管安全可靠运行提供了新的监测手段。

关键词：高压套管脉冲电弧离子镀氧化锌压电涂层靶电流偏压

计及氢气注入与压缩因子的综合能源系统能流计算

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电力系统保护与控制 2024年第2期52卷 118-128页

作者：刘鹏飞武家辉王海云张强可再生能源发电与并网控制教育部工程研究中心新疆乌鲁木齐830017 国网新疆综合能源服务有限责任公司新疆乌鲁木齐830011

为实现“双碳”目标,综合能源系统(integrated energy systems, IES)成为了近几年的重要研究方向之一,然而传统的IES能流计算已经无法精确地反映电制气(power-to-gas, P2G)技术带来的氢气注入天然气网络后的混合燃气的参数变化对IES的... 详细信息

为实现“双碳”目标,综合能源系统(integrated energy systems, IES)成为了近几年的重要研究方向之一,然而传统的IES能流计算已经无法精确地反映电制气(power-to-gas, P2G)技术带来的氢气注入天然气网络后的混合燃气的参数变化对IES的影响。为此,在传统天然气系统稳态分析方法的基础上加入了SRK(Soawk-Redlich-Kwong)气体状态方程,将压缩因子作为状态变量,提出可以反映氢气注入天然气系统,对气体流量和混合燃气热值产生影响的稳态分析方法。以此为基础,提出了计及氢气注入与压缩因子的电-热-气IES能流分解求解计算方法。最后通过算例验证了所提方法可有效反映混合燃气的参数变化对IES的影响。

关键词：综合能源系统能量流计算氢气注入气体状态方程压缩因子

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基于多维信息矩阵和DAM-LSTNet的线损预测方法

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电网技术 2024年第3期48卷 1341-1351页

作者：马倩郭江涛杨霞迪力尼亚·迪力夏提赵刚陈天宇国网新疆电力有限公司信息通信公司新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830017

线损占低压配电网中能量损耗的绝大部分。准确预测线损率(linelossrate,LLR)对于及时消除输电线路异常故障,保证供电安全具有重要意义。现有的线损预测方法很少考虑季节性趋势数据,并且在预测非平稳线损序列时存在滞后效应。针对上述问... 详细信息

线损占低压配电网中能量损耗的绝大部分。准确预测线损率(linelossrate,LLR)对于及时消除输电线路异常故障,保证供电安全具有重要意义。现有的线损预测方法很少考虑季节性趋势数据,并且在预测非平稳线损序列时存在滞后效应。针对上述问题,提出一种基于多维信息矩阵和多维注意力机制-长短期时间序列网络(dimensional attention mechanism-long-and short-term time-series network,DAMLSTNet)的预测方法。首先,采用最大信息系数(maximum information coefficient,MIC)方法筛选配电网特征和季节趋势参数。其次,采用遗传算法优化的变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)方法,对历史线损数据进行分解,形成具有筛选网络特征参数的多维信息矩阵。最后,将多维信息矩阵放入具有多维注意力机制的LSTNet网络中,以预测线损。算例分析表明,与现有方法相比,所提方法具有预测参数考虑充分、预测权重自适应变化、滞后效应弱、预测准确率高等优点。

关键词：多维信息矩阵多维注意力机制长短期时间序列网络最大信息系数变分模态分解线损

基于无人机电力巡检的椭圆稀布阵列天线优化方法研究

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电测与仪表 2024年第7期61卷 88-93页

作者：缪钟灵吴念姚隽雯柯贤彬王丛别士光广东电网有限责任公司机巡作业中心广州510000 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司武汉430070

为了提高电力巡检无人机的电磁检测性能,提出了一种基于无人机电力巡检的椭圆稀布阵列天线优化方法。阵列天线的阵列单元稀布排列,能够在保证阵列天线性能的同时,减少阵列单元的数目,从而减少馈电单元的数目。每个阵列单元等幅馈电,可... 详细信息

为了提高电力巡检无人机的电磁检测性能,提出了一种基于无人机电力巡检的椭圆稀布阵列天线优化方法。阵列天线的阵列单元稀布排列,能够在保证阵列天线性能的同时,减少阵列单元的数目,从而减少馈电单元的数目。每个阵列单元等幅馈电,可以有效降低馈电网络设计的复杂程度,这些都能够在一定程度上降低阵列天线的功耗,提高无人机的巡检时间。利用改进智能优化算法,通过优化阵列单元的位置,使方向图的最高旁瓣电平(peak sidelobe level,PSLL)尽量低,因此文中设计的阵列天线具有较低的最高旁瓣电平,从而具有很好的环境抗干扰能力。仿真结果表明,在给定阵列单元数目、最小间距约束和阵列天线尺寸的情况下,提出的方法能够有效降低阵列天线方向图的最高旁瓣电平,对具有41个阵列单元的椭圆阵列天线进行优化,优化后的阵列天线方向图的最高旁瓣电平在-24dB以下。

关键词：电力巡检无人机阵列天线入侵杂草算法差分进化算法最高旁瓣电平

可再生能源电解水制氢系统规划优化与生产模拟

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中国电力 2024年第4期57卷 52-60页

作者：张丝钰张宁代红才冯长有周专朱克平国网能源研究院有限公司北京102209 国家电力调度控制中心北京100031 国网新疆电力有限公司新疆乌鲁木齐830063 国网浙江电力有限公司浙江杭州310008

可再生能源电解水制备所得的氢气,可助力部分难以实现电气化替代的部门深度脱碳,并推动不同部门和能源网络之间形成协同效应。系统配置与生产运行方案的优化是降低绿氢制取成本、提升其经济竞争力的关键。本文提出了一种可再生能源电解... 详细信息

可再生能源电解水制备所得的氢气,可助力部分难以实现电气化替代的部门深度脱碳,并推动不同部门和能源网络之间形成协同效应。系统配置与生产运行方案的优化是降低绿氢制取成本、提升其经济竞争力的关键。本文提出了一种可再生能源电解水制氢系统规划优化与生产模拟模型,深入分析风电/光伏、电化学储能等关键设备以及电解槽的容量配比、电价水平等关键因素对氢气平准化成本的影响机理,并结合西北、东南2个代表性地区开展典型案例研究。研究结果表明,用电成本是影响绿氢经济性的主要因素,绿氢项目向新能源富集地区聚集,在少数优质资源地的绿氢制取成本已降至20元/kg左右。若未来电价水平与当前基本持平,绿氢项目运行模式将逐步由并网向将电网作为备用的模式转变。研究结论可为绿氢项目的规划建设提供理论指导与重要参考。

关键词：绿氢电解水规划优化平准化成本电解槽储能

考虑碱性电解槽状态转换的风电制-储氢系统优化调度

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高压电器 2024年第7期60卷 60-68,77页

作者：郭小龙亢朋朋田晨翟文辉国网新疆电力有限公司乌鲁木齐830002

针对风电制—储氢系统的优化调度问题,提出了一种考虑碱性电解槽状态转换的日前出力优化调度模型。该模型以系统日收益最高为目标,结合分时电价,引入电解槽状态转换过程中的冷热启动成本和功率波动成本,满足各个设备动态运行约束及系统... 详细信息

针对风电制—储氢系统的优化调度问题,提出了一种考虑碱性电解槽状态转换的日前出力优化调度模型。该模型以系统日收益最高为目标,结合分时电价,引入电解槽状态转换过程中的冷热启动成本和功率波动成本,满足各个设备动态运行约束及系统功率平衡约束条件,调用Gurobi求解器进行优化求解。采用实际的风电出力数据和电氢负荷数据,对3种典型日场景下的优化结果进行分析。算例表明:所建立的优化调度模型能够满足电氢负荷需求,合理调节电解槽的3种状态,显著降低电解槽功率波动幅度和系统总成本,验证了所提模型的有效性。

关键词：风电制氢碱性电解槽状态转换典型日场景分时电价

GIS设备用三元乙丙橡胶密封材料老化前后力学性能变化研究

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高压电器 2024年第8期60卷 106-112页

作者：王欣欣何成陈军赵普志魏晌国网新疆电力有限公司电力科学研究院乌鲁木齐830011 国网新疆电力有限公司乌鲁木齐830000

GIS设备用三元乙丙(EPDM)橡胶密封材料长期使用会出现老化现象,严重的还会使密封失效进而造成严重的事故。因此文中采用热氧老化的方法同时研究了密封圈与密封条两种不同形态的EPDM橡胶样品于老化前后的力学性能变化,为EPDM在GIS设备中... 详细信息

GIS设备用三元乙丙(EPDM)橡胶密封材料长期使用会出现老化现象,严重的还会使密封失效进而造成严重的事故。因此文中采用热氧老化的方法同时研究了密封圈与密封条两种不同形态的EPDM橡胶样品于老化前后的力学性能变化,为EPDM在GIS设备中长期应用提供指导。结果表明,邵氏硬度会随着老化时间的增加而逐渐变大,拉伸强度会先增大后减小,而断裂伸长率则会一直减小。将密封圈和密封条的性能作对比,发现密封圈和密封条的性能变化趋势相同,但在变化过程中,密封条的邵氏硬度、拉伸强度和断裂伸长率均大于密封圈。

关键词：三元乙丙橡胶老化邵氏硬度拉伸强度断裂伸长率