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配电自动化技术在智能电网中的应用探究

仪器仪表用户 2024年第2期31卷 98-100页

作者：龚泽鹏国网江西省电力有限公司南丰县供电分公司

随着现代智能电网建设事业的快速发展，配电自动化技术的应用面临着更高要求，理应立足电网建设现代化的发展需求，创新方式方法，提升配电自动化技术应用实效。基于此，本文首先介绍了配电自动化技术的应用现状，分析了智能电网中配电... 详细信息

随着现代智能电网建设事业的快速发展，配电自动化技术的应用面临着更高要求，理应立足电网建设现代化的发展需求，创新方式方法，提升配电自动化技术应用实效。基于此，本文首先介绍了配电自动化技术的应用现状，分析了智能电网中配电自动化的关键技术，在探讨配电自动化技术在智能电网中应用的基础上，结合相关实践经验，分别从配电网一次网架和设备构造等方面，探讨了智能电网配电自动化系统的设计与实现问题。

关键词：智能电网配电自动化技术价值分析应用路径

不平衡电网下三相PWM整流器模型预测控制及纹波抑制方法

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电力系统及其自动化学报 2024年

作者：胡裕峰叶鹤松孔亮许榕国网江西省电力有限公司九江供电分公司

针对三相电网不平衡故障下的电压型PWM整流器的直流电压二次纹波和网侧电流谐波，本文研究了一种纹波抑制方法。基于传统的双闭环控制结构，提出电网不对称故障下参考电流计算方法，利用模型预测控制取代电流环PI控制，结合PWM调制环节... 详细信息

针对三相电网不平衡故障下的电压型PWM整流器的直流电压二次纹波和网侧电流谐波，本文研究了一种纹波抑制方法。基于传统的双闭环控制结构，提出电网不对称故障下参考电流计算方法，利用模型预测控制取代电流环PI控制，结合PWM调制环节固定开关频率，根据电流预测模型和电流误差最小原则，不仅减小了网侧电流谐波和直流母线侧电压纹波，而且降低了平均开关次数进而减少了器件损耗。最后建立交流侧110 V，直流侧300 V，输出功率0.7 kW的实验平台并实验验证，该系统具有良好的稳态性能。仿真结果和实验结果验证了提出控制方法的有效性以及理论分析的正确性。

关键词：三相不平衡三相PWM整流器模型预测控制

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基于缺失数据填补的油浸式变压器故障诊断

高电压技术 2024年第9期50卷 4091-4100页

作者：廖才波杨金鑫邱志斌胡雄蒋子豪李欣南昌大学能源与电气工程系南昌330031 国网江西省电力有限公司南昌供电分公司南昌330069

数据质量是影响变压器故障诊断模型准确性及可靠性的重要因素。针对现有变压器故障诊断模型对数据完整性要求较高等问题,以油浸式变压器为研究对象,提出了一种基于缺失数据填补的变压器故障诊断方法。首先,采用极端随机树(extremely ran... 详细信息

数据质量是影响变压器故障诊断模型准确性及可靠性的重要因素。针对现有变压器故障诊断模型对数据完整性要求较高等问题,以油浸式变压器为研究对象,提出了一种基于缺失数据填补的变压器故障诊断方法。首先,采用极端随机树(extremely randomized trees,ERT)算法对变压器样本的缺失数据进行填补,通过与多种回归模型对比,评价ERT模型的预测效果。然后,基于油中溶解气体数据,提取能够反映变压器运行状态的16维特征集合,形成完备信息的变压器故障诊断样本。最后,利用树结构概率密度估计(tree-structured parzen estimator,TPE)算法实现梯度提升树(gradient boosting decision tree,GBDT)模型的参数优化,构建基于TPE-GBDT的变压器故障诊断模型。研究结果表明,在对缺失率为10%的变压器样本数据进行填补时,ERT算法的决定系数达到0.96,高于线性回归和随机森林回归等算法。此外,基于ERT填补后的样本数据在TPE-GBDT模型的平均诊断准确率和标准差分别为90.1%和0.036,其准确性和稳定性均优于线性判别分析和随机森林分类等算法。该方法能够有效提升变压器样本质量和故障诊断效果,可为变压器运维检修提供针对性的指导建议。

关键词：变压器缺失数据填补极端随机树故障诊断梯度提升树油中溶解气体分析

一种基于夏普利值及油中溶解气体分析的可解释变压器故障诊断方法

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电网技术 2024年第4期48卷 1752-1761,I0099页

作者：廖才波杨金鑫邱志斌胡雄曾清霖黄智勇南昌大学能源与电气工程系江西省南昌市330031 国网江西省电力有限公司赣州供电分公司江西省赣州市341000

相比于三比值等传统方法,基于机器学习算法的变压器故障诊断方法在诊断效率及准确性等方面具有一定的优势,但“黑箱模型”的本质属性决定了其决策过程及诊断结果的不可解释性。针对该问题,该文提出了一种基于油中溶解气体分析的可解释... 详细信息

相比于三比值等传统方法,基于机器学习算法的变压器故障诊断方法在诊断效率及准确性等方面具有一定的优势,但“黑箱模型”的本质属性决定了其决策过程及诊断结果的不可解释性。针对该问题,该文提出了一种基于油中溶解气体分析的可解释变压器故障诊断方法,采用树形夏普利加法解释(tree Shapely additive explanations,TreeSHAP)方法实现了基于树结构概率密度估计优化极端梯度提升(tree-structured parzen estimator-extreme gradient boosting,TPE-XGBoost)的变压器故障诊断模型的可解释性分析。首先,构建了涵盖油中溶解气体含量、比值及编码等多结构数据的24维故障特征集合,并筛选得到10个有效特征量。其次,提出了基于TPE-XGBoost算法的变压器故障诊断方法,采用树结构概率密度估计完成XGBoost模型的多参数同步优化,实现对故障类型的准确判断。最后,引入TreeSHAP理论开展变压器故障诊断模型的可解释性分析,实现了故障诊断决策过程及其影响因素的可视化,并获取了不同故障类型的关键特征量。研究表明,该文所述变压器故障诊断方法的平均准确率为90.23%,同时可反映特征量对模型决策的影响过程及程度。该方法具有较好的准确性、鲁棒性及可解释性,可为变压器运维检修提供针对性的指导建议。

关键词：变压器故障诊断树结构概率密度估计极端梯度提升可解释性夏普利值

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基于水循环算法的配电网故障区段定位方法

水电能源科学 2024年第5期42卷 197-201页

作者：邱日强王巍璋彭飞魏汉卿徐春营徐碧川国网江西省电力有限公司南昌供电分公司江西南昌330096 国网江西省电力有限公司南昌市进贤供电分公司江西南昌331799 国网江西省电力有限公司电力科学研究院江西南昌330006

快速准确的故障区段定位对恢复配电网供电及缩短用户停电时间至关重要。分布式电源的接入使得以往功率单向流动的配电网转变为复杂的有源配电网,也给故障区段定位增加了困难。针对智能算法定位速度较慢、寻优存在局限性的问题,提出一种... 详细信息

快速准确的故障区段定位对恢复配电网供电及缩短用户停电时间至关重要。分布式电源的接入使得以往功率单向流动的配电网转变为复杂的有源配电网,也给故障区段定位增加了困难。针对智能算法定位速度较慢、寻优存在局限性的问题,提出一种基于水循环算法的配电网故障区段定位方法。对各线路区段及各节点所配置终端的反馈信息进行刻画,根据上下游节点信息的逻辑性对故障电流信息进行容错处理,修正可识别的畸变信息。使用水循环算法进行寻优求解,锁定故障线路区段。最后,利用不同配网系统测试算例验证了所提方法的优越性。

关键词：配电网故障区段定位水循环算法容错畸变信息

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基于单电流传感器的改进相电流重构技术

电力自动化设备 2024年第6期44卷 96-101页

作者：徐航肖曦谢玉龙王潇曾萍刘志刚清华大学电机工程与应用电子技术系北京100080 国网江西省电力有限公司吉安供电分公司江西吉安343000

在电机闭环控制过程中,电流传感器故障、不同电流传感器的不一致性等因素可能导致系统失稳。为提高系统的容错能力,减小故障对控制系统稳定性的影响,提出一种基于单电流传感器的改进相电流重构技术。通过移动脉宽调制的脉冲矢量来消除... 详细信息

在电机闭环控制过程中,电流传感器故障、不同电流传感器的不一致性等因素可能导致系统失稳。为提高系统的容错能力,减小故障对控制系统稳定性的影响,提出一种基于单电流传感器的改进相电流重构技术。通过移动脉宽调制的脉冲矢量来消除母线电流采样盲区,进而通过母线电流重构获得三相电流。相比于传统电流重构方法,所提改进方法重构的电流更接近真实电流值,能够减小电流总谐波,降低电磁转矩脉动,提升系统的稳态性能。通过仿真和实验对比2种重构方法,证明了所提改进方法的优势。结果表明所提改进方法能有效实现电流重构,提升系统稳态性能。

关键词：母线电流相电流重构脉冲移位单电流传感器电流信号采样矢量合成

主动负荷参与的低压台区三相负荷不平衡自动均衡方法

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中国电力 2024年第2期57卷 49-54页

作者：胡志强叶远誉俞林刚伍栋文胡涛国网江西省电力有限公司江西南昌330000 国网江西省电力有限公司电力科学研究院江西南昌330096

为了解决三相负荷不平衡造成的损耗增加、供电质量降低等问题,提出主动负荷参与的低压台区三相负荷不平衡自动均衡方法。基于电力物联网高速载波技术采集低压台区的电表负荷数据,实时监测和收集负荷数据。设计了三相负荷不平衡均衡控制... 详细信息

为了解决三相负荷不平衡造成的损耗增加、供电质量降低等问题,提出主动负荷参与的低压台区三相负荷不平衡自动均衡方法。基于电力物联网高速载波技术采集低压台区的电表负荷数据,实时监测和收集负荷数据。设计了三相负荷不平衡均衡控制终端,并建立了目标函数。采用鸽群算法求解函数,实现低压台区三相负荷不平衡的自动均衡控制,具有良好控制效果。

关键词：主动负荷数据填补换相控制低压台区

考虑新能源场站间相互作用的宽频振荡特性研究

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太阳能学报 2024年第1期45卷 563-573页

作者：马燕峰陈鑫刘新元赵书强江伟建河北省分布式储能与微网重点实验室(华北电力大学) 保定071003 国网江西省电力有限公司宜春供电分公司宜春336000 国网山西省电力公司电力科学研究院太原030001 国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司嘉兴314000

相对于单源并网系统,以风光为代表的多源并网系统由于场站间相互作用的存在,使得系统的宽频振荡分析变得更加复杂。针对新能源场站间相互作用参与的宽频振荡问题,该文首先采用图形化建模方法建立系统的小信号模型并进行仿真验证,接着通... 详细信息

相对于单源并网系统,以风光为代表的多源并网系统由于场站间相互作用的存在,使得系统的宽频振荡分析变得更加复杂。针对新能源场站间相互作用参与的宽频振荡问题,该文首先采用图形化建模方法建立系统的小信号模型并进行仿真验证,接着通过特征值分析法进行宽频振荡模式分析,找出风电场与光伏电站共同参与的交互模式,进一步采用阻抗法研究新能源场站间相互作用并进行影响因素分析。研究结果表明,新能源场站间的相互作用取决于场站等值导纳的相对大小及相位,新能源场站的并网距离及出力比均会对场站间相互作用产生影响从而影响系统交互模式,通过分析新能源的不同位置和运行工况下的交互作用规律可对大规模新能源接入及运行提供一定指导。

关键词：风电场光伏发电系统电力系统稳定性宽频振荡场站间相互作用

X射线激励XLPE电缆终端金属颗粒局部放电的研究

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电工技术学报 2024年

作者：郑书生孔举戴敏婷刘志超张宗衡吴诗优国网江西省电力有限公司南昌供电分公司新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学) 国网冀北电力有限公司承德供电公司

金属颗粒是电缆附件的典型缺陷之一，微小金属颗粒缺陷局部放电难以检测。为此，该文提出了用X射线激励电缆终端金属颗粒缺陷局部放电的方法。首先，在电缆终端模拟实验模型上研究了X射线照射对不同电场分布、不同规格尺寸金属颗粒缺陷... 详细信息

金属颗粒是电缆附件的典型缺陷之一，微小金属颗粒缺陷局部放电难以检测。为此，该文提出了用X射线激励电缆终端金属颗粒缺陷局部放电的方法。首先，在电缆终端模拟实验模型上研究了X射线照射对不同电场分布、不同规格尺寸金属颗粒缺陷局部放电的影响；其次，探究了不同X射线强度下缺陷模型的放电特性；最后，在10 kV电缆终端上对该方法进行了测试。结果表明，X射线照射能降低金属颗粒缺陷的局部放电起始电压，降低幅度在11.4%～29.3%之间；与无X射线时相比，X射线照射能增大金属颗粒缺陷的放电重复率，增大幅度在36.1%～726.2%之间；X射线对金属颗粒缺陷放电量无明显影响；X射线强度越高对缺陷放电次数的激励效果越明显。在10 kV电缆上的测试结果验证了该方法的可行性。研究结果可为电缆附件缺陷局部放电检测提供一种新的手段。

关键词： X射线电缆附件界面金属颗粒局部放电