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基于改进下垂曲线的柔性直流配电网电压控制方法研究

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电测与仪表 2024年第10期 161-166+202页

作者：章寒冰林旭义宋艳郝自飞蓝文泽国网浙江省电力有限公司丽水供电公司

针对传统直流配电网电压控制方法中有功功率波动过大导致直流电压波动大的问题，基于直流配电网结构，提出了一种结合变斜率下垂曲线和平移下垂曲线的新型直流配电网电压控制方法。建立了新型直流电压控制方法下变流器的直流电压控制模... 详细信息

针对传统直流配电网电压控制方法中有功功率波动过大导致直流电压波动大的问题，基于直流配电网结构，提出了一种结合变斜率下垂曲线和平移下垂曲线的新型直流配电网电压控制方法。建立了新型直流电压控制方法下变流器的直流电压控制模型，并对模型的稳定性进行了分析。通过仿真对文中所提控制方法在稳态和暂态的控制效果进行分析，验证了该方法的优越性。结果表明，相比于传统控制方法，所提控制方法在负载波动和故障时能更有效地调节系统电压，防止电压超过额定值，改善系统的电压质量。该研究为直流配电网的发展提供了一定的参考。

关键词：直流配电网电压控制变斜率下垂曲线平移下垂曲线供电质量

考虑多微网接入的气电-交通耦合系统分布式规划方法

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电力系统自动化 2024年第17期48卷 66-76页

作者：石浩杰熊厚博张笑演林雨眠林雨洁郭创新浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027 国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司浙江省嘉兴市314000

电动汽车的激增加剧了交通网和气电配网的深度耦合;微网的广泛渗透,通过多种能源转换设备将地理位置毗邻的多能负荷聚合于气电配网的受端。由于电动汽车用户的出行策略和微网的多能需求将引起配电网潮流的波动,传统研究中采用的交通、... 详细信息

电动汽车的激增加剧了交通网和气电配网的深度耦合;微网的广泛渗透,通过多种能源转换设备将地理位置毗邻的多能负荷聚合于气电配网的受端。由于电动汽车用户的出行策略和微网的多能需求将引起配电网潮流的波动,传统研究中采用的交通、微网独立规划方法可能造成电网运行电压越限或线路过载的问题。因此,能源-交通深度耦合的新型电力系统亟需更全面的规划模型来满足各主体安全性和经济性的需求。为解决上述问题,文中提出多微网接入的气电-交通耦合系统的协同规划模型。考虑到微网的多能互补特性,协同规划模型在微网中引入氢能系统,通过合理配置微网能源转换设备提高微网内部气转电的效率,进而降低微网的用电需求,提高气电配网运行安全性。在规划过程中,考虑到各主体对隐私保护的需求,建立了分布式求解框架实现各子系统的求解过程分散自治。最后,基于中国浙江省某地数据验证了所提协同规划模型和分布式求解策略的有效性。

关键词：气电配网交通网多微网规划隐私保护氢能系统

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一类三电平伪图腾柱无桥PFC变换器

中国电机工程学报 2024年第2期44卷 691-703,I0022页

作者：马辉徐甜川范李平卢云陈曦黄悦华三峡大学电气与新能源学院湖北省宜昌市443002 国网湖北省电力有限公司宜昌供电公司湖北省宜昌市443000

针对传统二极管钳位型三电平整流器在单相电源前级功率校正(power factor correction,PFC)电路应用场景下全控开关器件数量多的问题,该文基于3种传统无桥PFC电路进行三电平电路拓扑设计,提出一类三电平伪图腾柱PFC电路(single-phase thr... 详细信息

针对传统二极管钳位型三电平整流器在单相电源前级功率校正(power factor correction,PFC)电路应用场景下全控开关器件数量多的问题,该文基于3种传统无桥PFC电路进行三电平电路拓扑设计,提出一类三电平伪图腾柱PFC电路(single-phase three-level pseudo totem-pole PFC circuit,STPT-PFC),该类三电平PFC具有双电感支路桥臂,两者相互配合工作为输入电流提供路径,在正负半周两电感支路桥臂工作于不同模态可有效降低分别流过两电感的电流;基于该类PFC的一个代表性电路,从工作电流路径过程、关键波形和调制脉冲分配等方面对其进行工作原理分析,并对其它电路进行电路特性总结,推导桥臂对地电压电平特性与开关脉冲分配的数学关系式。另外,该类STPT-PFC共有5种结构,结合该类STPT-PFC结构特点,提出统一区间判断条件的双层载波调制技术,该类STPT-PFC具有相同开关器件不同拓扑结构可采用同一调制方案的特点,便于该类调制技术移植。最后,基于STPT-PFC-I电路设计1台额定功率1 kW、直流输出电压400 V的实验样机,从稳态及动态两方面进行实验分析,实验结果验证所提出一类三电平伪图腾柱PFC电路的可行性和三电平统一双层调制方法的有效性。

关键词：三电平变换器无桥功率校正电路三电平双层载波调制技术

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变压器局部放电传播特性及监测点位的优化研究

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绝缘材料 2024年第5期57卷 116-124页

作者：江友华尚兴森江相伟王文吉上海电力大学上海200120 国网安徽省电力有限公司安庆供电公司安徽安庆246000 国网武汉市汉南区供电公司湖北武汉430090

局部放电超声波信号在电力变压器设备外壳上衰减严重,导致不同位置传感器接收的局部放电信号存在巨大差异,极大地影响了其在现场应用时的测量精度和检测效率。为此,本文采用有限元仿真软件建立油浸式电力变压器分区模型,得到局部放电超... 详细信息

局部放电超声波信号在电力变压器设备外壳上衰减严重,导致不同位置传感器接收的局部放电信号存在巨大差异,极大地影响了其在现场应用时的测量精度和检测效率。为此,本文采用有限元仿真软件建立油浸式电力变压器分区模型,得到局部放电超声波信号在油箱主面的分区规律,并形成变压器空间声压和分区声压的分布图谱。基于Pearson相关系数与K-means聚类的监测点位优化方法,优选出空间声压与分区声压敏感度最佳的监测点位,并进行对比测试。结果表明:A等级监测点的平均检测效率为86.0%,实现了变压器局部放电的高效检测,为超声波传感器布置点位的选择提供了新方法。

关键词：变压器局放超声波信号有限元仿真 Pearson相关系数 K-means聚类

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基于动作时限曲线拟合思想的含DG型配电网后备保护新方法

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电网技术 2024年第5期48卷 2199-2206,I0115页

作者：黄景光赵珩李浙栋张宇鹏梅诺男孙佳航张员宁翁汉琍三峡大学电气与新能源学院湖北省宜昌市443002 国网浙江省电力有限公司绍兴供电公司浙江省绍兴市312000 国网湖北省电力有限公司超高压公司湖北省武汉市430050

分布式电源(distributed generation,DG)的接入可能会改变电力系统的短路电流特性,从而影响到反时限过流保护的选择性和配合关系。为此,提出一种基于动作时限曲线拟合思想的含DG型配电网后备保护新方法。从配电网主保护和后备保护的动... 详细信息

分布式电源(distributed generation,DG)的接入可能会改变电力系统的短路电流特性,从而影响到反时限过流保护的选择性和配合关系。为此,提出一种基于动作时限曲线拟合思想的含DG型配电网后备保护新方法。从配电网主保护和后备保护的动作时间差入手,建立曲线拟合模型,并运用梯度下降法对反时限过流保护的动作时限曲线进行优化。通过在优化整定计算中考虑保护的选择性以及DG接入所带来的影响,使优化参数适用于配电网中各分段位置。然后,在配电网中设置两相、三相短路故障,并根据故障位置、类型进行整定参数再调整,最终得到参数的全局最优解。基于PSCAD/EMTDC仿真软件进行仿真分析,验证了所提方法的有效性和实用性。

关键词：反时限过流保护分布式电源梯度下降算法曲线拟合速动性选择性

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计及多元因素新型柔性限流器在多端直流系统中的优化配置方法

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高电压技术 2024年第5期50卷 2078-2087,I0023-I0026页

作者：郑峰郑泽楠孙涛伍仰金郑传良陈志东福州大学电气工程与自动化学院福州350108 国网湖北省电力有限公司神农架供电公司神农架442422 国网福建省电力有限公司宁德供电公司宁德352100 国网甘肃省电力有限公司兰州供电公司兰州730070

已有限流器优化配置方法大多以电阻、电感型限流器为配置对象,且只考虑每条线路均配置限流器的工况,降低系统经济效益,因此提出一种计及新型柔性直流限流器(novel flexible fault current limiter,NFFCL)运行特性、位置、数量等因素的... 详细信息

已有限流器优化配置方法大多以电阻、电感型限流器为配置对象,且只考虑每条线路均配置限流器的工况,降低系统经济效益,因此提出一种计及新型柔性直流限流器(novel flexible fault current limiter,NFFCL)运行特性、位置、数量等因素的优化配置方法。首先基于换流站和NFFCL简化模型,构建含NFFCL直流系统故障电流计算模型,并在5节点直流系统验证其准确性;其次,以NFFCL成本、限流效果为目标函数,以断路器最大开断电流为约束条件,构建多目标优化配置模型,并对NSGA-Ⅱ算法中的拥挤度计算进行改进,以实现优化配置过程中NFFCL安装数量与容量的解耦;最后,采用改进拥挤度计算的NSGA-Ⅱ算法求解得到11节点直流系统的NFFCL优化配置方案,并通过限流器成本、安装数量、限流效果之间的关系选取最终方案。

关键词：多端直流系统柔性限流器故障电流计算 NSGA-Ⅱ算法优化配置

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一种提高配电网通信可靠性的智能切换方案

电信科学 2024年第7期40卷 134-143页

作者：徐韬许圣全汉滨洪焕华侯婧媖陈小惠苏雷吴世帆邓亚芝国网长沙供电公司湖南长沙410118 国网湖南省电力有限公司湖南长沙410114

配电网侧的终端通信接入方式多样,但多种通信接入方式之间并未完全实现互联互通,导致通信可靠性较差,因此,实现终端多种通信接入方式自动切换与多网融合,进而提高配电网通信网可靠性具有重要意义。基于对双向转发检测(bidirectional for... 详细信息

配电网侧的终端通信接入方式多样,但多种通信接入方式之间并未完全实现互联互通,导致通信可靠性较差,因此,实现终端多种通信接入方式自动切换与多网融合,进而提高配电网通信网可靠性具有重要意义。基于对双向转发检测(bidirectional forwarding detection,BFD)链路双向监测、单刀双掷隔离、旁路(Bypass)技术及隧道技术等多种成熟技术在通信网络中广泛应用的研究,提出了提升配电网可靠性的关键技术和相融合的方法,并搭建实物仿真环境验证所提方案的可行性。仿真验证结果表明,所提方案能够很好地适用于复杂的配电网通信网络,从而提升其自愈能力,满足物理隔离要求以及业务传输对时延的要求,进而提升整个配电网通信网络的可靠性。

关键词：配电网通信网络自愈网络物理隔离

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基于耦合电感的直流故障限流器

电力自动化设备 2024年第4期44卷 82-87页

作者：张烁邹贵彬张成泉魏秀燕周成瀚山东大学电气工程学院山东济南250061 国网山东省电力公司潍坊供电公司山东潍坊261021

柔性直流电网存在故障电流上升速度快、幅值高,感性元件储存能量大等问题,这造成故障电流难以分断,并且使得直流断路器的耗能支路承受巨大压力。为了限制故障电流峰值并且降低直流断路器耗能压力,提出一种基于耦合电感的直流故障限流器... 详细信息

柔性直流电网存在故障电流上升速度快、幅值高,感性元件储存能量大等问题,这造成故障电流难以分断,并且使得直流断路器的耗能支路承受巨大压力。为了限制故障电流峰值并且降低直流断路器耗能压力,提出一种基于耦合电感的直流故障限流器。当发生短路故障时,该故障限流器利用电感耦合特性等效投入电阻与电容组成的限流支路,以实现无延时的故障限流;当直流断路器分断故障电流时,该故障限流器利用耗能电阻耗散耦合电感储存的能量,从而分担直流断路器耗能压力,以达到降低避雷器容量需求、加快故障电流分断速度的目的。大量电磁暂态仿真结果表明,所提故障限流器具有良好的限流效果,能极大降低直流断路器的耗能压力。且该故障限流器制造成本低,易于实现。

关键词：柔性直流电网直流故障限流器耦合电感直流断路器耗能压力

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超高输电铁塔的气动噪声特性研究

噪声与振动控制 2024年第2期44卷 82-87页

作者：贺伟军潘巍巍郑新龙卢正通林晓波吴易科国网浙江省电力有限公司舟山供电公司浙江舟山316000

超高输电铁塔在保障居民日常生活和工业生产中起到了重要作用,由于极高的高度,其在风荷载作用下产生的气动噪声问题不容忽视。本文针对超高输电铁塔气动噪声扰民的问题,建立了其计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)计算模型... 详细信息

超高输电铁塔在保障居民日常生活和工业生产中起到了重要作用,由于极高的高度,其在风荷载作用下产生的气动噪声问题不容忽视。本文针对超高输电铁塔气动噪声扰民的问题,建立了其计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)计算模型,采用标准k-ε湍流方程进行稳态初场的计算,并在此基础上采用大涡模拟方法与声类比方法进行瞬态流场计算及气动噪声计算,分析流场的流动特性及气动噪声特性。结果表明,4根主纵梁以及电梯井的左右两侧具有强烈的压力脉动,是主要的气动噪声源,其最大值出现在电梯井顶端区域;各虚拟测点的总声压级沿高度先增加后减小,总声压级沿高度的变化由风速与输电铁塔自身结构尺度参数共同控制;通过声成像测量方法确定了声源的在塔身中部以上、横担以下的位置,验证了仿真结果的正确性;声压级与风速的峰值出现的时刻基本吻合,输电铁塔风致噪声与风速存在着强相关性。本文的研究结论对于超高输电塔气动噪声特性的研究和输电塔的降噪设计具有指导意义。

关键词：声学超高输电铁塔气动噪声计算流体力学大涡模拟 FW-H声类比