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计及大规模电网分级分区解耦的区域电网供电碳排放因子计算模型研究

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中国电机工程学报 2024年第3期44卷 894-904,I0004页

作者：彭天海蔡萱瞿子涵唐爱红申冉王庆铭余文晗国网湖北省电力有限公司湖北省武汉市430077 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院湖北省武汉市430015 武汉理工大学自动化学院湖北省武汉市430070 国网湖北省电力有限公司宜昌供电公司湖北省宜昌市443099

各供电区域碳排放的精准核算是供电企业进行碳排放管理、促进“双碳”目标的前提。该文提出以500 kV电压等级为主网的大规模电网分级分区电量交换等效模型;针对消纳电量发电类型比例、交换电量发电类型比例和碳迹不明的区域,该文将省内... 详细信息

各供电区域碳排放的精准核算是供电企业进行碳排放管理、促进“双碳”目标的前提。该文提出以500 kV电压等级为主网的大规模电网分级分区电量交换等效模型;针对消纳电量发电类型比例、交换电量发电类型比例和碳迹不明的区域,该文将省内电网分为多个等级,每个等级包含多个供电区域,基于电力生产和消费守恒和省间、省内各级各区域电网间交换电量的平衡关系,提出根据消纳电量所属区域的火、水、风、光等不同种类发电量比例计算的省内大规模电网分级分区解耦的区域电网供电碳排放因子计算模型。分别构建省内总发电量及各类型发电量计算模型、输送至外省各类型发电量的计算模型和省内各级电网各区域内各类型发电量计算模型,推导省内各级电网各区域供电综合碳排放因子和碳排放量的计算模型。案例计算表明,该文所提分级分区的方法和所构建各电量的计算模型是有效合理的。

关键词：供电区域碳排放因子交换电量分级分区解耦综合碳排放因子

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提高配电网承载力的分布式光伏双层规划方法

华中科技大学学报(自然科学版) 2024年第7期52卷 69-75页

作者：杨志淳朱炳兆操燕春王丹国网湖北省电力有限公司电力科学研究院华中科技大学电气与电子工程学院国网湖北省电力有限公司黄冈供电公司

针对光伏发电爆发式增长、规模化并网，配电网结构和运行状态发生较大改变，配电网的可靠性和安全性受到挑战的问题，以广义短路比(gSCR)、节点电压关联裕度(VIMI)和电压偏差作为配电网承载能力评估指标，提出了一种提高配电网承载能力... 详细信息

针对光伏发电爆发式增长、规模化并网，配电网结构和运行状态发生较大改变，配电网的可靠性和安全性受到挑战的问题，以广义短路比(gSCR)、节点电压关联裕度(VIMI)和电压偏差作为配电网承载能力评估指标，提出了一种提高配电网承载能力的分布式光伏选址定容双层规划模型．上层以配电网承载能力最大为目标，对分布式光伏设备进行选址定容；下层规划以网损最小为目标，调节光伏设备无功出力，优化光伏接入容量．利用天牛须(BAS)-粒子群算法和二阶锥松弛方法对模型进行求解．最后通过案例验证模型的有效性，结果表明所提方案具有良好的鲁棒性和适用性．

关键词：承载能力配电网分布式光伏选址定容双层规划

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40.5 kV开关柜母线套管受潮后绝缘性能试验研究

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高压电器 2024年第5期60卷 214-219,228页

作者：张威文雅钦吴传奇李劲彬李卫东张进国网湖北省电力有限公司宜昌供电公司湖北宜昌443000 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院武汉430077

开关柜绝缘件在湿热环境中长时间运行易出现受潮使绝缘性能下降,进而导致柜内出现局部放电和闪络故障,严重影响设备的稳定运行。文中针对一起典型的40.5 kV开关柜母线套管受潮后局部放电故障,对受损程度不同的母线套管开展绝缘性能试验... 详细信息

开关柜绝缘件在湿热环境中长时间运行易出现受潮使绝缘性能下降,进而导致柜内出现局部放电和闪络故障,严重影响设备的稳定运行。文中针对一起典型的40.5 kV开关柜母线套管受潮后局部放电故障,对受损程度不同的母线套管开展绝缘性能试验研究,比较了绝缘件烘烤试验前后的电气性能和材料性能。试验结果表明:局部放电量、绝缘电阻、玻璃化转变温度均能反映套管的受潮程度,该套管烘干后的绝缘电阻由MΩ量级增至100 GΩ量级,局部放电量显著降低,材料的玻璃化转变温度降低,且不同试样因受潮的程度增加而增大;放电烧损的套管其绝缘性能受损,局部放电量已不能反映受潮程度,但绝缘电阻、玻璃化转变温度能反映其受潮程度。该结果可以为开关柜绝缘件受潮故障分析和诊断提供支撑,进一步证明了开关柜除湿、局部放电检测对提高开关柜运行可靠的重要性。

关键词：开关柜母线套管受潮局部放电玻璃化转变温度

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基于IHHO-HKELM输电线路覆冰预测模型

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电力科学与技术学报 2024年

作者：黄力宋爽刘闯王骏骏胡丹何其新鲁偎依国网湖北省电力有限公司随州供电公司三峡大学电气与新能源学院国网湖北省电力有限公司荆门供电公司国网湖北省电力有限公司十堰供电公司国网湖北省电力有限公司荆州供电公司

为了进一步提高输电线路覆冰预测精度，提出了一种基于改进哈里斯鹰算法（IHHO）优化混合核极限学习机（HKELM）的输电线路覆冰预测模型。在核极限学习机中引入混合核函数，形成HKELM，利用黄金正弦、非线性递减能量指数和高斯随机游走... 详细信息

为了进一步提高输电线路覆冰预测精度，提出了一种基于改进哈里斯鹰算法（IHHO）优化混合核极限学习机（HKELM）的输电线路覆冰预测模型。在核极限学习机中引入混合核函数，形成HKELM，利用黄金正弦、非线性递减能量指数和高斯随机游走等策略对哈里斯鹰优化算法进行改进，以IHHO算法的优化性能。采用IHHO算法对HKELM的权值向量和核参数进行优化，建立基于IHHO-HKELM的输电线路覆冰预测模型，并通过计算气象因素与覆冰厚度之间的灰色关联度确定覆冰预测模型的输入量。算例分析结果表明，IHHO-HKELM模型预测结果的均方误差、最大误差和平均相对误差分别为0.285、0.86mm和2.83%，预测效果好于其他模型，将本文覆冰预测模型应用于其他覆冰线路，获得了良好的应用效果，验证了模型的优越性和实用性。

关键词：输电线路覆冰预测核极限学习机混合核函数改进哈里斯鹰算法

面向两个细则考核的风-储场站日前-日内两阶段功率优化上报策略

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电工技术学报 2024年第1期39卷 135-153页

作者：吴浩天柯德平刘念璋方珂郑景文武汉大学电气与自动化学院武汉430072 国网江苏省电力有限公司南京供电公司南京210019 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院武汉430077

针对两个细则考核风功率上报准确率的问题,提出一种可有效降低风-储场站风险考核电量的日前-日内两阶段功率优化上报策略。首先,提出面向两个细则的风-储场站日前-日内功率协同上报框架;然后,以期望考核电量最小化为目标,建立计及储能... 详细信息

针对两个细则考核风功率上报准确率的问题,提出一种可有效降低风-储场站风险考核电量的日前-日内两阶段功率优化上报策略。首先,提出面向两个细则的风-储场站日前-日内功率协同上报框架;然后,以期望考核电量最小化为目标,建立计及储能调节的日前-日内两阶段风-储功率优化上报模型,模型中,日前、日内风功率场景集通过基于预测误差分箱的Cornish-Fisher级数与Cholesky分解法生成;最后,针对模型的多重非线性特征与不同时间尺度的求解效率要求,制定基于小步长线性化迭代的求解算法。算例仿真结果表明,相较其余上报策略与求解算法,该文提出的日前-日内协同上报策略及相应算法有效地提升了上报准确率及求解性能。

关键词：两个细则风功率上报日前-日内协同优化时间相关性储能调节

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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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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

通信限制下多DG接入配网的新型电流差动保护

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电力系统保护与控制 2024年第2期52卷 80-89页

作者：李振兴王扬赜望周丽陈艳霞朱益翁汉琍新能源微电网湖北省协同创新中心(三峡大学) 湖北宜昌443002 国网湖北省电力有限公司潜江市供电公司湖北潜江433100 国网北京市电力公司北京100031

差动保护是解决分布式电源(distributed generation, DG)接入下配电网保护难题的有效手段,然而配网现有通信建设水平很大程度上制约了差动保护的构建。首先,融合电流相位与相量差动保护思想,同时将电流相位信息进行变换,实现通信信息降... 详细信息

差动保护是解决分布式电源(distributed generation, DG)接入下配电网保护难题的有效手段,然而配网现有通信建设水平很大程度上制约了差动保护的构建。首先,融合电流相位与相量差动保护思想,同时将电流相位信息进行变换,实现通信信息降容。应用递推最小二乘法实现短路电流相位参数的快速估计,提出了短路电流相位修正策略,以应对CT饱和与直流分量对保护的干扰。最后,提出适用于含多DG配网的新型电流差动保护构建原则与保护判据。基于PSACD/EMTDC平台搭建仿真模型,验证了所提出的电流相位参数预测方法的精度与新型差动保护的性能。算例结果表明:所提电流相位参数预测方法速度快、精度高,具有良好的抗CT饱和能力;所提新型差动保护原理具有良好的性能。

关键词：配电网 DG 0±1变换电流相位参数预测差动保护

基于驱动导体环的板件电磁成形电磁力分布与成形效果研究

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电工技术学报 2024年

作者：李梦瑶邱立易宁轩何晨骏李高宁国网白银供电公司国网湖北省电力有限公司荆门供电公司国网湖北省电力有限公司孝感市孝南区供电公司梯级水电站运行与控制湖北省重点实验室三峡大学电气与新能源学院

为实现电磁成形中电磁力的可控加载，提升板件成形效果，本文提出了一种基于驱动导体环的板件电磁成形技术。该技术在板件与驱动线圈之间引入一驱动环，通过改变驱动环的材料参数与几何参数实现电磁力的调控。基于特定的AA1060铝板(铝... 详细信息

为实现电磁成形中电磁力的可控加载，提升板件成形效果，本文提出了一种基于驱动导体环的板件电磁成形技术。该技术在板件与驱动线圈之间引入一驱动环，通过改变驱动环的材料参数与几何参数实现电磁力的调控。基于特定的AA1060铝板(铝板半径70mm，铝板成形区域半径50mm)进行了仿真研究。仿真数据表明，驱动导体环的材质和几何结构的变化可以改变感应涡流从而实现电磁力的调控。与传统板件电磁成形相比，基于驱动导体环的板件电磁成形均匀成形范围Dr提高了1.61倍。在仿真基础上，通过驱动导体环板件电磁成形实验验证了仿真模型的可靠性。综上所述，基于驱动导体环的电磁成形技术能有效提高板件的成形均匀度。

关键词：电磁成形驱动导体环感应涡流电磁力均匀度