检索结果-南通市图书馆

电容屏破损缺陷局部放电过程规律特征及仿真分析

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电工技术学报 2024年第9期39卷 2860-2872页

作者：杨帆张玉琛王鹏博吴兴旺吴杰输变电装备技术全国重点实验室(重庆大学) 重庆400044 国网安徽省电力有限公司合肥230061

油纸电容式变压器套管因性能好、成本低而被广泛采用。当电容屏存在边缘破损工艺缺陷时易发生局部放电,进而会改变油纸绝缘性能,缩短套管使用寿命,严重时危及电网设备安全运行。为研究电容屏破损局部放电过程变化规律,明确放电发展阶段... 详细信息

油纸电容式变压器套管因性能好、成本低而被广泛采用。当电容屏存在边缘破损工艺缺陷时易发生局部放电,进而会改变油纸绝缘性能,缩短套管使用寿命,严重时危及电网设备安全运行。为研究电容屏破损局部放电过程变化规律,明确放电发展阶段,该文搭建了缺陷套管放电实验模型分析局放过程中相位谱图、放电量等参数发展规律,并基于实验规律及流体漂移扩散理论、固体双极电荷传输理论,建立了末屏缺陷针板沿面放电过程仿真模型,结合仿真中电荷形态变化、放电时间及油纸界面电荷密度分布对电容屏破损放电过程进行阶段划分:放电初始阶段,铝箔尖端电荷聚集发生电晕放电;放电发展阶段,尖端处带电粒子在电场作用下向油纸发展,小部分达到油纸界面产生沿面放电;放电破坏阶段,经过长时间沿面放电进入油纸发生预击穿,电场强度更大使带电粒子能量更高,冲击油纸表面造成油纸表面纤维素断裂炭化形成通道。仿真结果与实验结论相对应,证明了仿真的有效性。该文的研究成果进一步阐明了油纸套管电容屏工艺缺陷局部放电的过程及机理。

关键词：油纸套管电容屏工艺缺陷针-板沿面放电电荷分布仿真放电过程阶段

面向灵活爬坡服务的高比例新能源电力系统可调节资源优化调度模型

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电力系统保护与控制 2024年第2期52卷 90-100页

作者：林顺富张琪沈运帷周波边晓燕李东东上海电力大学电气工程学院上海200090 上海市智能电网需求响应技术重点实验室上海200063

随着高比例新能源接入电网,新能源出力和负荷的波动性及不确定性对系统的灵活爬坡能力提出更高的要求。提出了一种面向灵活爬坡服务的针对高比例新能源电力系统中常规发电机组、储能、柔性负荷等可调节资源的优化调度模型。首先,提出一... 详细信息

随着高比例新能源接入电网,新能源出力和负荷的波动性及不确定性对系统的灵活爬坡能力提出更高的要求。提出了一种面向灵活爬坡服务的针对高比例新能源电力系统中常规发电机组、储能、柔性负荷等可调节资源的优化调度模型。首先,提出一种考虑日前预测净负荷不确定性的灵活爬坡需求估计方法,根据爬坡起始和结束时刻净负荷及其安全裕度,量化估计电力系统灵活爬坡需求。其次,基于生成的净负荷不确定性场景,提出了考虑系统灵活爬坡需求的基于两阶段混合整数线性规划的可调节资源优化调度模型,从日前-实时两个阶段实现可调节资源的优化调度。最后,基于IEEE-RTS-24节点系统,在4种典型方案场景下对比验证所提优化调度模型。结果表明所提模型能有效提升系统灵活性,降低系统运行成本。

关键词：新能源可调节资源灵活爬坡服务混合整数线性规划优化调度

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居民负荷参与电力系统调控关键技术综述与展望

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电网技术 2024年第2期48卷 809-818页

作者：祁琪石富岭陈宋宋王隗东洪登宇岳晓辉需求侧多能互补优化与供需互动技术北京市重点实验室北京市海淀区100192 华北电力大学电气与电子工程学院北京市昌平区102206

“双碳”目标下,新能源发电占比的不断升高和用电需求的持续增长,严重影响了电力系统供需平衡。居民负荷以体量大、响应快速和控制灵活的特点,逐渐成为发挥电力系统灵活调控能力的重要资源之一,是近几年研究关注的热点。文章结合国内外... 详细信息

“双碳”目标下,新能源发电占比的不断升高和用电需求的持续增长,严重影响了电力系统供需平衡。居民负荷以体量大、响应快速和控制灵活的特点,逐渐成为发挥电力系统灵活调控能力的重要资源之一,是近几年研究关注的热点。文章结合国内外最新研究成果,从居民负荷的调控机制、可调节特性、调控策略及应用场景4个方面对居民负荷参与电力系统调控的关键技术进行综述,重点比较了用于生成最优调控策略的多种算法以及居民负荷参与调控的多样化场景。最后,针对现阶段实施调控过程中面临的实际挑战,提出了信息-物理-社会系统视角下的居民负荷调控市场机制建设、调节能力精准快速感知,以及弱通信环境下调控策略优化与执行等重点问题,并对未来研究方向进行了展望。

关键词：居民负荷电力系统调控聚合控制可调节特性调控策略

灾害天气下计及一二次设备耦合故障的电网短时风险评估

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电力系统保护与控制 2024年第9期52卷 16-26页

作者：王建熊张忞南东亮张路欧阳金鑫输变电装备技术全国重点实验室(重庆大学) 重庆400044 国网新疆电力有限公司电力科学研究院新疆乌鲁木齐830011

灾害天气下电网发生短时多重故障有可能超出保护系统预设的反应能力,一二次设备耦合影响将助推多重故障风险发展和蔓延。为此,提出了计及一二次设备耦合故障的短时风险评估方法。首先,分析了一次设备与二次设备之间的交互作用及其对电... 详细信息

灾害天气下电网发生短时多重故障有可能超出保护系统预设的反应能力,一二次设备耦合影响将助推多重故障风险发展和蔓延。为此,提出了计及一二次设备耦合故障的短时风险评估方法。首先,分析了一次设备与二次设备之间的交互作用及其对电网短时运行风险的影响。其次,构建了一次设备和二次设备的故障概率模型,重点分析了一二次设备耦合故障引发保护拒动的概率。然后,结合保护系统对超预期故障的反应能力,提出了灾害天气下电网短时多重故障风险评估方法。最后,采用改造的IEEE39节点系统对所提方法进行测试。算例结果表明:受外界气象环境影响,保护系统缺陷暴露导致非期望动作使得电网多重故障风险更为严重;综合考虑灾害天气对一二次设备影响下的短时运行风险,对于发现和消除保护系统薄弱环节及制定电网降风险运行策略具有一定参考价值。

关键词：电力系统灾害天气多重故障耦合故障短时风险评估

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基于格拉姆角场与ResNet的输电线路故障辨识方法

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电力系统保护与控制 2024年第10期52卷 95-104页

作者：赵启王建林丰恺陈军南东亮欧阳金鑫国网新疆电力有限公司电力科学研究院新疆乌鲁木齐830011 新疆电力系统全过程仿真重点实验室新疆乌鲁木齐830011 重庆大学输变电装备技术全国重点实验室重庆400044

针对如何利用实际故障录波数据,提取和放大故障特征差异,开展故障类型与故障原因辨识的问题,提出了基于格拉姆角场与迁移学习-ResNet的输电线路故障辨识方法。首先,统计分析了输电线路故障类型和故障原因的分布特征,用于指导构建适用于... 详细信息

针对如何利用实际故障录波数据,提取和放大故障特征差异,开展故障类型与故障原因辨识的问题,提出了基于格拉姆角场与迁移学习-ResNet的输电线路故障辨识方法。首先,统计分析了输电线路故障类型和故障原因的分布特征,用于指导构建适用于类不平衡问题的故障分类器。然后,利用格拉姆角场变换将采集得到的故障电压、电流时序信号转化为格拉姆角场图像,放大故障特征差异,作为故障分类器的输入。进一步,将生成的图像集输入搭建好的故障分类器进行网络训练和测试,输出输电线路故障类型和故障原因。最后,完全采用真实故障录波数据开展了算例分析。结果表明:所提方法对故障类型的辨识准确率达到了97.51%,对故障原因的辨识准确率达到了94.23%。并且将训练的故障辨识网络迁移至其他地区时,仍然具有较好的故障辨识效果和泛化性能。所提方法为基于暂态波形数据驱动的故障辨识提供了新方法,可以用于实际电网的输电线路故障辨识。

关键词：输电线路故障辨识格拉姆角场残差神经网络迁移学习

基于林火风险的高压输电线路无人机巡检路径规划

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清华大学学报（自然科学版） 2024年第5期64卷 911-921页

作者：张佳庆孙韬蒋弘瑞段君瑞缪煦扬纪杰国网安徽省电力有限公司电力科学研究院电力火灾与安全防护安徽省重点实验室合肥230601 中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室合肥230026

跨越林区的高压输电线路建设存在诱发森林火灾的风险,因此必须重视高压输电线路的巡检工作。目前,以防范林区火灾风险为目的开展的无人机巡检路径规划的相关研究较少,且已有研究未针对电网系统的运维安全,也未考虑各火灾风险因素间的相... 详细信息

跨越林区的高压输电线路建设存在诱发森林火灾的风险,因此必须重视高压输电线路的巡检工作。目前,以防范林区火灾风险为目的开展的无人机巡检路径规划的相关研究较少,且已有研究未针对电网系统的运维安全,也未考虑各火灾风险因素间的相互影响。因此,该文提出一种基于网络分析法(analytic network process, ANP)和遗传算法(genetic algorithm, GA)的森林电网无人机巡检路径规划方法。首先结合历史数据和实地调研,识别出影响森林火灾风险的典型因素,并对所在线路及周边林区开展火灾风险评估,划分出高火险区域;再将这些高火险区域设置为巡检节点,基于GA规划出最短的无人机巡检路径。此外,提出一种基于最大偏转角约束的路径优化方法,对路径中不满足最大偏转角约束的节点进行了优化。该文以中国安徽省某重要输电通道线路3542#—3547#为应用对象,评估得出了线路周边存在10处高火险区域,规划出长度为5 391.72 m的无人机巡检路径,再利用最大偏转角约束的方法进行路径优化,优化后的路径总长为5 401.36 m,仅比原路径增长了0.179%。该文提出的无人机巡检路径规划方法以火灾风险评估为基础,兼顾了各林火风险因素间的相互影响,可以为后续林区高压输电线路的无人机巡检路径规划相关研究提供参考。

关键词：高压输电线路无人机路径规划林区火灾网络分析法(ANP) 遗传算法(GA)

分支定界搜索信息深度引导的电-气互联系统调度决策加速求解方法

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电工技术学报 2024年第13期39卷 3990-4002页

作者：高倩杨知方李文沅卢毓东输变电装备技术全国重点实验室(重庆大学) 重庆400044 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院杭州310014

电-气互联系统调度决策问题旨在实现天然气系统和电力系统中可调节资源的最佳配置,其精准性与高效性直接影响电-气互联系统运行的安全性与经济性。为描述可调节资源离散状态、非线性运行特性等物理性质,电-气互联系统调度决策问题中含... 详细信息

电-气互联系统调度决策问题旨在实现天然气系统和电力系统中可调节资源的最佳配置,其精准性与高效性直接影响电-气互联系统运行的安全性与经济性。为描述可调节资源离散状态、非线性运行特性等物理性质,电-气互联系统调度决策问题中含有规模庞大的离散决策变量,模型复杂度高,使得现有依赖于商业混合整数线性规划(MILP)求解器的电力系统运筹优化技术面临“组合爆炸”的计算负担。为此,该文提出一种分支定界搜索信息深度引导的电-气互联系统调度决策加速求解方法。所提方法利用分支定界初始搜索阶段的信息构建小规模辅助MILP模型,并内嵌于分支定界搜索过程,引导剪除更多冗余搜索空间,在不损失最优性的前提下加速收敛。基于RTS-GMLC电力系统和天然气系统不同负荷水平及线性分段数下的30个算例仿真结果说明,相比于直接使用商业MILP求解器,所提方法在不损失最优性的前提下可实现平均4.20倍的加速,验证了所提方法的有效性。

关键词：电-气互联调度决策混合整数线性规划加速算法

大规模新能源消纳用高频变压器及其铁芯材料发展现状与前景

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高电压技术 2024年第9期50卷 3965-3977页

作者：韩钰杨富尧刘洋王聪高洁孙浩刘成宇先进输电技术全国重点实验室(国网智能电网研究院有限公司) 北京102209

高频变压器是实现大规模新能源消纳和交直流混合配网柔性互联的关键装备,提升其容量对于促进更多风、光等新能源入网、构建新型电力系统具有重要意义。高频变压器容量、功率密度等性能参数主要与铁芯材料及其磁性元件有关。目前,高频变... 详细信息

高频变压器是实现大规模新能源消纳和交直流混合配网柔性互联的关键装备,提升其容量对于促进更多风、光等新能源入网、构建新型电力系统具有重要意义。高频变压器容量、功率密度等性能参数主要与铁芯材料及其磁性元件有关。目前,高频变压器常用铁芯材料以软磁铁氧体和纳米晶合金为主。文中首先回顾了软磁铁氧体和纳米晶合金的发展进程,根据两种软磁材料基本性能参数对比分析结果,阐述了纳米晶合金高饱和磁感应强度、低磁致伸缩系数、高磁导率的高频性能优势。其次介绍了两种软磁元件的研究进展,结合元件尺寸、质量、带材宽度等对高频变压器容量的影响,分析了纳米晶铁芯在提升高频变压器容量方面的性能优越性。最后从材料、磁性元件、变压器3个方面总结了大容量高频变压器的发展和需求,指出了目前宽幅超薄纳米晶材料开发、大容量磁性元件制备、MVA级高频变压器设计及制造关键技术等方面面临的挑战。

关键词：高频变压器新能源消纳纳米晶合金软磁铁氧体磁性元件

基于YOLO-2MCS的输电线路走廊隐患目标检测方法

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电工技术学报 2024年第13期39卷 4164-4175页

作者：郑含博胡思佳梁炎燊黄俊杰汪涛广西电力系统最优化与节能技术重点实验室(广西大学) 南宁530004 国网湖北省电力公司电力科学研究院武汉430077

输电线路在跨越高速铁路、高速公路和重要输电通道场景下易受到外力破坏,可能严重影响输电线路安全可靠运行。针对此问题,该文通过构建输电线路走廊隐患目标数据集,提出新模型YOLO-2MCS用于输电线路走廊隐患目标检测。使用混合数据增强... 详细信息

输电线路在跨越高速铁路、高速公路和重要输电通道场景下易受到外力破坏,可能严重影响输电线路安全可靠运行。针对此问题,该文通过构建输电线路走廊隐患目标数据集,提出新模型YOLO-2MCS用于输电线路走廊隐患目标检测。使用混合数据增强策略对数据集进行有效扩充,以提高模型在复杂场景下的泛化性和鲁棒性;在EfficientRep骨干网络引入卷积注意力机制模块,有效提升模型对多尺度目标的检测能力;构建使用softplus激活函数的双向特征金字塔结构加强模型特征学习能力;在检测头使用SIoU损失函数进一步提升模型检测精度。实验结果表明,相较于原YOLOv6网络,该模型在0.5:0.95的严苛阈值下平均精度均值提升4.4%;将该模型与主流的检测模型FasterR-CNN、YOLOX、YOLOv5和YOLOv7分别进行对比评估,该模型的检测精度、检测速度、模型复杂度均获得最优性能,其平均检测速度高达约300帧/s,且内存仅为40.7 MB,同时满足在边缘计算设备上部署的要求。

关键词：输电线路走廊防外破目标检测注意力机制