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基于零序电流TEO梯度能量的光伏场站集电线路故障选线方法

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中国电力 2024年

作者：郑燃吴佳毅杜浩良潘武略国网金华供电公司国网浙江省电力有限公司

光伏场站环境一般较为恶劣，集电线路作为其薄弱环节极易发生单相接地短路故障，进而破坏系统稳定性，开展光伏场站集电线路的快速故障选线对保证系统平稳运行十分重要。提出了基于零序电流梯度Teager能量算子（teager energy operator... 详细信息

光伏场站环境一般较为恶劣，集电线路作为其薄弱环节极易发生单相接地短路故障，进而破坏系统稳定性，开展光伏场站集电线路的快速故障选线对保证系统平稳运行十分重要。提出了基于零序电流梯度Teager能量算子（teager energy operator，TEO）的光伏场站集电线路故障选线方法。首先，针对单相接地故障建立集电线路零序电流序网模型，并分析故障线和非故障线的零序电流电压分布规律以及故障期间光伏电源的馈出特性。其次，采用快速傅里叶变换（FFT）提取零序电流工频分量，并基于此定义了零序电流梯度，进一步减小噪声干扰影响，使故障特性更加明显。采用TEO计算零序电流梯度能量值，进一步放大故障特征，并基于故障线和非故障线测点处能量值差异整定阈值，提出故障选线判据。最后，基于PSCAD软件搭建光伏场站集电线路模型。仿真验证表明，该方法在不同故障位置、接地电阻、机组出力、噪声干扰场景下都有良好的选线效果。

关键词：集电线路快速傅里叶变换梯度能量故障选线

基于综合谐波驱动的光伏场站集电线路保护新方案

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中国电力 2024年

作者：沃建栋潘武略李跃辉吴佳毅国网金华供电公司国网浙江省电力有限公司

大型光伏场站集电线一般配置三段式电流保护，因逆变型电源接入引起集电线路故障特征改变，存在现有集电线保护灵敏度不足，甚至非故障线路误动等问题，为此提出一种基于综合谐波驱动的光伏场站集电线路保护新方案。首先分析光伏场站集... 详细信息

大型光伏场站集电线一般配置三段式电流保护，因逆变型电源接入引起集电线路故障特征改变，存在现有集电线保护灵敏度不足，甚至非故障线路误动等问题，为此提出一种基于综合谐波驱动的光伏场站集电线路保护新方案。首先分析光伏场站集电线故障后的谐波来源及分布特性，利用FOCT优良的测量性能作为电流谐波获取基础。通过NSGA-Ⅱ算法计算最优谐波特征权值，提升故障电流综合谐波特征显度。最后构建相应高次谐波启动判据和综合谐波动作判据。在PSCAD仿真平台中搭建光伏场站电磁暂态仿真模型，对于不同相间故障类型、不同合闸角、不同集电线路故障位置等情况进行仿真研究，结果证明该保护方案均能有效动作。

关键词：光伏电站集电线路全光纤电流互感器暂态特征谐波保护

基于混合馈入型自适应补偿的电网谐波功率放大器超宽频控制

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电力科学与技术学报 2024年第4期39卷 245-254页

作者：代子阔刘尚坤李冰心许向伟汪诚国网辽宁省电力有限公司沈阳供电公司辽宁沈阳110003 国网辽宁省电力有限公司阜新供电公司辽宁阜新123100 国网辽宁省电力有限公司盘锦供电公司辽宁盘锦124010 国网辽宁省电力有限公司朝阳供电公司辽宁朝阳122000 南京理工大学自动化学院江苏南京210094

基于电力电子变换器的功率放大器因其灵活易控成为电网电压模拟的理想物理接口之一。针对现有功率放大器控制方法会放大频率偏差、使滤波电路参数漂移以及难以模拟高频谐波的弊病,首先,提出一种混合馈入型自适应补偿的谐波功率放大器超... 详细信息

基于电力电子变换器的功率放大器因其灵活易控成为电网电压模拟的理想物理接口之一。针对现有功率放大器控制方法会放大频率偏差、使滤波电路参数漂移以及难以模拟高频谐波的弊病,首先,提出一种混合馈入型自适应补偿的谐波功率放大器超宽频控制策略,以高精度复现宽频电压信号并兼顾动态与稳态性能;然后,设计多变量混合馈入型环路以补偿系统暂态特性;在时域下利用Lyapunov函数推导计及参数漂移的自适应方法以补偿滤波参数不确定性;深入分析并克服混合自适应补偿的数字实现局限性;讨论所提方法作为重复内嵌控制的性能提升;最后,制作样机,进行所提策略动态性能与稳态精度的仿真及实验验证。结果表明:所提方法相较于既有控制具备更快的动态响应、更高的稳态精度以及更宽的跟踪谐波频率范围,可以实现对超宽频参考电压的快速无差跟踪。

关键词：电网模拟功率放大器宽频自适应控制重复控制

考虑出力相关性的海上风电接入系统固定成本分摊方法

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浙江电力 2024年第3期43卷 38-46页

作者：刘智彬苏本庆国网上海青浦供电公司上海201799 国网山东省电力公司菏泽供电公司山东菏泽274000

在海上风电规模化开发、集群化并网的背景下,如何回收海上风电接入系统的输电成本,公平合理地向各风电场分摊已成为目前海上风电行业亟待解决的问题。针对该问题,提出了一种考虑风电出力相关性的海上风电接入系统固定成本分摊方法。首先... 详细信息

在海上风电规模化开发、集群化并网的背景下,如何回收海上风电接入系统的输电成本,公平合理地向各风电场分摊已成为目前海上风电行业亟待解决的问题。针对该问题,提出了一种考虑风电出力相关性的海上风电接入系统固定成本分摊方法。首先,利用藤Copula函数构建多个海上风电场的出力相关性模型,同时假定系统负荷需求模型服从正态分布,发电机服从0-1概率分布;然后,结合蒙特卡洛抽样和顺流概率潮流追踪法计算各海上风电场接入系统的固定成本分摊费用;最后,通过算例仿真分析,验证了所提方法的合理性和有效性。

关键词：海上风电风电出力相关性固定成本分摊藤Copula 潮流追踪

一起110 kV GIS设备自由金属颗粒放电缺陷及解体分析案例

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高压电器 2024年第4期60卷 214-220页

作者：林岑邱炜周波杨红权刘彦琴刘鑫高竣曾晓维国网四川省电力公司成都供电公司成都610000

介绍了一起110 kV GIS设备母线PT开关气室超声波信号异常的分析处理案例。通过幅值定位、时延定位和改变设备运行状态,判断缺陷来自于开关气室内部。对局放超声波信号进行多种测试图谱分析,认为该气室底部自由金属颗粒放电是产生异常超... 详细信息

介绍了一起110 kV GIS设备母线PT开关气室超声波信号异常的分析处理案例。通过幅值定位、时延定位和改变设备运行状态,判断缺陷来自于开关气室内部。对局放超声波信号进行多种测试图谱分析,认为该气室底部自由金属颗粒放电是产生异常超声波信号的主要原因。经开罐检查,发现开关静触头均压罩上存在明显刮痕,气室底部存在较多黑色固体碎屑,开关安装工艺不良导致金属碎屑掉落在气室底部,产生局部放电引起超声波信号异常。该起PT开关气室放电是一起较为典型的自由金属颗粒放电案例,为今后类似异常情况的分析处理提供了借鉴与参考。

关键词： GIS设备自由金属颗粒放电异常超声波开关

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新型变电站高压开关柜漏电火灾在线监测算法

高压电器 2024年第5期60卷 206-213页

作者：戴强马顺青冶海平李寿孙士升王伟国网青海省电力公司海东供电公司青海海东810600

新型变电站高压开关柜漏电火灾在线监测算法在监测的过程中存在漏电数据收集失误现象,火灾信息评估的完整程度较低,在监测的同时需调整算法机制,导致预警不及时,监测的精度较低。针对该问题,对新型变电站高压开关柜漏电火灾进行在线监测... 详细信息

新型变电站高压开关柜漏电火灾在线监测算法在监测的过程中存在漏电数据收集失误现象,火灾信息评估的完整程度较低,在监测的同时需调整算法机制,导致预警不及时,监测的精度较低。针对该问题,对新型变电站高压开关柜漏电火灾进行在线监测,首先针对开关柜漏电情况收集漏电数据,根据剩余电流判断漏电信息,及时捕捉精准的漏电区域数据,利用D-S证据理论融合算法对获取的漏电数据发生火灾的情况进行在线监测,构建识别框架并提取相似函数,判断达到火灾时的温度阈值,完成整体监测研究。根据分析的结果可知,该在线监测方法具有较强的监测及预警精度,在相同的条件下,火灾信号温度采集差值为1℃,系统整体虚警率为0.001%,剩余电流为310 mA,能够有效监测漏电信息及火灾发生情况,表明该方法具有较强的监测能力。

关键词：变电站高压开关柜开关柜漏电漏电火灾火灾在线监测监测算法

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配电网储能设备运行策略与容量的协调优化

储能科学与技术 2024年第3期13卷 903-905页

作者：张杨陶生虎张笑波郑东风陈洲奕国网甘肃省电力公司定西供电公司甘肃定西743000

随着风电、光伏发电等新能源大规模并网,配电网对电能质量和电压稳定的要求越来越高。然而,分布式电源及储能设备接入电网后将对配电网造成一定的影响,合理利用储能设备是提升配电网供电质量和降低电能损耗的有效手段。为了提高储能设... 详细信息

随着风电、光伏发电等新能源大规模并网,配电网对电能质量和电压稳定的要求越来越高。然而,分布式电源及储能设备接入电网后将对配电网造成一定的影响,合理利用储能设备是提升配电网供电质量和降低电能损耗的有效手段。为了提高储能设备的运行效率和可靠性,基于电池管理系统、能量管理系统、最大功率点追踪、预测模型和能量回收等控制策略显得尤为重要。这些策略能够确保储能设备的正常运行、实时监测、调整充放电状态、优化能源利用、提高转化效率以及实现能源的可靠供应。由于配电网储能设备的正常运行与储能容量有着直接关系,开展配电网储能设备运行策略与容量的协调优化对于推动储能科学的发展具有重要意义。

关键词：配电网储能设备运行策略容量协调优化

基于长短时记忆神经网络的励磁涌流与故障电流识别方法

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上海交通大学学报 2024年第5期58卷 730-738页

作者：张国栋刘凯蒲海涛姚福强张帅帅山东科技大学电气信息系济南250031 国网洛阳供电公司河南洛阳471000

变压器空载合闸时产生励磁涌流导致差动保护误动作的问题至今仍未能被完全解决.针对该问题,提出一种利用长短时记忆(LSTM)神经网络识别励磁涌流与故障电流的方法.首先,在PSCAD软件平台上搭建变压器空载合闸及内部故障仿真模型,通过仿真... 详细信息

变压器空载合闸时产生励磁涌流导致差动保护误动作的问题至今仍未能被完全解决.针对该问题,提出一种利用长短时记忆(LSTM)神经网络识别励磁涌流与故障电流的方法.首先,在PSCAD软件平台上搭建变压器空载合闸及内部故障仿真模型,通过仿真产生大量三相电流瞬时采样数据作为训练神经网络的样本集;然后,利用Keras平台搭建LSTM神经网络模型并完成训练;最后,利用新的仿真数据和现场故障录波数据对训练好的LSTM神经网络进行测试.结果表明LSTM神经网络可以快速准确地区分各种情况下的励磁涌流和故障电流,从而证实该方法的有效性.

关键词：变压器差动保护长短时记忆神经网络励磁涌流识别故障电流识别

基于能流耦合机理的热电耦合综合能源系统潮流分析及对比

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电网与清洁能源 2024年第4期40卷 65-73,83页

作者：张树森段慧芹周傲代国印毛德超国网信阳供电公司河南信阳464141

热电耦合综合能源系统对提高能源利用率、实现可持续发展具有重要意义,潮流计算作为研究稳态热电耦合综合能源系统的常用方法,能够计算出系统网络的能流分布,为后续的规划、运行、调度提供数据基础。该文基于热电耦合规律,考虑热力系统... 详细信息

热电耦合综合能源系统对提高能源利用率、实现可持续发展具有重要意义,潮流计算作为研究稳态热电耦合综合能源系统的常用方法,能够计算出系统网络的能流分布,为后续的规划、运行、调度提供数据基础。该文基于热电耦合规律,考虑热力系统中回水热损失改进了传统热力系统模型,并结合电力系统模型组成了热电耦合综合能源系统潮流计算模型。在此基础上研究了统一求解法与分立求解法两种潮流计算方法。建立算例系统,分别采用分立求解法与统一求解法进行潮流计算,并对比分析二者的计算性能及结果。结果表明:在设定算例系统计算精度为10-2时,统一求解法与分立求解法均可满足热电耦合系统潮流计算要求。系统中电网节点功率满足基尔霍夫定律,热网由于需要工质来承载能量,在流动时产生损失时除单纯的能量损耗外还需考虑工质损失,因此回水总量少于供水总量。系统采用以热定电时,分立求解法总迭代次数为10次,耗时8.48s,统一求解法迭代次数为8次,耗时10.56 s,考虑热网和电网的相互影响时,分立求解法迭代次数和耗时大幅增加,统一求解法基本不变,因此采用以热定电时分立求解法更加简便,在考虑热网和电网的相互影响时,适合使用统一求解法。

关键词：热电耦合综合能源系统潮流计算统一求解法分立求解法