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低压直流系统高频振荡问题的降阶建模及控制参数设计

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中国电力 2024年第2期57卷 82-93页

作者：刘晓董春发瞿寒冰于光远苏善诚国网山东省电力公司济南供电公司山东济南250012

电压源型变流器、直流线路和恒功率负荷之间相互影响会导致低压直流系统出现高频振荡失稳问题。为此,建立了适用于系统高频振荡建模分析的统一化降阶模型,并从统一化降阶模型角度解释了系统高频振荡失稳原因。在此基础上,提出了一种能... 详细信息

电压源型变流器、直流线路和恒功率负荷之间相互影响会导致低压直流系统出现高频振荡失稳问题。为此,建立了适用于系统高频振荡建模分析的统一化降阶模型,并从统一化降阶模型角度解释了系统高频振荡失稳原因。在此基础上,提出了一种能够抑制高频振荡的控制参数可行域分析方法。该可行域不仅能够直观呈现系统在不同控制参数下的低频稳定区域和高频失稳区域,还能在稳定区域详细显示系统级动态特性(振荡频率和阻尼比)的定制化设计曲线。最后,利用PLECS软件搭建了低压直流系统的仿真算例,多组仿真时域结果均验证了统一化降阶模型及控制参数可行域的有效性。

关键词：低压直流系统高频振荡统一化降阶模型控制参数可行域

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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

基于可调虚拟阻抗的“柔-储-充”装置电池优化运行策略

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中国电力 2024年

作者：秦昆渠志江韩建伟许涛高峰迟晓莉国网山东省电力公司济宁供电公司山东大学

“柔-储-充”装置集柔性互联、储能、充电于一体，可平抑配电网能量波动，然而其在运行过程中需要频繁调用储能资源，导致电池大功率充放电，影响电池寿命。为此，本文提出一种基于可调虚拟阻抗的“柔-储-充”装置电池优化运行策略。首... 详细信息

“柔-储-充”装置集柔性互联、储能、充电于一体，可平抑配电网能量波动，然而其在运行过程中需要频繁调用储能资源，导致电池大功率充放电，影响电池寿命。为此，本文提出一种基于可调虚拟阻抗的“柔-储-充”装置电池优化运行策略。首先，将柔性互联、储能、充电均等效为虚拟阻抗，分析了配电网能量波动过程中的多种能量通路，通过调节虚拟阻抗有效疏导波动能量。在此基础上，针对“柔-储-充”运行特点，分别提出了各部分可调虚拟阻抗控制方法，并分析了关键参数的物理意义及设计原则。最后，基于硬件在环系统搭建实验平台验证理论成果。研究表明，所提方法能够在平抑配电网电压波动的同时降低储能系统的充放电电流，提高电池寿命。

关键词：新能源配电网 “柔-储-充”装置储能虚拟阻抗电池寿命充放电

充油电缆终端用PIB与SR/EP的相容性研究

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高压电器 2024年第5期60卷 164-170页

作者：魏亚军张雨利邱雨许磊于永进李长云国网山东省电力公司济宁供电公司山东济宁272000 山东科技大学山东青岛266590

高压充油电缆终端中既有硅橡胶(SR)、三元乙丙橡胶(EP)和绝缘自粘带等固体介质,也有二甲基硅油或聚异丁烯(PIB)等液体介质,液固介质的相容性直接关系到高压充油电缆终端的绝缘性能的稳定性以及工作的可靠性。文中首先在120℃下开展了16... 详细信息

高压充油电缆终端中既有硅橡胶(SR)、三元乙丙橡胶(EP)和绝缘自粘带等固体介质,也有二甲基硅油或聚异丁烯(PIB)等液体介质,液固介质的相容性直接关系到高压充油电缆终端的绝缘性能的稳定性以及工作的可靠性。文中首先在120℃下开展了168 h的PIB与SR和EP的相容性试验,接着测量了液固介质的理化性能与电气性能指标,根据不同老化时间下液固介质,以及相同老化时间下不同液固介质组合之间理化和电气性能的变化特征,并结合电介质性能指标的物理含义,综合比较后得到PIB和SR的相容性优于PIB与EP的相容性。为明确PIB与SR和EP的相容性机理,文中进一步采用Materials Studio软件,构建了液固介质的分子模型及界面结构,利用分子动力学获得了不同温度下PIB-SR界面和PIB-EP界面的焓值;计算表明,在温度由363 K升高到393 K时,PIB-EP界面的焓变小于0,有溶解趋势,而PIB-SR界面的焓变值大于0,因此,PIB-SR界面较PIB-EP界面更具稳定性。文中结论可为高压充油电缆中液固介质的选择提供理论依据。

关键词：聚异丁烯相容性试验硅橡胶三元乙丙橡胶电缆终端

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

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电力作业多源要素风险的自适应识别模型

清华大学学报（自然科学版） 2024年第6期64卷 1047-1059页

作者：胥明凯朱坤双李元良杨啸帅秦挺鑫王皖国网山东省电力公司济南供电公司济南250013 国网山东省电力公司济南250001 中国标准化研究院北京100191

电力作业人员通常面临多种安全风险,对其生命健康造成严重威胁,但是场景复杂、随机性强等原因致使电力作业存在风险识别极其困难的问题,因此急需采用合适的技术手段对电力作业风险进行有效识别。该文构建了一种动态兼容多种典型空间的... 详细信息

电力作业人员通常面临多种安全风险,对其生命健康造成严重威胁,但是场景复杂、随机性强等原因致使电力作业存在风险识别极其困难的问题,因此急需采用合适的技术手段对电力作业风险进行有效识别。该文构建了一种动态兼容多种典型空间的电力作业风险的自适应识别(ARI)模型。从宏观上构建了电力行业典型作业的风险识别框架,建立了典型作业多源要素的全域风险因子体系。通过融合渐进式蜜獾算法、极大熵准则、约束调节机制,提出了一种主客观动态融合的ARI模型,以低成本适应不同的典型作业空间。案例结果验证了所提ARI模型具有鲁棒性强、实施成本优、偏颇风险低的特性,可有效量化电力行业典型作业的多源要素风险。

关键词：电力作业多源要素风险自适应识别主客观动态融合渐进式蜜獾算法

基于摩擦纳米发电机的乒乓球落点轨迹与速度识别的研究

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传感技术学报 2024年第5期37卷 916-922页

作者：步晓飞张鹏黄梁松赵恒伟姚永杰王硕黄鑫山东科技大学电气与自动化工程学院山东青岛266590 国网滨州供电公司山东滨州256600

随着科技的迅速发展,通过智能传感设备辅助运动成为科学研究的重要发展方向。为了更方便地收集运动员乒乓球训练的数据,对其进行针对性训练,提出了一种基于单电极式摩擦纳米发电机(TENG)的自驱动信息采集装置。该装置由乒乓球拍及表面... 详细信息

随着科技的迅速发展,通过智能传感设备辅助运动成为科学研究的重要发展方向。为了更方便地收集运动员乒乓球训练的数据,对其进行针对性训练,提出了一种基于单电极式摩擦纳米发电机(TENG)的自驱动信息采集装置。该装置由乒乓球拍及表面摩擦层电极层组成,选用聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为摩擦层制备材料,碳油作为电极层制备材料。同时设计了一种覆盖整个乒乓球拍面的阵列结构,通过收集乒乓球和球拍撞击产生的电信号来获取乒乓球落点和球速等信息,可以在LabVIEW上位机实时显示。经测试其输出电压在乒乓球球速为15 m/s的速度下可达11.2 V,在60 s内为100 nF的电容器充电到12 V,可以作为微型电子设备的电源,为LED灯和计时器供电。

关键词：摩擦纳米发电机(TENG) 自供电系统 LabVIEW 运动传感

多智能体深度强化学习驱动的跨园区能源交互优化调度

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电力建设 2024年第5期45卷 59-70页

作者：李扬马文捷卜凡金杨震王彬韩猛东北电力大学电气工程学院吉林省吉林市132012 国网淄博供电公司山东省淄博市255022 国网北京市电力公司北京市100032 国网济宁供电公司山东省济宁市272000

为协调多园区综合能源系统各个园区之间的能量交互,多能源子系统之间的能源转换,实现综合能源系统整体优化调度,提出一种利用多智能体深度强化学习算法学习不同园区的负荷特征,并在此基础上进行决策的综合调度模型。该模型将多园区综合... 详细信息

为协调多园区综合能源系统各个园区之间的能量交互,多能源子系统之间的能源转换,实现综合能源系统整体优化调度,提出一种利用多智能体深度强化学习算法学习不同园区的负荷特征,并在此基础上进行决策的综合调度模型。该模型将多园区综合能源系统的调度问题转化为马尔科夫决策过程,并利用深度强化学习算法进行求解,避免了对多园区、多能源子系统之间复杂的能量耦合关系进行建模。仿真结果表明,所提方法可以很好地捕捉到不同园区的负荷特性,并利用其中的互补特性协调不同园区之间进行合理的能量交互,可以实现弃风率由16.3%降低至0,并可以使总运行成本降低5445.6元,具有良好的经济效益和环保效益。

关键词：多智能体深度强化学习综合能源系统优化调度可再生能源消纳负荷特征学习多园区能量交互

高压开关柜用介电功能梯度绝缘隔板电场调控特性分析

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绝缘材料 2024年第9期57卷 97-105页

作者：沈海波卞秋野孙永健史德生郭振伟国网山东省电力公司利津县供电公司山东东营257400 国网山东省电力公司东营供电公司山东东营257000

针对高压开关柜中绝缘隔板电场分布不均匀、局部电场畸变严重容易导致绝缘故障的问题,将介电功能梯度材料引入到绝缘隔板的制备中,提出了内部绝缘结构优化和表面绝缘结构优化两种优化方案。通过改变材料的介电常数上限、绝缘隔板厚度以... 详细信息

针对高压开关柜中绝缘隔板电场分布不均匀、局部电场畸变严重容易导致绝缘故障的问题,将介电功能梯度材料引入到绝缘隔板的制备中,提出了内部绝缘结构优化和表面绝缘结构优化两种优化方案。通过改变材料的介电常数上限、绝缘隔板厚度以及表面涂层厚度等参数进行电场、温度场仿真计算,对比分析其对电场分布优化效果的影响,最后对两种优化方案进行了仿真及介质损耗特性试验对比。结果表明:相较于传统的匀质绝缘隔板,在不考虑开关柜内部运行环境因素影响的条件下,改变内部绝缘结构和增加表面涂层都可以使沿面最大场强降低。当绝缘隔板厚度增加到12 mm时电场优化效果最优,沿面最大场强可降低69.8%;当表面涂层厚度为1 mm时电场优化效果最优,沿面最大场强可降低62.9%。通过仿真及试验对比证明,内部绝缘结构优化的隔板电场调控效果及绝缘性能更优。

关键词：高压开关柜介电功能梯度绝缘隔板电场调控介质损耗

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