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城市电力行业碳排放测算方法及减碳路径

上海交通大学学报 2024年第1期58卷 82-90页

作者：胡壮丽罗毅初蔡航广东电网公司佛山供电局广东佛山528011 中国移动通信集团广东有限公司佛山分公司广东佛山528315

为测算城市电力行业碳排放水平和降低电力行业碳排放,提出一种城市电力行业碳排放测算方法和减碳路径.首先,基于城市本地电源发电和净调入电力数据建立城市电力行业碳排放测算模型;其次,从发电侧、电网侧、负荷侧和储能侧提出城市电力... 详细信息

为测算城市电力行业碳排放水平和降低电力行业碳排放,提出一种城市电力行业碳排放测算方法和减碳路径.首先,基于城市本地电源发电和净调入电力数据建立城市电力行业碳排放测算模型;其次,从发电侧、电网侧、负荷侧和储能侧提出城市电力行业减碳措施;然后,建立减碳措施的效果评估模型;最后,以珠三角典型城市F市为例,利用所提碳排放测算模型测算该市电力行业碳排放,并依据减碳措施评估该市2030年碳达峰情景电力行业减碳效果.结果表明:所提模型能准确测算城市电力行业碳排放;通过减碳措施,F市在2030年至少可减少碳排放1.06×107t.

关键词：碳排放电力行业碳减排碳达峰

基于FVMD&WVD方法的非接触式电缆故障在线监测技术研究与应用

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高压电器 2024年第1期60卷 205-214,220页

作者：崔江静吴宏晓南保峰李莹广东电网有限责任公司珠海供电局广东珠海519000

基于行波法的双端故障定位是一种有效的高压电缆故障快速定位技术,测量故障行波和计算行波到达时间是影响定位精度的两个关键问题。首先,文中设计了一种增益可变的非接触式故障电压测量传感器,计算了增益调整参考曲线,用于指导传感器增... 详细信息

基于行波法的双端故障定位是一种有效的高压电缆故障快速定位技术,测量故障行波和计算行波到达时间是影响定位精度的两个关键问题。首先,文中设计了一种增益可变的非接触式故障电压测量传感器,计算了增益调整参考曲线,用于指导传感器增益调节。然后,采用反馈式变分模态分解(feedback variational mode decomposition,FVMD)计算故障行波高频分量,结合魏格纳—威利分布(Wigner-Ville distribution,WVD)计算高频分量能量分布曲线最大值点,从而获得准确的故障行波的到达时间。PSCAD/EMTDC仿真验证该方法能有准确地确定故障行波的到达时间。最后,在一条退运的110 kV电缆线路开展了实验验证,结果表明定位误差不大于0.5%,远优于目前常用的几种方法。文中的理论和实验结果均表明,研制的新型传感器及选取的FVMD&WVD方法,能用于快速有效地确定电缆故障的位置,对开展电缆故障的快速定位以及运维抢修具有指导意义。

关键词：电缆故障传感器变分模态分解 Wigner-Ville分布

基于生成式对抗网络和改进区域建议网络的输电线路杆塔缺陷检测方法

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科学技术与工程 2024年第13期24卷 5436-5442页

作者：练文卓黄伟杰黄滔谢榕昌周俊宏江润洲广东电网有限责任公司惠州供电局惠州516000 广东电网有限责任公司广州510000

为了减少输电线路杆塔缺陷检测过程中受噪声信号和装置性能等因素的干扰,提高输电线路杆塔缺陷检测的正确率和检测效率。提出一种基于生成式对抗网络(generative adversarial networks,GAN)和改进区域建议网络(region proposal network,... 详细信息

为了减少输电线路杆塔缺陷检测过程中受噪声信号和装置性能等因素的干扰,提高输电线路杆塔缺陷检测的正确率和检测效率。提出一种基于生成式对抗网络(generative adversarial networks,GAN)和改进区域建议网络(region proposal network,RPN)的输电线路杆塔缺陷检测方法。采用GAN采集输电线路杆塔的显著性图像,并利用半软阈值函数模型剔除图像中的噪声,避免噪声对缺陷检测过程产生影响。通过随机森林决策树提取输电线路杆塔图像的轮廓特征,基于多尺度算法对RPN进行改进,将特征输入到改进RPN模型中,通过缺陷的定位、分割完成输电线路杆塔的缺陷检测。试验结果表明,所提方法的输电线路杆塔缺陷检测正确率较高,具有较好的缺陷检测效果和检测效率,从而有利于提高输电线路杆塔缺陷检测的质量,减少电力事故的出现。

关键词：生成式对抗网络改进区域建议网络输电线路显著性图像半软阈值函数模型随机森林决策树

电力电缆局放在线监测神经网络自动识别精度的提升方法

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高压电器 2024年第7期60卷 210-220页

作者：孙廷玺方义治郑晓东雷小月姜志彬周智鹏陈敏广东电网公司珠海供电局广东珠海519099 广州智丰电气科技有限公司广州510663

为了尽可能降低电缆线路局放在线监测系统装置运行中对局放信号识别的误判误报的可能性,对局放的判读机理和识别精度进行了改进和提升。基于现场运行系统回收的数万个疑似电缆内部局放的告警记录数据进行了分析分类,对判别程序中沿用的... 详细信息

为了尽可能降低电缆线路局放在线监测系统装置运行中对局放信号识别的误判误报的可能性,对局放的判读机理和识别精度进行了改进和提升。基于现场运行系统回收的数万个疑似电缆内部局放的告警记录数据进行了分析分类,对判别程序中沿用的局放自动逻辑判别程序追加了相间信号相关性过滤程序,对既有的神经网络在构造上作了优选优化,对神经网络学习数据的前置处理进行了改进。对改进提升后的局放判别程序采用了包括现场记录,模拟信号发生器和人工局放模型加电压实验的3种局放数据进行检验。结果表明,改进提升后的局放判别程序不但能够使现场的非局放告警数据的告警率降低到5%的期待水平,同时也提高了识别人工模拟产生的各种类型局放信号的准确性,大大降低了局放在线监测系统误判误报的可能性。

关键词：电缆局部放电在线监测相间关系神经网络学习数据前置处理识别精度

基于激光非线性成像技术的配网数字化作业安全远程红外监测系统

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应用激光 2024年第3期44卷 171-178页

作者：高军伟安志国俞思帆李英锋李颂杰洪海生广东电网有限责任公司广州南沙供电局广东广州511470 广东电网有限责任公司广州供电局广东广州510620

为准确识别配网数字化作业人员,提高配网数字化作业安全远程红外监测效果,研究基于激光非线性成像技术的配网数字化作业安全远程红外监测系统。系统的硬件设计为感知层、网络层、应用层和用户层4层,利用感知层的SF6激光非线性摄像头采... 详细信息

为准确识别配网数字化作业人员,提高配网数字化作业安全远程红外监测效果,研究基于激光非线性成像技术的配网数字化作业安全远程红外监测系统。系统的硬件设计为感知层、网络层、应用层和用户层4层,利用感知层的SF6激光非线性摄像头采集配网数字化作业全过程红外图像,使用网络层的Internet将采集的图像传输到应用层;根据SF6激光非线性摄像头结构和成像原理,设计配网数字化作业安全远程红外监测终端硬件结构;系统的软件部分,设计配网数字化作业安全远程红外监测流程;基于卷积神经网络算法搭建多尺度金字塔,提取作业人员特征图谱,通过快速局部拉普拉斯滤波变换增强图像的像素特征;基于Softmax函数识别配网数字化作业人员的危险区域侵入行为,实现配网数字化作业安全远程红外监测。试验结果表明:该系统的图像增强处理能力和作业人员识别效果较理想,并能及时、有效地预警作业人员的危险区侵入行为,预警用时始终低于0.06 s,且网络传输综合性能较为优异,数据丢包量最高为5000个,提高了配网数字化作业安全远程红外监测效果。

关键词：激光非线性成像技术配网数字化作业安全远程红外监测卷积神经网络

基于光-储-微网合作博弈的保供电型微电网运营模式

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南方电网技术 2024年

作者：朱志芳胡柳君董红陈丽萍曾繁宏高艳娜林紫菡辛曦陈明丽广东电网有限责任公司广州供电局

针对我国供电企业保供电任务数量较多、占用极大的人力、物力成本的问题，综合考虑分布式光伏、用户侧储能和微电网应用于保供电领域的技术经济性，提出一种基于光伏投资商、储能投资商和微网运营商多方博弈的保供电型微电网的运营模式... 详细信息

针对我国供电企业保供电任务数量较多、占用极大的人力、物力成本的问题，综合考虑分布式光伏、用户侧储能和微电网应用于保供电领域的技术经济性，提出一种基于光伏投资商、储能投资商和微网运营商多方博弈的保供电型微电网的运营模式。首先，针对当前应急电源车或发电车保供电存在资产利用率不高、不环保、有噪声污染等问题，详细讨论光储微电网代替应急电源车或发电车的保供电思路；然后，基于微电网参与保供电的效益与补贴，考虑光伏发电量及其售电价格在光-储-微网间的分配组成，分析三个投资主体的投资成本与效益构成，并采用合作博弈的方法优化讨论三个投资主体的利益均衡点，使得三个主体效益同时达到最优。最后，通过算例分析本文所提运营模式的光伏投资商、储能投资商和微网运营商的经济效益。

关键词：保供电光储微电网运营模式效益与补贴合作博弈

基于功率变换器的梯次利用电池系统均衡控制策略

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储能科学与技术 2024年第5期13卷 1635-1642页

作者：张大兴黄泽荣王祥东王延凯蔡冰子袁昊宇田明明袁英平曹原南方电网广东电网有限责任公司惠州供电局广东惠州516000 中南大学自动化学院湖南长沙410083

梯次利用是一种处理退役锂电池的经济高效的方法。但是在电池梯次利用过程中,存在不同新旧状态电池混用而导致的不均衡问题,会影响电池系统的安全稳定运行。本工作分析了梯次利用电池直接并联时,由于不均衡导致的电流环流以及系统容量... 详细信息

梯次利用是一种处理退役锂电池的经济高效的方法。但是在电池梯次利用过程中,存在不同新旧状态电池混用而导致的不均衡问题,会影响电池系统的安全稳定运行。本工作分析了梯次利用电池直接并联时,由于不均衡导致的电流环流以及系统容量利用率低的问题。为解决这一问题,本工作提出一种基于功率变换器的梯级电池并联系统结构及均衡控制算法。所提方法将每个电池模组和功率变换器相连组成一个功率模组,通过调节电压环路、电流环路、荷电环路的输出,分别控制每个电池模组的充放电电流,最终实现梯次利用电池均衡优化控制策略。本工作给出了系统控制策略的详细分析和实验结果讨论,以评估和验证所提均衡方法的有效性。实验测试表明,在使用相同健康程度电池、不同健康程度电池以及变负载等测试情况下,本工作所提梯次利用电池均衡控制策略都能够稳定、有效控制不同电池电流,保证电池之间的荷电参数均衡,提高了电池系统整体效率。本研究可以促进废旧电池的有效梯次利用,并为电池系统均衡控制提供新思路。通过实现电池的均衡利用,可以延长电池的使用寿命,降低系统故障风险,提高系统的可靠性和稳定性。

关键词：电池储能系统荷电参数电池均衡功率变换器电池梯次利用

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锂离子电池单层电芯内短路建模与热失控触发特性研究

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储能科学与技术 2024年

作者：乔亚军任怡茂谭子健张祎柔吴伟雄广东电网公司广州供电局暨南大学能源电力研究中心(国际能源学院)

锂离子电池内短路诱因复杂，为深入研究内短路引起的电池失效问题须构建合适的精细化仿真模型。本研究以NCM/石墨电池为研究对象，围绕电池内短路失效机理，基于电化学-热耦合物理场，建立了考虑热失控放热副反应的三维单层电芯内短路... 详细信息

锂离子电池内短路诱因复杂，为深入研究内短路引起的电池失效问题须构建合适的精细化仿真模型。本研究以NCM/石墨电池为研究对象，围绕电池内短路失效机理，基于电化学-热耦合物理场，建立了考虑热失控放热副反应的三维单层电芯内短路模型，探究了热失控触发边界，并从内、外部特征讨论了单层电芯内短路-热失控的演变过程。首先利用Arrhenius公式得到内短路触发的四种放热副反应产热量与反应速率，探究对电池温升影响最大的副反应类别，结果表明内短路过程放热副反应中负极与电解液反应总热量最大。进一步分析单层电芯内四种典型内短路形式的热失控触发特性，综合考虑组分材料导电性和导热性，得到铝-阳极内短路危险程度最高，其短路电阻值与热失控触发时间呈现正相关趋势，且临界短路电阻的高温热点区域面积值约为30mm2。模拟结果获得了四种形式内短路临界短路电阻值，并揭示了单层电芯内短路-热失控触发时内部锂离子浓度和温度分布的空间演变规律，相关结果可为研究内短路失效机制和设计安全锂离子电池提供理论指导。

关键词：锂离子电池单层电芯内短路模型热失控触发

基于分布式纵横交叉-正余弦算法的多区域综合能源系统日前经济调度

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南方电网技术 2024年

作者：张展殷豪吴镇波许炫淙李奕甸孟安波广东电网有限责任公司惠州供电局广东工业大学自动化学院

综合能源系统由于地理位置分散，各区域能源禀赋、负荷特性存在差异，难免会出现资源配置不协调的问题。另外，各区域能源系统通常为不同能源运营商，以往集中式调度计算无法保护各区域数据隐私。为了解决以上问题，本文提出一种多区域... 详细信息

综合能源系统由于地理位置分散，各区域能源禀赋、负荷特性存在差异，难免会出现资源配置不协调的问题。另外，各区域能源系统通常为不同能源运营商，以往集中式调度计算无法保护各区域数据隐私。为了解决以上问题，本文提出一种多区域电热互联的综合能源系统分布式求解模型，实现了不同区域间的电热互补并满足功率平衡要求。针对复杂高维的综合能源系统经济调度问题，提出了一种分布式纵横交叉-正余弦算法(DCSO-SCA)。首先，将正弦余弦算法(SCA)加入到纵横交叉算法(CSO)中，提高了种群的多样性和算法的开发能力；其次，DCSO-SCA算法在不需要集中控制器的基础上，采用CSO-SCA独立实现区域调度并行优化，降低经济调度问题的求解维度，以完全分散的方式解决综合能源系统经济调度问题，保护各个区域的数据私密性。最后通过案例与其他技术进行对比，DCSO-SCA算法能得到高效益及低耗能的多区域综合能源系统经济调度方案。

关键词：综合能源系统经济调度纵横交叉算法正弦余弦算法数据隐私