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动作时序优化振动信号混沌吸引子特征的断路器操动状态辨识方法

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高电压技术 2024年第6期50卷 2635-2644页

作者：刘会兰常庚垚赵书涛裘实黄伟杰刘教民华北电力大学河北省输变电设备安全防御重点实验室保定071003 国网河北省电力有限公司保定供电分公司保定071000

高压断路器分合闸操作过程包括掣子脱扣、弹簧释能、动静触头碰撞等动作,机械振动信号作为能量传递的表现,蕴含着丰富的运行状态信息。该文基于断路器关键动作节点的时序,提出一种动作时序优化振动信号混沌吸引子特征的断路器操动状态... 详细信息

高压断路器分合闸操作过程包括掣子脱扣、弹簧释能、动静触头碰撞等动作,机械振动信号作为能量传递的表现,蕴含着丰富的运行状态信息。该文基于断路器关键动作节点的时序,提出一种动作时序优化振动信号混沌吸引子特征的断路器操动状态辨识方法。首先,由高速相机捕捉断路器操动过程主轴拐臂运动图像,利用目标跟踪算法获取动触头关键运动节点时序指标;然后,依据时序指标划分操动过程,通过对不同阶段的振动信号相空间重构,提取相空间吸引子几何和属性特征;最后,利用智能分类算法进行故障辨识,实验结果验证该方法在大幅节省时间开销的同时,有效提高了分类辨识的准确率达96.9%。该文方法在断路器状态监测和带电测试中具有广阔应用前景。

关键词：高压断路器动作时序吸引子特征混沌分析振动信号

基于灵敏度协同的多馈入新能源集群最大容量优化分配方法

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电力系统自动化 2024年第1期48卷 88-99页

作者：姜颢宇齐磊孙孝峰赵巍李昕翟燕飞燕山大学电气工程学院河北省秦皇岛市066004 国网冀北电力有限公司秦皇岛供电公司河北省秦皇岛市066099

随着新能源接入比例的不断提高,并网系统逐渐演变为多馈入系统且电网强度逐渐变弱,谐振问题将成为限制新能源渗透率提升的关键因素之一。为此,提出一种谐振约束下用于提升多馈入新能源集群最大接入容量的优化分配方法。首先,建立含工作... 详细信息

随着新能源接入比例的不断提高,并网系统逐渐演变为多馈入系统且电网强度逐渐变弱,谐振问题将成为限制新能源渗透率提升的关键因素之一。为此,提出一种谐振约束下用于提升多馈入新能源集群最大接入容量的优化分配方法。首先,建立含工作点的并网逆变器阻抗模型,基于电网络理论获得了广义多馈入系统的聚合模型。然后,构建相角裕度关于集群容量的极值函数,并应用拉格朗日乘数法获得了一定容量下稳定裕度最大时集群阻抗灵敏度需保持一致的极值条件。在此基础上,面向谐振约束下区域电网新能源最大支撑需求,提出基于灵敏度协同的集群容量阈值求解及分配优化方法,并对所提方法复杂度进行分析。所提方法简单高效,在容量规划时算力需求量小。最后,通过IEEE 9节点和IEEE 33节点区域微网实时数字仿真系统(RTDS)硬件在环算例,验证了上述理论分析和所提方法的可行性。

关键词：渗透率新能源多馈入系统阻抗谐振灵敏度容量分配

输电线路金具表面电沉积锌-镍-金刚石复合镀层的性能

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电镀与涂饰 2024年第7期43卷 9-15页

作者：赵军愉徐松晓柴小亮王胜楠谢思哲国网河北省电力有限公司保定供电分公司河北保定071000

[目的]对输电线路金具进行适当的表面处理有利于延长其使用寿命,为电力系统的安全运行提供保障。[方法]采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、电化学分析和摩擦磨损试验,对比了纯Zn、Zn-Ni合金和Zn-Ni-金刚石复合... 详细信息

[目的]对输电线路金具进行适当的表面处理有利于延长其使用寿命,为电力系统的安全运行提供保障。[方法]采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、电化学分析和摩擦磨损试验,对比了纯Zn、Zn-Ni合金和Zn-Ni-金刚石复合镀层的微观形貌、元素成分、相结构、耐蚀性和耐磨性。[结果]在研究的3种镀层中,Zn-Ni-金刚石复合镀层表面最平整致密,主要由γ-Ni_(5)Zn_(21)相和δ-Ni_(3)Zn_(22)相组成,耐蚀性和耐磨性最佳。[结论]Zn-Ni-金刚石复合电沉积在金具表面防护方面具有良好的应用前景。

关键词：输电线路金具复合电沉积锌镍金刚石耐蚀性耐磨性

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雄安新区的数字孪生变电站应用及探索

现代电力 2024年第1期41卷 29-35页

作者：孙瑞江池威威李树荣王宇国网河北省电力有限公司雄安新区供电公司河北省雄安新区071799

传统行业的传统生产方式,应该寻求更契合时代的数字解法。对于安全和成本的关键性场景,数字孪生技术具备打破时空界限的潜力,但研究依然不够深入。为探索数字孪生在变电站运检中的实用化应用,以雄安数字孪生变电站为案例,结合变电检修... 详细信息

传统行业的传统生产方式,应该寻求更契合时代的数字解法。对于安全和成本的关键性场景,数字孪生技术具备打破时空界限的潜力,但研究依然不够深入。为探索数字孪生在变电站运检中的实用化应用,以雄安数字孪生变电站为案例,结合变电检修运维实际总结痛点问题,并提出成熟的数字孪生应该具备快速扫描建模,物理引擎底座、虚实双向交互的实用化能力。相关技术研究应紧扣标准化和实用化目的,在现有技术的基础上做迁移、延伸等适用化应用。数字孪生技术在变电站运检中潜力巨大,相关理论在各个领域已经存在应用,但实用性示范工程的落地化应用,仍需进一步的体系化研究和标准化研究。

关键词：数字孪生扩展现实技术光学层析成像有限元分析物理引擎

含可再生能源和储能系统的主动配电网系统协同规划

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中国测试 2024年

作者：王文宾朱燕舞赵辉李泽卿李征范曾国网河北省电力有限公司国网河北省电力有限公司邢台供电分公司

为了实现可再生能源系统、储能系统和配电网之间的协同规划，提出一种考虑经济性、可靠性和可再生能源渗透率等多目标、多层次的主动配电网扩展规划方法。该方法首先采用K-means聚类方法处理可再生能源和负荷需求的不确定性，建立典型... 详细信息

为了实现可再生能源系统、储能系统和配电网之间的协同规划，提出一种考虑经济性、可靠性和可再生能源渗透率等多目标、多层次的主动配电网扩展规划方法。该方法首先采用K-means聚类方法处理可再生能源和负荷需求的不确定性，建立典型日常情景模型；其次，为了实现可再生能源、储能系统和配电网的协同规划，基于leader-follower分层优化策略，以运行成本、可靠性和新能源渗透率为优化目标，结合设备健康指数，构建了三层优化模型，并采用粒子群算法进行求解；最后，将三种不同的仿真方案运用到IEEE33节点的扩建规划上并对仿真结果进行对比分析。仿真结果表明：按照本文提出方案升级后配电网的运行成本为15663.61$，新能源渗透率为18.53%，和另外两个方案相比，运行成本分别降低了5.89%和4.03%，新能源渗透率分别增加了18.53%%和16.93%，证明了该方法的可用性和有效性。

关键词：主动配电网 K-means聚类配电网规划分层优化

面向区域能量调控的信息时效性保障与数据价值提升策略

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中国电机工程学报 2024年第7期44卷 2545-2557,I0004页

作者：陈亚鹏曲睿贾璐瑞周振宇杨伯青赵军愉新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206 国网河北省电力有限公司保定供电分公司河北省保定市071023

针对新型电力系统中区域能量调控业务的传输与处理问题,首先,介绍新型电力系统多流融合模型,以信息流的高效传输与价值流的及时释放促进能源流的有序配置。其次,建立电力通信耦合网络以及电力弹性光网络系统模型,并设置在保障信息时效... 详细信息

针对新型电力系统中区域能量调控业务的传输与处理问题,首先,介绍新型电力系统多流融合模型,以信息流的高效传输与价值流的及时释放促进能源流的有序配置。其次,建立电力通信耦合网络以及电力弹性光网络系统模型,并设置在保障信息时效性前提下最大化数据价值的优化问题。最后,提出可在线执行的信息时效性保障与数据价值提升策略,结合Lyapunov优化、匹配理论与交替方向乘子法算法,实现电力弹性光网络频谱资源与调控主站计算资源的联合优化配置。仿真结果表明,所提方法可在保障调控信息时效性的前提下,通过网络资源的优化配置提升调控业务数据价值。

关键词：新型电力系统区域能量调控信息时效性保障数据价值提升在线执行

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考虑多能互动的农村区域电网负荷预测方法

电力系统及其自动化学报 2024年第1期36卷 152-158页

作者：韩璟琳胡平韩天华王聪赵辉国网河北省电力有限公司经济技术研究院石家庄050000 国网河北省电力有限公司石家庄050000 国网河北省电力有限公司邢台供电分公司邢台054000 国网河北省电力有限公司石家庄供电分公司石家庄050000

为应对煤改电及分布式电源规模化接入导致农村区域电网负荷预测复杂性提升的问题,本文提出一种考虑多能互动的农村区域电网负荷预测方法。首先,分析多能源信息耦合关系,提出农村区域多能信息横向和纵向交互的特征;其次,建立并行长短期... 详细信息

为应对煤改电及分布式电源规模化接入导致农村区域电网负荷预测复杂性提升的问题,本文提出一种考虑多能互动的农村区域电网负荷预测方法。首先,分析多能源信息耦合关系,提出农村区域多能信息横向和纵向交互的特征;其次,建立并行长短期记忆网络的多任务学习模型,支持多能源系统之间的横向交互分析;最后,以河北雄安农村区域电网进行验证,结果表明本文所提方法能够有效提高农村区域复杂场景下的预测精度。

关键词：农村区域电网并行长短期记忆网络负荷预测多能互动

基于光纤传感技术的多股碳纤维复合芯导线隐蔽性缺陷检测

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应用光学 2024年第2期45卷 467-474页

作者：贾伯岩夏彦卫刘宏亮徐亚兵伊晓宇国网河北省电力有限公司电力科学研究院河北石家庄050021 国网河北省电力有限公司沧州供电分公司河北沧州061000

为解决大容量、大跨越输电用碳纤维导线由于隐蔽性缺陷无法检出而导致频繁断线的问题,提出了一种基于光纤传感技术的多股碳纤维复合芯导线隐蔽性缺陷检测方法。该方法通过搭建导线运行环境并模拟导线运行工况,采用基于分布式光纤布里渊... 详细信息

为解决大容量、大跨越输电用碳纤维导线由于隐蔽性缺陷无法检出而导致频繁断线的问题,提出了一种基于光纤传感技术的多股碳纤维复合芯导线隐蔽性缺陷检测方法。该方法通过搭建导线运行环境并模拟导线运行工况,采用基于分布式光纤布里渊散射的时域反射技术,检测碳纤维导线的温度和应变分布情况,并结合光时域反射技术,检测碳纤维导线中光纤的损耗情况。经过综合对比分析,获取可表征多股碳纤维缺陷隐蔽性缺陷的光纤温度、应变、损耗等信号特征量,并构建神经网络模型,将各信号特征量作为模型输入,通过模型训练确定模型内各权系数,使其能够有效地检测多股碳纤维复合芯导线隐蔽性缺陷。实验结果表明,该方法可有效获取各类光纤信号特征量,并且能够准确地检测各类导线隐蔽性缺陷,具有重要的实际应用价值。

关键词：光纤传感技术多股碳纤维复合芯导线隐蔽性缺陷信号特征量神经网络模型

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基于区块链的配电网能效自动化管理方法

电测与仪表 2024年第3期61卷 124-131页

作者：范伟王东杰张智远刘卫强沈宏亮华蕾国网河北省电力有限公司保定供电分公司河北保定071000 国网河北省电力有限公司石家庄050021

随着可再生能源的发展和分布式电源的推广,电网需求侧能效管理工作将逐步由集中式优化调度计算转向分布式计算。物联网技术和区块链技术的进步将为实现能效管理系统的分布式系统提供技术基础。文章提出了一种基于物联网智能电表和微电... 详细信息

随着可再生能源的发展和分布式电源的推广,电网需求侧能效管理工作将逐步由集中式优化调度计算转向分布式计算。物联网技术和区块链技术的进步将为实现能效管理系统的分布式系统提供技术基础。文章提出了一种基于物联网智能电表和微电网的多用户分布式能效管理系统,并通过提出的非合作博弈论模型对家用电设备进行调度计算,成功实现了降低用户家庭电费支出和整个社区微电网能耗总成本的目标。用户可在家庭的分布式能源、社区微电网以及公用电网三种中择优选择购电,并在博弈中优化自己的日常家电使用策略,使得市场所有用户都可将能源消耗成本降至最低,实现纳什平衡。在此基础上,该模型运用区块链技术为参与者之间提供可靠的、安全的、私密的通信媒介,实现用户家电设备的智能监控,通过智能合约对用电量进行计费。算例分析结果表明,该方法能最大限度地降低能耗总成本和各用户能耗成本。

关键词：能效管理区块链调度配电自动化非合作博弈论