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隧道电缆系统电气稳态特性及降损措施

电机与控制学报 2024年第3期28卷 1-12页

作者：王恩哲陈向荣朱汉山阴凯裘立峰乐军耀浙江大学电气工程学院浙江杭州310027 浙江华云电力工程设计咨询有限公司浙江杭州310000 中国能源建设集团浙江省电力设计院有限公司浙江杭州310012

为了分析隧道内电缆系统在特殊环境下的稳态特性及降损措施,构建了包含回流电缆阻抗和导纳元素的隧道电缆系统单位长度下的串联阻抗矩阵和并联导纳矩阵。通过Laurent级数展开建立微元段隧道电缆系统节点导纳矩阵,基于级联算法并考虑到... 详细信息

为了分析隧道内电缆系统在特殊环境下的稳态特性及降损措施,构建了包含回流电缆阻抗和导纳元素的隧道电缆系统单位长度下的串联阻抗矩阵和并联导纳矩阵。通过Laurent级数展开建立微元段隧道电缆系统节点导纳矩阵,基于级联算法并考虑到长距离电缆系统接地节点的存在得到电缆系统金属护套环流及感应电压分布。在隧道电缆系统交叉互联节点处引入串联阻抗,通过阻抗幅值和相角的配合降低功率损耗。研究结果表明,输电电缆系统交叉互联段护套电压最大可达128.13 V,护套环流最大可达35.63 A,并验证了矩阵解析算法的准确性和有效性。通过阻抗幅值与相角的配合可有效降低功率损耗,当交叉互联系统串联阻抗小于2Ω时,其相角选择60°为最优;当选用的串联阻抗大于2Ω时,其相角选择90°为最优,为隧道电缆系统降损措施提供了计算参考和工程应用依据。

关键词：隧道电缆系统 Laurent级数展开节点导纳矩阵感应电压护套环流降损措施

基于GoogLeNet与迁移学习的质子交换膜燃料电池集成系统故障诊断

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中国电机工程学报 2024年第13期44卷 5147-5157,I0011页

作者：赵波刘相万章雷其陈哲张领先谢长君国网浙江省电力有限公司电力科学研究院浙江省杭州市310014 武汉理工大学自动化学院湖北省武汉市430070

为准确判别质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)系统在动态阶跃工作电流下的故障类型,该文建立了PEMFC集成系统模型,提出一种基于GoogLeNet卷积神经网络与迁移学习的PEMFC故障诊断方法。首先,根据燃料电池运... 详细信息

为准确判别质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)系统在动态阶跃工作电流下的故障类型,该文建立了PEMFC集成系统模型,提出一种基于GoogLeNet卷积神经网络与迁移学习的PEMFC故障诊断方法。首先,根据燃料电池运行过程的电化学反应机理与经验公式建了PEMFC集成系统模型,辅机系统包括冷却系统、空气供给系统和供氢系统。然后,搭建燃料电池测试台架,利用实验数据验证搭建的PEMFC集成系统模型,并改变模型部件参数产生特征故障图像数据集。最后,采用迁移学习将预训练模型中的权重迁移到GoogLeNet模型中,以提高分类模型的收敛速度和泛化能力。2000组故障样本诊断结果表明,PEMFC集成系统在正常、冷却系统故障、氢气饥饿、空气饥饿和水淹故障共5种运行状态下的诊断精确率分别为99.30%、100%、99.10%、100%和99.10%,综合诊断准确率达99.50%,结果证明所提方法具有较高的分类精度和鲁棒性。

关键词：质子交换膜燃料电池集成系统 GoogLeNet卷积神经网络迁移学习故障诊断

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考虑温度应力动态变化的继电保护装置可靠性研究

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浙江电力 2024年第4期43卷 105-112页

作者：龚杰徐习东杨剑友方愉冬浙江大学电气工程学院杭州310027 国网浙江省电力有限公司温州供电公司浙江温州325000 国网浙江省电力有限公司杭州310007

继电保护装置内部包含大量的电子器件,环境的温湿度、振动等对继电保护装置的可靠性都有影响。针对安装在开关柜中的保护装置在运行期间受到的温度应力的复杂动态变化,将环境温度视为一个服从正态分布的随机变量,结合Arrhenius模型与Wei... 详细信息

继电保护装置内部包含大量的电子器件,环境的温湿度、振动等对继电保护装置的可靠性都有影响。针对安装在开关柜中的保护装置在运行期间受到的温度应力的复杂动态变化,将环境温度视为一个服从正态分布的随机变量,结合Arrhenius模型与Weibull模型,由条件概率密度函数以及温度应力分布的概率密度函数推导出保护装置失效的全概率密度函数、可靠度函数和失效率函数。通过数值计算方法,得到温度的均值参数和方差参数变化对保护装置可靠性的影响,为继电保护装置在现场运行的可靠性研究提供理论依据。

关键词：继电保护装置可靠性温度应力正态分布 Arrhenius模型 Weibull模型

基于原型提取和聚类的光伏电站快速集群划分方法

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浙江电力 2024年第4期43卷 74-84页

作者：陈文进杨晓丰祁炜雯王建军赵峰陈建国王健国网浙江省电力有限公司杭州310007 国网浙江省电力有限公司绍兴供电公司浙江绍兴312362 河海大学能源与电气学院南京211100

在光伏发电渗透率不断提高的背景下,针对光伏电站集群划分效果差、耗时长的问题,提出一种基于原型提取和聚类的光伏电站快速集群划分方法。首先,对光伏数据进行预处理,消除不同数据在量级与量纲上的差异性;然后,基于Pearson相关系数法... 详细信息

在光伏发电渗透率不断提高的背景下,针对光伏电站集群划分效果差、耗时长的问题,提出一种基于原型提取和聚类的光伏电站快速集群划分方法。首先,对光伏数据进行预处理,消除不同数据在量级与量纲上的差异性;然后,基于Pearson相关系数法筛选出对光伏出力影响较大的因素,然后通过设置随机抽样、k-means++和改进谱聚类3个环节,分别实现光伏电站的抽样、原型提取和原型聚类;继而基于枚举法和分层优化的思想,搜索上述环节的最优超参数;最后,设置不同场景进行算例对照,计算聚类内外指标和聚类时间指标,通过综合分析,验证了所提方法在解决大规模光伏电站快速聚类问题上的有效性。

关键词：光伏电站改进谱聚类算法原型聚类 Pearson相关系数

基于改进BP-Bagging算法的光伏电站故障诊断方法

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浙江电力 2024年第3期43卷 65-74页

作者：祁炜雯张俊吴洋范强赵峰陈建国王健国网浙江省电力有限公司绍兴供电公司浙江绍兴312362 国网浙江省电力有限公司杭州310007 河海大学能源与电气学院南京211100

针对基于机器学习算法的光伏电站故障诊断方法存在的样本数据失衡问题,提出一种基于改进BP-Bagging算法的光伏电站故障诊断方法。首先,基于BP神经网络构建光伏数据与光伏故障类型的映射关系,实现光伏故障诊断;然后,基于随机欠采样方法改... 详细信息

针对基于机器学习算法的光伏电站故障诊断方法存在的样本数据失衡问题,提出一种基于改进BP-Bagging算法的光伏电站故障诊断方法。首先,基于BP神经网络构建光伏数据与光伏故障类型的映射关系,实现光伏故障诊断;然后,基于随机欠采样方法改进Bagging算法,解决样本的类不平衡问题;接着,针对BP网络存在的过拟合问题,提出基于改进BP-Bagging算法的光伏电站故障诊断模型,并行训练多个BP网络,根据投票法得出故障诊断结果;最后,设置不同算法对照实验,计算出关于模型准确率的评价指标,证明所提方法具有较高的综合性能,在一定程度上能够解决光伏电站故障诊断中的样本类不平衡问题,提高光伏电站故障诊断的准确率。

关键词：光伏电站故障诊断随机欠采样集成学习

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海陆缆过渡接头接地电流三相不平衡问题分析

高压电器 2024年

作者：丛贇蔡勇孙璐乐彦杰高震刘宗喜沈琦国网浙江省电力有限公司舟山供电公司国网浙江省电力有限公司浙江舟山海洋输电研究院有限公司中国电力科学研究院有限公司

针对海陆缆过渡接头处护套接地电流存在三相不平衡的问题，以某220 kV海陆缆混合线路为例，研究过渡接头处护套接地电流三相不平衡的原因。通过理论分析、仿真计算和试验验证发现回流缆的布置及接地方式是导致护套接地电流三相不平衡的... 详细信息

针对海陆缆过渡接头处护套接地电流存在三相不平衡的问题，以某220 kV海陆缆混合线路为例，研究过渡接头处护套接地电流三相不平衡的原因。通过理论分析、仿真计算和试验验证发现回流缆的布置及接地方式是导致护套接地电流三相不平衡的主要原因。根据研究结果，提出回流缆布置及接地方式的改造方案，有效解决过渡接头处护套接地电流三相不平衡的问题，保障海陆缆安全稳定运行。

关键词：过渡接头三相不平衡混合线路接地电流回流缆

面向恶意网络攻击的电力监控系统防御策略设计

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控制工程 2024年第1期31卷 185-192页

作者：杜奇伟徐红泉郑翔毛以军国网浙江省电力有限公司衢州供电公司浙江衢州324000

为保障电力系统正常运行,针对电力监控系统中能源优化调度过程面临的安全问题,提出一种有向网络拓扑下面向恶意网络攻击的防御策略。首先,对于非隐蔽型网络攻击,将有向连通支配集作为系统的安全区域,进而设计了一种基于弹性一致性的优... 详细信息

为保障电力系统正常运行,针对电力监控系统中能源优化调度过程面临的安全问题,提出一种有向网络拓扑下面向恶意网络攻击的防御策略。首先,对于非隐蔽型网络攻击,将有向连通支配集作为系统的安全区域,进而设计了一种基于弹性一致性的优化调度算法,确保系统在非隐蔽型攻击下可靠运行。然后,对于隐蔽型网络攻击,引入水印信号的标签机制,以防止隐蔽型攻击对优化调度算法收敛性的影响。最后,收敛性分析和数值仿真结果表明,在所设计的防御策略下,所有被攻击的节点都能被检测到,剩余未被攻击的节点可在新的发电机组负荷分配下达到最优解。

关键词：电力监控系统优化调度网络安全防御策略水印信号

氢燃料电池车辆加氢制氢网络规划的综述与展望

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南方电网技术 2024年

作者：何晨可陈蕾徐玮韡栾捷朱继忠华南理工大学国网浙江省电力有限公司国网浙江省电力有限公司电力科学研究院国网浙江电动汽车服务有限公司

推动氢燃料电池车辆(hydrogen fuel cell vehicles, HFCV)加氢制氢网络(hydrogen refueling and production network,HRPN)的规划建设，有利于提升电力、氢能燃料等新能源、清洁能源在交通运输领域的应用。首先，阐述了HRPN的基本架构... 详细信息

推动氢燃料电池车辆(hydrogen fuel cell vehicles, HFCV)加氢制氢网络(hydrogen refueling and production network,HRPN)的规划建设，有利于提升电力、氢能燃料等新能源、清洁能源在交通运输领域的应用。首先，阐述了HRPN的基本架构；对包括现场加氢制氢站、集中制氢-管线输送加氢网络、集中制氢-物流输送加氢网络的不同形式的HRPN进行叙述。然后，对HRPN国内外研究现状进行概述，描述HRPN各类制氢设备、储氢设备、车辆加氢设备运行和配置模型，对氢气输送网络的运行和配置模型进行构建，并介绍HRPN氢气输送网络跨区域氢能交互模式。在上述研究背景下，对HRPN规划统一模型进行构建。最后总结了目前HRPN规划发展所面临的瓶颈，并对今后的研究方向进行了展望。

关键词：氢燃料电池车辆加氢制氢网络氢气输送网络

基于安全稳定运行驱动的“光储直柔”系统容量配置

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中国电力 2024年

作者：袁慧宏翁时乐陈梁金朱奕弢张黎军齐蓓国网浙江省电力有限公司湖州供电公司国网浙江省电力有限公司湖州电力设计院有限公司国网电力科学研究院武汉能效测评有限公司

“光储直柔”作为现阶段解决建筑光伏发用电时空错配与促进光伏消纳的重要手段，也是新型电力系统实现建筑零碳电力的重要支撑。在系统设计初期，为规避系统储能等关键设备初期投资成本过高，提高供电可靠性，从综合考虑系统经济、低... 详细信息

“光储直柔”作为现阶段解决建筑光伏发用电时空错配与促进光伏消纳的重要手段，也是新型电力系统实现建筑零碳电力的重要支撑。在系统设计初期，为规避系统储能等关键设备初期投资成本过高，提高供电可靠性，从综合考虑系统经济、低碳和安全的运行调控视角，提出一种基于改进能量谷优化算法的适用于民用建筑“光储直柔”系统关键设备容量配置设计的方法。仿真结果与灰狼算法、能量谷算法得到的结果进行对比，结果表明，改进能量谷算法应用于“光储直柔”系统设备容量配置优化问题时配置结果更优、收敛速度更快，证明了所提方法的有效性和可行性。所提方法为民用建筑“光储直柔”系统关键设备容量选择提供参考。

关键词：建筑光储直柔系统容量配置改进能量谷算法系统设计