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基于多源数据融合的配电网故障诊断技术

上海交通大学学报 2024年第5期58卷 739-746页

作者：张春梅许兴雀刘思麟广东电网有限责任公司中山供电局广东中山528400

如何充分利用已有信息提高配电网故障诊断准确性,为配电网抢修提供精准研判是亟待解决的问题.针对已有配电网故障诊断信息来源单一的问题,提出融合配电网中、低压信息与变电站出线电流信息的配电网故障研判模型.该模型首先针对已有过电... 详细信息

如何充分利用已有信息提高配电网故障诊断准确性,为配电网抢修提供精准研判是亟待解决的问题.针对已有配电网故障诊断信息来源单一的问题,提出融合配电网中、低压信息与变电站出线电流信息的配电网故障研判模型.该模型首先针对已有过电流诊断方法难以适用于大规模配电网的问题,分层缩减配电网求解规模,提高故障区段定位速率;然后针对过电流告警信息准确性问题,提出基于开关继电保护事件顺序记录(SOE)数据和变电站出线负荷骤降数据的配电网故障辅助研判手段;最后,总结实际工程中多方位信息数据融合配电网故障研判步骤,为调度人员故障诊断提供借鉴.工程实践证明:所提方法能有效进行故障诊断,对于大规模配电网适应性极强;结合开关动作SOE和遥测电压信息的辅助诊断模型,能满足过电流诊断模型对遥信信息准确性要求高的特点,两者互补性较高,工程实践中具有较好的故障诊断效果.

关键词：大规模配电网多源数据故障研判遥测继电保护

550kV/8000A大容量SF_(6)充气式套管温升特性的仿真研究

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高电压技术 2024年第3期50卷 986-993页

作者：王流火陶雄武周俊宏王海燕谢榕昌熊志武广东电网有限责任公司广州510410 广东电网有限责任公司惠州供电局惠州516001

为研究550 kV/8000 A大容量SF_(6)充气套管的温升特性,建立了550 kV/8000 A大容量SF_(6)充气套管多物理场耦合模型,利用ANSYS软件,综合考虑涡流效应、集肤效应、重力作用、热对流、热辐射等因素,计算分析了1.1倍额定电流(8000 A),即880... 详细信息

为研究550 kV/8000 A大容量SF_(6)充气套管的温升特性,建立了550 kV/8000 A大容量SF_(6)充气套管多物理场耦合模型,利用ANSYS软件,综合考虑涡流效应、集肤效应、重力作用、热对流、热辐射等因素,计算分析了1.1倍额定电流(8000 A),即8800 A电流条件下套管的温度场与气流场分布规律,并进行了550 kV/8000 A SF_(6)充气套管的温升试验,验证了仿真结果的正确性。最后仿真分析了外部风速、气体压强、负载电流、中心导体外径等4种影响因素对套管温升特性的影响。研究结果表明:最高温度位于套管内中心导体上部的小孔下方,最高温度为363 K,从整体角度看,套管上方的温度高于下方;仿真结果与试验结果一致性较好,误差在8%以内;套管的温升随外部风速的增大明显降低,但降幅逐渐减小;套管的温升随着气体压强的增大而降低;电流越大,产生的焦耳热越多,负载电流直接影响导体温升;套管的温升随着中心导体外径的减小而增大。研究内容为大容量高压SF_(6)充气套管的设计工作提供了理论借鉴。

关键词： SF_(6)充气套管温升特性多物理场耦合温度场气流场温升试验影响因素

基于混合模型的电力客户异常用电行为检测方法

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人工智能科学与工程 2024年第2期 50-60页

作者：周丹丹于露曾宪毅曹苾玥文慧莹中国南方电网广东电网广州供电局

针对目前用电异常行为数据样本不均、特征复杂导致检测精度低等问题，提出了一种基于混合模型的电力客户异常用电行为检测模型。利用最小-最大归一化映射对原始数据进行预处理，从而统一数据维度。基于KFCM-PSO对归一化后的历史数据进... 详细信息

针对目前用电异常行为数据样本不均、特征复杂导致检测精度低等问题，提出了一种基于混合模型的电力客户异常用电行为检测模型。利用最小-最大归一化映射对原始数据进行预处理，从而统一数据维度。基于KFCM-PSO对归一化后的历史数据进行聚类，从而对典型电力特征进行选择，改善冗余电力特征带来的干扰问题；基于1D-WGAN生成异常用电数据，增强样本多样性；基于相似性测度确定可疑用户，并基于SVM-CNN-LSTM对可疑用户进行精确分类。实验结果表明，该方法检测精度为94.29%。与SVM,CNN,LSTM等方法相比，其检测精度分别提升9.81%,3.77%和2.27%。综合分析，该方法可高精度监测电力系统异常用电事件，预测结果可为电力系统安全管理提供一定的指导，具有较好的应用前景。

关键词：配电网异常检测机器学习深度学习特征选择

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

110 kV环保型天然酯绝缘油变压器绕组的温度场分析

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高压电器 2024年第5期60卷 117-123页

作者：宋浩永黄青丹陈于晴莫文雄广州供电局广州510000

油浸式电力变压器是电网系统重要的电力设备之一,其冷却介质以绝缘油为主。目前,矿物绝缘油的应用较为广泛,但存在不易降解、泄漏后危害环境等缺点。天然酯作为一种新型变压器用绝缘油,能够避免上述问题,同时带来更为优异的电气性能,是... 详细信息

油浸式电力变压器是电网系统重要的电力设备之一,其冷却介质以绝缘油为主。目前,矿物绝缘油的应用较为广泛,但存在不易降解、泄漏后危害环境等缺点。天然酯作为一种新型变压器用绝缘油,能够避免上述问题,同时带来更为优异的电气性能,是一种更为理想的绝缘冷却介质。然而天然酯绝缘油与矿物绝缘油在机械特性及电气特性上存在较大差异,其对变压器结构设计及绕组散热的影响仍有待深入研究。文中以一台110 kV电压等级的天然酯绝缘油变压器为研究对象,基于有限元方法对变压器绕组的温度场分布进行计算。在此基础上进一步分析了天然酯与矿物油对变压器绕组散热的影响,为大容量天然酯绝缘油变压器的设计提供了有益的参考。

关键词：天然酯绝缘油变压器温度场有限元数值计算

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四旋翼巡检无人机固定时间滑模姿态控制

机械科学与技术 2024年第9期43卷 1640-1646页

作者：吉德志刘峰钮建波云南电网有限责任公司楚雄供电局云南楚雄675099

为了提高突发状况下电力巡检四旋翼无人机快速姿态机动性能,基于积分滑模、齐次理论及固定时间稳定理论,提出了一种四旋翼无人机的固定时间滑模姿态控制方法。首先,基于积分滑模与齐次理论,设计了可固定时间收敛且非奇异的滑模面。随后... 详细信息

为了提高突发状况下电力巡检四旋翼无人机快速姿态机动性能,基于积分滑模、齐次理论及固定时间稳定理论,提出了一种四旋翼无人机的固定时间滑模姿态控制方法。首先,基于积分滑模与齐次理论,设计了可固定时间收敛且非奇异的滑模面。随后,提出了保证滑模面固定时间收敛的控制器。基于李雅普诺夫稳定性理论与齐次理论,证明了所提闭环系统的固定时间稳定性。相比传统有限时间滑模控制方法,所提出的固定时间滑模控制方法可以保证控制误差的收敛时间受限于固定常数,因此无论在小角度与大角度机动情况下,所提的方法都能够保证控制误差的快速收敛。其次,基于积分滑模的设计,所提出的固定时间滑模控制方法解决了传统终端滑模的奇异问题。最后,通过仿真对比,验证了所提方法的优势。

关键词：固定时间稳定电力巡检四旋翼无人机滑模控制

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仓库系统冗余并联机器人结构多目标优化研究

机械设计与制造 2024年

作者：杨宗能余琼高月仕车鑫云南电网有限公司红河供电局

针对自动仓库系统中存储/检索操作的任务需求，研究了冗余约束绳驱并联机器人(RA-CDPRs)的几何结构和移动平台参数的优化问题。采用满足约束条件的最大有效载荷目标来确定最优的几何结构，在优化几何结构的基础上，设计了最小绳索张力作... 详细信息

针对自动仓库系统中存储/检索操作的任务需求，研究了冗余约束绳驱并联机器人(RA-CDPRs)的几何结构和移动平台参数的优化问题。采用满足约束条件的最大有效载荷目标来确定最优的几何结构，在优化几何结构的基础上，设计了最小绳索张力作为RA-CDPRs移动平台参数优化的另一个目标，从而得到了自动仓库系统中RA-CDPRs的最优几何结构和相应的移动平台参数。通过对六自由度RA-CDPR的仿真，表明优化后的结构能以更少的绳索张力来平衡外力，且显著提高了自动仓库系统的有效载荷质量。

关键词：冗余并联机器人仓库系统仿真分析优化设计

参数不对称配电网高阻接地故障感知与辨识方法

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中国电力 2024年

作者：杨鹏辉钱国超白浩刘红文杨万先石晓云南电网普洱供电局云南电网电力科学研究院南方电网科学研究院有限责任公司云南电网大理供电局

针对配电网高阻接地故障时故障感知与辨识存在的难题，提出了基于阻尼率变化量的参数不对称配电网高阻接地故障感知方法，通过有源逆变装置主动短时调控零序电压，根据故障前后系统阻尼率变化量大小判断故障发生。在实现高阻接地故障灵... 详细信息

针对配电网高阻接地故障时故障感知与辨识存在的难题，提出了基于阻尼率变化量的参数不对称配电网高阻接地故障感知方法，通过有源逆变装置主动短时调控零序电压，根据故障前后系统阻尼率变化量大小判断故障发生。在实现高阻接地故障灵敏感知的基础上，进一步提出了基于系统零序等值导纳相角变化特征的故障类型辨识方法，主动改变零序电压幅值调控系数，依据不同接地方式下的导纳相角变化轨迹，实现瞬时性和永久性接地故障类型的准确辨识。仿真分析表明，所提方法能够适用于三相参数不对称配电网，在不同运行方式下的低、高阻接地故障均能实现故障感知与辨识，抗过渡电阻能力强，具有较强的适用性。

关键词：高阻接地故障零序电压故障感知故障辨识