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提高配电网承载力的分布式光伏双层规划方法

华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第7期52卷 69-75页

作者：杨志淳朱炳兆操燕春王丹国网湖北省电力有限公司电力科学研究院湖北武汉430074 华中科技大学电气与电子工程学院湖北武汉430074 国网湖北省电力有限公司黄冈供电公司湖北黄冈438000

针对光伏发电爆发式增长、规模化并网,配电网结构和运行状态发生较大改变,配电网的可靠性和安全性受到挑战的问题,以广义短路比(gSCR)、节点电压关联裕度(VIMI)和电压偏差作为配电网承载能力评估指标,提出了一种提高配电网承载能力的分... 详细信息

针对光伏发电爆发式增长、规模化并网,配电网结构和运行状态发生较大改变,配电网的可靠性和安全性受到挑战的问题,以广义短路比(gSCR)、节点电压关联裕度(VIMI)和电压偏差作为配电网承载能力评估指标,提出了一种提高配电网承载能力的分布式光伏选址定容双层规划模型.上层以配电网承载能力最大为目标,对分布式光伏设备进行选址定容;下层规划以网损最小为目标,调节光伏设备无功出力,优化光伏接入容量.利用天牛须(BAS)-粒子群算法和二阶锥松弛方法对模型进行求解.最后通过案例验证模型的有效性,结果表明所提方案具有良好的鲁棒性和适用性.

关键词：承载能力配电网分布式光伏选址定容双层规划

计及大规模电网分级分区解耦的区域电网供电碳排放因子计算模型研究

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中国电机工程学报 2024年第3期44卷 894-904,I0004页

作者：彭天海蔡萱瞿子涵唐爱红申冉王庆铭余文晗国网湖北省电力有限公司湖北省武汉市430077 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院湖北省武汉市430015 武汉理工大学自动化学院湖北省武汉市430070 国网湖北省电力有限公司宜昌供电公司湖北省宜昌市443099

各供电区域碳排放的精准核算是供电企业进行碳排放管理、促进“双碳”目标的前提。该文提出以500 kV电压等级为主网的大规模电网分级分区电量交换等效模型;针对消纳电量发电类型比例、交换电量发电类型比例和碳迹不明的区域,该文将省内... 详细信息

各供电区域碳排放的精准核算是供电企业进行碳排放管理、促进“双碳”目标的前提。该文提出以500 kV电压等级为主网的大规模电网分级分区电量交换等效模型;针对消纳电量发电类型比例、交换电量发电类型比例和碳迹不明的区域,该文将省内电网分为多个等级,每个等级包含多个供电区域,基于电力生产和消费守恒和省间、省内各级各区域电网间交换电量的平衡关系,提出根据消纳电量所属区域的火、水、风、光等不同种类发电量比例计算的省内大规模电网分级分区解耦的区域电网供电碳排放因子计算模型。分别构建省内总发电量及各类型发电量计算模型、输送至外省各类型发电量的计算模型和省内各级电网各区域内各类型发电量计算模型,推导省内各级电网各区域供电综合碳排放因子和碳排放量的计算模型。案例计算表明,该文所提分级分区的方法和所构建各电量的计算模型是有效合理的。

关键词：供电区域碳排放因子交换电量分级分区解耦综合碳排放因子

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基于负荷时间序列聚类的有序用电管理策略

武汉大学学报（工学版） 2024年第1期57卷 80-88页

作者：方晓明孙彬郑峰童光波肖伟丁同陈红坤国网湖北省电力有限公司黄冈供电公司湖北黄冈438000 武汉大学电气与自动化学院湖北武汉430072

针对目前有序用电方案制定未充分考虑用户负荷特性差异的问题,提出了一种基于负荷时间序列聚类的有序用电管理策略。首先提取单个用户的典型负荷曲线形态;之后采用Canopy和k-shape时间序列聚类算法,解决用户对象较多时传统聚类算法准确... 详细信息

针对目前有序用电方案制定未充分考虑用户负荷特性差异的问题,提出了一种基于负荷时间序列聚类的有序用电管理策略。首先提取单个用户的典型负荷曲线形态;之后采用Canopy和k-shape时间序列聚类算法,解决用户对象较多时传统聚类算法准确性不足的问题,对不同用户的负荷时序数据进行聚类,从而将多个用户划分成不同用电类型;最后根据不同类型用户的负荷特性,制定针对性的有序用电管理策略。以某区域电网实际负荷数据进行算例分析,结果表明,所提方法相比传统方法能更加准确地对多个不同负荷特性的用户进行分类,从而更有效地指导有序用电管理策略的合理制定。

关键词：时间序列负荷聚类有序用电负荷特性相似性度量

40.5 kV开关柜母线套管受潮后绝缘性能试验研究

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高压电器 2024年第5期60卷 214-219,228页

作者：张威文雅钦吴传奇李劲彬李卫东张进国网湖北省电力有限公司宜昌供电公司湖北宜昌443000 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院武汉430077

开关柜绝缘件在湿热环境中长时间运行易出现受潮使绝缘性能下降,进而导致柜内出现局部放电和闪络故障,严重影响设备的稳定运行。文中针对一起典型的40.5 kV开关柜母线套管受潮后局部放电故障,对受损程度不同的母线套管开展绝缘性能试验... 详细信息

开关柜绝缘件在湿热环境中长时间运行易出现受潮使绝缘性能下降,进而导致柜内出现局部放电和闪络故障,严重影响设备的稳定运行。文中针对一起典型的40.5 kV开关柜母线套管受潮后局部放电故障,对受损程度不同的母线套管开展绝缘性能试验研究,比较了绝缘件烘烤试验前后的电气性能和材料性能。试验结果表明:局部放电量、绝缘电阻、玻璃化转变温度均能反映套管的受潮程度,该套管烘干后的绝缘电阻由MΩ量级增至100 GΩ量级,局部放电量显著降低,材料的玻璃化转变温度降低,且不同试样因受潮的程度增加而增大;放电烧损的套管其绝缘性能受损,局部放电量已不能反映受潮程度,但绝缘电阻、玻璃化转变温度能反映其受潮程度。该结果可以为开关柜绝缘件受潮故障分析和诊断提供支撑,进一步证明了开关柜除湿、局部放电检测对提高开关柜运行可靠的重要性。

关键词：开关柜母线套管受潮局部放电玻璃化转变温度

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一类三电平伪图腾柱无桥PFC变换器

中国电机工程学报 2024年第2期44卷 691-703,I0022页

作者：马辉徐甜川范李平卢云陈曦黄悦华三峡大学电气与新能源学院湖北省宜昌市443002 国网湖北省电力有限公司宜昌供电公司湖北省宜昌市443000

针对传统二极管钳位型三电平整流器在单相电源前级功率校正(power factor correction,PFC)电路应用场景下全控开关器件数量多的问题,该文基于3种传统无桥PFC电路进行三电平电路拓扑设计,提出一类三电平伪图腾柱PFC电路(single-phase thr... 详细信息

针对传统二极管钳位型三电平整流器在单相电源前级功率校正(power factor correction,PFC)电路应用场景下全控开关器件数量多的问题,该文基于3种传统无桥PFC电路进行三电平电路拓扑设计,提出一类三电平伪图腾柱PFC电路(single-phase three-level pseudo totem-pole PFC circuit,STPT-PFC),该类三电平PFC具有双电感支路桥臂,两者相互配合工作为输入电流提供路径,在正负半周两电感支路桥臂工作于不同模态可有效降低分别流过两电感的电流;基于该类PFC的一个代表性电路,从工作电流路径过程、关键波形和调制脉冲分配等方面对其进行工作原理分析,并对其它电路进行电路特性总结,推导桥臂对地电压电平特性与开关脉冲分配的数学关系式。另外,该类STPT-PFC共有5种结构,结合该类STPT-PFC结构特点,提出统一区间判断条件的双层载波调制技术,该类STPT-PFC具有相同开关器件不同拓扑结构可采用同一调制方案的特点,便于该类调制技术移植。最后,基于STPT-PFC-I电路设计1台额定功率1 kW、直流输出电压400 V的实验样机,从稳态及动态两方面进行实验分析,实验结果验证所提出一类三电平伪图腾柱PFC电路的可行性和三电平统一双层调制方法的有效性。

关键词：三电平变换器无桥功率校正电路三电平双层载波调制技术

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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

基于动作时限曲线拟合思想的含DG型配电网后备保护新方法

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电网技术 2024年第5期48卷 2199-2206,I0115页

作者：黄景光赵珩李浙栋张宇鹏梅诺男孙佳航张员宁翁汉琍三峡大学电气与新能源学院湖北省宜昌市443002 国网浙江省电力有限公司绍兴供电公司浙江省绍兴市312000 国网湖北省电力有限公司超高压公司湖北省武汉市430050

分布式电源(distributed generation,DG)的接入可能会改变电力系统的短路电流特性,从而影响到反时限过流保护的选择性和配合关系。为此,提出一种基于动作时限曲线拟合思想的含DG型配电网后备保护新方法。从配电网主保护和后备保护的动... 详细信息

分布式电源(distributed generation,DG)的接入可能会改变电力系统的短路电流特性,从而影响到反时限过流保护的选择性和配合关系。为此,提出一种基于动作时限曲线拟合思想的含DG型配电网后备保护新方法。从配电网主保护和后备保护的动作时间差入手,建立曲线拟合模型,并运用梯度下降法对反时限过流保护的动作时限曲线进行优化。通过在优化整定计算中考虑保护的选择性以及DG接入所带来的影响,使优化参数适用于配电网中各分段位置。然后,在配电网中设置两相、三相短路故障,并根据故障位置、类型进行整定参数再调整,最终得到参数的全局最优解。基于PSCAD/EMTDC仿真软件进行仿真分析,验证了所提方法的有效性和实用性。

关键词：反时限过流保护分布式电源梯度下降算法曲线拟合速动性选择性

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小级差需求下基于故障首半波比较的快速电流保护

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电力自动化设备 2024年第6期44卷 153-160,201页

作者：李振兴朱益王扬赜陈艳霞皮志勇翁汉琍三峡大学新能源微电网湖北省协同创新中心湖北宜昌443002 国家电网北京市电力公司电力科学研究院北京100075 国网湖北省电力有限公司荆门供电公司湖北荆门448000

基于时间级差配合的梯级电流保护受限于出口线路保护动作时间,为缩短保护研判时间,提升配电网多级配合能力,提出一种小级差需求下基于故障首半波比较的快速电流保护方法。对传统电流保护动作时间进行分析,采用整定值构建模板曲线,与故... 详细信息

基于时间级差配合的梯级电流保护受限于出口线路保护动作时间,为缩短保护研判时间,提升配电网多级配合能力,提出一种小级差需求下基于故障首半波比较的快速电流保护方法。对传统电流保护动作时间进行分析,采用整定值构建模板曲线,与故障电流采样值进行多点动态比较,基于有效值爬坡效应及采样值越限效应构建新的保护启动判据、考虑保护算法延迟及干扰点的影响构建新的动作判据,综合加快电流保护判别速度。利用PSCAD/EMTDC软件仿真验证了所提方法在不同类型故障、不同故障时刻、负荷突增、干扰影响等工况下的有效性,结果表明所提方法的动作时间不超过10 ms,有利于小级差更加灵活和可靠的整定。

关键词：多级配电网小级差快速电流保护继电保护模板曲线电流采样值

基于IHHO-HKELM输电线路覆冰预测模型

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电力科学与技术学报 2024年第4期39卷 33-41页

作者：黄力宋爽刘闯王骏骏胡丹何其新鲁偎依三峡大学电气与新能源学院湖北宜昌443002 国网湖北省电力有限公司随州供电公司湖北随州441300 国网湖北省电力有限公司荆门供电公司湖北荆门448000 国网湖北省电力有限公司十堰供电公司湖北十堰442000 国网湖北省电力有限公司荆州供电公司湖北荆州434000

为了进一步提高输电线路覆冰预测精度,提出一种基于改进哈里斯鹰算法(improved harris hawk optimiza-tion,IHHO)优化混合核极限学习机(hybrid kernel extreme learning machine,HKELM)的输电线路覆冰预测模型。在核极限学习机(KELM)中... 详细信息

为了进一步提高输电线路覆冰预测精度,提出一种基于改进哈里斯鹰算法(improved harris hawk optimiza-tion,IHHO)优化混合核极限学习机(hybrid kernel extreme learning machine,HKELM)的输电线路覆冰预测模型。在核极限学习机(KELM)中引入混合核函数,形成HKELM,利用黄金正弦、非线性递减能量指数和高斯随机游走等策略对IHHO算法进行改进;以IHHO算法的优化性能采用其对HKELM的权值向量和核参数进行优化,建立基于IHHO-HKELM的输电线路覆冰预测模型,并通过计算气象因素与覆冰厚度之间的灰色关联度确定覆冰预测模型的输入量。算例分析结果表明,IHHO-HKELM模型预测结果的均方误差、最大误差和平均相对误差分别为0.285、0.860 mm和2.83%,预测效果好于其他模型,将本文覆冰预测模型应用于其他覆冰线路,可获得良好的应用效果并验证模型的优越性和实用性。

关键词：输电线路覆冰预测核极限学习机混合核函数改进哈里斯鹰算法