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基于车辆行为模拟的加氢站氢负荷概率建模方法

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中国电力 2024年第8期57卷 46-54,66页

作者：卢纯颢周春丽林溪桥陈志君广西电网有限责任公司电网规划研究中心广西南宁530023

加氢站的氢负荷受氢燃料电池汽车出行行为影响,其时空分布具有高度的不确定性。为了研究加氢站氢负荷的分布特性,并准确描述车辆用户出行规律,提出一种基于车辆行为模拟的加氢站氢负荷概率建模方法。首先,基于美国家庭出行调查数据集对... 详细信息

加氢站的氢负荷受氢燃料电池汽车出行行为影响,其时空分布具有高度的不确定性。为了研究加氢站氢负荷的分布特性,并准确描述车辆用户出行规律,提出一种基于车辆行为模拟的加氢站氢负荷概率建模方法。首先,基于美国家庭出行调查数据集对车辆出行过程中的行为特征量(如出行时刻、行驶时间、目的地、行驶距离等)概率分布进行拟合;其次,基于蒙特卡洛模拟的方法多次抽取样本,形成由车辆出行行为所组成的出行链;最后,以出行目的地类型为划分标准,分别模拟出一天内不同区域加氢站的氢负荷特性。通过合理利用实际出行数据和蒙特卡洛模拟方法,能够准确描述车辆行为规律,并根据出行目的地类型推断出不同区域加氢站的氢负荷特性。

关键词：加氢站不确定性车辆行为模拟氢负荷概率建模方法蒙特卡洛模拟

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基于时间序列和神经网络的电力设备状态异常检测方法

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电测与仪表 2024年第2期61卷 185-190页

作者：丁江桥文屹吕黔苏张迅范强黄军凯贵州电网有限责任公司电力科学研究院贵阳550002

为进一步提高电力设备异常检测方法对设备信息的利用率,发现更多潜在的设备故障,结合大数据分析技术和设备评估技术,提出了一种基于时间序列和神经网络的状态数据异常检测方法。通过时间序列自回归模型和自组织映射神经网络将连续的电... 详细信息

为进一步提高电力设备异常检测方法对设备信息的利用率,发现更多潜在的设备故障,结合大数据分析技术和设备评估技术,提出了一种基于时间序列和神经网络的状态数据异常检测方法。通过时间序列自回归模型和自组织映射神经网络将连续的电力设备数据离散为单个序列,计算状态变量在时间轴上的转移概率,通过状态转移概率和聚类算法快速检测数据异常。通过实验对该方法的有效性进行验证。结果表明,该方法可以快速、有效地检测电力设备异常状态。

关键词：电力设备时间序列自回归模型自组织映射神经网络转移概率异常检测

变速恒频水轮机变流量工况下不稳定流动数值模拟

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人民长江 2024年第1期55卷 157-161页

作者：毛成苏立沈春和文贤馗贵州电网有限责任公司电力科学研究院贵州贵阳550002

为了研究变流量条件下变速恒频水轮机正常运转时的涡流特性和水动力特性,基于STAR-CCM+软件进行了混流式变速恒频水轮机的水动力特性数值模拟,研究了定流量和正弦流量两种工况下导叶和转轮压力脉动特性和内部流动状态,对旋转速度改变引... 详细信息

为了研究变流量条件下变速恒频水轮机正常运转时的涡流特性和水动力特性,基于STAR-CCM+软件进行了混流式变速恒频水轮机的水动力特性数值模拟,研究了定流量和正弦流量两种工况下导叶和转轮压力脉动特性和内部流动状态,对旋转速度改变引起的涡旋演化过程进行了可视化展示。结果表明:在低转速时,尾水管进口和转轮交界处存在随转速降低而聚合产生的大尺度涡,但在转速升高后其逐渐破碎、分离,最后消散;叶片靠近叶轮流道入口的吸力面上均存在涡流,尾水管中存在两个涡核中心,且位置随转速改变;无叶空间的压力脉动相对其余位置更剧烈,脉动幅值随着转速和流量的增大而增大。研究成果可为变速恒频水轮机的设计和工程应用提供依据和参考。

关键词：混流式水轮机变速恒频变流量工况压力脉动数值模拟

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基于线路阻抗特性的SOP低电压穿越控制策略

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广东电力 2024年第6期37卷 70-78页

作者：钱锐袁旭峰邹晓松熊炜张蝶徐玉韬陆之洋贵州大学电气工程学院贵州贵阳550025 贵州电网有限责任公司安顺供电局贵州安顺561000 贵州电网有限责任公司电力科学研究院贵州贵阳550002

分布式新能源出力具有波动性,且接入位置不均匀,当其规模化接入配电网后将增大发生故障的概率。在配电网发生故障时,增强并网电力电子设备的低电压穿越(low voltage ride through,LVRT)性能是保障配电网稳定运行的技术关键,已成为当前... 详细信息

分布式新能源出力具有波动性,且接入位置不均匀,当其规模化接入配电网后将增大发生故障的概率。在配电网发生故障时,增强并网电力电子设备的低电压穿越(low voltage ride through,LVRT)性能是保障配电网稳定运行的技术关键,已成为当前研究热点之一。以柔性互联配电网中的柔性电力电子开关(soft open point,SOP)为对象,结合配电网馈线线路阻抗特性,提出一种基于线路阻抗特性的SOP LVRT控制策略。首先,分析线路阻抗对换流器接入公共耦合点(point of common coupling,PCC)电压的影响,并推导出利用换流器注入功率抬升电压的机理;其次,提出基于馈线出线侧及换流器本地量测数据的PCC点至故障点的线路等效阻抗测量方法;然后,构建基于阻抗测量法的SOP LVRT整体策略;最后,在PSCAD仿真平台上验证所提控制策略,结果表明,在不同电压跌落范围内,所提SOP LVRT控制策略能同时补偿有功功率和无功功率,较仅采用无功补偿能更明显提升PCC电压水平。

关键词：低电压穿越柔性电力电子开关阻抗特性仿真建模模型验证

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高压断路器储能蜗卷弹簧超声导波检测技术应用研究

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高压电器 2024年第3期60卷 32-41,49页

作者：边美华张兴森卢展强李君华广西电网有限责任公司电力科学研究院南宁530023

储能蜗卷弹簧是高压断路器操动机构的核心部件,在工作中容易产生疲劳裂纹或损伤,对其超声导波检测是确保电网安全稳定运行的重要措施。文中通过研究断路器储能蜗卷弹簧超声导波传播机理,开展断路器储能蜗卷弹簧超声导波检测的影响因素分... 详细信息

储能蜗卷弹簧是高压断路器操动机构的核心部件,在工作中容易产生疲劳裂纹或损伤,对其超声导波检测是确保电网安全稳定运行的重要措施。文中通过研究断路器储能蜗卷弹簧超声导波传播机理,开展断路器储能蜗卷弹簧超声导波检测的影响因素分析,同时设计开发了一套断路器储能蜗卷弹簧无损检测的超声导波检测仪器,并经现场实际检测验证,解决了断路器储能蜗卷弹簧在不解体情况下检测难题,为今后储能蜗卷弹簧入网检测提供新的技术手段。

关键词：储能蜗卷弹簧超声导波频散曲线

基于鲁棒增广e约束法的综合能源系统多目标多阶段供能优化配置方法

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电网技术 2024年第7期48卷 2723-2733,I0013,I0014,I0015页

作者：李天格胡志坚谈竹奎王扬胡号郝丹宁郑琳武汉大学电气与自动化学院湖北省武汉市430072 贵州电网有限责任公司电力科学研究院贵州省贵阳市550005

综合能源园区供能优化配置是实践现代能源体系建设、实现能源高效清洁利用的重要技术手段,然而现有规划配置方法存在多能耦合转换模型各异、忽视建设时序性与缺乏多维目标选优上的不足。为此,该文建立综合能源系统多目标多阶段供能优化... 详细信息

综合能源园区供能优化配置是实践现代能源体系建设、实现能源高效清洁利用的重要技术手段,然而现有规划配置方法存在多能耦合转换模型各异、忽视建设时序性与缺乏多维目标选优上的不足。为此,该文建立综合能源系统多目标多阶段供能优化配置模型,该模型为一个多目标混合整数线性优化问题。为实现多目标问题的高效求解,提出了基于鲁棒增广e约束法(robust augmented e-constraint method,AUGMECON-R)的Pareto解集求解方法,并结合综合权重与逼近理想解排序法(technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS),选取最契合园区多维评价偏好的建设方案。通过算例仿真验证了所提模型和算法的有效性,该模型能适用于各地各类型园区的供能优化配置决策。

关键词：综合能源系统规划多维目标多阶段模型鲁棒增广e约束法

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电网电压暂降下配电网SOP系统的大信号稳定性分析及虚拟电容器控制策略

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南方电网技术 2024年

作者：阚鹏郑华俊袁旭峰熊炜张超蔡永翔贵州电网有限责任公司电力科学研究院贵州大学电气工程学院

智能软开关(Soft open point， SOP)能够提供实时潮流控制、故障快速自愈和馈线负载平衡，在配电网中得到了广泛应用。然而，电网电压暂降(Grid voltage dips， GVD)是典型的大扰动工况，无法通过小信号方法分析配电网SOP在该工况下的... 详细信息

智能软开关(Soft open point， SOP)能够提供实时潮流控制、故障快速自愈和馈线负载平衡，在配电网中得到了广泛应用。然而，电网电压暂降(Grid voltage dips， GVD)是典型的大扰动工况，无法通过小信号方法分析配电网SOP在该工况下的稳定运行机理。为此，本文采用混合势理论（Mixed potential theory， MPT）研究了GVD工况下SOP的稳定性，并提出了增强SOP稳定性的参数优化策略和虚拟电容控制策略。首先，建立了SOP的非线性平均模型。在此基础上，利用MPT推导出SOP在GVD条件下的大信号稳定性判据(large signal stability criterion， LSSC)。此外，为了增强SOP系统的稳定性，基于LSSC提出了参数优化策略和构建虚拟电容的控制策略。最后，通过Matlab/Simulink时域仿真验证了上述方法的有效性，即：1)基于LSSC，可以有效地分析SOP在GVD下的稳定性；2) 基于LSSC的系统参数优化策略和构建虚拟电容控制策略可以有效提高系统在大扰动条件下的稳定运行能力。

关键词：电网电压暂降智能软开关混合势理论大信号稳定性虚拟电容器

影响半密闭腔室弧后气体绝缘恢复的涡环现象观测与分析

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南方电网技术 2024年

作者：蔡永翔肖小兵何肖蒙李华鹏王懿邓明海重庆大学电气工程学院贵州电网有限责任公司

多腔室灭弧间隙在配网线路的防雷保护中得到了广泛关注，灭弧间隙动作时，电弧从半密闭腔室喷出，与空气对流换热形成弧后气体射流。弧后气体射流与周围流体存在速度梯度而形成剪切层，剪切层可进一步演化成涡环结构。由于弧后气体的绝... 详细信息

多腔室灭弧间隙在配网线路的防雷保护中得到了广泛关注，灭弧间隙动作时，电弧从半密闭腔室喷出，与空气对流换热形成弧后气体射流。弧后气体射流与周围流体存在速度梯度而形成剪切层，剪切层可进一步演化成涡环结构。由于弧后气体的绝缘恢复影响半密闭腔室的灭弧性能，而涡环可夹带冷环境空气进入弧后气体，促进弧后气体冷却与绝缘强度恢复。涡环的形成与腔室结构参数有关，合理设计腔室结构可增大弧后气体涡环的形成概率。因此，通过搭建纹影观测平台观测弧后气体的逸散过程，研究了不同腔室结构参数对弧后气体涡环形成以及气体密度恢复的影响，分析了涡环对于促进弧后气体冷却的效果。基于纹影观测结果，采用有限元仿真分析软件，仿真分析了弧后气体涡环的形成过程。证明了合理设置腔室出口直径可增大弧后气体涡环的形成概率，涡环夹带环境冷空气进入弧后气体热核，促进弧后气体的冷却与绝缘强度恢复。

关键词：半密闭腔室涡环结构参数气体密度恢复气体冷却

光伏发电-超级电容储能并网系统的直流母线电压稳定控制

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电网与清洁能源 2024年第2期40卷 47-55,62页

作者：周科文贤馗邓彤天张俊玮张子昊杨铎烔贵州电网有限责任公司电力科学研究院贵州贵阳550002 南方电网数字电网研究院有限公司广东广州510663

光伏发电并网系统因太阳能的周期性和间歇性会对电网造成扰动,影响电网的安全稳定运行。针对双级式光伏并网发电系统,在直流母线侧增加超级电容储能可以平抑光伏发电功率的波动。从控制功能的角度,将光伏发电-超级电容储能并网系统分为... 详细信息

光伏发电并网系统因太阳能的周期性和间歇性会对电网造成扰动,影响电网的安全稳定运行。针对双级式光伏并网发电系统,在直流母线侧增加超级电容储能可以平抑光伏发电功率的波动。从控制功能的角度,将光伏发电-超级电容储能并网系统分为光伏发电、逆变器和超级电容储能3个功能独立的子系统;建立了各子系统的数学模型,并在此基础上分析确定各子系统分别实现最大功率跟踪控制、恒功率控制和直流母线电压稳定控制的具体方案;针对直流母线电压的稳定控制,提出一种基于鲁棒渐近跟踪控制的方法。通过模拟不同辐照强度,不同电网有功-无功功率需求等多种工况进行仿真验证。结果表明,所提控制功能划分合理,控制方法有效且兼有较好性能。

关键词：光伏并网系统超级电容储能系统直流母线电压稳定