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基于三有源桥串并联潮流控制器的双极直流配电网主动限流策略

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电网技术 2025年第1期49卷 343-352,I0105-I0111页

作者：刘洋涛廖建权郭春生谭子鹏王渝红王强钢四川大学电气工程学院四川省成都市610065 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆市沙坪坝区400044

直流潮流控制器是解决环网式直流配电网的线路潮流不完全可控的有效技术手段。然而,现有方法未能充分发掘其在故障限流中的潜力。该文建立了三有源桥串并联潮流控制器(triple active bridge power flow controller,TAB-PFC)的故障模量... 详细信息

直流潮流控制器是解决环网式直流配电网的线路潮流不完全可控的有效技术手段。然而,现有方法未能充分发掘其在故障限流中的潜力。该文建立了三有源桥串并联潮流控制器(triple active bridge power flow controller,TAB-PFC)的故障模量分析模型,提出一种基于TAB-PFC的双极直流配电网主动限流策略。首先阐述了TAB-PFC的限流原理,提出基于TAB-PFC的主动限流控制策略。然后对TAB-PFC不同故障阶段进行建模,并计及极间互感构建含TAB-PFC的双极直流配电网故障模量等效模型。在此基础上,分析不同参数对TAB-PFC的限流能力的影响,为其参数选取提供依据。在MATLAB/Simulink搭建了含TAB-PFC的双极直流配电网模型,验证了所提主动限流策略的有效性及故障等效电路模型和参数分析的正确性。

关键词：双极直流配电网串并联潮流控制器短路电流计算故障电流抑制极间互感

基于改进粒子群算法的光伏逆变器控制参数辨识

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河南理工大学学报（自然科学版） 2025年第1期44卷 124-133页

作者：罗建孙越江丽娟重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044 国网安徽省电力有限公司培训中心安徽合肥230022

精准的光伏并网逆变器模型是研究大规模光伏接入下电力系统故障特性的重要工具。目的为了解决现有光伏逆变器仿真模型与实际工作中的光伏逆变器特性相差较大的问题,方法提出采用参数辨识的方法构建逆变器的辨识模型。以重庆云阳某1 MW... 详细信息

精准的光伏并网逆变器模型是研究大规模光伏接入下电力系统故障特性的重要工具。目的为了解决现有光伏逆变器仿真模型与实际工作中的光伏逆变器特性相差较大的问题,方法提出采用参数辨识的方法构建逆变器的辨识模型。以重庆云阳某1 MW光伏电站为实际参照模型,首先根据实际工作情况将逆变器的工作区间划分为3个阶段,利用数学扰动法分别对3个阶段中的待辨识参数划分灵敏度高低等级,并由此提出不同阶段不同灵敏度参数分步辨识策略;其次,分阶段采集实际光伏电站工作数据,对该数据进行分析处理,获得各待辨识参数的初始取值范围,设计同步辨识参数实验作为参照;最后提出改进的混沌遗传粒子群优化算法(chaos genetic algorithm of particle swarm optimization,CGAPSO)作为辨识算法,分步分工作阶段辨识相关参数,通过对比参数的同步辨识结果,验证所提方法的优越性,并将辨识结果代入仿真模型。结果结果表明,低灵敏度参数的同步辨识结果误差远超过可接受范围,而CGAPSO分步辨识出的相关参数误差皆在1.1%以下,精度远高于同步辨识结果。结论基于改进粒子群算法构建的辨识模型输出数据与实际逆变器工作数据契合度高,可准确反映逆变器实际工作特性。

关键词：光伏并网逆变器逆变器控制策略参数辨识数学扰动法改进粒子群优化算法

适应分布式资源渗透率提高的配电网网元规划方法

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电网技术 2025年第1期49卷 306-315,I0100页

作者：周扬王主丁张漫杨洁舒东胜输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆市沙坪坝区400044 重庆星能电气有限公司重庆市九龙坡区400039 国网湖北省电力有限公司经济技术研究院湖北省武汉市430000

为适应分布式资源渗透率的提高,在现有配电网网格化规划研究成果的基础上,提出了基于分区(或网元)优化划分的配电网规划启发式方法,即配电网网元规划方法。其中,提出的电力平衡方法涉及不同时空资源的差异化处理和典型运行方式;网元优... 详细信息

为适应分布式资源渗透率的提高,在现有配电网网格化规划研究成果的基础上,提出了基于分区(或网元)优化划分的配电网规划启发式方法,即配电网网元规划方法。其中,提出的电力平衡方法涉及不同时空资源的差异化处理和典型运行方式;网元优化划分计及了分布式电源就近消纳和“就近备供”原则,涉及空间上的区域网元、变电站网元和中低压网元,资源上的能源输出型、输入型和平衡型。实际规划算例表明了所提方法具有较强的可操作性。

关键词：配电网规划时空资源电力平衡网元规划方法网元优化划分

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基于风光互补混合储能系统的微电网优化及电能质量提升

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中国电力 2025年

作者：王勇王辉胡雅涵赵鹏李雪男国网陕西省电力有限公司经济技术研究院输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 清华四川能源互联网研究院

随着可再生能源的快速发展，灵活、高效和经济的能源存储系统在维持电网功率平衡方面变得至关重要。本文通过变分模态分解方法，建立了一个新能源混合储能系统的容量优化微网模型，以实现风光互补微电网中储能容量的最优配置，从而提升... 详细信息

随着可再生能源的快速发展，灵活、高效和经济的能源存储系统在维持电网功率平衡方面变得至关重要。本文通过变分模态分解方法，建立了一个新能源混合储能系统的容量优化微网模型，以实现风光互补微电网中储能容量的最优配置，从而提升供电质量。该方法基于频域和时域之间的能量映射关系，采用交替方向乘子法迭代求解，以最小化本征模函数的带宽和。通过Hilbert变换和模态混叠能量计算，确定最佳分解模态数。在信号重构后，根据超电容和电池的特性选择高频和低频分界点，并计算相应的充放电功率及额定容量。最后的案例研究结果表明，所提出的方法在经济性和可行性上优于现有的能源存储配置方法，不仅提高了电池的使用寿命，还可以降低年综合成本。

关键词：混合储能系统微网优化电能质量变分模态分解交替方向乘子法

含储能健康运行域与电压安全约束的配电网重构方法

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中国电机工程学报 2025年第2期45卷 577-587,I0015页

作者：方斯顿黄莘杰孔赖强牛涛陈冠宏廖瑞金输配电装备技术全国重点实验室(重庆大学电气工程学院) 重庆市沙坪坝区400044

随着未来各类新能源及用户侧需求互动技术引入配电网,配电网电压安全管理将面临更严峻挑战,带来双向潮流、电压越限等运行问题。在此背景下,该文挖掘网络侧及储能设备的运行灵活性,以限制配电网节点电压波动指数(voltage volatility ind... 详细信息

随着未来各类新能源及用户侧需求互动技术引入配电网,配电网电压安全管理将面临更严峻挑战,带来双向潮流、电压越限等运行问题。在此背景下,该文挖掘网络侧及储能设备的运行灵活性,以限制配电网节点电压波动指数(voltage volatility index,VVI)为目标,提出融合储能能量管理的配电网网络重构方法。同时,为减小储能频繁充放引起的寿命损失,该文基于储能寿命曲面的超空间投影定义储能寿命水平集表征储能健康运行域(health operating area,HOA),并提出水平集凸逼近方法替代非线性储能寿命约束,可在保障储能寿命前提下实现网络重构问题的高效求解。最后,选取IEEE-33节点系统进行分析,验证所提方法的有效性与实用性。

关键词：储能寿命水平集电压安全电压波动指数健康运行域配电网重构超空间投影

GIS设备机械缺陷振动信号特征分析技术研究

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高压电器 2025年第2期61卷 17-25,34页

作者：蒋西平李永福龙英凯王旭鹏汪泽州国网重庆市电力公司电力科学研究院重庆401123 重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044 国网浙江省电力有限公司海盐县供电公司浙江嘉兴314300

机械性振动缺陷的检测是保证GIS设备安全运行的有效手段之一,尚缺乏针对GIS设备内部多种构件机械缺陷振动规律的系统性研究。文中研发了一套GIS设备振动状态高灵敏检测装置,搭建了高电压大电流GIS设备机械缺陷模拟平台,模拟出5种典型缺... 详细信息

机械性振动缺陷的检测是保证GIS设备安全运行的有效手段之一,尚缺乏针对GIS设备内部多种构件机械缺陷振动规律的系统性研究。文中研发了一套GIS设备振动状态高灵敏检测装置,搭建了高电压大电流GIS设备机械缺陷模拟平台,模拟出5种典型缺陷,开展了GIS设备振动信号特性试验研究。试验结果表明,在负载电流不变的情况下,电压的改变对振动信号基本没有变化;在同一电压作用下,振动信号波形保持基本不变,振动信号幅值随着负载电流增加而增加;机械缺陷情况下,振动信号主要频谱为100 Hz,并叠加了较多的高频成分,不同的缺陷振动信号表现出差异性的频率、幅值特征;采用傅里叶分析的频带能量特征分析方法,构建了典型缺陷精准定量振动特征信息库。文中成果可用于现场的GIS设备机械缺陷检测与类型识别,指导现场检修工作。

关键词： GIS设备机械缺陷振动特性频带能量特征信息库

强暴雨环境棒—板短空气间隙雨柱断裂特性研究

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高压电器 2025年第2期61卷 189-196页

作者：董冰冰宋家乐李特文韬蒋兴良合肥工业大学电气与自动化工程学院合肥230009 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院杭州310014 重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044

强暴雨的发生会短接输电线路、杆塔、绝缘子串空气间隙绝缘距离,致使其发生雨闪事故,危害电网安全运行。为了研究强暴雨条件下空气间隙雨柱断裂特性及其对放电特性的影响规律,文中针对棒—板短空气间隙采用仿真结合试验的方式开展了雨... 详细信息

强暴雨的发生会短接输电线路、杆塔、绝缘子串空气间隙绝缘距离,致使其发生雨闪事故,危害电网安全运行。为了研究强暴雨条件下空气间隙雨柱断裂特性及其对放电特性的影响规律,文中针对棒—板短空气间隙采用仿真结合试验的方式开展了雨柱断裂特性研究。结果表明:在不同流速条件下,雨柱断裂长度均随外施电压的增加而降低,但降低的趋势与流速呈负相关;雨柱临界长度随流速的增加而增大,且随雨水电导率的增大而减小,但降低的趋势随之增大;雨柱断裂的直径和断裂时刻均随外施电压的增大而减小,两者变化率均与雨柱直径正相关。比较仿真计算与试验结果发现,断裂直径、断裂长度随降雨强度、电压变化趋势近似,断裂直径的数据结果偏差约10%,断裂长度偏差约15%以内。研究结果将为输电线路设计与绝缘选择提供理论支撑。

关键词：强暴雨环境直流放电短空气间隙雨柱断裂特性有限元仿真模拟试验

分层土壤下架空地线架设方案对感应雷过电压的影响

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电瓷避雷器 2025年第1期 80-86页

作者：王科胡逸徐肖伟杨庆云南电网有限责任公司电力科学研究院输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学)

研究水平分层土壤下安装不同方案的架空地线对感应雷过电压的影响，可为实际10 kV架空配电线路的防雷设计提供参考。通过建立2维时域有限差分(2-D FDTD)算法模型，并结合Agrawal耦合模型计算架空配电线路的感应雷过电压。利用该算法研... 详细信息

研究水平分层土壤下安装不同方案的架空地线对感应雷过电压的影响，可为实际10 kV架空配电线路的防雷设计提供参考。通过建立2维时域有限差分(2-D FDTD)算法模型，并结合Agrawal耦合模型计算架空配电线路的感应雷过电压。利用该算法研究了不同水平分层土壤特性对架空地线的防雷效果，且分析了在水平分层土壤结构下的10 kV单回三角配电线路采用不同架空地线架设方案对感应雷过电压的影响。结果表明：1)当上层土壤电导率较小时，上层土壤厚度对线路上的感应雷过电压幅值有较大影响，因此在实际防雷工程计算中不能忽略分层土壤的影响；2)架设单、双架空地线对单回三角排列下线路上的感应雷过电压抑制范围分别为7.8%～27.2%、12.0%～41.2%; 3)处于中间相导线上方0.6 m架设双架空地线对单回三角排列下线路上的感应雷过电压的抑制整体效果最好。

关键词：感应雷过电压架空配电线路 2维时域有限差分算法 Agrawal耦合模型水平分层土壤架空地线

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纳米TiO2改性绝缘纸的绝缘性能

高电压技术 2014年第7期40卷 1932-1939页

作者：廖瑞金吕程吴伟强刘团柳海滨重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点试验室

为了研究纳米TiO2改性绝缘纸的绝缘性能,试验室制备了含不同质量分数纳米TiO2的绝缘纸手抄片,并对真空浸油后的绝缘纸性能进行了测试。结果表明在一定的纳米TiO2质量百分比内,改性后的绝缘纸的工频击穿场强得到较大的提高,如在质量分数... 详细信息

为了研究纳米TiO2改性绝缘纸的绝缘性能,试验室制备了含不同质量分数纳米TiO2的绝缘纸手抄片,并对真空浸油后的绝缘纸性能进行了测试。结果表明在一定的纳米TiO2质量百分比内,改性后的绝缘纸的工频击穿场强得到较大的提高,如在质量分数为3%时,工频击穿场强提高了20.83%。在3%的添加量内绝缘纸的介电常数、介电损耗、电导率都随纳米TiO2含量的增加而减小。对纳米TiO2引起的绝缘纸工频击穿特性和介电性能的相关变化进行了讨论和分析,结果表明加入的纳米TiO2能够与纤维素与绝缘油之间形成较强的相互作用,它们的接触界面可能成为了能够捕获电子的陷阱,这些陷阱能有效地减小电子的平均自由程,遏制自由电子的能量积聚、减小了有效电子的产生几率、提高了油浸绝缘纸的工频击穿场强;纳米TiO2对纤维表面极性基团的束缚作用使绝缘纸的介电性能发生改变。

关键词：绝缘纸纳米TiO2 工频击穿场强介电常数介电损耗电导率界面