摘要:针对半波长输电中的几个原理性问题展开研究,包括稳态运行时的工频过电压问题、故障引起的工频过电压问题、静态功角同步稳定性问题和暂态功角同步稳定性问题等。文中首先建立了适用于稳态和暂态分析的远距离输电系统等效电路模型,模型中考虑了送端系统和受端系统。为方便描述系统特性,给出了一个采用实际线路参数的测试系统。基于等效电路模型,推导并计算了系统的谐振输电距离。之后,通过理论分析和数值计算寻找系统的可行输电距离范围。结果表明:在考虑暂态频率偏差的情况下,为满足稳态过电压和小干扰稳定性的要求,系统的输电距离应在大于谐振输电距离的一定范围内。当输电距离在上述范围内时,线路中某一特定点的三相短路故障会导致最严重的暂态工频过电压,同时系统很可能失去同步稳定。由于暂态工频过电压和暂态稳定性的约束,半波长输电系统不可能实际运行。

摘要:为解决苏州南部500 kV电网供电能力提升、特高压直流功率消纳等问题,投运了世界首套500 kV统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)工程。本文针对苏南500 kV UPFC工程应用情况,结合电网潮流调节需求分析,梳理了UPFC系统关键控制性能指标及控制功能要求,并在工程系统试验期间对相关的控制功能和性能进行重点测试,主要包括:苏南UPFC工程稳态控制精度、动态响应指标等基本性能指标,以及N-1紧急功率控制、电网故障UPFC闭锁及自动重启动控制的功能和性能等,用于检验UPFC控制能力及运行效果,并为后续工程建设、标准规范制定累积了重要实践经验和数据。

摘要:快速准确的故障定位是电网快速自愈的基础,是实现智能配电网的基础关键技术。文中结合近年来国内外学者的研究成果,对现有的配电网故障定位研究进行了综述,归纳总结了利用暂态电气量特征和稳态电气量特征的故障区段定位方法,基于行波法、阻抗法及非行波分析的暂态电气量、非稳态分析的稳态电气量的故障精确定位方法。对各类方法的先进性和存在的问题进行了述评,并结合实际工程应用、国内外研究现状与配电网的发展趋势,对未来配电网故障定位研究进行了展望。

摘要:负荷预测是电网规划运行安排的基础,预测的准确性关系到电网安全、可靠和经济运行。为了解决原始数据不平稳造成预测精度低下的问题,本文提出了基于集合经验模态分解(EEMD)的自回归积分滑动平均(ARIMA)预测模型,对某地区的月负荷量做加噪处理后进行经验模态分解,使其分量平稳化,再对各分量进行ARIMA模型预测,最后将各预测结果相加得到最终预测值。算例表明,基于EEMD-ARIMA模型的地区月负荷量预测精度高于传统ARIMA模型。

摘要:电力用户基线负荷(CBL)预测精度会极大影响需求响应效果的评估。本文基于负荷细分,考虑多维用电行为及其影响因素,通过精细化用户用电行为特征,提出一种考虑用户用电模式差异化的基线负荷预测方法。首先采用Ward-模糊C均值(FCM)聚类法,并结合负荷特性指标,改善用户负荷曲线聚类分析的效果;然后,分析气象、时间等多维影响因素,建立考虑温湿度和气温累积效应等城市微气象因素及节假日社会行为因素的差异化用电行为分析模型,提出温度敏感型、节假日敏感型以及两者均不敏感的精细化用电模式;最后,提出不同用电模式的CBL预测方法,建立综合评估方法分析其预测准确度。算例结果表明,所提算法能进一步提高CBL预测精度。

摘要:随着电能替代战略的不断推进,电能替代电量规模将不断扩大,对未来电网中长期负荷构成将产生较大影响。现有电网中长期负荷预测方法对电能替代电量的考虑尚不够充分,有必要进行单独的分析预测。文中分析了政策对未来电能替代发展的重要影响作用,并给出了宏观层面电能替代电量的计算方法。在此基础上,基于Logistic模型分别对终端能源消费总量和电能占终端能源消费比例进行预测,在预测过程中充分结合目前已有的相关研究成果,最终获得电能替代电量预测结果。文中模型可作为传统中长期负荷预测方法的补充,用以指导未来电源、电网和相关能源规划。

摘要:交联聚乙烯电缆正日益取代传统的架空线路,逐渐成为城市输配电网络的重要构成部分。复杂的电力电缆网络对电缆的故障检测技术提出了更高的要求,然而传统的串联谐振系统存在大量的脉冲干扰,导致其只能进行耐压试验而不能用于局部放电检测,难以满足电缆绝缘状态评估的需要。为了实现对电缆绝缘状态全面且可靠的评估,文中提出了一种改进的串联谐振系统,利用等脉宽调制技术和时域开窗技术滤除脉冲干扰,实现了在开展电缆耐压试验同时进行局部放电检测的功能,并用实验室试验验证了系统的有效性。

摘要:为科学合理地评估电压暂降事件的严重度,提出了一种基于改进的层次分析法和熵权法的多层次电压暂降评价方法。该方法通过构造比较矩阵,判断矩阵及拟优一致矩阵计算出每次暂降事件持续时间和暂降幅值的相对重要性,并对这两个特征值进行客观赋权,从单次电压暂降事件与监测站点两个角度,分层次评价电压暂降严重性,实例分析表明该评价方法的计算结果与实际电压暂降的严重程度相吻合。

摘要:现有电力系统规划和运行中主要考虑单一可再生能源出力的不确定性,考虑可再生能源出力间相关性的研究较少。文中提出一种多链马尔科夫-蒙特卡洛(MCMC)方法对多个光伏电站出力序列进行组合预测,该方法建立了多条相互服从完全条件分布的马尔科夫链,以模拟光伏电站上空的随机变化的大气状态,充分保留了光伏电站之间的相关特性。对三组具有不同相关水平的光伏电站的出力序列进行了预测,证明了相较于传统MCMC方法,该方法能够更精确地继承历史序列的一般统计特性,能够更有效地体现多个光伏电站出力之间相互影响的特点,更加适用于未来电力系统规划与运行设计的要求。

摘要:高压直流断路器是多端直流输电及直流电网技术中的核心设备之一。文中对现有的各类电容型直流断路器进行了比较分析,指出了各类电容型断路器方案的优缺点及其应用场合;在此基础上,提出了一种基于预充电电容的组合式直流断路器方案;在详细描述了所提方案的拓扑结构、工作原理及控制策略后通过在PLECS中搭建三端环网模型对其可行性和有效性进行了验证;最后指出了电容型直流断路器未来的研究方向和需要解决的问题。

摘要:含分布式电源(DG)配电网的无功优化是一个复杂的非线性优化问题,文中采用改进的粒子群算法(PSO)对配电网进行无功优化计算,建立以系统网损和电压平均偏离最小为目标函数,节点电压和电容器投切容量为约束条件的优化模型。在PSO中引入位置方差防止PSO陷入局部最优解,根据种群中粒子的适应度值对粒子进行变异处理,在保证算法收敛速度的基础上,改善算法性能。以含分布式电源的IEEE14节点配电系统为例进行无功优化分析,结果表明DG能增强电网运行的稳定性,所提算法具有较好的优化性能。

摘要:为消除复合绝缘子内部缺陷对电网运行安全造成的隐患,针对小管径复合绝缘子缺陷检测,提出了一种基于超声相控阵的柔性水囊耦合检测方法。该方法采用硅橡胶薄膜与耦合装置实现了良好超声耦合,分别对平面硅橡胶、复合绝缘子护套与芯棒进行了检测实验。实验结果表明,对平面硅橡胶线性扫描优于扇形扫描,能够检测到0.8 mm的微小缺陷,为复合绝缘子伞群超声缺陷检测提供了新方法。对复合绝缘子护套和芯棒,扇形扫描优于线性扫描,护套最小可检测缺陷尺寸达到0.8 mm,芯棒达到1 mm,为复合绝缘子的在线检测提供了可能。

摘要:调控空调负荷参与电网削峰填谷对于维持系统稳定运行、减少发电机备用容量提高效率,从而增大电网运行效益具有巨大潜力。基于家用分散式空调的工作原理,在MATLAB/Simulink环境下搭建了简化空调房调温模型,以该模型为基础依次探究了定/变频空调调温、增大变频区间调温的特性。考虑空调的工作特性,提出了一种对空调控制系统进行简单改造,使其自适应电网预测负荷大小进行互补运行的策略。最后开展基于RT-LAB实时仿真平台的模型仿真测试与试验,验证了仿真模型的正确性以及控制策略促进空调负荷参与调峰控制的有效性。

摘要:光伏电站进入孤岛后可能导致系统的稳定性风险,特别是在电网故障导致光伏电站非计划进孤岛且孤岛检测装置未能及时动作的情况下。为了评估该风险,首先对功率差额、光伏渗透率和电机惯性影响光伏电站非计划进孤岛后系统短时间内稳定特性的机理进行了理论分析。随后,建立了光伏电站的电磁暂态模型,并据此在PSCAD/EMTDC上搭建了含光伏电站的大理电网模型,通过软件仿真验证了理论分析的结论。最后,提出了光伏电站进孤岛后系统稳定性风险量化评估指标和方法,为稳定性风险的评估提供了理论依据。

摘要:输电线路杆塔接地网在外延、垂直接地降阻措施受限时常采用辅助降阻材料降阻,实际杆塔接地工程采用接地模块进行接地降阻时缺少统一规范的指导,在应用时存在一些盲目施工、降阻效率低等问题。本文采用防雷接地领域中通用CDEGS软件对输电线路杆塔接地网采用接地模块降阻时的影响因素进行仿真计算。首先,针对一字型接地网采用接地模块时的敷设位置和密度进行仿真;其次,对常见的方框射线型接地网采用接地模块降阻时的降阻效率进行分析;随后,分别分析了土壤电阻率与土壤结构对接地模块降阻效率的影响规律;最后,针对实际输电线路采用接地模块降阻给出相应施工建议。本文研究结论可为输电线路防雷、杆塔接地网降阻施工提供参考。

摘要:新能源大规模接入以及用电侧使能技术的发展使得柔性负荷调度技术成为调度自动化领域的研究热点。文中提出一种涵盖多种类型柔性负荷的日前优化调度技术,为实现源网荷三侧资源的协同调度提供了技术支撑。基于现有调度自动化系统,设计了考虑多类型柔性负荷的日前优化调度架构,依据用户侧负荷特性,将负荷进行分类,并建立考虑各类负荷的日前优化调度模型。最后基于省级电网断面数据,进行日前优化调度案例仿真,并依据仿真结果,分析了各类柔性负荷对电网运行的影响,验证了所提技术的有效性。

摘要:介绍了柔性输电领域的模块化多电平换流器及其控制系统架构,分析了换流器子模块的工作原理和子模块控制器的软件功能。针对工程现场需要升级程序的困难,提出了一种可以在换流器上使用的远程升级方法,研究了其硬件架构、换流器在启动过程中的程序升级方法和流程,分析了程序升级的安全可靠性,并在配套的多端动模实验系统上验证实施。

摘要:为满足油田节能减排与工艺调整要求,变频器等非线性电力电子设备的应用日益广泛,油田配电网谐波污染日趋严重。谐波在线监测系统为测量和分析油田配电网谐波分布特征奠定了基础;但受应用经济性约束,谐波量测终端安装数量有限,有必要对其安装位置进行优化。本文综合考虑谐波状态估计可观测度与冗余度,提出了一种量测终端优化定址方法。采用谐波状态估计可观性逻辑判断法,利用节点关联矩阵计算不同谐波量测终端配置方案下系统可观测度与冗余度;在保证系统可观测度最大的前提下,以冗余度最大为目标优化量测终端安装位置。实现在终端数量有限的情况下提高油田配电网谐波状态估计的可观测度与精度,建模仿真结果证明了该方法的有效性。

摘要:为了满足电网事故后运行方式的快速调整需求,本文提出了一种新的暂态稳定约束最优潮流(TSCOPF)模型,以系统调整变化量最小为目标,并采用了区分故障中和故障切除后两阶段的积分步长微调策略。该模型的系统调整变化量与系统失稳程度密切相关,解决了传统TSCOPF调整量过大的问题。两阶段积分步长微调策略使得刚好整数步时到达故障切除时刻和仿真结束时刻,实现了关键时间节点的准确仿真。采用了原始-对偶内点法求解该模型。IEEE-9、NE-39及IEEE-118 3个测试系统的计算结果表明,所提方法利于调度员快速处理事故,提高了TSCOPF的实用化水平。

摘要:为适应数字化的采样值传输方式,解决目前智能变电站现场调试时缺乏专业核相设备、核相工作不易实施的问题,文中提出了一种基于WIFI无线传输网络的智能变电站分布式核相系统。介绍了核相系统的系统架构及具体实现方案,研究了分布式数字化核相时采样值自适应传输、无线区域化同步及相位测量方法等关键技术。实验表明,基于无线通信实现的分布式核相系统相位采集精度较高,核相结果准确,操作方便,能够满足智能变电站现场全站核相的功能需求。

摘要:在实际工程中,目前较为常见的是交流、直流线路交叉跨越的情况,特别在南方地区交流线路错综复杂,南方电网作为多个直流工程的落点,交直流交叉跨越现象更加明显。文中以金中换流站实用的PSCAD仿真模型为基础,搭建了交直流系统共存的仿真模型,并选取220 kV,500 kV交流系统作为典型场景进行分析,仿真交流变压器区外发生金属性的交直流碰线故障。根据仿真波形的分析结果,给出了交直流碰线故障时变压器差动保护的特性分析结果。

摘要:同相供电系统可提供牵引供电网中的负序电流、无功电流、谐波的补偿以及解决电分相问题。本文介绍了单相组合式同相供电系统和列车再生制动工作原理,通过建立仿真模型,分析了列车处于再生制动工况下对同相牵引供电系统及电力系统三相不平衡度、功率因数和谐波的影响,验证了同相供电系统在列车再生制动工况下,不改变控制策略解决电能质量问题的有效性。

摘要:针对电力系统大规模风电并网消纳问题,本文基于区域能源系统框架提出一种热力系统储热控制的方法。该方法通过引入储热装置和分布式热泵,提高热电联产机组的运行灵活性,满足风电功率日前调峰需求;同时,分布式热泵可以进一步提高系统调峰容量,促进风电消纳;最后,考虑建筑物储热特性和人体热舒适性,能够提高储热控制的灵活性,实现对风电波动的有效跟踪。仿真结果展示了储热控制方法对日前调峰和促进弃风消纳的效果,分析了热负荷特性对风电调峰效果的影响。

摘要:换流器投退是特高压直流输电工程的关键技术之一,在站间通信故障的情况下整流侧一台换流器因故障退出可能会导致本极另一台运行换流器的过压问题,使过压保护动作最终闭锁该极。本文以滇西北-广东±800 kV特高压输电工程为参照对象,从控制策略的角度分析了不同工况下过压问题的成因,并提出了针对性的优化策略,通过在整流侧短时调整电压参考值,在逆变侧短时调整电流裕度,有效抑制了站间通信故障情况下整流侧故障退出换流器造成的过压问题。借助实时数字仿真仪(RTDS)仿真系统,验证了该控制策略的有效性,对后续的特高压工程具有参考价值。

摘要:为分析某220 kV电缆线路终端应力锥、电缆表面贴合状态与故障发生的深层次原因,本文对某220 kV故障电缆终端开展故障解体、X射线检测以及仿真工作,分析发现接头应力锥过盈量高于安装工艺要求,且搭接面表面不平整。在应力锥、电缆表面贴合良好时,运行电压下应力锥、电缆主绝缘最大电场强度均远小于对应绝缘材料的击穿场强,而应力锥、电缆表面贴合不良交界面存在微小气隙时,运行电压下气隙内部电场强度大于空气击穿场强,表明运行电压下气隙内部存在放电现象。因此,电缆终端应力锥、电缆表面贴合不良、交界面存在微小气隙时,在运行电压下,气隙内部长期放电引起主绝缘破坏是造成电缆故障的原因。

摘要:串联电抗器可以很好地限制电网的短路电流,但同时给输电线路继电保护带来了挑战。文中提出了一种带串联电抗器的输电线路距离保护整定改进方法,根据串联电抗器阻抗和线路阻抗重新整定零序电流补偿系数,根据串联电抗器阻抗和原距离保护阻抗定值重新计算距离保护定值。只需修改保护装置定值,无需改变距离保护算法代码,即可保证带串联电抗器的输电线路距离保护Ⅰ段的可靠性和距离保护Ⅱ段、Ⅲ段的灵敏性。仿真结果验证了文中方法在保护可靠性和灵敏性方面的效果。