基于局部放电相位图谱和油中溶解气体信息融合的油纸绝缘缺陷识别方法

基于单一检测手段的变压器故障诊断方法难以对油纸绝缘的同一类型缺陷进行细化识别，无法满足深远海风电快速发展背景下电力系统对设备运行可靠性的要求。因此，本文提出了一种基于局部放电相位（PRPD）图谱和油中溶解气体分析（DGA）信息融合的油纸绝缘缺陷识别方法，设计并制作了6种电极模型，模拟变压器中不同电场不均匀系数的沿面放电典型缺陷，并采集其PRPD及DGA数据；分别采用卷积神经网络（CNN）和反向传播神经网络（BPNN）对6类缺陷的PRPD图谱和DGA特征向量进行模式识别；提出基于D-S证据理论的CNN-BPNN信息融合模型，实现基于PRPD图谱与DGA数据的联合诊断。结果表明：基于D-S证据理论的CNN-BPNN模型可有效纠正单一判据模型的错误输出，并降低分类结果的不确定度，当PRPD图谱输入维度为8×8、16×16、32×32时，融入DGA特征向量的模型识别准确率分别为93.21%、97.53%、99.17%，较PRPD图谱单一判据模型的识别准确率分别提升了4.81%、2.78%、0.84%，该模型可有效融合局部放电的电气物理信息和化学产物信息，既提高了缺陷识别准确率，又增强了输出结果...     

风资源分布的实时估计方法研究

为了准确评估电力系统中可用的风电出力情况,从统计规律和数值模拟的角度研究了风资源分布实时估计建模方法。以甘肃酒泉地区的测风塔实测数据验证了相关性随地理距离增加而衰减的规律,该规律在地形起伏不大并且距离不超过一定数值的情况下适用;构建了利用风速相关性的风资源分布模型;比较分析了适用于输入数据有限并且要求计算实时性情况下的数值模拟方法。结果表明:诊断模式进行风资源估计简便、可行,更有易于非气象专业人员使用。     

基于多尺度广义S变换和深度残差网络的雷击跳闸故障类型识别方法

为提高雷击跳闸类型判断的效率和智能化水平,提出一种基于多尺度广义S变换和深度残差网络的雷击跳闸故障识别方法.首先采用广义S变换对雷击跳闸暂态信号进行时频变换,通过改变广义S变换中的调节因子A获得多尺度时频分布图像,然后将变换得到的多尺度时频分布特征图作为特征图像输入到深度残差网络中,进行特征提取和识别模型建立,最终识别出雷击跳闸故障类型.以124个输电线路实测雷击跳闸暂态电压信号样本作为训练集和测试集输入到识别模型中,并与其他方法进行对比,验证提出方法的有效性.结果 表明,采用多尺度广义S变换和深度残差网络构成的雷击跳闸故障识别模型识别反击跳闸和绕击跳闸的准确率分别为96.67％和95.94％.     

国外电力现货市场建设的逻辑分析及对中国的启示与建议

现货市场是电力市场体系的重要环节,对于电力市场的开放、竞争、有序运行起到了基础性的支撑作用,也是协调市场交易与系统安全的关键所在。文中在全面比对、分析不同国家电力市场建设最新实践的基础上,剖析了电力现货市场的体系架构与构建方式,提炼总结了现货市场建设过程中所需遵循的普遍性规律。并对现货市场构建中的一些关键问题和微观要素进行了深入研究和内在逻辑分析,包括:现货市场的交易规模及其影响因素,市场出清方式及其物理模型,现货市场的价格机制,市场力抑制等相关配套机制,以及现货市场与双边市场、金融市场的协调运行等。最后,对中国下一步建设与大用户直购电相适应的电力现货市场提出了相应的政策建议。     

南方电网网省地三级自动电压协调控制系统研究及应用

立足于解决"电网互联"和"控制独立"之间的矛盾,文中研发了适用于南方电网的网省地三级自动电压协调控制系统。分析南方电网无功电压运行和控制特点,提出了网省地一体化的层次型协调电压控制架构;重点阐述了网省协调、省地协调、基于网省协调约束的变电站优化控制、直流近区交直流协调电压控制等系统功能;描述了网省地各级控制中心间的数据交互方式及交互内容。所研发的实际系统已经在南方电网投入闭环试运行。     

大电网一体化运行的经济分析架构设计

经济性是电力系统运行的重要目标。电力系统是由发电厂、输电系统、配电系统及电力负荷组成的复杂系统,任一环节都可能对电力系统的经济运行产生重要影响。因此,应基于电网一体化运行的物理实际,统筹考虑发、输、配、用各环节的经济运行,以实现大电网的全局资源优化配置。文中就电厂、电网、用户3个独立主体,分别分析其经济运行模型的目标函数,并进一步构建大电网一体化经济运行的最优模型。在此基础上,结合国内电力系统"统一调度、分级管理"的管理模式,构建分电压层级的电网经济运行决策与分析架构,提出与之相适应的边界节点量价等效方法与分层电网的网络拓扑等效方法。最后,介绍了南方电网建设大电网一体化经济运行分析系统的建设思路。     

一种开放式电力系统科研开发与测试平台的设计与实现

为满足科研开发与测试领域对数据支撑和应用集成平台的灵活性和可扩展性的高要求,采用自律分散系统模型和开放网关服务协议(open service gateway initiative,OSGi)规范,设计实现了一种开放式的电力系统科研开发与测试平台。首先,基于自律分散系统模型设计实现软件总体框架;接着,以3层Map为数据结构设计元数据,并设计数据变化触发的数据驱动机制;然后,根据电力数据流的分层特征设计分层解耦管理框架,提出以元数据为边界解耦系统功能并以数据驱动协调系统功能的应用集成方案。最后,以电网安全稳定离线自动分析、电网实时运行断面数据获取、电网弱连接识别和振荡源定位分析的开发集成测试为例,展示了该平台具有很好的灵活性和可扩展性。     

十二相整流同步发电机定子匝间短路故障计算

十二相整流同步发电机能提供大功率、高品质的直流电源,已广泛应用于舰船、飞机等移动平台中。鉴于对平台安全运行的高可靠性要求,本文对其中十二相电机可能发生的定子绕组匝间短路故障进行了理论和实验研究。建立了十二相整流发电机定子匝间短路的多回路数学模型,既可全面计及短路故障点位置和气隙磁场空间谐波,又能考虑正常及定子匝间故障情况下整流管不同通断状态引起的回路拓扑结构变化。用变步长的数值积分法求解了由时变系数微分方程组构成的数学模型,实现了系统正常及定子匝间短路故障时对发电机定、转子绕组及直流侧负载电压、电流等电气量的数字仿真。在一台特制的4kW十二相样机上进行了负载工况下定子匝间短路实验,实验结果与仿真结果吻合,验证了数学模型的正确性,并据此分析了十二相整流发电机定子匝间短路故障的电气特点。计算结果为十二相电机定子匝间短路故障的检测或保护研究提供了重要依据。     

基于模型预测控制的异步电机弱磁控制新方法

模型预测控制是一种基于被控系统模型的新型控制算法,该算法能够预测系统的未来状态,由滚动优化求出系统的最优控制变量,具有良好的控制性能和较强的鲁棒性。为克服PI参数及电机参数对电压闭环弱磁控制策略性能的影响,本文提出了一种基于模型预测控制的异步电机弱磁控制新方法,详细描述了模型预测控制算法的实现过程,并通过优化使之适用于异步电机的实时控制。实验结果表明模型预测控制算法具有较快的响应速度,对电机参数具有较强的鲁棒性,在发生较大扰动时的控制性能优于传统的PI控制方法,非常适用于交流异步电机高性能弱磁控制场合。     

采用特高压隔离开关切合固定串补平台的电容式电压互感器的快速暂态试验

采用特高压(UHV)隔离开关切合串补平台时会产生隔离开关的重复击穿和快速暂态过程,可能导致邻近的电容式电压互感器(CVT)发生故障。为系统研究该暂态过程,通过特高压隔离开关切合串补平台模拟试验,测量了CVT上的过电压水平、快速暂态电压和电流波形,并分析了在CVT高压端上加装保护电阻和保护电感对快速暂态的抑制效果。试验结果表明:隔离开关操作时,CVT端口最大过电压约为1.54倍工频试验电压峰值,远小于其雷电冲击耐受电压,不会对CVT造成严重威胁。快速暂态电流振荡主频为500 k Hz,幅值可达2.2 k A,高幅值和高陡度的快速暂态电流可能会导致CVT内部元件局部过热,并产生局部过电压,进而导致CVT损坏。在CVT高压端加装保护电阻和保护电感能有效限制快速暂态电流的幅值和陡度,对CVT具有较好的保护效果。