500kV超高压输电线下山坡周围工频电场分析

在输电线下电场的计算中,普遍将输电线下地面视为平地,而忽略了不规则地面对输电线下电场计算的影响。为此建立了山坡周围工频电场的计算模型,基于模拟电荷法分析了平地及山坡表面的电场分布,并分析了影响山坡周围电场分布的因素。研究表明,山坡对输电线下电场分布有明显影响,电场在靠近山坡坡脚处逐渐减小,在随着山坡高度的增加而逐渐上升,在坡顶处电场发生畸变。山坡的角度、高度、输电线与山坡的相对位置及输电线的剖分密度对其周围电场计算都会产生影响,角度越大,高度越高,在山坡顶部电场的畸变越明显。输电线与山坡之间的夹角越大,在坡脚处电场减弱的趋势越明显。     

基于谐波电流差值变化率的滤波器故障在线监测

滤波器在电力系统中具有举足轻重的作用,为保证滤波器的安全稳定运行,应对滤波器进行有效的监测。本文在分析了滤波器的功能、结构以及谐波电流特点的基础上,提出了新的指标：谐波电流差值变化率,用于滤波器故障在线监测。运用支持向量机(SVM)进行故障分类,通过对不同核函数的分类效果的比较,确定了最优的核函数。通过对双调谐滤波器各元件发生故障时进行仿真,验证了该指标的有效性和SVM分类的准确性,从而说明了本文所提出的在线监测方法的有效性,对实际工程具有一定的价值。     

无线通信在高压配电线路电能计量装置的应用

目前10 k V高压电能表主要采用光纤或无线通信传输数据,光纤硬件成本高且容易损坏。提出了基于35k V配电线路的新型高压电能计量装置应用无线通信技术,包括微功率无线和GPRS无线,实现本地与远程通信的信息采集与传递,分析了其设计要点与功能。并且提出了无线脉冲方式校表,提高装置的安全性、可靠性,降低硬件设计成本。     

基于灰狼算法优化支持向量回归的110 kV电力变压器全寿命周期成本预测模型

电力变压器是电力企业的核心设备，充分预测电力变压器全寿命成本对于电力企业经济效益改善具有重要意义。基于电力设备全寿命周期成本标准框架，对83台110 kV电力变压器的历年数据进行处理，构造了含有变压器中标价格、变压器容量、空载损耗、负载损耗、硅钢材料成本、铜线成本、大修年故障频率、小修年故障频率及其对应的全寿命周期成本数据集。基于该数据集构建了灰狼算法(grey wolf algorithm, GWO)优化支持向量回归(support vector regression, SVR)的电力变压器全寿命周期成本预测模型，并对该模型进行了算例仿真，结果显示其在测试集中的平均相对误差仅为5.20%。此电力变压器模型为预测和评估电力变压器全寿命周期成本提供了一个新的方法。     

电力系统低频振荡综述

随着互联电网规模的扩大,高放大倍数快速励磁技术的广泛采用以及电力市场的逐步推进,低频振荡问题越发成为影响电力系统安全稳定和制约互联电网电能传输的重要因素。通过对电力系统低频振荡问题的溯源,研究低频振荡的产生机理、分析方法和抑制方式等要素,认为在工程实践中不仅要从全局的角度协调参数的整定,而且要注意多种抑制方式的配合,并且对低频振荡问题未来的研究进行了探讨。     

基于射频同步技术的高压电能计量装置现场校验仪的设计

针对高压电能计量装置校验中无法测量整体误差的问题,设计了一套高压电能计量装置现场校验系统。该系统通过在高压侧安装电压互感器和电流互感器,并基于射频同步技术将测量数据发送到低压侧数据接收终端的方法,实现了高压电能计量装置现场校验整体误差的测量。经实际测试,该套高压电能装置现场校验系统能够在不停电条件下对10kV～35kV高压电能计量装置进行整体校验,达到了有效评估装置计量性能、简化校验环节、减轻工作强度、降低校验安全风险、提高工作效率的目的。     

CT机冲击负荷对智能电能表运行状态的影响

电网中越来越多的大功率设备投入使用,冲击负荷越来越多,冲击负荷不仅对电网的运行状态产生影响,而且,还会导致智能电能表的电能计量超差。本文首先分析医院CT机冲击负荷电流波动的游程特性,然后,建立智能电能表的全系统模型和电能测量仿真算法,最后,仿真分析给出医院CT机冲击负荷对智能电能表运行状态下动态误差的影响,并通过实验验证了仿真分析影响结果。     

一交叉互联高压电缆绝缘故障的理论及仿真分析

笔者探讨了一起110 kV交叉互联电缆外护套及主绝缘烧损击穿事故的原因,计算和仿真了电缆在两种极端情况下金属护套的悬浮电位和电缆胶皮外护套悬浮电位之间的电位差,并根据事故电缆的实际状况给出了故障起因。结果表明:电缆金属护套只要形成中性点连接,即使在不接地的情况下其悬浮电位依然很低;在电缆金属护套和胶皮外护套石墨层均不接地的情况下,金属护套和石墨层悬浮电位接近运行电压,但此时电缆胶皮外护套承担的电压差仅几百伏,此种情况不会对电缆运行造成危害;文中分析过程为进一步深入理解电缆故障起因提供了新认识。     

计及时变故障率的电网计划检修启发式优化模型研究

电力设备在运行中受老化、磨损等因素影响,故障率随时间呈增长效应,通常需要采用计划检修削弱或消除上述因素导致的故障增长率。采用二重威布尔函数描述元件故障率增长规律,推导了时变故障率下元件的平均无效度公式。通过状态枚举法和基于交流潮流最优削负荷模型对系统故障状态进行选取和最优削负荷计算,建立系统可靠性指标、系统停电成本、计划检修成本、矫正性成本与计划检修率之间的解析表达式,在此基础上推导出系统总成本对元件计划检修率的灵敏度公式,利用该灵敏度公式采用启发式迭代方式对电网各元件计划检修率进行优化。针对RBTS系统,从可靠性和经济性两个方面对优化计划检修方式和传统C级检修方式进行了对比分析,并重点研究了优化计划检修方式下电网各设备计划检修成本的优化调整规律。     

变电站内水平多层土壤参数反演

接地网是变电站的重要组成,起到保障变电站设备安全运行和工作人员安全的作用。IEEE Std80-2000指出,变电站内水平多层土壤的参数分布特性对接地网的接地性能有很大影响。视在电阻率是直接反映水平多层土壤参数的电学指标,因此基于Wenner法建立水平多层土壤的视在电阻率模型是研究其参数特性的重要手段。基于点电流源在水平多层土壤中满足的泊松方程和边界条件,建立了广义积分形式的视在电阻率计算公式;结合 Prony 展开式和 Lipschitz积分得出了有限项求和形式的视在电阻率复镜像表达式。利用视在电阻率测量值和计算值间的均方根误差函数建立了水平多层土壤参数反演模型。采用改进粒子群算法(improved particle swarm optimization,IPSO)拟合不同电极间距离d情况下视在电阻率;优化过程结束后,最小适应度函数对应的粒子被作为最优土壤参数输出。通过与已发表论文中水平两层和三层土壤参数模型对比,验证了所提算法在反演水平多层土壤参数时是有效、可行的。此外,由于测量的视在电阻率是在d>10t(d为电极间距,t为电极入地深度)假设下进行简化得出的,所以提出剔除d<1m时无效的视在电阻率测量值的方法来提高水平多层土壤参数估计的精度,该方法也能够对采用Wenner法的视在电阻率现场测量提出指导意见。