特高压交流和高压直流输电系统运行损耗及经济性分析

为使输电设施在全寿命周期内获得良好经济效益,对已建成的特高压交流和高压直流工程进行了技术经济分析。从最基本的建设投资和运行损耗分析入手,重点考虑输电系统的线路损耗小时、上网电价、线路工程造价等因素,得到了长期重载的直流输电系统和通常轻载的特高压交流系统其导线的经济电流密度水平,并计算了输电线路导线的总截面积。结合技术经济性分析,提出对于长期重载直流输电系统,输电导线经济电流密度应在0.5～0.6A/mm2水平,而对于通常轻载的特高压交流系统,输电导线经济电流密度应在1.9A/mm2水平;因此特高压直流输电工程应研发使用更大截面的导线,特高压交流输电线路应研究采用扩径比达2倍以上的新型扩径导线,以降低整个系统运行损耗率。     

健身器械动能发电及接入电网的自适应控制系统

健身器械动能发电系统,是利用人在健身器材上运动时产生的动能,带动发电机转子进行发电的余能回收系统。通过对充放电过程进行智能控制并与电网相联接,实现高效储能和综合利用。针对健身环境、运动器械、人体运动的特点,设计并制作一套发电/供电系统,可向健身房内其他用电器供电。通过多次实验,测得各个部件运行特性及输出波形,其与理论分析和设计参数相吻合,验证了该系统的可行性和可靠性,表明其具有实用价值和应用前景。     

混联半波长交流输电线路最优配比及联网性能研究

随着大电网的发展及能源互联网概念的提出,半波长交流输电技术(HWACT)受到广泛关注,而架空线–电缆混联型半波长线路有望成为一种新的输电方式。为深入研究混联型半波长线路的特性,对混联型半波长线路的最优配比及联网特性进行了分析。首先,推导了单回输电线路的物理及数学半波长(HW)。然后,对混联型线路的半波长进行分析,提出了最优配比的概念及定义。根据半波长线路的特性构造最优化函数,实现对最优配比的求取。最后,利用2020年规划电网数据进行仿真实验,将混联型与常规型半波长输电系统进行对比。通过研究不同故障情况下的功角摆动曲线,对混联型半波长输电线路的联网性能进行评价。结果表明,按照最优配比原则组成的混联型半波长输电线路可有效提升系统阻尼,其构建的同步电网具有较强稳定性。     

结合矩形窗的EEMD局部放电信号去噪

针对现有信号去噪方法的不足,采用总体经验模态分解EEMD(ensemble empirical mode dcomposition)方法对变压器局部放电信号进行消噪,并将其与小波消噪方法进行对比。由于EEMD本身的分解性质及计算机性能的限制,使得对于高采样率长信号的消噪处理变得很困难,故此提出将矩形窗与EEMD算法结合起来进行去噪。研究表明EEMD去噪方法更适合于变压器的局部放电去噪,加矩形窗的EEMD去噪方法通过时间复杂度分析和实验验证,更适合此类局部放电信号的去噪。     

利用小时、损耗小时及在输电技术经济分析中的应用

输变电工程在进行投资分析时,通常需要估算实际运行时的年均输送电量和对应的线路电阻损耗.通过理论推导和实际数据分析,研究并得出了交、直流输电损耗小时τ与利用小时te关系,交流输电系统为τ≈t2e/T0,直流输电系统则为τ≈te-1 000.进而探讨其在工程技术经济分析中的作用,并针对不同边界条件下的输变电工程建设提出建议.     

特高压直流输电导线经济截面选择研究

根据中国电力需求增长趋势和能源分布格局,中国未来将建设30项特高压直流输电工程。而输电线路导线总截面及分裂型式的选择,是决定直流输电工程在全寿命周期内获得良好经济效益的重要因素。从最基本的累计净现值公式着手,综合考虑建设投资和运行损耗两个方面,重点研究直流输电工程的线路损耗小时、上网电价、线路工程造价等因素对导线经济电流密度的影响,整理推导出直流输电导线经济电流密度的计算公式。通过收集大量工程建设和运行中实际数据,对已建成的直流工程进行验证计算。结合当前建设成本和电价水平,提出对于长期重载直流输电系统,输电导线经济电流密度应在0.6 A/mm2左右。