管线普查更新数据的处理与思考

管线数据更新维护,特别是一、二线大型城市的管线更新维护,是摆在各级管线普查组织、主导部门面前的一道难题.如何使市域尺度下的管线数据发挥更大的作用,对城市的现代化治理和精细化管理将起到重要的支撑作用.结合2020年开展的管线数据清理项目,对武汉市中心城区内近20年持续更新的地下管线数据进行了深入分析,重点围绕管线的完整性、系统性、逻辑性,对数据进行内外业综合处理,阐述了管线数据库清理中的痛点、难点及处理的重要环节,以期为其他城市管线相关部门在处理、更新、维护以及使用庞大的管线数据时提供一种可借鉴、可操作的工作思路.     

基于ARIMA的矿山电网故障暂态行波波头辨识及故障测距

由于矿山电网含有大量的整流设备及非线性负载,运行时含有稳定的高次谐波分量和高频噪声,同时矿山电网多为短距离线路,故障后产生的暂态信号与原有高次谐波混叠严重,给行波故障测距带来了极大的困难。通过分析矿山电网故障行波的时域特征,提出基于整合移动平均自回归模型(ARIMA)对行波波头到达前的高频周期信号进行预测,并结合波头到达时刻的真实波形得到波形残差,同时对残差进行平稳性校验,通过行波波头到达时刻前后残差平稳性的不同确定准确的波头到达时刻,进而实现行波故障测距。利用低压电缆网络仿真实现矿山电网故障,仿真结果表明:与小波变换与经验模态分解相比,所提方法能够准确辨识行波波头,且不易受故障状况和噪声的影响,能有效提升行波可行性及精度,尤其适用于含有整流设备及非线性负载矿山电网故障测距。     

UPFC与IPFC提升系统输电能力比较研究

随着电力系统负荷及网架的日益发展,由系统潮流分布不均而引起的输电阻塞问题越来越严重,极大地制约了电力系统的输电能力与效率。利用FACTS设备提升电力系统输电能力相较于传统方案具有占地面积小、可控性高等多方面的优势。UPFC与IPFC作为先进的第三代FACTS装置,在潮流调控方面均有着突出的应用优势。因此有必要对两者在提升系统输电能力方面进行技术经济比较研究,用以指导实际工程的解决方案选择。首先基于附加功率注入法分别对UPFC及IPFC进行稳态建模,推导了其数学表达式。之后以江苏南通西北片电网为例,将所建模型应用于实际电力系统,计算结果显示两者均能大幅提升系统输电能力以及安全可靠性。最后在多种工况下对这两种解决方案进行了技术经济比较分析,结果表明IPFC相较于UPFC而言在潮流调控方面的作用更为全面与突出。     

数据驱动的绝缘子积污特征量识别与污秽度预测

为准确预测复杂环境下输电线路绝缘子污秽度,实现污闪的有效预警,提出数据驱动的绝缘子积污特征量识别与污秽度预测方法。该方法结合改进粗糙集与样本加权方法,基于粒子群算法优化的误差反向传播神经网络,得到绝缘子积污特征量综合量化模型,对影响积污程度的因素进行量化识别。在识别的基础上,构建基于改进粗糙集的特征加权支持向量机,来预测绝缘子污秽程度,识别污闪风险。实例分析表明,该方法完全基于数据驱动,避免人为干预,能实现不同运行环境下绝缘子积污特征量的准确识别。相较于其他方法,所提污秽度预测和风险识别方法更精确,误差更小,具有良好的应用前景。     

暂态零序电流波形差异的单相接地故障选线

配电网结构日趋复杂,系统发生单相接地故障的概率较高。文中在选定频段(SFB)内配电网零序电流分布特征研究的基础上,提出了基于暂态零序电流波形差异的配电网单相接地故障选线新方法。该方法利用小波包变换引入基于SFB的馈线零序电流特征分量的概念,定义符号化处理后的各馈线零序电流特征分量的互差绝对值之和为馈线零序电流波形差异系数,并根据故障馈线零序电流波形差异系数最大的特点进行选线,凸显了故障馈线与健全馈线之间的差异。PSCAD仿真表明文中方法选线准确率和可靠性高,不受故障电阻、故障距离、中性点接地方式、电弧和噪声的影响。     

基于高比例可再生能源的废矿抽蓄电站优化配置研究

发展以风光能源为代表的绿色清洁能源已经成为大势所趋,与此同时,随着国家深入推进煤炭去产能进程,大量煤矿被废弃,废矿治理研究颇受重视。为此,首先设计了废矿抽蓄电站的基本结构,对废矿抽蓄电站的运行功率和不同运行工况进行数学建模。在此基础上,以降低废矿抽蓄电站投资成本、矿区配电网系统运维成本及弃风弃光和负荷缺电的惩罚成本为目标,构建了废矿抽蓄电站的优化配置模型。通过混合粒子群和模拟退火算法,对优化配置模型进行求解。基于改进的IEEE 14节点配电网系统建立测试案例,对比不同场景下废矿抽蓄装机容量和接入节点对目标函数的影响,对优化配置模型和算法的有效性进行了分析和验证,确定废矿抽蓄电站的装机容量和选址等相关参数。     

百万千瓦级柔性直流接入大连电网后的系统特性分析

基于电压源换流器和脉宽调制控制的柔性直流输电是一种新一代的高压直流输电技术,应用前景广阔.继上海南汇风电场柔性直流接入示范工程后,根据规划,2014年大连电网将投运世界上首个百万千瓦级柔性直流输电工程.为保障工程顺利实施,需详细分析大容量柔性直流接入对电网的影响.文中首先在国内广泛使用的电力系统机电暂态仿真程序中,开发了柔性直流输电系统模型与算法,并通过与电磁暂态计算的对比,验证了模型与算法的正确性.针对柔性直流接入后大连电网典型运行方式,研究了送受端交流电网故障以及直流控制方式和控制参数等对混联电网恢复特性的影响.研究结论为混联电网和交直流设备的安全稳定运行提供了技术支撑.     

模块化多电平换流器型高压直流输电综述

模块化多电平换流器（modular multilevel converter,MMC）型直流输电采用模块化结构,是新一代直流输电技术,发展非常迅速。将MMC-HVDC和传统直流、VSC-HVDC进行了比较,说明了其优越的性能;对MMC从拓扑结构、工作原理作了全面分析并重点研究了MMC的技术特点和关键技术,对比分析了不同控制策略的优势与不足以及分别的适用场合;通过介绍MMC-HVDC的国内外研究现状及工程应用,表明模块化多电平换流器型直流输电应用前景广泛,是未来直流输电的一个重要发展方向。     

基于复合储能系统的矿区电网频率弹性提升方法

为构建高比例可再生能源供电的弹性矿区电网,提出了一种由废弃矿井抽水蓄能与超级电容构成的复合储能提升矿区电网频率弹性的方法。基于弹性电网框架,考虑弹性力与调频特性的重合与区别,进而针对性地提出5种弹性指标。在计及超级电容荷电状态的基础上,充分发挥抽蓄机组与超级电容各自的技术优势,使储能系统兼具能量密度高和功率密度高的特点,从系统适应能力、恢复能力及惯性能力角度提高系统频率弹性。通过此种方法,构建了能够适应负荷阶跃变化以及连续调节任务的频率闭环控制结构,在大功率设备集中启动或井下小功率设备频繁启停时有效稳定频率水平,提升矿区电网供电可靠性。最后,在MATLAB/Simulink仿真环境中搭建系统模型,通过仿真验证了文中方法的有效性。