计及综合风险的油浸式变压器短期增容决策方法

电力变压器的动态增容有利于缓解长期供电矛盾,解决短期应急需求,现有研究主要围绕热点温度与故障率进行增容决策的制定。考虑运行风险提出了一种变压器短期增容决策方法,包括安全约束作用与经济风险校验2个阶段。首先基于热点温度与故障率约束生成满足安全性要求的预增容方案,然后通过计算增容利润与风险,搜索预增容方案与满载运行之间的经济性最优方案,生成最终决策。通过算例分析了变压器服役时间、计划增容时间等因素对短期增容计划的影响,最后与电网公司现行增容预案进行比较,结果表明所述方法可灵活应对实际工况进行变压器短期增容方案的制订,兼顾决策的安全性与经济性。     

一种考虑设备可载性的输电线路动态应急增容方法

充分利用输电线路动态应急增容能力,对于避免设备因过载而损坏,保证系统可靠性和为调度调整预留时间意义重大。在现有研究工作的基础上,提出了一种考虑设备可载性的输电线路动态增容方法,在应急场景下,采用通道阻塞分析选取增容线路,并分析增容线路在线温、故障概率、失效贡献、个体损失等约束下设备可载性,并结合微气象信息针对不同应用场景进行应急增容方案的差异化分析。算例分析定量展现了可载性约束下线路应急增容策略的计算分析过程及设备可载性对应急增容策略的影响。该方法能充分响应设备状态、气象环境、系统工况对设备可载性的影响,并基于设备可载性实现线路的差异化应急增容,进而指导调度人员进行增容、限容操作。     

基于安全性约束和经济性分析的输电线路增容方法研究

针对输电线路增容运行过程的安全性和经济性问题,提出基于安全性约束和经济性分析的输电线路增容方法。该输电线路增容方法包括温度校核、故障率校核和经济性分析3个主要步骤。利用热平衡微分方程计算了输电线路实时温度,建立了基于比率故障率模型的输电线路短期可靠性模型,计算了输电线路故障率,基于输电线路抗拉强度损失的经验公式,提出了相对老化速率的计算方法。从输电收益、线路损耗成本和线路寿命损耗成本3个经济性指标,量化描述了输变电线路增容运行的经济收益。研究结果表明:所提出的输电线路增容方法可以对原始增容方案进行优化,能够实现输电线路增容运行安全性和经济性的平衡;最终得到的增容方案既满足输电线路温度约束和故障率约束,同时具有良好的经济性。     

兼顾均匀性的多目标配电网重构方法

提出了一种兼顾均匀性的配电网多目标重构方法。分析了不同均匀性网架结构下可靠性与网损的关系,给出了网架结构均匀性的评价指标。建立了兼顾均匀性的多目标配电网重构模型(distribution network reconfiguration based on system homogeneity,DSH),并采用改进多目标和声搜索算法来求解DSH模型。通过对IEEE 33节点测试系统的仿真分析,验证了DSH模型求解算法的有效性与合理性,给出了考虑可靠性和均匀性的配网重构问题的最优解集,供决策者根据实际情况选择。     

基于历史信息挖掘的变压器健康状态聚类方法

传统变压器健康状态评估主要集中在评价导则与模型建立上,然而人为因素与低数据利用率或导致评估结果不准确,对此提出了一种基于历史信息挖掘的变压器健康状态聚类方法。首先利用关联分析挖掘变压器历史信息,以置信度量化评价指标。其次采用主分量分析方法获取评价指标关联权重,据此修正指标聚类空间。最后通过Canopy-kmeans两层聚类方法分析变压器集群健康状态,针对不同簇给出相应健康等级以指导状态检修与运行调度。算例分析验证了该方法的可行性与有效性。     

电力系统操作人因可靠性分析及其数据库系统研究

人为因素是影响电力系统操作可靠性的重要因素,并受到越来越多的重视,但人因数据的缺乏成了阻碍电力系统人因可靠性分析(HRA)领域发展的重要原因。在总结分析电力系统人因可靠性研究现状的基础上,提出了电力系统操作相关的扩展认知模型及行为影响因子(PIFs)分类体系,并设计开发了针对电力系统领域的人因数据库系统。所设计的数据库系统除了具有人因数据采集和管理等基本功能外,还具有人因失误率(HEP)统计计算功能和数据共享机制。结果证明,该数据库系统可以为验证已有人因可靠性分析方法对电力系统操作的适用性及发展新的人因可靠性分析方法提供数据支持。     

基于灵敏度分析的配电网供电能力评估方法

配电网供电能力是评估配电系统运行状态的一项重要指标,反映当前配电网的供电裕度。传统最大负荷倍数评估方法中,负荷增长比例全局一致,采用重复潮流算法会在某约束作用时终止运算,受到重载设备的较大局限,无法反映配网真实的供电能力。依据上述问题提出基于设备潮流、节点电压对负荷增长敏感度的负荷增长模式与相应的改进重复潮流算法,以准确计算其供电能力。前者利用灵敏度分析结果减小增负荷对重载设备潮流及节点电压偏移的影响,后者提供遭遇约束作用时的解决方案。算例表明文章提出的负荷增长模式与改进算法具有更精准的评估能力,对于配电网调度运行与改造建设具有重要的参考价值。     

一种面向风险评估的输电线路故障概率模型

设备停运是电力系统失效的根本原因,建立设备故障概率模型是进行系统风险评估的核心问题。根据输电线路故障产生的内外部机理,提出了面向风险评估且适用于表征输电线路故障概率的Ageing-Load-Health-Weather- PHM (ALHW-PHM)。模型中基准故障概率函数采用老化失效模型,协变量采用负载率相依的实时导体温度及健康状态和天气状况相依的劣化扣分值,并采用极大似然估计进行参数拟合。为了提高参数拟合的效率,设计了一种基于大数据平台的样本数据级并行参数估计架构。算例分析定量展现了各风险因素对故障概率的影响及在系统风险评估中故障概率的应用。该模型能综合响应老化失效、负载率、健康水平和天气状况等风险因素对故障概率的影响,能为电网的风险评估提供理论支持。     

基于CFD的磁流体轴承润滑膜特性分析

磁流体轴承具有转速高、密封性好、承载力强等优点,符合高速铁路中的应用需求。提出一种磁流体轴承结构,并运用CFD方法对轴承润滑区的承载性能以及热效应问题进行了仿真计算,在此基础上进一步分析了偏心率对轴承承载力及温升的影响规律,为之后磁流体轴承的进一步设计提供帮助。