基于SF6气体分解物检测系统设计与开发

SF6气体在放电或过热的情况下会发生电离和分解,产生多种分解物,这些分解物会显著影响电气设备的绝缘性能。现有检测手段无法实现对SF6分解气体现场在线测量。根据实际使用需求,采用光栅分光的原理,利用光谱检测法,对分解物的成分和含量进行测量。测量系统可在电气设备带电运行状态下进行在线测量,结合电气设备的实际运行状况,测量数据可为分析设备的运行状况提供了有力的科学依据。     

基于多特征目标函数PCA-ILP的非侵入式负荷分解方法

非侵入式负荷监测(non-intrusive load monitoring,NILM)能够在不影响用户正常用电的前提下,低成本地获取用电信息,实现用电设备的类型识别和负荷分解,而大量智能电表的安装也为用户进行NIML提供了数据与技术支撑。首先,在研究常见家用电器的功率特征、电流波形及其频域谐波特征的基础上,采用主成分分析方法 (principal components analysis,PCA)对高维谐波特征空间进行降维,提取主要谐波信息,与基本功率特征结合形成多特征目标函数。然后,基于整数线性规划(integer linear programming,ILP)模型,提出了考虑多特征目标函数的PCA-ILP的NILM方法。算例分析表明,所提方法对不同信噪比(signal to noise ratio,SNR)下的不同家用电器应用场景均具有良好的负荷分解效果。     

考虑MMC主动限流控制的直流短路电流计算方法

为了保证模块化多电平换流器(MMC)不闭锁退出运行,需要限制直流短路电流的上升速度。MMC的主动限流控制能够通过减少电容放电时间实现短路电流的限制,并且不产生额外成本,是一种新型限流方案。目前的直流短路电流计算方法无法体现MMC主动限流控制带来的故障电路结构和参数变化。文中提出一种考虑MMC主动限流控制的直流短路电流计算方法。通过引入电容放电状态占空比参数来体现主动限流控制对直流短路电流的影响,基于状态空间平均法建立直流短路电流的状态方程,给出直流短路电流的时域解析表达式。基于PSCAD/EMTDC仿真平台验证了所提计算方法的有效性。     

基于深度学习的输电线路风险预警识别研究

“三跨”输电线路出现的故障,对于电力保障及铁路公路等基础交通设施均会造成重大影响。因此对“三跨”输电线路的潜在风险进行识别与预警,是至关重要的。针对这一问题,本文提出了一种结合深度学习和图像处理技术的输电线路安全区域内工程机械设备的的识别与检测方法。采用区域卷积神经网络（Faster-RCNN）对位于输电线路安全区域内的各类工程机械设备进行识别与检测,并基于caff框架下进行了实现;算法还结合同态滤波等图像处理技术,以进一步提高在不良光照等复杂环境下的目标检测结果的准确度。多组实验结果表明算法对于各种复杂环境下的各类工程机械设备均具有较高的检测识别率,算法实现了对位于输电线路安全区域内的工程机械类的风险预警识别,为输电线路故障与风险智能识别平台的建立提供了基础。     

基于鲁棒后悔度的含风电日前和日内市场两阶段出清优化

由于风电的不确定性,含有风电较多的系统将引入日内市场,以减小实时市场的功率偏差,提高系统运行的经济性和稳定性。文中利用区间模型表示风电出力的不确定性,在日前市场中考虑日内市场风电偏差功率的不确定性,建立日前市场和模拟日内市场联合优化模型;在各个日内市场考虑对应实时市场风电偏差功率的不确定性,建立各日内市场和模拟实时市场联合优化模型。在日前市场和日内市场中考虑购电决策者的后悔心理,以鲁棒后悔度最小为目标,实现分阶段不同时间尺度购电出清优化,提高日前市场和日内市场购电方案的经济性和鲁棒性。最后,基于一个具体算例对优化模型和结果进行详细的分析,体现了两阶段优化出清方法的可行性和优越性。     

并网变流器的频率耦合阻抗模型及其稳定性分析

可再生能源并网系统中,如光伏、风电以及无功补偿等并网均采用电压源型变流器。变流器与交流电网之间的相互作用会引发新的振荡问题,阻抗模型分析成为研究此类问题的重要方法。多数阻抗模型往往忽略了变流器外环控制和频率耦合的影响,适用于变流器高频动态特性研究,但在分析变流器中低频动态(如次同步振荡)方面不够精确。为弥补这一缺陷,文中针对典型电压源型并网变流器提出了一种频率耦合阻抗模型,同时考虑了互补频率耦合效应和外环控制,采用详细电磁模型时域仿真与辨识验证了阻抗模型推导的正确性。进一步构建并网系统的整体阻抗模型,分析变流器并网系统的稳定性,时域仿真结果证实了所提模型在中低频率振荡分析中的有效性。     

交流电晕放电下SF6气体分解物的光谱检测

随着GIS等SF6气体绝缘设备的大规模使用,探索SF6气体的分解机理对延长设备寿命并确保其安全运行有重要的理论指导和现实意义.探讨GIS中典型放电性故障特征及相应的SF6气体分解产物和分解机理,给出了不同放电类型故障相关试验结果,并对最常见的电晕放电故障给出了放电量与分解产物的关系.在此基础上,设计了满足试验要求的气体放电装置,放电量检测单元和SF6气体分解产物检测系统,研究了交流电晕放电下主要气体分解产物及其增长规律,探讨了主要气体分解产物的生成机理.通过与已有文献比较,验证了试验结果的准确性.