基于3G的应急通信控制系统的设计与实现

研究了一种使用3G模块适用于家居应急保险防灾的无线通信系统,设计了该系统的总体方案,其中包括硬件系统和软件系统。硬件系统的核心采用华为MU509通信模块,软件主要实现语音通话、短信收发和远程控制等功能。使用Qt编程实现了整个软件系统,通过向3G模块发送AT指令进行通信控制,结合51单片机对该系统的部分外部设备进行远程控制。     

长时间尺度下计及里程焦虑心理效应的电动汽车充放电调度策略

电动汽车在需求侧能够发挥出优秀的灵活响应潜力。以往研究多侧重电动汽车的短时间尺度调度,但短时间尺度调度未从宏观时间尺度优化而易陷入短时局部最优。为此,提出了一种长时间尺度下计及里程焦虑心理效应的电动汽车充放电调度策略。首先,构建了长时间尺度电动汽车最优充放电调度策略框架;其次,考虑了电动汽车充放电操作的电池损耗成本以及电动汽车用户出行里程焦虑心理效应,以完善对电动汽车用户效益的量化;在此基础上,建立了考虑电动汽车调度成本及里程焦虑心理效应的长时间尺度电动汽车日前-实时双层多目标调度模型;最后,基于滚动时域优化方法对实时优化问题进行处理,利用非支配排序遗传算法对多目标问题进行求解。算例表明：所提策略可使电动汽车用户的里程焦虑心理效应在调度周期内长期维持低于0.25;维持较高水平(如0.75～0.9)的荷电状态可降低调度成本及里程焦虑,提升用户满意度,进而提升其接受调度的积极性与参与度。     

数据与模型驱动在输电杆塔风致灾损预测中的应用对比分析

应对气候变化带来的电网灾损是保障新型电力系统安全运行的关键之一。该文以输电杆塔风致灾损预测为出发点,对现有两类主流方法——数据驱动与模型驱动进行对比分析。在数据驱动方面,基于多源异构数据构建样本集,利用随机森林算法对输电杆塔风致灾损概率进行预测。在模型驱动方面,将输电线路与杆塔构成的塔线系统进行建模分析,利用设备应力强度与风荷载相关关系求取杆塔损毁概率。最后,通过台风“彩虹”下我国沿海某地区案例,对两类方法的预测结果进行对比,结果表明,模型驱动方法的预测精度较高,但建模复杂度较高,难以大范围广域应用;而数据驱动方法建模复杂度较低,计算效率高,同时具有较高预测精度,可为生产实际提供指导。随着数字化、信息化及智能化等技术普及,数据驱动方法因其建模复杂度低等特点,将会在未来科学应对电网灾害中发挥关键作用。     

考虑最佳VFTO抑制效果的螺旋管式阻尼母线电感特性研究

为解决螺旋管式阻尼母线(下简称阻尼母线)的设计问题,文章开展阻尼母线最佳抑制效果与阻尼母线电阻与电感的配合关系研究,通过对特快速暂态过压(veryfasttransient overvoltage,VFTO)幅值和波前陡度抑制效果的分析,得到最佳抑制效果时电阻、电感参数的配合范围。因电感值决定了母线的加工方式,故重点讨论了电感的计算方法和影响电感大小的因素。分析高频和低频条件下螺旋管式阻尼母线磁链铰链情况的基础上,得到了采用场计算法来计算电感的具体实现方法。文章对特快速暂态过电流(veryfasttransient current,VFTC)波形进行拟合,并将其作为电感计算的激励。为得到频率、材料、匝距、匝数等因素对阻尼母线电感特性的影响,计算不同影响因素下阻尼母线的电感,采用最小二乘法对高频电感计算的离散结果进行拟合,并确定550kV电压等级最佳VFTO抑制效果下阻尼母线电感的取值范围。完成上述工作后,以550kV气体绝缘变电站(gasinsulated substation,GIS)中加装的阻尼母线为例,对电阻和电感的匹配原则进行验证,分析了加装阻尼母线后VFTO的抑制效果,结果表...     

基于多因素修正的台风灾害下输电线路失效预测方法

台风灾害是导致沿海地区输电线路倒塔(杆)、断线等线路损毁的主要原因之一。为了提高电网抵御台风的能力,进行台风灾害下输电线路失效预测具有重要意义。为此文中将输电线路看做由杆塔和线路共同组成的塔线系统,提出了一种基于多因素修正的台风灾害下输电线路塔线系统的失效预测方法。该方法结合传统的风荷载受力模型以及多因素分析的数据挖掘技术,分为基于模型驱动和基于数据驱动2个部分。模型驱动部分考虑杆塔和输电线路实际风荷载及设计风荷载的物理力学模型;数据驱动部分考虑电网信息、气象信息、地理信息等多因素信息,通过对历次台风灾害下的样本数据进行数据挖掘分析,结合当前预测信息,求取修正系数对模型驱动结果加以修正,进而获得输电线路塔线系统的综合失效概率,并对其进行可视化处理。最后通过算例分析验证了所提方法的科学性及有效性。     

变压器中低频暂态模型研究综述

总结了变压器三种典型的中低频暂态模型,并重点分析了各种模型的建模原理及适用条件。对比分析了常见的铁磁材料磁滞特性模型和涡流分析模型。     

1000 kV CVT运行状态下误差测试技术研究

分析了1000 kV CVT运行状态下进行误差测试的必要性。讨论了温度的变化、频率、邻近带电体和二次负载等因素对CVT误差的影响。对比了1000 kV CVT在出厂试验、交接试验和在线运行时的接线差异。在此基础上提出1000 kV CVT运行状态下误差测量的原则和方法,并研制出一套1000 kV CVT误差在线测试系统。利用该系统完成了工程中运行状态下出线侧1000 kV CVT误差测试。本测试方法对后续的特高压工程的设计、施工、交接试验以及在线监测等都具有重要意义。     

1 100 kV GIS中VFTC的暂态特性研究

GIS隔离开关操作所产生的特快速暂态过电流（VFTC）不仅对GIS设备绝缘具有极大的破坏性,还会对二次设备造成严重的电磁干扰。但现有的研究多集中于暂态过电压（VFTO）,而忽略了VFTC的研究。针对这一现状,开展了特高压等级VFTC暂态特性的研究。因隔离开关操作条件下SF₆气体放电特性决定了VFTC的暂态特性,首先分析了SF₆气体的放电特性,讨论了SF₆气体不同放电阶段的阻抗变化规律,在此基础上采用分段原则建立了新型SF₆气体高频放电模型。利用该新型SF₆气体放电模型对某特高压GIS变电站的隔离开关操作所产生的VFTC波形进行了仿真计算。为研究VFTC的暂态特性,定义了VFTC的衰减时间常数,讨论了隔离开关加装阻尼电阻对VFTC暂态特性的影响。研究结果表明：特高压等级的VFTC有幅值高（可达几千安培）、频率高、主频分布宽（0~25 MHz）、衰减长（100 μs左右）等特点。加装阻尼电阻可大大提高VFTC的衰减速度,有利于VFTC的抑制,但阻尼电阻对主频分布影响较小。     

关键信息缺失下基于相空间重构及机器学习的电力负荷预测

随着碳交易系统的发展,准确预测电力能源消耗对于能源管理是至关重要的。为实现在缺失天气等多种关键信息下的电力负荷预测,首先采用混沌理论中的相空间重构技术对历史负荷时间序列进行处理,根据排列熵验证混沌特性。并利用8种机器学习模型进行预测与比较,其中包括4种以神经网络为基础的机器学习模型、3种以统计学习为基础的机器学习模型及1种基准模型。其次采用灰色关联度法对预测精度较高的极限学习机(ELM)和极端梯度提升(XGBoost)进行组合,构建了ELM-XGBoost模型。最后将ELM-XGBoost应用于一日至一周内不同时间尺度的负荷预测。结果表明,预测精度随预测时间尺度增加而呈现降低的趋势,且在日负荷预测中,所构建的ELM-XGBoost模型预测精度得到提升,应用效果良好。     

42 V汽车继电器触点电弧特性

42V电源是未来新一代汽车电器更新换代面临的重大选择。采用42V大电压后,车用电磁继电器的各参数性能,如燃弧时间、熄弧间隙、闭合弹跳、触点侵蚀及熔焊倾向将发生重大变化。简要对比了42V和14V车用电源情况下在上述参数性能上的区别。该项研究对提高汽车用电设备总功率有着重要意义。