基于模糊综合评判的电力变压器运行状态评估模型

研究了结合模糊理论对变压器运行状态进行模糊评价的多级评估方法。首先,以预防性试验为基础,综合考虑工作环境、运行资料、检修记录和附件情况,建立层次型评估指标体系。引入了相对劣化度来表征变压器实际状态向故障转化的相对劣化程度;以相对劣化度为输入,搭建神经网络确定了色谱状态量的隶属函数;利用模糊统计试验法和模糊分布法分别建立了定性指标和其余定量指标相对劣化度的隶属函数。在此基础上,基于模糊综合评判思想建立电力变压器运行状态评估模型,分别对各层评判因素进行了评估,并综合得出变压器的运行状态。经实例分析表明,基于模糊综合评判的电力变压器运行状态评估方法是合理和有效的。     

含电动汽车充电的配电网运行可靠性评估算法

现有方法难以对不同充电状态下的配电网运行状态进行准确评估,为此设计含电动汽车充电的配电网运行可靠性评估算法.通过计算配电网运行情况与配电网元件使用状态,实现配电网运行可靠性评估指标的选取.同时,设定充电周期,计算电动汽车充电功率,并将此作为评估参考因素之一.采用模拟法构建评估模型,将运行可靠性评估指标与电动汽车充电功率融入此模型中,实现对含电动汽车充电的配电网运行可靠性的评估.算例测试结果表明,在慢充和快充状态下的评估计算响应时间明显低于现有方法,并且评估结果的准确性较高.算法更适用于电动汽车配电网运行状态的评估.     

基于改进BP神经网络的充电模块故障状态识别

为提高充电桩运行质量,研究了基于改进BP神经网络的充电模块故障状态识别方法。利用充电模块振动信号包络峭度检测充电模块振动信号包络线的尖峰度,确定充电模块振动信号起始点,通过KS检验方法提取充电模块故障特征。选取BP神经网络作为充电模块故障状态识别方法,利用遗传算法的寻优性能对BP神经网络进行改进,将所提取充电模块故障特征输入到改进的BP神经网络之中,以获得充电模块故障状态识别结果。实验结果表明,该方法可精准识别充电模块故障状态,改善充电桩接入配电网的网侧电流谐波含量过高问题。     

基于混合控制式交错并联LLC谐振变换器的充电模块研制

为了解决当前电动汽车充电模块效率低、功率小的缺点,提出了一种基于混合控制式交错并联LLC谐振技术的非车载式电动汽车充电模块整体设计方案。所述方案输入侧为VIENNA电路,输出侧为交错并联LLC谐振DC/DC变换器。采用交错并联技术减小输出电流纹波,提高充电模块输出功率的同时,采用移相变频混合控制策略,使得谐振变换器工作在较窄的频率范围之内,因此降低了磁性元器件设计难度,提高了充电模块的转换效率以及功率密度。给出了充电模块整体电路拓扑设计、各模块工作原理以及控制策略,研制了20kW原理样机,与纯变频式交错并联LLC谐振变换器充电模块的对比分析验证了所述方法的可行性。     

旋转机械传动系统运行稳定性劣化表征参数提取方法研究

旋转机械是生产中应用最广泛的机械设备,其传动系统是旋转机械的重要组成部分,它的安全稳定运行对经济和社会具有重要影响。以转子实验台典型故障为研究对象,提出旋转机械传动系统运行稳定性劣化表征参数的提取方法。采用高阶累积量理论,从不同故障状态之间迁移的角度对传动系统稳定运行状态劣化为非稳定运行状态的劣化演化过程进行描述,提出"劣化演化矩阵"的概念。在此基础上,定义稳定性劣化均值、稳定性劣化方差等状态劣化趋势的表征参数,并进行了基于该方法的实验验证,结果表明,该方法可以描述系统运行状态的整体趋势,可以作为旋转机械传动系统运行稳定性的表征参数。     

基于聚类分类算法的IGBT健康状态分类研究

绝缘栅双极型晶体管(IGBT)是功率变流器中最常用,也是故障率最高的元器件,因此其健康状态分类评估极为重要.文中基于聚类分类算法建立了IGBT模块的健康状态分类评估模型.首先根据聚类分类原理,简述了IGBT模块状态分类模型建立的步骤.然后以饱和压降和短路电流作为老化特征量,分析了老化过程特征量的变化趋势.最后搭建了IGBT模块健康状态分类评估模型,基于已有的数据集对模型进行了检测,模型分析结果与测试结果基本一致,验证了健康状态分类评估模型的准确性.     

AMI数据驱动的电动汽车充电设施计量运行误差状态评估方法

电动汽车充电设施作为强制计量管理器具,其计量性能的准确性和可靠性直接关系消费者的权益。依据现行检定规程,采用传统的充电设施计量现场检定方法存在检定人员投入大、检定效率低的问题,无法满足数量庞大的充电设施计量检测需求。为此,提出了一种高级量测体系(AMI)数据驱动的电动汽车充电设施计量运行误差状态评估方法。建立了充电设施计量运行误差模型,利用源自电力公司AMI的高频充电数据求解模型,实现对在运充电设施计量运行误差的状态评估。现场试点应用结果验证了所提方法的有效性,能实现电动汽车充电设施计量性能的在线监测与异常预警,保障充电设施的精准计量。     

基于物元可拓理论的高压断路器状态评估方法

高压断路器的运行状态评估是指导高压断路器状态维修、提高其运行可靠性及保证电力系统安全稳定运行的重要手段。文中依据物元可拓理论和证据融合理论建立了一个高压断路器状态评估模型。首先对高压断路器状态评估进行物元分析,通过构造关联函数并计算评估指标的关联函数值,仅凭关联函数值的正负就能初步确定评估指标是否异常;然后依据集对分析理论对评估指标初步所处状态等级的不确定性进行处理,得到评估指标的等级关联度,并将评估指标的等级关联度进行修正作为信任分配函数;最后根据改进证据融合对信任分配函数进行证据融合得到最终的评估结果。实例表明该方法不仅能对断路器整体状态进行有效、准确的评估,而且还能确定各状态量的劣化等级,为高压断路器的状态评估提供了一种新的思路。     

一种基于载波移相调制的模块化多电平换流器冗余策略

现有载波移相调制(CPS-SPWM)的模块化多电平换流器(MMC)冗余策略在切除故障子模块的过程中冗余子模块电容电压恢复缓慢,针对此问题,本文提出了一种MMC子模块电容电压热冗余策略。该策略在非故障运行状态下,按照一定的时间间隔从所有子模块中按规律选择正常运行个数的子模块,其余子模块则处于冗余状态,以使得所有子模块电容电压都维持在参考值附近。当子模块发生故障时,切除故障子模块,剩余子模块仍按非故障运行状态运行,无需单独为冗余子模块充电。同时针对含有冗余模块的MMC系统,提出了分组预充电策略,在控制系统复杂度较小的条件下,通过调节每组充电的子模块个数,使得所有的子模块电容电压都能够充至额定值。在PSCAD/EMTDC中建立了双端MMC模型验证了所提出策略的有效性与实用性。     

并网风电机组在线运行状态评估方法

为评估和提高并网风力发电机组的实时可靠性,优化其维修策略,有必要利用在线监测数据对机组的实时运行状态进行评估。首先,通过分析风电机组控制系统所监测物理量,应用层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)构建具有反映机组运行状态重要特征的项目层和子项目层框架;其次,针对子项目层中存在多项评判指标同时发生严重偏离的情况,引入劣化度指标,并应用模糊综合评判方法,建立风电机组运行状态评估的改进模型;最后,基于某850 kW并网风电机组在一段时间内的实际监测数据,用所提出的运行状态评估模型进行了计算,并与常规评估方法进行比较。实际运行结果表明,所建立的状态评估模型和方法是正确和有效的。     

电动汽车充电站接入配电网的电能质量评估

随着电动汽车的普及,大规模的充电站接入配电网,评估电动汽车充电过程对配电网电能质量的影响程度是必要的,文章提出了一种对电动汽车充电站进行综合电能质量评估方法。依据充电站接入配电网的场景特征选取合适的电能质量指标建立评估模型,针对主观或客观赋权的单一性,采用层次分析法与熵权法结合,并采用基于最大熵原理的乘法合成法进行综合赋权,同时反映主观判断和指标数据的客观信息,将雷达图的评估方法应用到电能质量评估中,将评估对象图形化,直观地呈现不同时期的电能质量整体劣变程度及各项指标的劣变过程。该方法可以为电能质量的优化治理方案提供决策支持。通过仿真实例的分析,验证了方法的可行性。     

基于CNN和LSTM混合网络的电动汽车充电桩运行状态预测方法

随着电动汽车的大规模发展,公共充电桩运行数量和充电量逐年增长。然而,充电桩运行始终存在故障频发、运维难度大和维修成本高等问题,并且传统故障检测方法效率低下。因此提出了一种基于卷积神经网络(CNN)和长短期记忆(LSTM)网络的混合网络电动汽车充电桩运行状态预测方法,可以实现对电动汽车充电桩运行状况的综合评估。在特征数据输入阶段,对充电桩运行状态的关键指标进行分析,通过CNN提取运行状态影响因素的特征量,再利用LSTM判断和预测充电桩运行状态,从而实现对充电桩潜在故障的预警。试验结果表明,该方法预测准确率高、实用性强,能较准确地反映和预测充电桩的运作状态,可实际用于充电桩故障预测与运维检修。     

一种晶闸管开关冲击电压发生器的工作特性

笔者设计了一种晶闸管开关的冲击电压发生器,它由脉动直流电源供电,增加晶闸管组合模块就可方便地扩展级数提高输出电压,晶闸管组合模块有对负载的单向、双向和续流三种放电工作模式。对充电拓扑电路设计的改进有效地避免了负载上的预脉冲,所给出的充电电阻计算方法能实现各储能电容充电电流的一致,有效抑制了环流,提高了充电效率,文中还给出充电电阻功率选取的计算方法。所进行的变负载放电特性分析表明:感性负载时,减小电感使输出电流脉冲幅值提高、脉宽变窄,特性曲线为设计和用户的使用提供了依据;容性负载时,储能电容的实际等效参数对小容量的电容放电参数有较大影响,为了获取陡前沿电压脉冲和窄电流脉冲,减小回路的总电感是必要的。感性及容性负载的实验放电波形与仿真结果吻合较好。所设计的冲击电压发生器既可用于产生较强脉冲磁场也可用于产生放电等离子体的工业应用中。     

基于泛在电力物联网的电动汽车充电站运维关键技术

当前电动汽车快速发展,针对电动汽车充电站运维工作中存在的不足,以电动汽车应用为信息架构,提出一种基于泛在电力物联网的充电站运维策略制定方法。根据充电站的设备结构与运行特性,建立关键充电设施故障模型;以充电过程耗费的额外时间为风险指标,对电动汽车充电站进行可靠性分析,并依据风险值对不同站进行重要度等级划分,制定运维策略。以某市的一个区域为例,通过实时设备故障模型和用户充电模型对各充电站进行可靠性评估并合理分配运维时间和运维资源。     

基于模糊层次分析法的电动汽车充电桩信息安全风险评估方法

为定量评估电动汽车充电桩系统信息安全水平,发现其脆弱之处和安全隐患,基于模糊层次分析法设计电动汽车充电桩系统信息安全风险评估方案与流程;建立电动汽车充电桩系统资产安全价值层次分析模型、安全威胁层次分析模型及其评价指标体系;将电动汽车充电桩系统分为电动汽车充电桩、运营管理平台、用户资产及其之间的通信链路与通信数据,通过调...     

考虑充电站吸引力的EV充电负荷时空分布模拟

电动汽车(electric vehicle, EV)充电负荷时空分布的随机性给电力系统的规划与运行带来了挑战.针对该问题,文章提出考虑充电站吸引力与交通耗时指数的EV充电负荷时空分布模拟方法.首先建立充电站吸引力模型,用以描述用户选择充电站的规律;其次对传统起点-终点(origin destination, OD)矩阵...     

电动公交车充电站功率需求影响因素分析及建模

电动公交车在未来的数年内将实现大规模运营,因而电动公交车的充电功率需求将对电网产生一定影响。论文首先分析了交通情况、车速、载客量等因素影响下的电动公交车起始能量状态(SOE)和进站时间。然后,依托起始能量状态和充电开始时间以及实测的电池充电功率曲线建立电动公交车充电站功率需求模型。据此模型,利用某重点示范电动公交车充电站的运行数据及起始能量状态和进站时间的计算模型,得到电动公交车充电站一天内的充电功率曲线。最后,将计算结果与实际充电站的功率曲线对比,证明了模型的有效性。     

SLR式软开关充电电源的设计

设计了一种以串联负载谐振变换器为主电路拓扑的充电电源,介绍了串联负载谐振变换器的工作原理和软开关特性。分析了在电池负载条件下电路的电流特性,设计了控制电路,通过定脉宽调频控制实现对负载的恒流充电。针对输出电流纹波较大的问题,设计了电源模块交错并联的解决方法,仿真验证了该方法的可行性。研制了一台电源模块样机,实验结果表明...     

基于NSGA-Ⅲ与模糊聚类的光储式充电站储能系统优化运行方法

针对光储式充电站运行成本高、电网侧负荷波动水平较大的问题,提出一种基于参考点约束的非支配排序遗传算法(nondominated sorting genetic algorithmⅢ,NSGA-Ⅲ)与模糊聚类结合的优化算法用于储能系统优化运行.首先,在分析光储式充电站系统结构的基础上,以电网侧负荷方差最小、储能系统运行维...