云南—广东±800kV特高压直流线路无线电干扰仿真计算与测试分析

为研究特高压直流输电线路无线电干扰特性及环境效应,开展了±800kV云南—广东(简称云广)直流线路无线电干扰的理论计算与现场测量。利用等效电荷法和国际无线电干扰特别委员会(CISPR)经验公式分别计算特高压直流输电线路导线表面最大电位梯度和无线电干扰分布,并将理论计算值与现场测量值进行比较。分析结果表明:随着测点距离负极导线距离的增加,负极半压、负极全压运行的无线电干扰呈逐渐减小的趋势;正极半压和负极全压运行的无线电干扰测量值变化平缓且大于负极半压运行的,但小于双极全压和负极全压运行的测量值;双极全压运行测量值与理论计算值的误差小于其他运行方式的,但当无线电干扰测点的导线对地高度为49m,或线路临近500kV交流输电线路,或海拔高度为1 900m时,双极全压运行的测量值与理论计算值的误差偏大;不同海拔下的云广特高压直流线路,在正极外20m至负极外20m之间,无线电干扰变化趋势是先减小后增大,该区域以外无线电干扰值呈衰减分布。因此,不同运行方式下受测量环境因素的影响无线电干扰的测量值与理论计算值的分布规律存在差异,但不同海拔高度下双极全压运行的无线电干扰测量值都满足电磁环境限值要求。     

±800 kV云广特高压直流线路合成电场仿真计算与测试分析

为研究实际运行特高压直流输电线路复杂环境的合成电场特性及环境影响,开展±800 kV云广直流线路合成电场测量与分析。建立了特高压直流输电线路合成电场计算模型及算法流程,阐述了特高压直流输电线路合成电场的测量仪器、环境、位置、数据记录和处理方法。不同运行方式下的测试结果表明:正极半压和负极全压下测量值与理论值的误差小于负极全压运行下的误差,但大于双极全压运行下测量值与理论值的误差;因测试点的海拔高度、导线对地高度、温/湿度、风速、风向等因素影响,负极半压、正极半压和负极全压、负极全压运行的合成电场值上下浮动于不同月份的双极全压测量值;不同测试点的合成电场的80%值和95%值对应的测量位置基本相同,同时所有测量结果满足合成电场环境限值且有足够的裕度。云广直流工程的电磁环境设计合理性得到了验证。     

云南-广东±800kV特高压直流输电线路可听噪声仿真计算与测试分析

为研究特高压直流(UHVDC)输电线路可听噪声特性及环境影响,对±800kV云南-广东(简称云广)直流线路可听噪声进行了理论计算和测量分析。基于特高压直流输电线路导线表面最大电场计算的简化模型和BPA经验公式进行了可听噪声的理论计算。结合云广工程特点阐述了特高压直流输电线路可听噪声的测量环境、位置、时间、注意事项、数据记录、评价值与分析依据。将理论值与现场测量值进行比较分析可得:在正极半压和负极全压、负极半压、负极全压运行方式下可听噪声的测量值呈振荡性;不同月份的双极全压运行方式下可听噪声的测量值与理论值的误差明显小于正极半压和负极全压、负极半压、负极全压运行方式下所得到的误差。云广特高压直流线路可听噪声的测量值在海拔高度700m处的双极之间受周围植被影响而使得测量值偏小,其他海拔高度测量点的可听噪声分布均以最大值为中心、沿垂直于导线方向的两侧分布呈衰减趋势。在不同海拔高度下,双极全压运行的云广直流线路可听噪声的测量值满足噪声电磁环境限值。     

基于气温累积效应和灰色关联度的短期负荷预测研究

气象因素是短期负荷预测重要的影响因素。为提高预测精度,研究了一种基于气温累积效应和灰色关联度的支持向量机拓展算法——最小二乘支持向量机(least squares support vector machine,LSSVM)。通过相关性分析得到与日平均负荷相关程度较大的气象因素。在此基础上,结合气温累积效应采用灰色关联方法对历史日进行分析,选取与待预测日关联度较大的历史日作为相似日,并对LSSVM模型进行训练和预测。实际应用表明,使用所提出的预测模型和数据处理方法能够得到更加精确的预测结果。     

基于灰色关联度与 LSSVM 组合的月度负荷预测

由于月度负荷的二重趋势特性,其变化呈现出复杂的非线性组合特征,使预测精度一直不能达到令人满意的结果.针对月负荷的二重趋势特性和最小二乘支持向量机(least squares support vector machine,LSSVM)存在的数据输入维数大、训练时间长等缺点,提出一种基于灰色关联度与LSSVM 组合的月度负荷预测方法.该方法通过计算灰色关联度来选择训练样本,选取 LSSVM 进行样本训练;将与待预测月高度相似的历史月负荷作为 LSSVM 的训练样本输入,剔除了冗余数据,减少了输入维数,提高了预测精度.通过实例验证和结果对比,证明了该方法可显著提高月负荷预测的精度.     

风对±800kV直流输电线路无线电干扰的影响研究

高压直流输电线路电晕产生的无线电干扰与导线所加电压、导线布置形式有关,还与天气情况有关,特别是风对无线电干扰的影响较大。文章分析了高压直流输电线路无线电干扰的机理,在国内首次进行了特高压直流等尺寸试验线路无线电干扰的长期测试,研究了特高压直流输电线路的无线电干扰特性,得出了风对无线电干扰的影响规律。直流输电线路电晕产生的无线电干扰随从负极指向正极的风速增大而增大。     

特高压试验示范工程输电线路无线电干扰长期测试数据的统计分析

为获取运行中的特高压交流输电线路无线电干扰水平及其特性,在特高压交流试验示范工程沿线的湖北枣阳建立了一处电磁环境长期观测站,对历时1 a得到的14.4万组有效数据进行了统计分析,获取了我国特高压交流输电线路无线电干扰的主要特性。研究表明:1 000 kV特高压交流输电线路无线电干扰好天气和雨天的长期测试数据基本符合正态分布,频谱特性和横向分布规律与CISPR研究结果基本一致,得到了无线电干扰不同天气条件下的统计值和累积概率曲线。0.5 MHz无线电干扰全天候80%、95%值分别为55.06、65.37 d B,好天气平均值为48.22 d B。采用CISPR激发函数法计算我国特高压交流单回路无线电干扰时,大雨到好天气下平均值的差值可取中值20.5 d B。     

特高压直流导线在单双极电晕笼中的可听噪声测量与分析

利用国家电网公司特高压直流试验基地直流电晕笼,对特高压直流导线在正极、负极、正负双极电晕笼中的可听噪声测量方法进行了研究。对单双极电晕笼内直流导线的表面电场进行了有限元仿真计算。计算结果表明,若施加相同等级的电压,单双极电晕笼中直流导线表面的平均最大标称电场相对差值在0.4%之内,采用单、双极电晕笼试验对导线表面场强的影响可以忽略不计。对单双极电晕笼中的特高压直流正极、负极、正负双极导线的可听噪声进行了全电压测量与分析。结果表明,对于我国现有的直流线路来说,利用正单极电晕笼代替正负双极电晕笼进行可听噪声试验是可行的。     

基于不等高悬点的特高压直流输电线路无线电干扰研究

以国际无线电干扰特别委员会双极直流线路无线电干扰计算公式为基础,研究了不等高悬点下的特高压直流输电线路无线电干扰水平。通过镜像法,得到了线路平均高度的等效电荷,根据规程计算该高度下的导线最大表面场强。针对目前计算输电线路无线干扰时,传统计算方法采用导线最小对地高度为导线对地平均高度减去三分之一弧垂的情况,推导了导线平均高度计算公式,探讨了线路档距为不等高时,导线最小对地高度的求解方法。以向家坝—上海±800kV直流线路为例,研究了线路无线电干扰的分布情况,并对两种计算方法得到的结果进行了比较,发现大档距和大高差下,需要综合考虑档距、高差和气象对无线电干扰的影响。     

高海拔特高压直流线路电磁环境特性研究

为解决高海拔特高压直流输电线路电磁环境(EME)特性、预测与防护等问题,依托特高压工程技术(昆明)国家工程实验室,建立了首个高海拔特高压直流线路电磁环境测试平台,开展了长达6 a的试验研究,获得了直流线路电磁环境参数特性规律;得到了可听噪声为1 d B/1 000 m、无线电干扰场强为4.3 d B/1 000 m的海拔修正系数,提出了考虑气象参数的直流线路无线电干扰和可听噪声的预测式,并开展了±800 k V楚穗直流线路实测对比;提出了改善线路下方地面合成场强的引流屏蔽措施,可使其最大值降低50%。     

高海拔特高压直流试验线路电磁环境初步试验研究

为了研究高海拔地区特高压直流输电线路电晕特性及环境影响,特高压工程(昆明)国家工程实验室在海拔2 100 m处建起一条长800 m的双极直流试验线段,并通过所建立电磁环境自动测试平台,在±(800～1 000)kV电压范围内对电磁环境的参数(RI、Es、Js、NA、CL)进行了长达一年的测量。分析结果显示,无线电干扰RI在极导线投影处达到峰值,处理后的RI值满足行业标准DL/T 1088—2008要求;在±800 kV双极运行时在正极导线在对地投影处的可听噪声NA与离子流密度Js值达到最大,所测量NA与Js数据皆满足行业标准的要求。通过与美国EPRI等机构提出的经验公式进行理论计算数据进行对比,发现在正极导线及外侧其测量值与计算值能够很好的吻合,但在负极侧有较大差异,意味着高海拔地区的导线电晕机理尚需进一步研究。     

三种基于支持向量机风速预测方法对比研究

本文介绍了3种基于支持向量机的风电场风速预测模型,分别是最小二乘支持向量机、遗传最小二乘支持向量机和经验模式分解结合遗传最小二乘支持向量机组合模型。针对不同的预测周期,对3种方法在风速预测中的应用进行了研究和比较。研究结果表明：预测周期较短时,三者的预测结果相近;在中长期预测中,遗传最小二乘支持向量机和经验模式分解结合遗传最小二乘支持向量机组合模型要优于最小二乘支持向量机,但2者的结果又有着各自的特点。实际运用时,应根据具体情况进行分析和判断,选择合适的模型,以取得最优预测结果。     

量子遗传算法优化的最小二乘支持向量机的风机故障诊断

针对最小二乘支持向量机（LSSVM）在故障诊断过程中的模型参数选择问题,提出了利用全局寻优能力强、收敛速度快的量子遗传算法（QGA）对模型参数进行参数寻优,把LSSVM参数选择问题转化为优化问题。该算法克服了遗传算法优化过程中陷入局部极值的问题,提高了优化性能。利用UCI数据库的数据进行分类验证,相比遗传优化的LSSVM和交叉验证的LSSVM,基于QGA优化的LSSVM模型提高了分类精度。最后,把该模型应用于风力发电机齿轮箱故障诊断中,取得了良好的效果。     

基于模糊信息粒化和最小二乘支持向量机的风电功率 联合预测建模

提出一种基于模糊信息粒化和最小二乘支持向量机的风电功率平均值预测和风电功率波动范围预测的联合预测模型建模方法。该方法首先对训练样本进行模糊信息粒化,根据需要提取各个窗口的有效分量信息,即各窗口的最小值、大致平均值和最大值。其次应用最小二乘支持向量机对各个分量分别建立预测模型,并使用自适应粒子群算法对各个分量模型进行优化。最后使用优化后的最小二乘支持向量机模型对风电功率平均值和风电功率波动范围进行联合预测。实例研究表明,该联合预测模型可以有效进行风电功率平均值预测和风电功率波动范围预测的联合预测,并能有效跟踪风电功率变化。     

基于CNGWO-LSSVM的汽轮机热耗率预测模型

为了准确计算汽轮机热耗率,提出一种改进灰狼优化算法优化最小二乘支持向量机（LSSVM）的热耗率软测量方法。首先针对灰狼算法收敛精度低的缺点提出一种混沌非线性灰狼优化算法（CNGWO）,通过Kent混沌搜索策略和非线性动态递减权值策略来改善灰狼优化算法的性能。然后利用CNGWO算法预先选择LSSVM模型参数,并建立CNGWO-LSSVM的软测量模型。以某600 MW超临界汽轮机组实时运行数据仿真实验,对具有复杂非线性的热耗率变量进行预测,预测结果表明,经过CNGWO算法优化的LSSVM模型取得了较好的预测效果,为汽轮机热耗率的精确计算提供了一种有效方法。     

基于改进最小二乘支持向量机和预测误差校正的 短期风电负荷预测

为了提高风电负荷预测精度,保证风电场资源得到有效利用,提出了基于改进最小二乘支持向量机和预测误差校正相结合的方法。首先引入提升小波分解原始数据,可以有效提取其主要特征,从而克服风电场的随机性。然后采用最小二乘支持向量机对分解后的信号做预测,保证了预测精度。接着用误差校正方式修正预测结果,减少了较大误差点的出现,提高了预测结果的稳定性。最后,通过某风电场预测结果表明,基于提升小波和最小二乘支持向量机的方法可以提高预测的精度,误差预测的方法也可以有效地校正预测结果。仿真结果验证了该方法用于风电负荷预测是有效可行的。     

1200kV特高压双极直流发生器的暂态过程分析

特高压直流试验线段担负着开展环境影响研究、为特高压直流输电提供技术支撑等重要任务。作为特高压直流试验线段主电源的1 200 kV/500 mA双极直流发生器的稳定运行对试验基地各项研究的正常开展至关重要。结合发生器的初步设计,采用电磁暂态分析程序ATP-EMTP对该发生器在短路放电情况下以及充电过程中的暂态过程进行仿真计算。分析表明,发生器在充电过程中主电容器上出现的最高过电压为1.35倍。负载放电或发生输出短路时,硅堆上的暂态峰值电流可达正常运行时的9.3倍。输出保护电阻应按承受全电压下50 A短路电流设计。这些结论为该发生器的研制和运行提供了依据。     

基于MEEMD-LSSVM的风电功率超短期预测研究

针对风能的波动性和间歇性,提出了一种基于改善集成经验模式分解（MEEMD）和最小二乘支持向量机（LSSVM）的风电功率超短期预测方法,首先利用MEEMD将功率序列根据频率高低分解为特征不同的本征模态分量（IMF）,然后计算各IMF的样本熵,合并熵值相似的IMF分量。对合并之后的各IMF分量分别进行LSSVM子模型建模,最后将各分量建模结果叠加得到功率预测曲线。基于大连风电场现场数据的检验结果说明,该方法预测精度较高且运算时间合理,适用于工程上风电功率的预测。     

基于人工免疫算法优化LSSVM的短期电力负荷预测

针对最小二乘支持向量机(LSSVM)中参数选取对电力负荷预测精度有着较大的影响,建立了一种基于人工免疫算法优化最小二乘支持向量机的短期电力负荷预测模型,该模型以历史负荷数据作为输入向量,选用高斯径向基函数作为核函数,利用人工免疫算法对LSSVM中的惩罚因子和核参数进行优化选取,极大地提高了LSSVM的训练速度和预测精度。仿真结果表明,该方法在短期电力负荷预测中具有较高的预测精度,证实了该方法的有效性和可行性。