计及时变故障率的电网计划检修启发式优化模型研究

电力设备在运行中受老化、磨损等因素影响,故障率随时间呈增长效应,通常需要采用计划检修削弱或消除上述因素导致的故障增长率。采用二重威布尔函数描述元件故障率增长规律,推导了时变故障率下元件的平均无效度公式。通过状态枚举法和基于交流潮流最优削负荷模型对系统故障状态进行选取和最优削负荷计算,建立系统可靠性指标、系统停电成本、计划检修成本、矫正性成本与计划检修率之间的解析表达式,在此基础上推导出系统总成本对元件计划检修率的灵敏度公式,利用该灵敏度公式采用启发式迭代方式对电网各元件计划检修率进行优化。针对RBTS系统,从可靠性和经济性两个方面对优化计划检修方式和传统C级检修方式进行了对比分析,并重点研究了优化计划检修方式下电网各设备计划检修成本的优化调整规律。     

基于可靠性成本/效益分析的电网计划检修周期优化

电力系统元件在运行中受老化、磨损和隐藏故障的影响,故障率随时间呈增长趋势。综合考虑发电机、变压器和输电线路的主要停运因素,建立相应的故障率增长模型,推导了考虑计划检修后的元件平均无效度公式。基于可靠性成本效益分析,以平均无效度为纽带建立系统期望失负荷概率、系统电量不足期望以及系统总成本与计划检修率的函数关系。提出了以系统总成本对元件计划检修率的灵敏度排序进行计划检修周期优化的启发式迭代算法。采用该算法对RBTS和IEEE-RTS79可靠性测试系统进行了优化计算,并与传统C级检修方式的结果进行对比分析,研究表明不同容量、地点、类型和可靠性的元件,其最优计划检修周期存在较大差异,同时也探讨了元件老化因子和单位停电成本对电网计划检修优化的影响。     

多级检修模式下电网计划检修周期协调优化

基于有效役龄和故障率函数对电力设备的多级检修方式进行建模,并从可靠性成本/效益角度对发输电系统多级计划检修周期进行协调优化研究。计及故障率随时间的增长效应,以电力设备检修导则中的计划检修等级定义为参照,建立考虑A级完全检修、C级不完全检修条件下的电力设备故障率模型;在此基础上建立系统可靠性指标、系统检修成本、停电成本、C级计划检修周期、A/C级检修周期比率之间的解析表达式。针对以系统检修成本与系统停电成本之和最小为目标的大规模混合整数非线性规划问题,提出融合灵敏度分析和前向/后向差分思想的电网多级计划检修协调优化启发式迭代算法。探讨检修恢复因子变化对电网计划检修优化的影响。RBTS、IEEE-RTS79系统验证了所提算法的有效性。     

大电力系统可靠性评估的灵敏度分析

大电力系统可靠性指标的灵敏度可以深刻反映系统可靠性与电网结构的相关信息,利用这些信息可以发现钳制系统可靠性的薄弱环节,从而为系统规划和运行提供重要的指导意见.文章完整地推导了失负荷概率、失负荷频率和电力不足期望等大电力系统可靠性指标对元件有效度、无效度、故障率和修复率的灵敏度.利用基于线性规划的最优负荷削减模型中等式和不等式约束的拉格朗日乘子的数学含义,导出了电力不足期望对元件容量的灵敏度.最后通过对IEEE-RTS79测试系统的可靠性评估验证了上述灵敏度分析的有效性和正确性.     

计及运行工况影响的电力设备检修策略分析

电力设备在运行中不可避免地受老化、磨损和天气等运行工况的影响,故障率随时间增长具有累积效应,而不同等级的计划检修能不同程度地延缓电力设备可靠性恶化过程。基于电力设备故障率的时间累积效应和考虑计划检修对电力设备可靠性改善作用的役龄回退模型,以设备平均无效度为基础,得到系统可靠性/经济性指标解析表达式。针对以系统可靠性最优、系统检修费用最少和系统检修成本与系统停电成本之和最小为目标的三类检修决策问题,提出基于灵敏度和差分公式的协调优化算法。最后通过RBTS、IEEE-RTS79系统验证算法的有效性,并就几个不同检修方案从可靠性和经济性角度进行了对比分析。     

计及设备故障检修的电网可靠性和经济性分析

电力设备在服役期间受到老化、磨损或天气等运行工况的影响,故障率随时间增长具有累积效应。全面分析影响各类电力设备可靠性的主要因素,建立了计及运行工况的时变故障率模型;在此基础上,考虑各计划检修等级对电力设备可靠性的不同改善程度,利用役龄回退模型构建了A,C 2个重要检修等级下的电力设备故障率函数,并推导了各类电力设备平均无效度公式,进而得到系统可靠性/经济性指标解析表达式。最后通过可靠性测试(RBTS)系统验证评估方法的有效性,并对RBTS发电机系统进行了灵敏度分析。     

考虑设备故障率时变特性的电网检修计划优化编制

针对传统基于固定故障率系数的电网检修优化方法可能因运行过程中设备故障率变化导致电网运行风险增加的问题,在经典的设备故障率“浴盆曲线”基础上,考虑检修后故障率变化,提出一种量化故障率时变特性的设备故障率矩阵;将其嵌入检修计划优化编制问题中,提出一种考虑设备故障率时变特性的电网检修计划优化编制方法。最后利用IEEE-30节点系统构造算例,验证了所提出方法的有效性。     

旋转备用对电网可靠性的影响及优化配置研究

旋转备用(Spinning Reserve,SR)的不同分配方案会导致不同的电网可靠性水平。从改善大电网运行可靠性的角度出发,综合考虑机组类型和爬坡速率、元件可靠性参数、网络拓扑结构以及传输容量限制等因素,将SR的优化分配纳入到最优负荷削减模型中。利用该模型不等式约束中控制参数的拉格朗日乘子的物理意义,推导出系统电力不足期望对各机组备用容量的灵敏度表达式,提出了根据该灵敏度结果进行备用优化配置的启发式思路。同时以SR成本与用户停电损失之和最小为目标,通过同步联合优化确定SR的总量与配置方案。RBTS测试系统的仿真结果表明了所提方法的有效性和正确性。     

考虑负荷转移的电网检修计划优化研究

当电网处于检修状态时,负荷转移、线路负载较重等情况使电网处于更加脆弱的状态,科学地估量电网检修时段的风险大小对电网的可靠、经济运行意义重大。鉴于负荷转移路径选择对电网和用户风险水平均有影响,在考虑电网运行风险的同时加入负荷转移方面的因素,通过将风险进行经济性量化的方法,建立以检修引起的综合风险费用最小为目标函数,并考虑相关约束条件的优化模型,进一步降低检修时期电网的运行风险。考虑该模型存在多方面约束条件的特点,利用改进的粒子群算法求取最优解。通过Matlab软件编程,以6母线RBTS系统为案例进行求解,计算结果表明,模型能有效地通过优化检修计划降低电网检修时期的风险值。     

发输电一体化检修计划安全评估与辅助决策方法

检修计划编制过程中需要对设定检修方式下的系统运行状态进行安全评估,而目前检修计划编制缺乏必要的安全分析手段,过度依赖经验,难以适应大电网运行控制需要。提出基于母线负荷供应充裕度和等效发电容量损失指标的检修计划评估与安全辅助方法。利用网络拓扑灵敏度分析技术计算满足静态安全约束的母线负荷供应充裕度和等效发电容量损失,并根据该指标评估检修计划的安全性。该方法已在某区域电网检修计划优化管理系统中得到应用,结果表明该方法能够为计划编制人员提供指导性意见。     

大规模储能系统发展现状及示范应用

随着储能技术的飞速发展,大规模储能系统已经成为保证电力系统可靠供电的一个重要手段。介绍了储能技术的类别及其在电力系统中的作用,并阐述了其在电力系统中的应用研究现状和目前的主要示范应用实例,论述了储能技术未来发展趋势。     

1 000 kV皖南-浙北特高压线路工频参数测试干扰及结果分析

特高压线路工频参数测试干扰分析是选择适合工频参数测试方法及测试结果分析的重要基础。测试了1 000 kV皖南-浙北特高压线路正序和零序参数测试期间的干扰电压信号,分析了其频谱特征;在此基础上,通过与正序参数仿真计算值的对比分析了正序参数实际测试偏差。结果表明：皖南-浙北特高压同塔双回线路工频参数测试期间,干扰电压存在“三相不平衡性及时变性”的特点;工频法和异频法2种不同方法得到的线路参数测试结果存在一定差异;干扰电压“时变”时,线路工频参数测试宜采用异频法。     

ICEMI' 2015征文通知（英文）

正Qingdao,China7.16-19,2015The International Conference on Electronic MeasurementInstruments(ICEMI)is the world’s premier conference dedicated to the electronic measurement and test of devices,boards and systems that is covering the complete cycle from design,verification,test,diagnosis,failure analysis and process of manufactory and products     

12th International Conference on Electronic Measurement&Instruments(ICEMI'2015)

正Qingdao,China7.16-19,2015The International Conference on Electronic MeasurementInstruments(ICEMI)is the world's premier conference dedicated to the electronic measurement and test of devices,boards and systems that is covering the complete cycle from design,verification,test,diagnosis,failure analysis and process of manufactory and products     

锂离子电池安全性能评价研究

综合考虑锂离子电池的安全性能检测要求和重点项目,以红外热像技术检测多次循环后的电池在过充过程中的温升,利用电池程控测试仪检测电池的电学信息,建立"热电"综合评价体系,并在3 C过充电条件下,将50℃的温度极值和5.0 V的电压极值确定为量化指标,对电池体系的安全性能进行评价。该评价系统具有快速、灵敏和全场性的优点。     

某300 MW机组循环水泵出力不足的诊断分析

某300 MW机组投产以来循环水流量不足,极大地影响了机组的经济性。通过试验诊断分析得到,循环水系统设计阻力小于实际值,导致按照设计阻力选型的循环水泵出力不足,使得循环水流量偏小,影响了机组运行的真空。根据循环水系统实际阻力特性,对循环水泵进行重新选型整体改造,取得了较好的效果,与改造前相比,供电煤耗降低1.174 ~1.200 g/（kW·h）。据此,提出了循环水泵在设计选型时的注意事项。     

Active beam vibration control using PZT actuators

Abstract

Smart materials of lead-zirconate-titanate (PZT) piezoelectric ceramics have attracted attention in recent years for active vibration control, acoustic noise suppression, health monitoring and damage assessment. We at McDonnell Douglas Aerospace have been studying these ceramics for use as sensors and actuators in various space and aircraft structures. In this paper, we will report results of a recent study on active vibration control using monomorph PZT actuators. The experiments were performed on thin aluminum cantilever beams. Collocated and non-collocated sensors and actuators were employed. Two control techniques: the classical velocity feedback and adaptive feedback controls, were investigated. We have obtained significant damping and broadband vibration attenuation of greater than 30 dB using the classical control with the single-input single-output feedback approach. A 24 dB reduction has also been achieved using the adaptive control with the multiple-input single-output approach. Detailed experimental methods and results will be described.     

锅炉停用保护剂对水汽氢电导率的影响研究

电站锅炉停用保护剂多采用十八胺和表面活性胺。对这2种停用保护剂进行了应用效果对比研究,即对湿冷机组、空冷机组采用十八胺或表面活性胺、有无凝结水精处理系统等6台机组停机和启动过程中给水、主蒸汽和凝结水的氢电导率变化情况进行分析。研究结果表明：在停机过程和启动过程,2种保护剂均会在水汽系统中发生部分分解,导致水汽系统的氢电导率显著升高;表面活性胺和十八胺比较,使用前者,机组启停机过程可保持凝结水精处理系统正常投运,因而可使水汽质量迅速达标,对机组安全运行有利,因此推荐采用表面活性胺作为锅炉停用保护剂。     

车载动力电池组温升特性仿真及实验研究

利用ANSYS有限元软件对车载LiFePO4锂离子电池组进行温升特性仿真分析,同时,通过高低温实验箱和放电电流控制器模拟电池组的工作环境,对锂离子电池组进行了放电实验,对电池组温升特性进行了分析,以验证ANSYS模拟仿真的正确性与真实性,据此获得锂离子电池热稳定性及安全性随放电电流、温度变化的规律,以及在电池组串联过程中随体积/表面积之比变化的规律,以得到其更真实的热特性。