运用EMTP预测变电所接地网雷电暂态效应

根据雷电流频率下的接地体通用数学模型搭建了EMTP接地体单元模型,并就某500kV变电所实际接地网建立仿真模型,仿真预测该地网的雷电暂态效应;然后优化设计500kV变电所接地网,给出了相应参考数据。仿真试验表明,优化设计垂直接地体和不等间距布置局部接地网,可有效降低接地网中单位长度的雷电流感应电位差,均匀接地网电位分布,便于工程应用。     

运用ATPDraw仿真分析变电所接地网雷电暂态效应

针对变电所受雷击时接地网中地电位分布不均的问题。运用ATPDraw软件仿真分析接地网的雷电暂态效应。首先,根据单根接地体的通用数学模型搭建ATPDraw接地体单元模型。然后对某500kV变电所实际接地网建立仿真模型,仿真计算其雷电暂态效应。根据工程需要,搭建保护小室附近局部接地网的模型,模拟雷电暂态效应对保护小室接地的影响与危害。并提出改进该接地网的建议方案。     

计算接地网中雷电暂态响应

介绍了接地网中雷电暂态的计算方法。该方法给出了接地分支的电气参数计算公式 ,采用π型电路表示接地分支的分段单元 ,建立了接地网的等效电路模型。为了计及土壤放电击穿对雷电暂态响应的影响 ,接地体周围的土壤放电击穿被简化模拟为单一的游离区 ,根据土壤的临界击穿场强估算出雷电暂态计算所需的接地分支有效半径。计算结果与实测结果比较 ,两者基本吻合     

基于分布式时变参数电路的接地网暂态研究

为了准确、快速地分析接地网的冲击暂态特性,在考虑土壤电离特性的基础上,建立了接地网数值分析模型,利用电磁暂态分析软件ATP-EMTP研究了接地网在冲击电流下的暂态特性。讨论了不同雷电流注入点和不同地网结构对接地网的暂态特性影响。研究表明:雷电注入点在地网中心时比注入点在地网边缘更容易散流;水平地网每个节点添加水平接地体与只在地网周边节点添加垂直接地体的情况下注入点电位升相同;对于复杂地网,注入点处的电位升最大,注入点四周电位迅速减小直到为0。     

基于鲸鱼算法的风机接地网优化设计北大核心CSCD

接地系统是风电机组防雷设计保护的重要部分,接地网的几何形状关乎雷击冲击特性。传统等间距接地网遭受雷击后产生巨大的接触电压,严重危害机组的正常运转,而利用优化算法求解最优压缩比构建不等间距接地网能有效降低接触电压。文中提出基于混沌动态权重因子和非线性收敛因子的优化鲸鱼算法(FWOA),求取最优压缩比,解决传统粒子群算法(PSO)早熟和寻优精度低等缺陷,在ATP-EMTP中搭建集桨叶、塔筒、电缆、接地网为一体的风机全局波阻抗模型,考虑火花效应和增设垂直导体对暂态电位的影响的基础上,探讨矩形接地网在风机防雷的应用,与圆形接地网作对比验证FWOA的优越性。仿真结果:文中提出的FWOA精度更高、收敛速度更快,降低接地网接触电压高达30.43%,与圆形接地网暂态情况相差无几,若所受环境或经济成本有限制,则可考虑不等间距矩形接地网;冲击电流产生的火花效应能降低接地网的冲击电阻;增加垂直接地导体能加快散流,改善风机接地网运行的安全问题。     

变电站接地网优化设计

接地网等间距布置存在地电位分布不均匀的问题。在建220kV新塘变电站采用了不等间距布置,即从地网边缘到中心,均压导体间距按负指数规律增加。运用GPC接地参数计算程序对两种方法进行分析和计算,结果表明接地网优化设计能显著地改善导体的泄漏电流密度分,使土壤表面的电位分布均匀,提高安全水平,节省钢材和施工费用。     

变电站接地网暂态建模方法

为提高接地网暂态模型计算效率及建模灵活性,保证其计算精度,基于场路结合思想推导了接地网暂态建模及数值计算方法。该方法有效计及了接地导体间电磁互耦作用,可准确计算接地网不同频率电流及冲击电流作用时的暂态响应。采用该方法对接地网不同频率电流作用下的接地阻抗进行了仿真计算,并对接地网雷电流作用下暂态电位分布进行了计算,绘制了三维电位分布图。经与电磁场模型计算结果及接地网现场暂态电位分布试验结果对比,验证了模型的正确性。     

考虑土壤电离特性时变电站接地网的暂态特性

当接地网遭受雷击时,较大的泄漏电流产生的电场可能会使接地网导体周围的土壤发生电离,使得接地网参数发生变化,此外,雷电流不像工频电流那样具有恒定的频率和幅值,因此常用的仿真软件难以模拟该复杂的暂态过程。为了准确地计算出变电站接地网的雷电冲击暂态特性,在考虑土壤电离特性的基础上,建立了较为完善的雷电流冲击作用下的接地网暂态分析模型,即全面考虑了接地网的自身电阻、电感以及对地电容作用,并采用快速傅立叶(反)变换,将频域和时域分析方法相结合,对考虑土壤电离时接地网的暂态特性进行了分析。计算结果表明:雷电冲击接地网时,土壤临界击穿场强越小,电流注入点电位就越小,反之亦然;考虑电离时接地网最远两点间的电位差有所下降;雷电流从边角注入时接地网散流能力差,土壤电离更严重;土壤电阻率与土壤电离程度密切相关。     

变电站接地网雷电冲击参数计算

应用节点电压法和电磁场理论,建立变电站接地网模型,得到不同频率下接地网频率特性,通过傅立叶变换得到雷电冲击下时域响应。模型考虑了接地导体电阻、自感、电容及导体间互感,分析了电流注入点、土壤结构及接地体材料等因素对冲击接地阻抗的影响。     

基于遗传算法的变电站接地网优化

提出了基于电磁场和电路相结合的节点电压法,研究了接地网参数的数值计算,通过求取接地网分支导体上的轴向电流和端点电压获取地表任意一点的电位。并在此基础上结合遗传算法对接地网的优化设计进行了研究,通过计算接地网横向和纵向压缩比从而均匀接地网导体散流,使接地网最大接触电势不高于IEEE规程规定值。通过一个实际变电站接地网计算实例表明:优化设计后的接地网确实均匀了地表电位,降低了最大接触电势,采取中心点引流方式效果更佳。     

基于云遗传算法的接地网优化设计

在双层土壤结构和不等电位模型的基础上,研究了按指数规律布置接地导体的可行性,建立了最大接触电压值达到最小的目标函数,并利用云遗传算法求取最优解。该方法采用自适应算法和云模型建立交叉和变异概率,得到地网横向和纵向最佳压缩比,从而获得接地网拓扑结构。变电站接地网计算实例表明,该方法具有快速寻优能力,优化布置后的接地网消除了等间距布置出现的边缘效应和邻近效应,能有效地均匀地表电位分布,降低最大接触电位差。     

基于改进果蝇算法优化BP神经网络的接地网腐蚀速率预测模型

为进一步提高接地网腐蚀速率的预测精度,解决传统模型易陷入局部最优且随机初始化模型参数影响预测准确性和稳定性的问题。文中首先将混沌映射、动态搜索半径策略和优化气味浓度判定公式引入果蝇优化算法(Fruit Fly Optimization Algorithm,FOA)得到改进后的果蝇优化算法(Update Fruit Fly Optimization Algorithm,UFOA);然后利用UFOA优化BP神经网络的初始权值和阈值,建立基于UFOA优化的BP神经网络接地网腐蚀速率预测模型(UFOA-BP);最后以重庆24座变电站的接地网数据进行实验验证。结果表明相对FOA优化的BP神经网络模型、BP神经网络模型、人工蜂群算法优化的支持向量机模型和广义回归神经网络模型,文中提出的UFOA-BP模型在预测精度和模型稳定性方面均优于其他四种模型,验证了该模型的有效性和可行性,为运维人员提前发现接地网安全隐患,并安排检修,进而保障电网安全稳定运行提供帮助。     

基于果蝇优化算法的配电网故障定位

为解决配电网故障定位问题,提出了一种基于果蝇优化算法的故障定位方法。将原先果蝇优化算法中连续的位置坐标和搜索步长离散化,使其与馈线区段的状态信息相联系。对于单电源辐射状配电网和多电源复杂配电网建立了相应的目标函数,分别针对单一故障、含信息畸变的单一故障、多重故障、含信息畸变的多重故障等四种场景进行了测试,测试结果验证了所提出方法的准确性和有效性。与蝙蝠算法、粒子群算法、遗传算法相比,果蝇优化算法在多重故障定位问题中表现出了良好的寻优能力和更快的收敛速度。     

基于FOA-Elman神经网络的光伏电站短期出力预测模型

提出了基于果蝇优化算法(FOA)-Elman神经网络的光伏电站出力短期预测模型,采用具有动态递归性能的Elman神经网络,可增强光伏电站出力预测模型的联想和泛化推理能力,保证出力预测的精度。引入人体舒适度,减少输入向量个数;通过FOA对Elman神经网络进行学习训练,可充分利用FOA的全局寻优性能,克服常规学习算法易于陷入局部最优解、收敛速度慢、编程复杂等缺陷。最后,与常规Elman模型进行对比仿真实验,结果表明所提出预测模型的正确性和有效性。     

基于小波变异果蝇优化支持向量机短期负荷预测方法研究

预测精度是电力负荷预测的重要指标。为增强预测精度,提出基于小波变异果蝇优化的支持向量机预测模型(WFOAAM-LSSVM)。利用小波对负荷数据进行预处理,分解成不同尺度的负荷曲线,加强历史数据规律性和随机性。针对果蝇算法寻优精度不高和易陷入局部最优的不足,利用群体适应度方差和当前最优解判断是否陷入局部最优,再进行最优个体扰动和高斯变异操作,对变异后的果蝇个体二次寻优,使支持向量机预测模型精度得到明显增强。利用WFOAAM-LSSVM对2015年河南省某地区历史负荷数据对未来几日预测,并与支持向量机模型以及粒子群优化的支持向量机模型预测结果对比。结果表明:基于小波变异果蝇优化的支持向量机短期负荷预测精度高,具有很好的实际应用意义。     

基于暂态分量遗传算法的小电流接地故障定位方法

对于小电流接地系统单相接地故障定位问题,目前用于主站的定位方法较简单,不适用于结构复杂的配电网,且容错率较差。提出了一种基于暂态分量遗传算法的小电流接地故障定位方法,故障发生后,终端利用实时测量的暂态零序电流和零序电压的相位关系进行编码,主站收到编码后启动遗传算法搜寻故障区段并输出定位结果。该方法同样适用不接地系统和谐振接地系统,并且定位判据的获得比较简单,各终端之间不需要GPS对时,另外还具有一定的容错性。通过现场实际验证,证明了该定位方法的可行性。     

基于遗传算法的铁心电抗器优化设计

介绍了铁心电抗器优化设计算法及其特点,重点阐述了遗传算法原理及在铁心电抗器优化设计方面的应用.结合铁心电抗器的设计特点,提出了遗传算法的实施方案和改进措施.根据典型铁心电抗器优化设计算例,分析了优化前后铁心电抗器经济指标和经济性能,结果表明该算法优化效果明显,适用于铁心电抗器的优化设计.     

基于节点撕裂和化学反应优化算法的接地网故障诊断

针对接地网故障诊断准确率不高的问题,结合电网络理论、虚拟分子理论和化学反应优化算法,提出了基于节点撕裂和化学反应优化算法的接地网腐蚀故障诊断方法。根据接地网的拓扑结构,将接地网撕裂成若干个子网络和自由支路,建立故障诊断多目标优化模型;将Logistic映射融入化学反应优化算法中,构建了一种新的化学反应优化算法,并运用该算法对所构建的故障诊断模型进行求解。仿真结果表明,所提方法故障诊断准确率高,能有效诊断接地网故障。     

基于MOFA算法的微网系统优化调度

针对大规模电动汽车入网给微电网带来的影响,在并网运行方式下,以微电网运行成本、环境治理成本和电动汽车用户充放电成本的综合效益为目标,考虑电动汽车的时空分布特性,提出了分时电价下电动汽车有序充放电的调度方案。建立了包含风、光、储、燃料电池、微型燃气轮机、电动汽车及负荷的微网系统多目标经济调度模型,采用多目标萤火虫（MOFA）算法对调度模型进行求解,并与多目标粒子群优化（MOPSO）算法进行对比。基于MATLAB平台,以某典型微电网系统为例进行仿真,调度周期为一天,算例结果验证了所提方案、模型和算法的有效性。