基于零序电流小波变换系数均方根值的故障选线ANN方法

配电网单相接地故障产生的高频信号可以用于接地故障选线.利用馈线零序电流特征频带(SFB),提出一种连续小波变换(CWT)系数的均方根(Root Mean Square,RMS)值与人工神经网络(ANN)相结合的故障选线方法.通过对各条馈线故障后5 ms时零序电流进行CWT变换,剔除工频信号,并根据能量和最大原则选出故障特征频带.将各条馈线特征频带上CWT系数的均方根值作为ANN选线的输入样本属性,故障馈线编号作为输出样本属性,构造智能选线网络.该方法不需要提出明确的故障选线判据,利用ANN非线性拟合和记忆功能进行故障选线.大量的实验仿真数据表明,该方法选线结果准确可靠.     

一种基于电磁法的接地网断点诊断方法

接地网的完整可靠是电力系统安全运行的必要保障,其故障诊断技术一直是行业重点研究领域之一,提出了一种应用瞬变电磁激发的感应磁场对接地网断点进行诊断的方法.利用接地网感应电压信号计算中心垂直磁场强度,形成接地网的探测区域三维场值图,接地网断点处感应磁场的三维等值线图清晰表现出低洼状,可直接作为接地网断点判断的依据.现场测试表明,该方法可清晰判断接地网扁钢的位置和走向以及接地网网格的大小,不依赖于接地网设计资料,实现非开挖和不停电的接地网断点诊断,降低了诊断过程的经济损失.     

阴影条件下基于迁移强化学习的光伏系统最大功率跟踪

在光伏系统中,光伏阵列往往会受到阴影条件(partial shading condition,PSC)的影响,造成光伏系统输出功率偏低以及功率-电压($P-V$)特性曲线出现多峰值的现象,从而导致常规最大功率跟踪(maximum power point tracking,MPPT)算法易陷入局部最优的问题.对此,设计一种基于迁移强化学习(transfer reinforcement learning,TRL)的MPPT算法.该算法将连续变量的动作空间分解为若干个小范围的子搜索空间,从而有效提高TRL的学习效率.同时,引入知识迁移,即将旧任务的最优知识矩阵应用到新任务中,进而大幅提高TRL的收敛速度.通过对3种算例的研究,即恒温变光照强度、变温变光照强度和香港实地测试,其仿真结果表明,与传统增量电导法(incremental conductance,INC)、遗传算法(genetic algorithm,GA)、粒子群优化(particle swarm optimization, PSO)算法、人工蜂群(artificial bee colony,ABC)算法、布谷鸟算法(cuckoo search algorithm,CSA)、教-学优化(teaching-learning based optimization,TLBO)算法以及Q学习算法相比,TRL能在PSC下实现最快速的全局最大功率跟踪,同时具有最小的功率波动.最后,基于dSpace的硬件在环实验验证了TRL的硬件可行性.     

基于深度军队联合作战算法的永磁同步发电机最大功率跟踪

提出一款新型启发式算法,即深度军队联合作战算法(DJOA),用于调节永磁同步发电机(PMSG)的比例–积分–微分(PID)控制器最优参数.从而实现不同风速下的最大功率跟踪(MPPT). DJOA由如下3类策略构成,即:a)进攻作战:DJOA与传统军队联合作战算法(JOA)的进攻作战机理一致,以实现最优解的全局搜索(global exploration);b)深度防御作战:DJOA引入两名副官(当前两个次最优解),通过综合考虑军官(当前最优解)与两名副官的信息,从而合理引导士兵以实现更深度的局部探索(local exploitation); c)混合重组作战:DJOA引入混合蛙跳算法(SFLA)机制来有效避免算法陷入局部最优.本文通过4个算例对DJOA的优化性能进行研究,即阶跃风速、低频随机风速、高频随机风速以及鲁棒性测试.仿真结果表明,与量子遗传优化算法(QGA)、生物地理学习的粒子群算法(BLPSO)和JOA相比,所提算法能够最大程度地获取风能且仅需最低的控制成本,同时在发电机参数不确定下具有最高的鲁棒性.     

基于电子式电压互感器的行波测距技术

为解决行波测距装置在数字化变电站实际应用中存在的问题,分析了电子式电压互感器的暂态行波信号传变特性.通过分析EVT模拟等值电路建立其传递函数,利用仿真模型分析EVT的频率特性,考察电子式电压互感器的一、二次电压行波的相似程度,优化EVT参数使其更适用于行波保护,并讨论不同采样电阻对行波测距精度的影响.结果表明:一定参数下的EVT能够满足行波保护的信号传变要求,EVT的采样电阻取值对行波测距精度影响较大,采样电阻越大,单端测距的误差越大.     

基于交叉重叠差分变换关联性分析的配电网故障选线

线缆混合线路的谐振接地系统的自由振荡频率一般在300～3 000Hz之间,且故障初期,配电网暂态信息丰富,交叉重叠差分(SOD)变换能反映零序电流的暂态特征,因而提出基于SOD变换关联性分析的单相接地故障选线方法。结合零序电压梯度和作为选线的启动,提高了选线的灵敏性及快速性。通过小波变换提取出暂态零序电流0～2.5kHz频带的信息,并对其作SOD变换。经SOD变换后,增大了健全线路之间的相似性以及健全线路与故障线路之间的差异,故对SOD变换的结果进行关联性分析。通过关联性分析形成故障线路判别矩阵,若故障线路判别矩阵中全为"1"则为母线故障,否则判别矩阵中"-1"所对应的线路即为故障馈线。仿真表明,该方法有效性几乎不受故障的初始角度、过渡电阻和故障位置的影响,选线结果准确、可靠。     

水力系统模型对水电站过渡过程影响研究

根据有压管道的非恒定流方程建立了压力管道出流和人流两个断面的流量-水头压力的传递函数矩阵，推出了有压引水系统的弹性水击方程和刚性水击方程，同时还导出了水轮机的线性模型和非线性模型。基于压力管道和水轮机的模型建立了水力系统模型，该模型可以用于研究水力系统之间水力量的关系及对电站过渡过程的影响。最后对水电站几种过渡过程进行了仿真，比较了水力系统模型对过渡过程的影响，并对结果进行了分析。     

一种高效的海量电力暂态数据索引方法

随着故障录波和行波装置的广泛应用和技术进步,IEEE COMTRADE 1999格式暂态数据(简称COMTRADE数据)已经呈现出海量化发展的趋势。如何对海量COMTRADE数据进行快速检索和分析也成为当前亟待解决的问题。文中研究并设计了一种高效的索引框架,该框架构建了以词对齐混合编码(WAH)为基础的位图索引,通过对COMTRADE数据构建元数据并建立相关索引,能够实现高速的电力数据检索,可以解决传统搜索技术的性能问题。该框架通过引入两阶段提交协议(2PC)来保证原始数据和元数据,元数据和索引文件的一致性。在与传统的MySQL关系数据库的比较测试中,所提方法性能更为优越,特别在对多维数据多条件和浮点数检索时,优势更为明显。该框架能够满足当前海量COMTRADE数据检索的需要,并可应用于电力行业其他大数据的存储检索和分析。     

电磁型与电子式电流互感器传变和应涌流比较

电子式电流互感器在数字化与智能变电站中大规模应用,其特性与传统的电磁型电流互感器差异较大,需研究电磁型与电子式电流互感器传变和应涌流的特性。通过理论计算电磁型电流互感器暂态饱和后传变各次谐波的增益,证明和应涌流导致电磁型电流互感器饱和后,传变2次谐波的能力比传变基波的能力强,故2次谐波比反而升高;但分析表明经暂态饱和的电磁型电流互感器传变后和应涌流的间断角将减小。通过理论推导基于空心线圈的电子式电流互感器的传递函数,揭示了电子式电流互感器能否正确传变和应涌流主要取决于积分时间常数和衰减时间常数,和应涌流经电子式电流互感器传变后可能导致波形发生偏移,但其间断角特征和2次谐波含量不变,间断角和2次谐波制动判据不受影响。     

新型UPQC直流电压的PI~λD~μ控制

把分数阶次的PIλDμ控制器引进UPQC直流电压的控制中。利用PIλDμ控制器的工作原理及优点,分别在Matlab和EMTDC/PSCAD实现了PIλDμ控制器和UPQC的仿真,通过两者间的接口实现了PIλDμ对UPQC直流电压的控制。仿真结果证明了该控制器较传统PI控制具有响应速度快和控制结果更精确等明显优势。该控制器能更准确描述系统特性,扩展了系统可能的优化范围,从而为精确控制的实现提供更加广阔的优化空间。