试验水头和空化系数对混流式水轮机尾水管压力脉动影响的试验研究

本文通过试验方法研究了模型试验水头和空化系数对混流式水轮机为尾水管压力脉动的影响。首先在混流式水轮机6个典型运行工况,即空载、低部分负荷(叶道涡)、部分负荷、最优工况、额定工况和超负荷工况进行变水头和变空化系数试验。试验结果表明在试验范围内,水头对混流式水轮机尾水管压力脉动幅值影响较小;而在一定范围内,空化系数对混流式水轮机尾水管压力脉动有较大影响。通过对部分负荷和超负荷工况幅值和频率分析发现,空化系数不仅对混流式水轮机尾水管压力脉动幅值有较大影响,对其频率分布也有较大影响。最后比较了以转轮中心线为空化基准面的压力脉动试验结果和以锥管中心线为空化基准面的压力脉动试验结果。研究表明,以转轮中心线为空化基准面进行压力脉动试验比较合理,故进行混流式水轮机压力脉动相似性研究时,需考虑空化系数的差异和空化基准面的选择。     

基于生成对抗网络的后备保护在线整定快速计算方案

复杂环网在进行后备保护在线整定时,需花费大量的时间确定后备保护定值的配合关系,影响了在线整定的计算效率。因此,该文利用数据驱动的思想,将人工智能技术首次应用到在线整定领域,提出一种基于生成对抗网络(generative adversarial networks,GAN)的后备保护在线整定快速计算方案。首先,构建一个基于Wasserstein距离的条件GAN,以系统运行方式作为条件标签,将后备保护定值配合对转化为矩阵的索引,由此形成后备保护配合对矩阵,作为GAN训练的真实样本数据。GAN的生成器网络和判别器网络主要由卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)组成,并对神经网络的输出进行批标准化处理,以提高训练的稳定性。然后,给出基于GAN的后备保护在线整定方案的具体实现,并采用并行计算技术加速CNN和定值的计算过程,进一步提高在线整定的计算效率。最后,以IEEE 39节点系统为例,计算各种运行方式下的后备保护配合对矩阵样本,构建GAN训练所需的数据集,对所提方案进行验证。仿真结果表明,该文所述方案通过GAN学习真实样本数据中各个后备保护定值之间复杂的...     

混流式水轮机尾水管压力脉动换算初探

针对混流式水轮机尾水管压力脉动换算问题,本文提出了一种基于零环量单位流量的相对流量和基于叶片出口速度头压力脉动相对幅值来预测原型机尾水管进口压力脉动的方法。首先通过速度三角形进行了理论分析,并以某电站尾水管锥管压力脉动为例,分别在模型水轮机和相似原型机上比较了本文推荐方法与标准推荐方法的优缺点。之后采用该方法对12个电站水轮机模型和相似原型机尾水管压力脉动试验结果进行比较,模型和原型表现很好的相似性。最后在原型机上比较了基于本文方法的预测结果和现场测量结果,两者吻合性较好,证明了该方法的可行性。     

基于风险的继电保护定值薄弱区域在线辨识

在线校核对于提高电网的运行水平具有重要作用,但在应用于大规模电网时,由于不满足校核要求的保护数目较多,用户很难确定这些保护定值的薄弱程度。基于此,文中以距离保护为例分析了不满足校核要求时保护不正确动作的概率,并选取相对负荷损失量度其后果,实现了当前运行方式下基于风险的定值薄弱区域在线辨识;同时,从系统运行波动角度给出了历史运行方式下的定值薄弱分析。两者相辅相成,共同为用户及时制定合理的定值维护策略提供依据。工程示例验证了该方法的合理性和可行性。     

计及电动汽车换电站储能的负荷频率控制

将电动汽车换电站储能引入传统负荷频率控制(LFC)问题中,提出了计及换电站与电网互动(S2G)的LFC新模型。该模型将控制区域内换电站等效为大容量虚拟储能电站,采用基于滤波方法的LFC协调控制策略分配调节功率,能够避免过度调频对换电站电池寿命的影响。在换电站建模方面,提出了基于蒙特卡洛随机模拟的换电站可控容量计算方法,建立了考虑电池荷电状态(SOC)及换电站可控容量约束的S2G集中等效模型。通过两区域互联LFC系统仿真验证了模型的有效性和正确性,相关分析表明S2G辅助调频能显著抑制频率偏差和联络线功率偏差的波动,提高LFC系统的动态控制性能。     

长距离输电线路中间带并联电抗器的双端非同步故障定位算法

针对线路中间带并联电抗器的长距离输电线路提出了基于双端工频量的非同步故障定位算法。对于等值阻抗固定的并联电抗器,采用故障前的双端相量估计并联电抗器的实际等值阻抗,从而基于故障后正序网络得到故障点位置。对于可控并联电抗器或故障前数据无法获取的情况,还提出了一种与并联电抗器模型无关的故障定位算法,根据不同故障类型的故障边界条件,利用故障点电压电流相位特性构造定位函数,分析表明该函数在相应定位区间具有单调变化特性,因而各定位区间不存在伪根,求解快速。所提算法均基于分布参数模型,双端数据不同步角采用故障前或故障后测量相量进行补偿。基于PSCAD/EMTDC和MATLAB的仿真结果表明,所提方法计算简单、精度高,对不同步角、故障类型、过渡电阻、故障位置均有较好的适用性。     

结合量子粒子群算法的光伏多峰最大功率点跟踪改进方法

光伏阵列在局部阴影时的P-U曲线呈现多峰特性,需要设计光伏多峰最大功率点跟踪方法,以实现光伏发电最大功率输出,提高光伏发电效率。相比粒子群优化算法,量子粒子群优化算法具有收敛速度更快和全局收敛性等优势。提出了一种基于量子粒子群优化算法的光伏多峰最大功率点跟踪改进方法。该方法采用量子粒子群优化算法实现最大功率点的全局搜索;根据光伏阵列在局部阴影时P-U曲线上功率极值点的分布特点初始化种群中的粒子总数及其电压;并根据量子粒子群优化算法收敛时粒子自身最优位置的特点,提出了更适合光伏多峰最大功率点跟踪的收敛判据。仿真测试表明,提出的改进方法能够快速有效地实现光伏多峰最大功率点跟踪,收敛速度更快,避免了不收敛的问题,且具有应对光照情况变化的能力,提高了局部阴影时光伏发电的效率。     

内置式永磁同步电机交叉耦合电感分析

内置式永磁同步电机d、q轴间存在交叉耦合,对大转矩高饱和运行工况影响显著.在永磁同步电机的有限元模型基础上,采用冻结磁导率的方法分离出内置式永磁同步电机的交叉耦合磁链及其电感,并据此重建转矩方程,进而分析交叉耦合对于内置式永磁同步电机电磁转矩的影响.     

基于径向基函数神经网络和模糊积分融合的电网分区故障诊断

为有效解决分区故障诊断关于互连区域间联络线的诊断问题,提出了基于径向基函数神经网络和模糊积分融合的大电网故障诊断方法。该方法通过网络重叠分区将大电网划分为若干区域,故障发生后根据警报信息选择性触发警报信息所在区域对应的区域径向基函数神经网络诊断模块,然后利用模糊积分关联融合相连区域关于联络线的诊断输出,实现对联络线的故障诊断。该方法不仅可以诊断各区域内部发生的故障,而且能够有效地诊断区域间联络线发生的故障。算例仿真结果表明:该方法简单、有效,能弥补现有电网分区故障诊断方法在联络线故障诊断方面存在的不足,且能够处理各种复杂故障情况,具有良好的故障容错能力。     

三峡电站允许地电位升高试验研究(Ⅱ)——继电保护设备的工频耐压特性研究

为了确定提高地网允许电位升高值是否可行，作者在研究了控制电缆的工频耐压特性之后在本文中又研究了继电保护设备的工频耐压特性对该 值的影响，并进行了试验，结果表明，继电器绝缘的工频耐压特性是影响这一数值的关键因素。