10 kV绝缘横担的轻量化设计及应用研究

为充分发挥绝缘横担轻质高强的特点,提高绝缘横担的使用寿命,满足腐蚀严重区域的使用需求,引进高强铝合金材料对10 kV绝缘横担进行轻量化设计及应用研究.从横担芯体、中间固定金具及配套附件三个方面对绝缘横担进行了轻量化的结构设计,采用有限元软件进行了详细的计算分析,为试制提供技术支撑.采用高强铝合金材料对方棒和T形绝缘横担的中间固定金具和配套抱箍进行了试制,并进行了抗弯、抗拉和抗扭测试,结果均满足要求.为了验证铝合金材料金具在绝缘横担中使用的稳定性,对方棒绝缘横担进行了热机循环试验,然后对两端金具进行抗拉试验,结果表现良好.经统计,高强铝合金材料在10 kV绝缘横担中的应用,大幅降低了整体质量(减轻近40％),可大大减少安装运输成本.     

直流闭锁故障下风电并网功率和直流输送功率的耦合关系分析

中国一次能源和负荷成逆向分布,新能源基地集群通过特高压直流群外送,新能源高占比电网中风电和直流耦合关系复杂。首先,建立电网分析模型,研究风电和直流在电网频率、电压方面的耦合关系。其次,根据最大频率偏差耐受能力,计算风电和直流在频率方面的耦合关系。再次,根据直流闭锁故障后风电暂态过电压总脱网量约束,推导风电并网点的暂态压升,计算暂态压升和脱网量的关系,得到直流和风电在暂态过电压方面的耦合关系。理论计算结果表明：风电和直流呈负相关性。根据2020年西北电网青豫直流和近区风电并网功率的仿真结果,验证了理论推导的正确性。     

基于可行空间并行的安全约束最优潮流

为了提高电网控制决策的实时性,文中将计及预想故障安全约束的经济性优化问题分解为以发电成本最小为目标的基态最优潮流主问题和预想故障安全校核子问题,并提出一种基于可调空间切片并行的分解协调算法进行求解,以避免交替迭代。首先,按不同比例对可调空间进行切片形成多个切片方案,并基于并行计算平台采用原始-对偶内点法对各切片方案进行基态最优潮流主问题求解;然后,对各优化后方式进行预想故障并行安全校核;接着从通过安全校核的切片方案中挑选出发电成本最小的方案;最后,以贵州省某市电网为算例分析验证了所提方法的有效性。     

基于SWT的GIS电压互感器二次侧干扰分析

特快速暂态过电压（VFTO）是气体绝缘变电站（GIS）中切换隔离开关时产生的特殊电磁暂态现象。VFTO会以传导和辐射方式影响二次设备的正常运行。为探究VFTO对二次设备的干扰特性,文中采用自制的二次侧干扰测量装置对某1 000 kV GIS的电压互感器（PT）二次侧共模干扰进行现场实测。接着,对比了5种时频分析方法的性能,采用其中性能较优的同步压缩小波变换（SWT）对实测波形进行了时频分析。实测结果表明：PT二次侧的共模干扰电压峰峰值最高可达9.65 kV。微脉冲的时频分析结果表明：7.8 MHz频率分量幅值高,且贯穿波形的始终,是PT二次侧干扰的主导频率分量。该分析结果可为GIS中二次设备的电磁抗扰度测试和电磁防护设计提供参考。     

UPFC在线运行优化辅助决策应用功能设计

由于缺乏UPFC实时运行优化指导工具,UPFC强大的潮流控制能力无法灵活发挥。基于智能电网调度控制系统设计了UPFC运行优化辅助决策应用功能,根据实际UPFC工程限额工作模式下潮流计算特点,求解UPFC控制措施灵敏度,利用在线丰富的计算资源,进行UPFC多控制目标集群并行计算,获取UPFC静态安全控制措施和潮流优化控制措施。该应用功能可利用UPFC控制能力提高电网运行的灵活性,为调度运行人员提供辅助决策。苏州南部电网500 kV UPFC工程算例分析说明了UPFC在线运行优化辅助决策计算流程,结果显示所提方法可有效解决UPFC近区静态安全问题,并优化近区网络损耗。     

CPU-GPU异构计算框架下的高性能用电负荷预测

随着电网的快速发展,用电信息采集系统的数据计算业务面临着巨大挑战.近年来,图形处理器(GPU)因其在浮点计算速度和存储带宽方面的优势成为高性能计算问题中的研究热点,也被成功应用在电力系统计算分析等科学计算领域.在基于人工智能方法的电力负荷预测问题中,以往大部分研究仅考虑了使用GPU加速预测模型的训练,而并未应用在数据集的获取和计算上.提出了一种基于中央处理器-图形处理器(CPU-GPU)异构计算框架下全流程加速的高性能用电负荷预测方案.首先结合统一计算架构(CUDA)和多线程技术实现了使用多台GPU完成用电负荷的并行预处理,随后在聚类分析后基于XGBoost算法完成了多台区负荷预测,并利用GPU加速了模型的训练计算.最后通过对深圳市43254个台区用电信息的实例分析,验证了所提方法的高效性与适用性.     

多模式无线传感机器人的研究与设计

所设计机器人主要具有无线测温、测距、自动避障以及远距离遥控4种工作模式。设计分为两个分系统:遥控端分系统和驱动控制端分系统,两个分系统采用半双工通信方式。主要阐述驱动控制端的硬件和软件设计。其硬件平台采用MSP430F5438A作为MCU,CC1100作为无线传输模块。在设计中还增加了三轴位移模块,保证了机器人运动的稳定性。通过将机器人的灵活运动性与无线传感的实时可控性相结合,大大增加了产品的实用性和使用范围。     

电子教室在高职计算机实践教学中的应用

计算机实践教学是高职教育的重要环节,传统的多媒体教学手段已经无法满足现代计算机实践教学的需求。电子教室是现代信息技术的产物,也是现代计算机实践教学过程中重要的工具,倡导电子教室与传统教学手段相结合,既能提升学生获取知识的便捷性,又能激发学生的学习兴趣。     

无先验地图条件下电力管廊无人机自主巡检方法研究

针对无先验地图条件下电力管廊无人机自主巡检能力不足的问题,本文提出了一种不依赖先验地图的无人机巡检方法。首先,无人机搭载激光雷达,通过SLAM（Simultaneous Localization and Mapping）算法进行实时场景构图,并基于RRT（Rapidly-exploring Random Tree）算法对构建的全局栅格地图进行边界搜索;其次,针对传统RRT算法难以判断环境地图完整性、保障巡检全面性的问题,提出了一种基于数字图像处理的边界检测方法。通过Canny算子对实时构建的地图进行边缘检测,并对地图进行完整性评估。最后,为验证本文提出方法的有效性,在江苏无锡处某220kV电力管廊的仿真模型中进行验证,分别采用RRT算法和本文改进算法进行自主巡检测试,结果表明本文提出的算法相比RRT算法可提升21.8%的巡检覆盖率。     

瀑-深梯级AGC厂间负荷实时分配策略研究及应用

为了实现瀑布沟、深溪沟电站的实时联合运行控制,基于分层调管的原理,以深溪沟电站水位控制为目标,提出了一套能够实现瀑布沟和深溪沟两站水量与电量平衡的厂间负荷实时分配策略及求解流程。针对厂间负荷分配时,不同机组组合下的虚拟单台机组的发电特性曲线和振动区,分别采用动态规划技术和集合区间运算法给予求解,同时还给出了一种简单实用的厂间联合躲避振动区的策略。在此基础上,开发的集控侧梯级AGC系统,已成功地应用到了大渡河瀑布沟和深溪沟梯级实时联合运行控制中,且计算结果满足实际运行工况的要求。