• 2021年第44卷第4期文章目次
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    • >研究生工作站专栏
    • 电场耦合取能技术的仿真与试验研究

      2021, 44(4):1-5. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20210401

      摘要 (90) HTML (0) PDF 1.37 M (1113) 评论 (0) 收藏

      摘要:为输电线路的监测器件提供稳定、便利的电源,本文基于电磁感应的原理,设计了无线电容取电装置,可以最大化利用空间能量,对支撑输电线路的运行状态监测具有重要意义。首先,分析了电容取电的结构,以此得到了取能装置输出功率与高压杂散电容、低压杂散电容、负载电阻等参数的计算关系,发现合理增加感应电极面积,减小感应电极电容值和增加负载电阻值可以有效提升取能装置输出功率。其次,利用多物理场仿真软件模拟了电容取电的影响因素,最后,通过MATLAB软件设计了高压实验装置,对实际情况进行模拟与实验,最后实验结果表明:当电源电压为10kV,耦合电容为14pF,1MΩ的负载可以得到0.12mW功率。

    • 基于CFSFDP算法的边缘电力数据异常检测

      2021, 44(4):6-10. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20210402

      摘要 (60) HTML (0) PDF 763.44 K (691) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着智能电网的不断发展,电力设备产生的数据量逐渐增多,如何利用电力数据成为电网发展的关键。为了保障电力数据的准确性,在边缘端快速检测并处理异常数据,提出了一种基于CFSFDP算法的电力数据异常检测的方法。该方法基于CFSFDP的假设,将局部密度较低且距高密度点较远的样本点定义为异常值,并创新使用了一种根据前后k值自动选择异常值的策略,解决了人工选择时存在主观因素影响的问题。通过与DBSCAN和LOF的比较表明,该方法能够快速、高效地找出电力数据中的异常值,适合用于边缘电力数据异常检测

    • 基于二端口散射参数的CVT宽频暂态模型

      2021, 44(4):11-15. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20210403

      摘要 (34) HTML (0) PDF 1.89 M (95) 评论 (0) 收藏

      摘要:电容式电压互感器(CVT)因为绝缘强度高,测量工频准确的优点,在电力系统中的运用十分广泛。由于雷电过电压、操作过电压等暂态信号时常在电力系统内发生,而CVT只能准确传递工频信号,对于非工频信号将产生不同程度的失真,因此有必要对CVT进行宽频的建模。本文利用黑盒模型基于CVT的端口参数进行宽频建模,通过网络分析仪测量其散射参数并利用矢量匹配法和福斯特等值电路理论转化为π型等值电路。最后通过雷电冲击实验得到的CVT高压输入波形,利用贝杰龙法和支路电流矩阵法计算成功得到与测量结果近似相同的二次侧输出波形,验证了模型的正确性。

    • 基于局部密度的最小生成树聚类算法及其在电力大数据的应用

      2021, 44(4):16-19. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20210404

      摘要 (56) HTML (0) PDF 1.68 M (345) 评论 (0) 收藏

      摘要:电力大数据主要来源于电力生产和电能使用的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节,,如何运用这些数据提高电力管理工作的智能化水平已经成为相关电力环节十分重要的研究课题之一。但现有电力大数据中用到的聚类方法却不能发现任意形状的数据集聚类类别(即类簇),这影响了电力大数据在应用中的计算精度与计算时长。本文提出了一种新的算法,即使用局部密度峰值和基于共享邻点的距离,更好地结合了密度与距离的关系,表示出数据之间的差异。使用局部密度峰值并用基于共享邻点的距离来构造最小生成树,然后重复切割最长的边,直到找到给定数量的簇。在电力大数据的的应用上的实验结果表明,该算法在电力大数据应用中具有良好的效果。

    • >电网技术
    • 考虑多种运行状态的台区拓扑辨识

      2021, 44(4):20-26. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20210405

      摘要 (49) HTML (0) PDF 1.65 M (361) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于供电可靠性的要求提高,以及用电用户的增加,导致配电网的规模和复杂程度不断加大,增大了配电网拓扑的难度与时间。因此,为了加快拓扑的速度,本文提出一种改进矩阵算法,将拓扑分为全局拓扑、局部拓扑,并对两种拓扑分别进行改进。针对全局拓扑,对邻接矩阵使用节点消去法,对连通矩阵直接使用行扫描法,以及对关联矩阵使用两次节点消去法,形成局部拓扑关联矩阵;全局拓扑后,针对变位断路器,进行局部拓扑,首先根据遥信变化,获知网络中哪些断路器发生变位,再根据局部拓扑关联矩阵,得到变位断路器与局部网络节点的连接情况,最后根据这些信息,对连通矩阵进行局部修改,再进行矩阵的行扫描、母线分析和电气岛分析,就可以得到网络的局部拓扑,进而反映网络的全局拓扑。该方法的可靠性高,适用范围广,并且可以充分提高拓扑计算的效率。

    • 500kV高压单芯电缆并联运行关键技术研究

      2021, 44(4):27-32. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20210406

      摘要 (45) HTML (0) PDF 1.47 M (429) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着线路负荷的不断上升,越来越多的单芯电缆线路采用同相多根并联的运行方式,而并联回路电流如何均匀分配始终是制约电缆同相并联运行的关键问题。通过对同相并联电缆等效电路的建模,推导了高压单芯电缆并联运行方式下各并联回路序阻抗的关系方程,并通过理论推导得出“镜像”布置方案可实现同相并联电缆间互阻抗相等,从而使同相并联电缆获得最佳均匀通流效果。在此基础上,依托某500kV新建变电站工程,采用有限元法计算同相并联电缆在不同的空间布置方案下,单芯电缆同相并联运行时的电流分配特性。有限元计算结果表明,同相电缆的镜像布置方案,可有效降低电缆电流的不平衡分配参数,提升并联电缆利用率。最后结合常规地下/半地下500kV GIS出线条件给出了推荐布置方案。

    • 适用于GIL-架空混合线路距离保护的整定方法

      2021, 44(4):33-37. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20210407

      摘要 (9) HTML (0) PDF 1.17 M (170) 评论 (0) 收藏

      摘要:将GIL段串入架空线路后,线路阻抗特性会发生变化,对于阻抗参数敏感的距离保护,其保护范围会发生变化。为了使原有架空线路保护装置能够可靠保护混合线路,本文在理论分析的基础上,通过修改距离保护定值来维持保护装置保护范围,使得原架空线路保护装置在GIL-架空混合线路工况仍然适用。计算方法在PSCAD仿真模型中得到了验证。

    • 基于一维卷积神经网络的电力系统暂态稳定在线评估

      2021, 44(4):38-42. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20210408

      摘要 (86) HTML (0) PDF 1.59 M (119) 评论 (0) 收藏

      摘要:传统电力系统暂态稳定评估基于时域仿真计算,计算复杂度高,难以在线应用。本文提出一种基于一维卷积神经网络(one dimensional convolutional neural network, 1DCNN)的电力系统暂态稳定在线评估,可极大提升暂态稳定在线评估速度。通过马尔可夫链蒙特卡洛抽样算法进行电力系统运行状态模拟,生成大规模运行数据。通过电力系统时域仿真计算确定发电机最大功角差。将电力系统运行数据作为一维卷积神经网络的输入,发电机最大功角差作为输出,训练一维卷积神经网络。在线应用场景下,一维卷积神经网络可基于当前运行数据快速计算发电机最大功角差,实现暂态稳定性在线评估。新英格兰39节点系统验证了所提在线评估算法的可行性

    • 调控终端安全管控技术研究与应用

      2021, 44(4):43-49. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20210409

      摘要 (65) HTML (0) PDF 1.27 M (266) 评论 (0) 收藏

      摘要:在能源互联网和电网智能化的发展趋势下,各类新型电网业务和工作场景访问调度主站系统的需求增多,需要规范调度终端的权限配置,加强操作过程安全审计,完善管理制度和技术手段,有效防范安全攻击,提升应对极端情况的风险防控水平。通过对现有调度终端KVM延伸技术的使用现状分析,文章提出了一种基于云计算和生物多因子认证的调控终端安全管控技术。该技术根据电网调度自动化的业务场景,融合计算虚拟化、网络虚拟化、存储虚拟化、运维监控管理、云桌面业务流程交付等软件技术,形成标准化的调控终端安全管控系统解决方案。

    • >电力设计优化
    • 换流站导体载流量计算方法比较与研究

      2021, 44(4):50-56. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20210410

      摘要 (36) HTML (0) PDF 1.03 M (249) 评论 (0) 收藏

      摘要:导体载流量计算是直流换流站设计的重要组成部分,目前国内尚无规程规范规定直流换流站导体载流量的计算方法。鉴于直流换流站导体承受的电流应力较为复杂,本文首先根据载流量计算的基本原理,给出了换流站中不同载流工况下导体载流量计算的基本原则,确定了适用于换流站导体载流量计算的修正的热平衡方程。在载流量计算方法方面,综合分析比较了电气一次设计手册、DL/T 5221-2005、IEEE 738-2012、IEEE 605-2008、IEC 61597-1995等五处规程规范给出的交流导体载流量计算方法及其计算结果,重点对比其中不同的对流散热功率计算方法。建议采用修正的《电气一次手册》计算方法计算换流站户外导体载流量;可根据导体外径不同分别采用IEEE 738推荐方法和DL/T 5222实际采用的方法计算换流站户内导体载流量。

    • 和田电网动态无功补偿装置选址定容方案研究

      2021, 44(4):57-61. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20210411

      摘要 (16) HTML (0) PDF 2.20 M (217) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对和田电网冬季电力缺额较大的问题,本文提出利用动态无功补偿装置(SVG)提高和田地区事故后电压恢复能力的措施,以提高相关断面下网能力,满足地区电力需求。本文主要从SVG在电网中安装位置的不同以及安装容量的不同进行综合分析比较,制定科学合理的SVG配置方案,有效提升电网电压支撑能力,进而提高电网受电能力,保证电网安全稳定运行,满足经济社会发展需求。

    • 一种降低高铁牵引供电系统负序电流的光伏发电接入方法

      2021, 44(4):62-66. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20210412

      摘要 (15) HTML (0) PDF 1.59 M (106) 评论 (0) 收藏

      摘要:光伏发电是一种绿色节能的发电技术,近年来在电力系统中得到大力发展,但在牵引供电系统中尚未有工程应用。针对光伏接入牵引供电系统的情况,提出了一种利用光伏能源来降低牵引供电系统负序的方法。根据牵引系统供电臂负荷电流差值选择光伏接入方式,采用理论分析了改善牵引供电系统负序的基本原理,提出了相应的控制方法。针对不同的负荷情况,在MATLAB/Simulink仿真平台上搭建了电气仿真模型进行分析,仿真结果表明所提方法和控制策略能有效改善牵引供电系统负序电流问题。

    • 浅谈水风光一体化在金沙江流域的典型应用

      2021, 44(4):67-74. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20210413

      摘要 (71) HTML (0) PDF 1.25 M (635) 评论 (0) 收藏

      摘要:为实现“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”的目标,非化石能源消费在终端能源消费的占比中需不断提升。金沙江流域风光水资源丰富,具备一定的出力互补特征,依托存量及增量的大中型水电站的调节能力和送出通道,具备“风光水一体化”开发应用的基础和优势。本文将结合金沙江流域的研究成果,对风光水多能互补应用研究的关键问题加以探讨。

    • 某大型水电站高压厂用变压器及励磁变温度过高跳闸回路优化

      2021, 44(4):72-74. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20210414

      摘要 (18) HTML (0) PDF 673.99 K (194) 评论 (0) 收藏

      摘要:某大型水电站高厂变和励磁变温度过高动作于跳闸,跳闸回路的可靠性直接关系到机组的安全稳定运行。随着自动化元件长时间投入运行,温控箱和测温探头出现故障频率增加,由于温度过高跳闸回路存在设计不合理的问题,这些自动化元件的故障可能导致误出口,直接造成机组非停事故。本文通过分析原跳闸回路存在的问题,提出两种回路优化方案,对比两种方案优缺点,选择适合电站的方案。

    • LOCKOUT继电器在特高压直流工程二次回路中的应用研究

      2021, 44(4):75-79. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20210415

      摘要 (17) HTML (0) PDF 1.07 M (352) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于巴西当地电网运维习惯不同,美二工程交流系统二次回路中的LOCKOUT继电器与国内工程的应用和配置原则存在较大的差别。本文详细分析和比较了巴西与国内特高压换流站交流系统典型的断路器操作回路的差异性,提出了适用于巴西当地电网运维要求的特高压换流站交流系统二次回路中LOCKOUT继电器的配置原则。并以欣古换流站交流滤波器小组断路器的操作回路为例,详细介绍了LOCKOUT继电器的启动和闭锁逻辑。本文所提出的LOCKOUT继电器的配置原则有利于更好地适应巴西当地的电网建设,为特高压直流输电技术走出国门、服务世界提供了强有力的技术支撑。

    • >电力检修技术
    • 三电平逆变器开关管电压应力解决方案研究

      2021, 44(4):80-84. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20210416

      摘要 (121) HTML (0) PDF 1.70 M (1082) 评论 (0) 收藏

      摘要:三电平二极管钳位型桥式变流器是适应高电压、大功率应用环境比较好的方案。然而,三电平逆变器开关管在开通关断过程中普遍存在电压应力超标问题。为了解决上述问题,对三电平逆变器开关管应力进行分析后提出了开关管驱动保护电路,设计并优化了三电平的驱动波形。最后,在三电平逆变器实验平台上进行试验验证了该方法的有效性。

    • 时间反演技术在低压脉冲电缆故障定位中的应用

      2021, 44(4):85-89. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20210417

      摘要 (46) HTML (0) PDF 1023.57 K (296) 评论 (0) 收藏

      摘要:低压脉冲法可以有效定位电缆中故障点,并对故障点类型做出判断。但是传统的低压脉冲法存在需要人为干预分离脉冲和无法直观确定故障点位置等问题,为解决该问题,本文首次提出将时间反演技术用于低压脉冲电缆故障定位。本文首先介绍了该方法的原理并阐述了相关计算步骤;然后通过仿真证明了该方法可以在无需人为识别脉冲的前提下有效确定电缆中的故障点,并对该故障进行类别辨识;最后在实验室中对105 m交联聚乙烯电缆制作局部缺陷,并用本文方法进行测试,实测结果证明了时间反演技术用于低压脉冲电缆故障定位的可行性和有效性。

    • 基于分散组播模式的电能表软件更新技术研究

      2021, 44(4):90-94. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20210418

      摘要 (20) HTML (0) PDF 1.18 M (199) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统电能表软件远程更新模式在测量点档案与实际不符时会更新失败的问题,首先分析了传统集中式软件更新模式在档案,信道使用和存储方面存在的问题。然后提出一种基于分散组播模式的电能表软件更新模式,并给出基于该模式的各过程的软件更新具体方案。接着研究了原程序拷贝及回滚,更新程序的完整性及安全性的保障等更新过程中遇到的主要问题,最后通过实例测试,验证了所提升级模式的可行性。

主编:李富祥

创刊:四川电力技术

国际标准刊号:ISSN 1003-6954

国内统一刊号:CN 51-1315/TM

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