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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2024, 47(2):1-4 69. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20240201
摘要:换相失败是基于电网换相换流器的特高压直流输电系统中最常见的故障类型之一。近年来新投运的混合级联特高压直流输电系统的逆变侧仍包含电网换相换流器,因此换相失败无法避免。首先,在分析电网换相换流器触发调节过程的基础上,明确了换相失败控制的投入时刻是影响换相失败抑制效果的关键因素;进一步地,结合白鹤滩—江苏混合级联特高压直流输电受端的结构特点和接入交流系统方式,分析了混合级联拓扑下的换相失败抑制新思路;最后,提出可充分利用逆变侧电压观测点增加、模块化多电平变换器所连接母线的电压响应更为灵敏的特点,来加快换相失败控制的投入速度,提升系统的换相失败抑制性能。基于PSCAD/EMTDC仿真平台验证了该分析的正确性。
2024, 47(2):5-10 44. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20240202
摘要:建立准确的数学模型对于判断电力系统稳定性具有重要意义,其中阻抗模型凭借简单有效的优势成为判断系统稳定性的常用工具。为完成考虑换相过程的电网换相换流器阻抗建模,在dq坐标系下采用了基于平均化的小信号建模方法。首先,将换相重叠过程中各物理量的非线性变化过程利用小信号法线性化,建立了物理量之间的传递函数;然后,加入了交流电源侧的交流网络简化模型,同时考虑了定电压控制方式和锁相环的建模,得到电网换相换流器直流侧和交流侧的等效阻抗模型;最后,通过对比PSCAD/EMTDC仿真结果和模型计算结果,证明了阻抗模型的准确性。
2024, 47(2):11-16. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20240203
摘要:雅砻江柯拉光伏电站是西南电网首座百万千瓦级光伏电站,与木绒水电站构成大容量水光互补系统,其低电压穿越特性对电网频率、功角稳定性均存在一定影响。首先,研究了光伏电站低电压穿越影响电网频率稳定的机理、水光互补系统功角稳定特性,提出了一种量化评估光伏电站低电压穿越影响电网频率的工程实用方法;然后,分析了柯拉光伏电站低电压穿越关键性能指标对西南电网频率、功角稳定性及对负荷中心暂态电压稳定的影响;最后,提出一种兼顾电网频率和功角稳定性的光伏电站低电压穿越关键性能指标优化方法,并通过对柯拉光伏的仿真测试验证了所提方法的有效性。
2024, 47(2):17-24. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20240204
摘要:为解决传统双馈风场中自动电压控制系统延迟较大、对系统影响不确定的问题,建立了包含自动电压控制的双馈风场并网系统小干扰分析模型。首先,在考虑自动电压控制中非线性环节的前提下,推导了含延迟环节的双馈风场并网系统的小干扰模型,利用线性化原理形成了双馈风场的小干扰模型,用于描述双馈风场阻尼转矩的表达式;然后,通过小干扰模型,获得了双馈风场有功增量和功角增量之间的表达式;最后,通过理论计算与仿真结果对比,验证了该模型的有效性。研究结果表明,所提模型能描述双馈风场在小扰动时的阻尼分量,为研究双馈风场稳定提供理论依据。
2024, 47(2):25-31. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20240205
摘要:精确的光伏发电功率预测是实现光伏电站顺利并网的关键。然而,太阳辐射、气候和地理条件等因素会导致光伏发电功率频繁波动,给功率预测带来了巨大挑战。针对当前光伏新能源大规模并网的需求,从多个角度探讨了光伏发电功率预测的意义及其分类,综述了人工智能技术在光伏发电功率预测领域的最新应用,包括传统机器学习、深度学习和组合方法,并进行了对比和总结。目前研究的主要类型是单一光伏电站的超短期和短期光伏发电功率预测,深度学习方法和组合方法是主流预测方法,数据预处理、特征提取和误差补偿是提升预测精度的关键因素。最后,展望了人工智能技术在光伏发电功率预测领域的未来趋势和研究创新点。
2024, 47(2):32-38 106. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20240206
摘要:农、牧偏远地区及电气化铁路沿线地区光照资源丰富、空间资源充足,具有良好的分布式光伏的建设条件,在这些地区引入分布式光伏,不仅能够迎合“新能源就近就地消纳”的政策要求,还能为系统提供一定的能量支撑,并在一定程度上提高系统的灵活性。为解决单/三相变换、电能质量综合治理、光伏能源就地消纳的问题,以“传统控制改进-新型拓扑提出-底层控制研究-协调控制设计”为主线开展研究,提出了一种计及光伏接入且具有电能质量治理能力的单/三相变换系统, 并在Matlab/Simulink中搭建了系统的相关仿真模型。仿真结果验证了所提新型单/三相变换系统及其协调控制策略的正确性及有效性。
2024, 47(2):39-44. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20240207
摘要:冷缩电缆中间接头受潮是造成其故障的重要原因之一。现有研究已表明,存在受潮缺陷的冷缩电缆中间接头阻抗特性会发生变化,通过频域反射法对整根电缆的阻抗不连续点进行检测,分析其阻抗特性可实现缺陷的定位与类型的判断。因此,开展受潮冷缩电缆中间接头阻抗特性的研究,可为电缆中间接头的受潮诊断提供理论依据与数据支撑。为此,对一根10 kV冷缩电缆中间接头样本开展加速受潮实验,采用反射系数谱测试仪定期检测其阻抗特性并进行研究。实验结果表明:随着受潮程度的增加,冷缩电缆中间接头阻抗不匹配峰幅值呈先减小后增大的趋势;对其时域反射波形进行恢复后发现,其时域波形的极性特征呈从“左正右负”到“左右持平”再到“左负右正”的变化情况。
2024, 47(2):45-50. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20240208
摘要:弧光接地过电压作为小电流接地系统中最常见的内部过电压之一,对电力系统的安全稳定运行产生巨大威胁。弧光过电压的产生往往伴随着间歇性,通过分析间歇性弧光过电压的暂态特征以及影响因素能够为防治该现象提供必要的参考。为此,考虑了包括电弧重燃时刻、燃弧时长、熄弧时长、电弧电阻在内的几个不同影响因素,通过搭建中性点不接地系统的仿真平台分析间歇性弧光接地过电压的暂态特征,并对比各影响因素的作用程度。结果表明在中性点不接地系统的间歇性接地能够产生明显的过电压,并且过电压的幅值主要受重燃时刻和电弧电阻影响,而燃弧时长、熄弧时长对过电压幅值影响较小。
2024, 47(2):51-57 93. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20240209
摘要:电缆终端作为高速列车的一个重要设备,在接触网与列车之间的能量传递中起着重要作用。然而由电缆终端界面缺陷引起的局部放电,严重影响着电缆终端的绝缘性能与列车的行车安全。通过实验的方法,制作了含有不同长度气隙的电缆终端试验品,并在27.5 kV的电压条件下进行了实验,探究了不同缺陷长度的电缆终端在不同环境温度下的局部放电特性。结果表明,相同气隙长度的电缆终端在27.5 kV的电压条件下,其局部放电量随着环境温度呈现出先上升后下降的趋势。根据这一特性可以知道在一定的电压等级之下,电缆终端的放电量主要受温度影响,当超过某一温度后,由于温升导致的电缆终端内部压力变化成为影响局部放电量的主要因素,并且随着气隙长度的增加,同一温度下的局部放电起始电压呈现增加的趋势。
2024, 47(2):58-63. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20240210
摘要:并联间隙雷击闪络后能快速疏导电弧保护绝缘子,但无法有效切除后续工频续流。因此,基于“气吹弧”思想研究设计了一种应用于高压输电线路的气吹弧装置。该装置与绝缘子串并联安装,当雷击线路时利用绝缘配合先于绝缘子击穿闪络泄放雷电流入地,并同时利用雷电脉冲信号触发灭弧气丸产生高速气流,能够在继电保护装置最快响应动作前熄灭电弧。通过仿真在理想状态下得出该装置能够在4 ms内将20 kA的工频续流熄灭;通过试验得出该装置能够在2.6 ms内将5.1 kA的续流电弧熄灭。仿真与试验结果基本一致,共同验证了所设计气吹弧装置具有良好的灭弧效果。
2024, 47(2):64-69. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20240211
摘要:对地区污染总体情况以及输电线路金具腐蚀的诱因进行了分析,提出了分析方法以及防护措施。结果表明:四川区域酸性湿沉降主要分布在川南和川西区域,分布在夏秋季节;高硫污染高酸型湿沉降环境,是金具腐蚀速率加快的环境外因;由此建立了输电线路金具锈蚀多因素模型,获取金具区域腐蚀分布图;还提出金具材料防腐、线路图像识别以及输电线路维护等多种防护措施。相关结果为高湿区域输电线路金具锈蚀防护提供了参考。
2024, 47(2):70-74. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20240212
摘要:直流海缆是深远海风电送出的核心装备之一,其施工质量对海上风电场的安全运行至关重要。基于悬链线计算模型,提出了直流海缆敷设张力计算方法。利用计算模型,研究了敷设水深、敷设速度及海缆铠装结构及材料对海缆敷设张力的影响规律,并计算了海缆入水角与敷设速度之间的变化关系。基于计算结果所提出的直流海缆敷设张力及弯曲半径控制措施,可指导深远海直流海缆工程建设。
2024, 47(2):75-80. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20240213
摘要:大规模高比例新能源的接入,对电力系统容量保障、新能源消纳带来巨大挑战。将需求响应资源引入电力市场,发挥需求侧资源在促进新能源消纳、保障系统供需平衡等方面的重要作用,实现需求响应与电力市场的有机衔接是未来发展的必然趋势。针对新型电力系统需求侧管理机制,介绍了需求响应内涵与资源类型,研究了以美国、新加坡和英国为代表的国外需求响应发展现状,分析了可供借鉴的经验,提出了新型电力系统背景下中国需求响应发展策略与实施建议。
2024, 47(2):81-88. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20240214
摘要:现有架空输电线路杆塔结构的规程规范未明确角钢塔塔脚板加劲肋倾斜角度布置要求,通常按习惯和经验设定。依托500 kV交流及±800 kV特高压直流输电线路工程铁塔,通过有限元数值方法研究了单主材四地螺、单主材八地螺和双主材八地螺塔脚板在加劲肋不同倾斜角度下的受力性能。研究结果表明,加劲肋倾斜角度的改变对四地螺塔脚板的影响较小,但是对八地螺塔脚板影响相对较大。所研究成果对架空输电线路角钢塔塔脚板计算和制图都有一定的指导作用。
2024, 47(2):89-93. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20240215
摘要:通过1年期现场暴露试验、腐蚀速率分析、锈层形貌观察、锈层组成分析及电化学测试等试验方法,研究了Q235碳钢在达州典型大气环境下的腐蚀行为。结果表明,位于工业大气环境的达州市通川区,Q235碳钢的腐蚀速率为23.78 μm/a,而位于乡村大气环境的达州市万源市,Q235碳钢的腐蚀速率仅为10.33 μm/a。Q235碳钢表面腐蚀产物主要组成为γ-FeOOH、α-FeOOH和Fe3O4。电化学结果表明,在达州重工业环境下的碳钢腐蚀较为严重,腐蚀产物层电阻和电荷转移电阻均高于达州乡村环境,说明其表面锈层能有效保护基体,减缓基体的进一步腐蚀。
2024, 47(2):94-98. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20240216
摘要:当前特高压换流变压器采用免维护式呼吸器替代传统呼吸器,由于无呼吸油杯,一旦发生气路堵塞无法直观判断油浸设备的呼吸状态。为此,借鉴“电子式肺功能”肺活量检测计的技术原理,设计了一种携带方便、使用便捷的导通检测装置,通过传感电路检测读取呼吸器的“呼吸状态”并就地显示读取结果,满足对换流变压器日常维护和验收工作的使用需求,同时可大幅缩短检测时间并提高检测精度。将所设计的检测装置实物样本安装在换流变压器呼吸器上,通过实验验证了其导通性检测的有效性。
2024, 47(2):99-106. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20240217
摘要:窃电检测旨在识别和检测非法或未经授权的电力使用行为。在智能电网技术高速发展的背景下,如何实现准确的窃电行为检测,是学术界和工业界广泛关注的一个重要问题。针对已有方法依赖人工特征设计以及低层特征提取能力不足的问题,提出了一种基于深度混合注意力网络的窃电检测方法,将通道注意力和自相关注意力机制相结合,在不同层次和空间范围内捕捉数据中的时间依赖性和周期性等复杂特征。所提模型在低层使用通道注意力网络来增强低层特征的表达能力,在中间层使用自相关注意力来捕捉全局上下文信息,并利用自监督方法来学习注意力参数,从而提取出更具表达力和判别力的特征表示。在中国国家电网数据集上进行实验所获得的结果表明,所提出的方法在AUC以及F1等性能指标上取得了更好的效果。
2024, 47(2):107-110. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20240218
摘要:介绍了一起换流变压器的典型运维检修案例。首先,对返厂后进行的常规试验、耐压试验、感应电压试验、长时空载试验和过电流试验等成品试验结果进行了分析,确定了换流变压器内部存在过热故障;然后,通过吊芯解体发现换流变压器铁芯存在片间短接情况和绕组存在烧熔现象,印证了之前的试验判断;最后,对该系列产品后续的工艺改进和出厂试验提出了几点建议。
主编:李富祥
创刊:四川电力技术
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