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(3):1-5. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20240301
摘要:随着配电网中分布式光伏等清洁能源渗透率的不断增加,有效地缓解了能源压力。但其并网点的电压越限问题不容忽视,为此,提出了一种含分布式光伏的配电网无功电压自适应控制策略。首先,分析了光伏并网点电压越限的基本原理;其次,针对负荷大扰动和光伏有功功率输出波动性引起的电压越限问题,分别提出自适应控制策略,通过降低光伏逆变器的有功功率以及增加无功功率的调节能力提高控制效果;最后,结合仿真算例进行分析,结果表明所提策略可以有效降低并网点电压,证明了所提策略的有效性。
2024, 47(3):6-12 30. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20240302
摘要:为了解决配电站的高比例分布式光伏数据难以采集问题,提出了一种基于最优深度信念网络的分布式光伏数据虚拟采集方法。最优深度信念网络包括两部分,分别为基本深度信念网络与自适应萤火虫算法。其中,自适应萤火虫算法被用于估计深度信念网络的输出权重矩阵。首先,所提出的分布式光伏数据虚拟采集方法,可以实现同一光伏电站在仅1座分布式光伏设备具有完备数据采集装置情形下,完成区域范围内所有分布式光伏设备数据的虚拟采集;然后,以区域范围内100座分布式光伏设备对所提出的分布式光伏数据虚拟采集方法进行了验证。
2024, 47(3):13-16 80. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20240303
摘要:全功率变速抽水蓄能机组(FSCVSPSU)能够为电网提供快速、灵活的调节容量,助力新能源为主体的新型电力系统快速发展,其应用逐渐广泛。为掌握实际FSCVSPSU在水泵工作模式(抽水)时的运行特性,以及分析工程现场所出现的实际问题,建立了FSCVSPSU水泵模式下的仿真模型。此外,FSCVSPSU在水泵模式时通常采用直接开度控制方法,对抽水功率无法精确控制,通过外加功率控制环,就能够很好地控制抽水功率,可补充作为机组的另一种控制方法。通过仿真FSCVSPSU在直接开度控制以及外加功率控制环两种方式下的运行,总结了其运行特性,为实际FSCVSPSU现场运行提供仿真工具以及运行调试指导。
2024, 47(3):17-21 38. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20240304
摘要:互联电网超低频振荡抑制对系统安全稳定运行至关重要,现有研究仅考虑水电调试器PI控制参数优化的措施,可能导致水电调频能力降低。随着电网中静止无功补偿器(SVC)数量的显著增长,通过SVC附加频率控制为超低频振荡抑制提供了新的思路,于是提出了一种SVC附加频率控制与水电调速器PI参数联合优化方法。首先,建立了包含水轮机和SVC的单机单负荷系统等值模型,分析SVC的附加频率控制原理,并分析所提模型对系统超低频振荡的抑制作用;在此基础上,以超低频振荡阻尼系数和水电机组一次调频性能为优化目标,通过优化设计控制器参数以提升系统整体的超低频振荡抑制能力;最后,在PSCAD/EMTDC平台上搭建了水电机组和SVC仿真模型,对所提方法进行有效性验证。仿真结果表明,该方法可有效提升高比例水电电网超低频振荡阻尼能力,同时提升水电机组调频能力。
2024, 47(3):22-30. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20240305
摘要:针对目前中国配电台区数据采集不全、信息化和智能化程度低、用户和电网之间缺乏交互等问题,考虑未来台区分布式可再生能源、储能系统、电动汽车等灵活性资源地广泛接入对电网的冲击,以适应未来配电网电力市场化改革需求为目标,开展基于群感知技术的互动型智能台区研究与设计。首先,基于万物互联的思路构建智能台区电力物联网,实现台区负荷感知与数据监测,打通信息交互通道;然后,基于台区监测数据,设计一次能源自平衡和自趋优算法,实现台区的智能经济运行和智慧供电;最后,以信息物理系统为基础,对未来台区多能互补机制的建立进行了分析展望,力争将台区建成真正的智能体,为未来智能台区的建设发展提供可行的借鉴与参考。
2024, 47(3):31-38. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20240306
摘要:随着新能源交易电量在电力市场的比例迅猛上升,为解决由于新能源出力波动性造成的中长期电力市场合同履约执行率的问题,提出了一种考虑多源互补的新能源场站打捆销售的电力市场交易策略。首先,设计了新能源场站与常规机组打捆销售的中长期交易框架,提出了通过集中式交易平台调整机组出力满足新能源合同签约电量的联盟交易方案;其次,以多源互补联盟交易模型收益最大为目标,构建了基于合作博弈的新能源场站打捆销售交易模型;最后,以四川某区域风电场的实际数据对所构建交易模型进行了仿真分析,对打捆销售联盟的交易电量和收益结果进行了讨论。仿真结果表明,多源互补合作交易的方式在提高参与主体收益的基础上还能满足电力市场的合同签约电量。
2024, 47(3):39-45 51. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20240307
摘要:以二郎山—折多山大渡河深切峡谷区输电走廊沿线为研究对象,基于遥感解译及地质灾害调查对区内地质灾害发育特征以及对输变电工程的影响进行了研究。结果表明:研究区内地质灾害主要形成控制因素有地形地貌、坡向、地质构造、工程地质岩组、年降雨量等;地质灾害主要分布于2200 m以下高程,坡度介于15°~50°,崩塌主要发育于坚硬或较坚硬岩,滑坡发育于软硬互层岩组;崩塌、滑坡主要分布于降雨量为834~965 mm的区域,泥石流主要分布于降雨量为892~1085 mm的区域;二郎山—折多山大渡河深切峡谷区输电走廊沿线现状地质灾害发育对输变电工程的杆塔及其基础的稳定性造成威胁。研究成果可为输电走廊沿线地质灾害评价与防治提供理论依据,为输变电工程规划选线、设计及施工提供技术指导。
2024, 47(3):46-51. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20240308
摘要:为了研究材料腐蚀作用下输电塔的安全性,通过数值模拟方法结合实验数据建立了输电塔镀锌钢材腐蚀后承载力退化模型。腐蚀效应通过在模型中引入人工腐蚀试验得到的材料力学参数和本构模型实现。在精细化有限元建模基础上对结构各关键点施加风荷载,以逐级加载方法计算不同腐蚀程度的模型关键点和塔腿的最大响应确定结构极限承载力。结果表明,由于腐蚀导致结构质量、刚度下降,输电塔基频随着腐蚀时间的增加不断降低,在镀锌钢材腐蚀周期为1200 h和4200 h时,输电塔承载力分别退化4.2%和5.3%。
2024, 47(3):52-56 94. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20240309
摘要:为研究雷电参数与矿藏之间的关系,根据雷电定位系统2013年1月至2022年12月的监测资料,对四川凉山州5个不同矿藏地区(镍矿、铁矿、铜矿、钨矿和锡矿)的地闪频次、雷电流幅值、雷电日等雷电参数分布特征进行了统计分析。结果表明,不同矿藏地区的地闪频次、雷电流幅值、雷电日差异较为明显,在年变化、月变化和日变化中:镍矿地区的地闪频次相较于其余4个矿藏地区最为突出,其余矿藏地区的地闪次数也有明显的差异;不同矿藏地区的雷电流幅值有明显差异,其中钨矿的雷电流平均幅值最大,镍矿的雷电流平均幅值最小;不同矿藏地区的雷电日也有明显的差异,镍矿地区10年的平均雷电日最大,铜矿和钨矿地区次之,铁矿和锡矿地区最小。
2024, 47(3):57-60 110. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20240310
摘要:对一起220 kV交流线路相间故障引发直流双极换相失败的原因开展了分析,分析结果表明,220 kV线路AB相故障后,直流换流站500 kV交流母线电压遭受扰动,主要表现为故障相电压幅值跌落、换相电压过零点偏移,二者叠加引发了直流换相失败。并且,作为实际工程中预防换相失败的主要手段,换相失败预测控制在所提事件中未能及时识别故障,对于第一次换相失败并未起到预防作用。此外,换相失败受故障时刻等偶然因素与控制响应的复杂交互影响,所提事件中,正常的换相过程后紧跟换相失败,无过渡换相过程可供控制参考调节,情况较为不利。最后,结合所提事故案例,针对换相失败分析与抑制提出了相关建议。
2024, 47(3):61-64 71. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20240311
摘要:直流滤波电抗器是换流站关键设备,其绝缘配置对换流站稳定运行至关重要,一旦绝缘发生对地闪络,可能引发供电故障甚至直流线路闭锁等问题。开展直流换流站滤波电抗器绝缘水平分析及配置方法研究可以预警、消除绝缘隐患,提高线路运行稳定性。针对工程实际换流站案例,研究换流站滤波电抗器绝缘裕度分析方法,并开展仿真计算;分析得到关键风险点的过电压水平,并与绝缘水平对比分析,提出不同安全裕度下的工程实际处理方案。结果分析认为,在运换流站直流滤波电抗器绝缘关键风险点处的绝缘裕度低于50%时,应重点关注并采取治理措施,进而保证运行安全。
2024, 47(3):65-71. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20240312
摘要:为研究纤维杂质对油纸绝缘局部放电特性的影响,搭建了直流油纸绝缘实验平台,观测了油中纤维杂质产生及成桥过程,就杂质成桥的动力学基础进行了分析,并对杂质影响下的油纸绝缘局部放电频数、平均放电量及最大放电量等特征参数进行了研究。结果表明,直流电压下纤维杂质在油中受电场力、重力、浮力及油黏性阻力作用。当杂质所在处场强大于2.12×105 V/m时,纤维杂质以缓慢速度向高压电极运动,且沿电压梯度最大方向成桥;纤维杂质畸变电场可使油纸绝缘局部放电频数上升、放电量下降。进一步实验表明,纤维小桥可导致油隙内泄漏电流增加,引起局部发热,并使油中水分局部气化为微小气泡。直流电压下低电导率气泡承担较强电场,先于变压器油发生放电,宏观表现为更加密集且强度较低的局部放电。
2024, 47(3):72-75. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20240313
摘要:针对变电站直流融冰装置参数工程设计问题,比较和分析不同标准、规范关于融冰电流计算公式的差异,以某500 kV变电站实际工程直流融冰装置参数设计为例,按照不同计算公式给出了最小融冰电流、最大融冰电流、1 h融冰电流、直流融冰压降、直流融冰装置容量等参数计算结果;通过对比分析给出实际工程中融冰装置参数设计公式选用的建议。
2024, 47(3):76-80. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20240314
摘要:为研究潮间带海上光伏利用预应力管桩做自然接地体的接地特性,采用CDEGS 仿真软件建立预应力管桩自然接地体的仿真模型,分析了不同海水深度、淤泥层厚度和不同光伏装机规模、桩长对光伏阵列工频接地电阻的影响以及不同桩长、管桩数量和海水深度对冲击接地电阻的影响。经分析,工频接地电阻随海水深度、淤泥层厚度、装机规模的增加而降低且减小幅度逐步变缓并趋于稳定。冲击接地电阻随着支架数量和海水深度的增加而减小,且减小的幅度逐步降低。研究表明潮间带光伏利用预应力管桩做自然接地体具备可行性。
2024, 47(3):81-86. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20240315
摘要:电力安全工器具植入射频识别(RFID)标签后具有无线通信、定位、感知、数据交互、工作票联动等功能。针对RFID标签植入工器具后无线通信性能将受工器具材质等因素的影响而下降开展研究:首先,分析了RFID的传输特性与主要性能指标;然后,采用HFSS电磁仿真软件建立植入工器具RFID标签的仿真模型,研究植入深度与材料的介电常数对RFID标签信号传输性能的影响;最后,搭建RFID性能测试平台,测试不同介电常数与植入深度的读取距离以及输入匹配参数和谐振频率,并对不同测试距离的信噪比和接收信号强度指示(RSSI)进行测试。研究表明,RFID标签的植入深度与材质的介电常数将影响RFID的性能,植入工器具的RFID芯片传输距离将减小。
2024, 47(3):87-94. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20240316
摘要:为了研究CO2和细水雾对地下变电站变压器油火灾爆炸的抑制作用及其化学动力学机理,利用实验和Chemkin软件数值模拟研究了不同体积分数的细水雾和CO2对化学当量比条件下20% H2-CH4-air混合物爆炸的影响。实验和模拟结果表明:细水雾对H2-CH4-air混合物的火焰结构和爆炸压力的抑制作用随着细水雾体积分数的增加而愈发明显;细水雾蒸发产生的水蒸气分子和CO2在反应体系中主要起稳定的第三体作用,从而减缓了爆炸链式反应的发展。另外,CO2是CH4氧化反应的主要产物,加入CO2会削弱甲烷氧化的基元反应;反应体系中加入细水雾会通过降低基元反应温度敏感性来抑制反应体系升温,并且加入CO2会促进消耗·H自由基的基元反应发生。这也是CO2和细水雾共同作用抑制效果优于细水雾单独作用的原因。以上研究结果可为地下变电站变压器油火灾爆炸防治技术的发展提供理论依据。
2024, 47(3):95-100. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20240317
摘要:可靠的防跳回路可以有效防止断路器跳跃,避免高压断路器非正常频繁分合闸,对于保障人身、电网及设备安全意义重大。针对防跳回路设计及其试验方法展开探讨,阐述了防跳回路的典型实现原理、常见缺陷及在工程实际中的应对措施,对比了两类防跳试验方法的差异,指出了现有防跳试验方法检验不够全面的缺陷,并提出增加跳位监视支路外端子电位测量这一优化措施,保证了防跳回路验收的全面性与有效性。
2024, 47(3):101-105. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20240318
摘要:高压电抗器因密封不良从外部进水或其内部固体绝缘材料严重老化生成水,均会导致绝缘油中水分增加并表现出受潮缺陷。针对某500 kV高压电抗器绝缘油受潮缺陷,基于油质、油中溶解气体含量、油中水分等绝缘油理化指标对其受潮原因进行分析,判断出该受潮缺陷不是外部进水而是内部固体绝缘材料老化引起的;通过现场真空密封试验,未发现外界水分进入电抗器的通道,进一步验证了所用方法分析判断受潮原因的正确性。
2024, 47(3):106-110. DOI: 10.16527/j.issn.1003-6954.20240319
摘要:用户侧储能的投资收益决定了其市场发展前景。结合成都地区目前的储能市场、电价政策、充放电效率、容量衰减等因素对成都地区执行10 kV两部制电价的用户在全寿命周期内的投资收益情况进行测算,测算过程中考虑了分时电价收益、政府补贴、容量电费管理等多方面因素影响。最后,结合某商业用户的实际负荷情况测算了该客户储能投资收益情况。
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