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电网技术
2011年 35卷 11期
刊出日期 2011-11-05
国家重点基础研究
新能源与分布式发电
电力系统
高电压技术
特高压输电
电力市场
自动化
 
国家重点基础研究
1 朱宁辉 白晓民 高峰
双向智能电能表功能需求和结构性能分析

研究了多功能电能表相关标准和智能电能表功能规范(Q/GDW 354—2009),结合智能电网用电环节发展的需求,针对数量巨大的单相智能电能表,提出几点新的功能需求;根据制作和调试智能电能表样机过程中的体会,对智能电能表主要组成部分和关键元器件进行了性能分析,总结了各组成部分设计与应用中需要注意的问题;最后结合最新技术的发展动态,给出了可能用于智能电能表的技术解决方案。

2011 Vol. 35 (11): 1-6 [摘要] ( 200 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 166 )
7 欧阳帆 刘海峰 赵永生 荀吉辉 陈宏
智能变电站通信网络阻塞故障及其防范措施分析

详细介绍了在110kV曾家冲智能变电站二次网络调试期间发生的一起网络阻塞故障及其处理情况,介绍了故障现场排查方法,分析了引发网络故障的诱因。外网设备的不当接入与内网设备网络机制配置对安全防范考虑不足是导致此次网络阻塞的主要原因。此次故障是由外网有害设备向站内网络发送广播攻击报文诱发,而内网智能组件网络响应机制失当又进一步加剧了网络阻塞的程度,在两者共同作用下最终导致了全站网络阻塞。最后就智能变电站二次网络安全防护提出了启用网络抑制功能、改进智能组件网络收发机制、规范运行网络接入等措施和建议。

2011 Vol. 35 (11): 7-11 [摘要] ( 124 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 45 )
12 赵子岩 胡浩
一种基于业务断面的智能配用电通信网业务流量计算方法

分析了智能配用电通信业务的组成及特点,按照配电网和用电系统的应用特点划分了配电信息采集点、用电信息采集点及营业所信息采集点3个业务断面,并对3个断面中的业务组成进行了分析。建立了配用电通信业务向变电站汇聚的流量模型及3个业务断面业务流模型,提出了各个业务断面流量的计算方法及3个业务断面汇聚到变电站的计算方法。通过“十二五”规划中使用的算例,验证了所提方法的科学性和有效性。

2011 Vol. 35 (11): 12-17 [摘要] ( 107 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 40 )
特高压输电
18 周浩 陈锡磊 陈润辉 王东举 袁士超 孙可
±800kV特高压直流换流站绝缘配合方案分析

换流站绝缘配合是±800kV特高压直流输电工程实施中的关键技术之一。基于向家坝—上海和云南—广东2项±800kV特高压直流输电工程,从平波电抗器分置和换流站避雷器配置2个角度分析了特高压直流换流站绝缘配合的特点。重点分析了平抗分置方式在特高压输电中的经济技术优势,指出平抗分置将是特高压换流站平波电抗器的首选布置方式。给出了2个换流站的避雷器布置方案,描述了各个避雷器的保护功能,最后分析了特高压工程采用并联避雷器对直流极线平波电抗器的端对端保护功能,以及2个工程对最高端Y/Y换流变阀侧所采用的不同保护方式的优缺点。

2011 Vol. 35 (11): 18-24 [摘要] ( 113 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 37 )
25 彭卉 张鑫 李亚军 陶凛
10 GW级特高压直流接入点的选择对重庆电网受端系统稳定性的影响

以重庆电网2015年丰大方式数据为基础,针对大功率穿越重庆电网的特点,从多个角度研究准东—重庆±1000kV特高压直流接入对重庆电网受端系统稳定性可能产生的各种影响。分析直流不同接入点情况下重庆电网交流故障对直流系统稳定性的影响、特高压直流故障对四川水电外送的影响及不同负荷方式下直流接入的适应性,并根据结果提出应加快特高压网架建设的建议。

2011 Vol. 35 (11): 25-28 [摘要] ( 86 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 36 )
新能源与分布式发电
29 高峰 周孝信 朱宁辉 苏峰 安宁
直驱式风电机组机电暂态建模及仿真

基于矢量解耦控制策略,建立了适用于电力系统暂态稳定分析的直驱式风力发电机组机电暂态模型。为模型做了2点合理假设:有功功率和无功功率在暂态过程中完全解耦;测量的电气量准确,和实际的电气量完全相等。基于这些条件,从实际的物理装置出发,对直驱式风电机组的电磁暂态模型进行简化。考虑了变频器直流电压的动态过程和低电压穿越的运行特性。仿真结果表明,该模型和电磁暂态模型动态响应曲线一致,结果准确、可靠,可以用于分析大规模直驱式风电场接入对电力系统安全稳定性的影响。

2011 Vol. 35 (11): 29-34 [摘要] ( 135 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 64 )
35 杜爱虎 胡泽春 宋永华 吴俊阳
考虑电动汽车充电站布局优化的配电网规划

充电站的布局不仅应考虑电动汽车用户充电的方便性,还应考虑充电站接入电网的成本。研究满足传统负荷增长和新增电动汽车充电负荷需求的配电网规划问题,以馈线的扩容与新建、变电站的扩容、充电站的新建为手段,以包含充电站配电网投资与运行成本最小为目标,建立了考虑充电站布局优化的配电网规划模型。该模型不仅考虑配电网的安全运行约束,还提出了一种新的配电网辐射状约束,可保证规划配电网的辐射状结构。算例分析表明,所提出的规划方法可在充电站间合理分配充电需求,有效降低配电网的投资和运行成本。

2011 Vol. 35 (11): 35-42 [摘要] ( 120 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 56 )
43 张节潭 苗淼 范宏 程浩忠 张洪平 姚良忠 Bazargan Masoud
含风电场的双层电源规划

按分解协调的思想,建立了考虑调峰、调频及环保约束的净收益最大化双层电源规划模型,计及了上网电价差异对电源规划的影响。上层规划为电源投资决策问题,以发电商总收益最大为目标函数,决策变量是待选电厂的投建时间和台数以及已有电厂的退役时间和台数;下层规划为生产优化决策问题,其又可以分成机组检修计划和随机生产模拟 2个子问题,决策变量分别为发电机组的检修时段以及各发电机组在负荷曲线上的运行位置。提出了模拟植物生长算法、最小累积风险度法、等效电量频率法相结合的求解方法。算例结果验证了所建模型的合理性和有效性。

2011 Vol. 35 (11): 43-49 [摘要] ( 80 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 31 )
50 邹志翔 周克亮 袁晓冬
风电场接入对周边地区电网电压稳定性的影响分析

考虑风资源的随机性和所接入电网的结构特点,针对主流的双馈机组所构成的风电场,分析了风电场接入对接入点周边地区电网电压稳定性的主要影响,详细论述了风电场接入容量与电压稳定性的关系、电网出现大扰动时的暂态稳定性以及风电场低电压穿越能力。在此基础上,提出了改善电压稳定性的相关措施,研究了静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)接入对电压稳定性的改善效果及其接入容量的选取。在DigSILENT/Power factory仿真平台对上述问题进行了仿真实验。结果表明:风电场接入容量过大,不利于地区电压稳定;为防止电网扰动时的电压失稳,一般应要求风电场具有低压穿越能力;合理地进行就地无功补偿有助于提高地区电压稳定性。

2011 Vol. 35 (11): 50-56 [摘要] ( 126 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 36 )
57 刘智昱 黄伟
基于稳态分析和区间层次分析法的分布式电源最佳位置确定方法

分布式发电的并网运行将对电力系统的安全稳定产生极大影响。为了确定分布式电源并网的最佳位置,首先对分布式电源并网系统进行稳态分析初筛候选集方案,然后选取若干电网运行指标,应用区间层次分析法对其进行综合评估,最终确定分布式电源并网最佳位置。利用电力系统计算分析软件BPA对IEEE9节点系统进行仿真计算,给出了详细的分布式电源最优并网位置的决策步骤。结果表明,利用上述方法确定的分布式电源并网位置,可以保证电力系统的安全稳定和最优运行。

2011 Vol. 35 (11): 57-61 [摘要] ( 102 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 29 )
62 范国英 史坤鹏 郑太一 冯利民 李振元
风电场集群接入系统后的聚类分析

提出了一种基于并网点暂态电压特性的聚类分群方法,即根据并网风电场受系统故障影响程度的不同,识别出动态行为相近的风电场群,进而实现同群风电场的协调控制。为验证所提方法的有效性,在高级可视化软件Powerworld 建立了吉林西部电网仿真模型,并进行了聚类分析研究。仿真结果证明,该算法不仅结果相对稳定、符合电网实际情况,而且具有一定的脱网风电场动态识别功能。

2011 Vol. 35 (11): 62-66 [摘要] ( 94 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 27 )
电力系统
67 孔明 邱宇峰 贺之渊 何维国 刘隽
模块化多电平式柔性直流输电换流器的预充电控制策略

针对用于高压直流输电的新型模块化多电平电压源换流器,详细分析了其预充电动态过程,以寻求合适的预充电控制策略。首先以单站模块化多电平结构电压源换流器(modular multilevel converter,MMC)为研究对象,将换流器预充电分为2阶段,分析了各阶段,特别是MMC解锁瞬间过电流的形成机制及影响因素;为保证换流器解锁后,控制器对充电电流的有效控制,对多电平调制算法进行优化,使其在换流器预充电和正常运行阶段均适用;同时就基于MMC的柔性直流输电(MMC-HVDC)运用于向无源系统供电和作为“黑启动”电源的应用场合,需要一端交流源同时向双站两端预充电时,针对逆变站MMC电容充电不足的问题,提出一种整流站和逆变站协调配合的双站两端预充电控制策略;最后构建向无源系统供电的MMC-HVDC数字和物理仿真模型,验证了所提出控制策略的可行性和有效性。

2011 Vol. 35 (11): 67-73 [摘要] ( 100 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 24 )
74 江道灼 张振华
单相H桥级联静止同步补偿器反馈线性化解耦控制

单相H桥级联静止同步补偿器(static synchronous compemator,STATCOM)可以快速补偿电力机车这种单相整流的波动性负荷所需的无功,但静止同步补偿器是一个强耦合、非线性系统,为对有功和无功进行解耦,引入反馈线性化方法,通过坐标变化和状态反馈,获得精确线性化模型,并使有功、无功完全解耦,设计完成闭环控制器。为保持H桥直流侧电容电压均衡,采用电压外环和独立均压控制相结合的方法,使电容电压维持在设定值。同时,采用载波相移正弦脉宽调制策略(carrier phase-shifted sinusoidal pulse- width modulation,CPS-SPWM),在较低的器件开关频率下实现较高等效开关频率。数值仿真结果表明,本文采用控制策略正确有效,系统有功和无功功率可独立调节,动态性能良好,电容电压能稳定在设定值。

2011 Vol. 35 (11): 74-79 [摘要] ( 90 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 28 )
80 肖湘宁 杨琳 张丹 高本锋 李亚男 蒋维勇
基于特征值法的次同步阻尼守恒特性分析

运用特征值分析法,分别对含有串联补偿电容的交流系统和含有附加次同步阻尼控制器(supplemental subsynchronous damping controller,SSDC)的HVDC系统的次同步振荡(subsynchronous oscillation,SSO)特性进行了研究。分析了在含有串联补偿电容的交流系统中,补偿度改变时系统总阻尼守恒的机制,以及在含有SSDC的HVDC系统中,SSDC放大倍数改变时系统总阻尼守恒的机制,揭示了系统各振荡模态阻尼的变化规律。

2011 Vol. 35 (11): 80-84 [摘要] ( 77 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 24 )
85 赵成勇 刘涛 郭春义 马玉龙
基于实时数字仿真器的模块化多电平换流器的建模

模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)主电路的搭建和仿真可以在实时数据仿真器(real time digital simulator,RTDS)的小步长环境下完成,由于目前的RTDS处理器计算容量不足以进行多达200电平的MMC仿真,为了尽可能在现有处理器运算情况下进行更大规模的MMC仿真,提出了在小步长环境下将MMC每相电路分别封装,然后利用小步长线路模型进行互联的建模方法。与三相封装一起同等规模的MMC进行了对比实验,并对小步长线路模型首尾的电动势以及换流器交直流电压进行了详细的对比测量,仿真结果表明,将MMC分相封装并用小步长线路模型互联的建模方法是可行的,不仅能在一定程度上扩大仿真容量,而且不会对电路中的电气量造成明显影响。

2011 Vol. 35 (11): 85-90 [摘要] ( 89 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 22 )
91 彭建春 王怀智 江辉
三相输电系统中能流的可视化与机制特征

提出了一种三相输电系统中能流的可视化方法。首先采用相电压和相电流描述三相输电线周围的电场强度和磁场强度,并用坡印亭(Poynting)矢量确定空间任意点的电磁能流密度。再将电磁能流的密度作为木质棒的密度,用质点的密和疏分别表示木质密度的大和小,从而将沿三相输电线传输的不可见电磁能流用可见的木质棒(简称能流棒)形象地展现出来。仿真结果和能流棒的图像表明,正弦稳态三相线路整体传输的电磁能流不含经典定义的无功成分,只由波动的入射能流和波动的反射能流组成,且这2部分均呈螺旋状传播。与电路理论相比,电磁场理论能更深刻地揭示三相输电系统中电磁能量流动的底层机制和特征。

2011 Vol. 35 (11): 91-96 [摘要] ( 81 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 28 )
97 刘健 张志华 张小庆 赵树仁 宋晓林
配电网模式化故障处理方法研究

为充分发挥配电网模式化接线的优点并实现配电网故障处理与模式化接线的配合,提出对配电网采用模式化的故障处理方法,该方法利用变电站出线开关与分支线开关2级保护配合实现分支线或用户故障的就地切除。在此基础上通过对配电网各种典型接线模式特点的分析,分别建议了各种典型接线配电网在主干线或者电源点发生故障后的模式化故障处理步骤,包括:辐射状网、手拉手环状网、多分段多联络网、多供一备网、互为备用网、4?6接线网、双射网、对射网、双环网。指出只有结合模式化故障处理才能充分发挥模式化接线网架结构的优势。结合一些实例对所建议的模式化故障处理过程进行了详细说明。

2011 Vol. 35 (11): 97-102 [摘要] ( 95 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 48 )
103 董青迅 李兴源 穆子龙 顾威
基于近似熵的次同步谐振检测方法

提出了一种可实时检测次同步谐振(sub-synchronous resonance,SSR)的方法。首先采样电流信号,计算其近似熵(approximate entropy,ApEn);然后在连续时间区段上,观察近似熵的变化规律判断是否发生次同步谐振,还分析了近似熵的实时性、很好的抗干扰能力以及同时处理随机信号和确定性信号的能力等;最后在IEEE第1标准测试系统模型上进行仿真。仿真结果证明了基于近似熵的次同步谐振检测方法的有效性。

2011 Vol. 35 (11): 103-106 [摘要] ( 74 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 22 )
107 郑雅楠 周明 李庚银
基于信息熵的可用输电能力枚举评估方法

大规模电网的互联发展推动了可用输电能力(available transfer capability,ATC)的研究。状态枚举是处理ATC计算中大量不确定性的常规方法。在分析传统ATC枚举评估方法的基础上,在故障筛选环节引入熵权,将视在功率行为指标和电压-无功功率行为指标综合考虑,建立了主、客观相结合的状态排序筛选方法;将最优潮流模型应用到重复潮流法的每次潮流求解中,综合考虑系统的安全性与经济性;为了减少状态筛选带来的偏差,建立了基于最大熵原理的ATC发生概率计算模型,并引入ATC期望值和ATC不足概率作为评估指标。通过IEEE-14节点测试系统的仿真研究,验证了其在状态筛选合理性、计算精度和处理速度上的优势。

2011 Vol. 35 (11): 107-113 [摘要] ( 77 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 19 )
114 汪泉弟 褚旭 杨帆 魏欣
500 kV同塔双回紧凑型输电线路输电能力分析

为确定线路输电能力随相导线分裂根数、相间距、相导线对地高度等参数变化的规律,以500 kV同塔双回紧凑型输电线路为例,分析了输电线周围工频电场强度、工频磁场强度和坡印廷矢量的分布情况,并从电磁能量传输本质出发分析了在满足输电线路不全面起晕的条件下线路输电能力随各参数变化的规律。研究结果可为相关参数选择提供理论依据,为优化输电线路设计方案提供参考。

2011 Vol. 35 (11): 114-119 [摘要] ( 78 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 27 )
120 蔡国伟 孔令国 潘超 王建元 杨德友
基于频变特性的变压器谐波损耗分析

工业变频设备和高频装置的广泛应用导致电力系统谐波污染加剧,致使非线性负荷下的变压器损耗计算与分析备受关注。研究了谐波等值模型,修正了传统曲线拟合谐波损耗计算法,从涡流场角度分析模型准静态磁场中不同材料的磁扩散情况,归纳出其谐波频变特性。同时,考虑不同频率谐波下绕组的等效非线性参数和谐波损耗叠加计算,对谐波损耗进行修正。搭建了变频调速系统模型,通过各种方法的对比,验证了上述方法的正确性和有效性。

2011 Vol. 35 (11): 120-124 [摘要] ( 87 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 22 )
125 王佳明 刘文颖 李群炬 李静
基于多层次模糊综合评价模型的短路电流限制措施优化配置

提出了一种基于多层次模糊综合评价模型的短路电流限制措施优化配置方法。首先基于层次分析法建立限流措施方案评估的递阶层次结构关系图和多层次模糊综合评价模型;然后构建判断矩阵确定各层次间的权重;最后,引入模糊行为指标和隶属度函数综合考虑电网的短路电流水平、静态安全性、暂态稳定性和运行经济性。通过多层次模糊综合评价对各限流方案进行系统、全面、定量的决策。以京津唐电网为例进行了仿真计算,验证了该方法的可行性和实用性。

2011 Vol. 35 (11): 125-129 [摘要] ( 72 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 18 )
130 何鑫 李国庆
基于混沌内点法可用输电能力的计算

针对目前电力系统可用输电能力计算收敛速度慢、易早熟的问题,提出了一种将混沌优化与跟踪中心轨迹内点法相结合的混合求解算法。该算法利用混沌优化所具有的遍历性、随机性和规律性等特点跳出局部最优点,接近全局最优点;同时,利用跟踪中心轨迹内点法在最优点的邻域内局部寻优,从而达到全局寻优与局部寻优相结合。利用IEEE 30节点测试系统对可用输电能力进行仿真计算,并把仿真结果与其他方法进行对比分析,表明混沌内点算法具有较快的收敛速度和较高的求解精度。

2011 Vol. 35 (11): 130-135 [摘要] ( 69 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 21 )
136 王成亮 王宏华 徐钢
基于反向传播神经网络的发电机进相能力建模研究

提出一种基于反向传播神经网络(back propagation neural network, BPNN)的发电机进相能力建模新方法。该BPNN含2个隐层和1个输出层,以发电机有功和无功功率为输入,以发电机功角、电网电压为输出。以典型工况下的发电机进相运行试验结果作为训练样本和测试样本,建立了某600 MW发电机进相能力BPNN模型,从收敛精度最优出发,优化设计了模型的隐层数、神经元数、传递函数。建模实例表明,提出的建模方法精度高、泛化能力强,能有效克服传统分析方法的局限性,有推广应用价值。

2011 Vol. 35 (11): 136-140 [摘要] ( 74 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 29 )
141 张勇军 刘瀚林 朱心铭
地区电网感性无功补偿优化配置方法

提出地区电网进行感性无功补偿优化规划的思路和方法,建立了兼顾电压质量、投资成本和运行费用全网优化的地区电网感性无功补偿模型,以解决由于小水电等分布式电源大量接入时在小运行方式下地区电网无功过剩电压偏高的问题。结合某地实际电网,进行了感性无功优化计算,比较了所提方法与工程估算法、平均功率因数法等方法的结果。仿真结果表明,按照优化方案进行感性无功补偿配置后,该地区的无功电压水平显著改善,取得了较好的经济效益和社会效益。

2011 Vol. 35 (11): 141-145 [摘要] ( 69 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 31 )
146 冯永青
在线静态灵敏度分析软件在南方电网的应用

在线静态灵敏度分析是能量管理系统(energy management system,EMS)高级应用软件的重要组成部分。中国南方电网电力调度通信中心EMS中的在线静态灵敏度分析需要对5省区220 kV交直流混联电网的全模型进行计算,需要综合考虑5省区发电机组不同的物理响应和交直流电网的互相影响,并需要具有良好的计算收敛性。采用了考虑PV与PQ节点特性的交直流混联灵敏度算法来解决上述问题。考虑了准稳态发电机物理响应特性的算法可以给出交流元件之间的灵敏度和交直流元件之间的灵敏度。该软件已在中国南方电网电力调度通信中心EMS稳定有效运行3a以上,对于调度控制工作具有较强的实用性。

2011 Vol. 35 (11): 146-149 [摘要] ( 102 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 23 )
高电压技术
150 舒立春 尚宇 蒋兴良 胡琴 袁前飞 胡建林 张志劲
低气压下XP–160型绝缘子覆冰交直流闪络特性比较

低气压、污秽及覆冰共存的环境下绝缘子的电气性能将大为降低,国内外在该领域已进行了较多的研究,但是关于该环境下绝缘子在交、直流电压下闪络特性差异的研究却鲜见报道。作者在大型多功能人工气候室对7片串XP–160盘形悬式绝缘子进行人工覆冰闪络试验,研究了固体涂层法和覆冰水电导率法2种染污方式下气压和污秽对绝缘子串覆冰闪络电压的影响,得出了两者影响覆冰闪络电压的特征指数并对其进行分析。结果表明:气压对50%交流冰闪电压影响的程度大于直流,且不同染污方式下气压影响冰闪电压的特征指数略有差异;气压与污秽对冰闪电压的影响互相独立;污秽对交流冰闪电压的影响程度大于直流。

2011 Vol. 35 (11): 150-156 [摘要] ( 76 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 32 )
157 王彩雄 唐志国 常文治 郑书生 李成榕
气体绝缘组合电器尖端放电发展过程的试验研究

研究局部放电发展过程有助于对放电故障的严重程度做出准确的评估,给出合理的设备维修策略。尖端放电是发生在气体绝缘组合电器设备中的一种常见的典型局部放电故障,通过研究尖端放电发展过程中各个阶段的特高频局部放电检波信号的放电模式特征,给出了各放电发展阶段中放电特征参数随试验时间的发展变化规律,为该类型局部放电故障严重程度的诊断提供了依据。研究结果表明:对于尖端放电而言,放电幅值和放电次数随试验时间的延长表现出先增大后减小的趋势,正负半周上放电次数之比和正负半周上最大放电幅值之比随试验时间的延长表现出逐渐增大的趋势,放电次数的降低速度随放电相对幅值的增加越来越快。

2011 Vol. 35 (11): 157-162 [摘要] ( 60 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 25 )
163 雷鸣 刘刚 邱景生 赖育庭 刘毅刚 简淦杨
单芯电缆线芯温度的非线性有限元法实时计算

考虑电缆材料热性参数是温度的函数及忽略热量沿着线芯轴向传输所造成的线芯温度计算误差,为提高电缆线芯温度计算的精度,提出基于非线性有限单元法计算电缆导体的温度。研究电缆导体径向、轴向温度梯度以及热量扩散规律,分析运行电流、外界环境温度等因素对电缆线芯轴向、径向温度分布的影响。根据传热学原理,研究电缆热性参数随温度变化对电缆导体温度的影响,建立电缆导体温度计算三维非线性有限元模型,并通过实验数据对非线性有限元模型进行验证和修正。实验和有限元仿真的对比表明:忽略电缆热量沿着轴向传输以及热性参数的改变会造成线芯温度计算误差;所提出的电缆导体温度实时计算非线性有限元模型的有效性,为高温下运行电缆导体温度监测与负荷预测奠定了基础。

2011 Vol. 35 (11): 163-168 [摘要] ( 92 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 39 )
169 沈志恒 赵斌财 周浩 邓旭1 龚坚刚 姜文东 王灿灿 王武军 孙可 王东举
铁塔横担侧向避雷针的绕击保护效果分析

为评估在杆塔横担上安装侧向避雷针的防雷电绕击效果,提出建立三维的电气几何模型,计算侧向避雷针对导线的绕击保护距离,并总结了其安装和使用的规律。针对110~500 kV典型杆塔线路的计算表明:侧向避雷针能较好地保护杆塔附近的重点绕击危险区域,从而可以有效地降低线路的绕击跳闸率。研究还表明,侧向避雷针对导线的保护效果会受到针杆长度和安装位置的影响,针杆的长度应大于2m,并且尽量架设在避雷线保护角较大的导线横担上。实际工程的运行经验表明,侧向避雷针确实可以在输电线路上起到较好的防雷效果,其有效性已得到证明。因此,对于雷害严重的高杆塔、山区输电线路,在杆塔的横担上安装侧向避雷针是线路防绕击治理的有效途径。

2011 Vol. 35 (11): 169-177 [摘要] ( 75 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 28 )
178 王天健 吴振升 王晖 刘栋
基于最小二乘支持向量机的改进型GIS局部放电识别方法

利用最小二乘支持向量机(least square-support vector machine,LS-SVM)的方法识别气体绝缘组合电器局部放电的类型。在信号的快速分类后利用相位分布的局部放电特征谱图的特征参数作为LS-SVM识别放电类型的依据;信号快速分类处理部分主要包括信号时间-频率特性提取部分和模糊C-均值聚类2大部分,它们把信号的时间-频率点群分为由若干具有相似信号组成的信号子群。仿真实验表明该方法可有效地应对设备情况复杂的场合且有效回避传统神经网络识别受初始值影响较大、维数过高等一系列问题。

2011 Vol. 35 (11): 178-182 [摘要] ( 66 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 18 )
183 刘洪正 刘凯 孟海磊 黄振宁
±660 kV直流输电带电作业安全距离的试验研究

宁东-山东±660 kV直流输电示范工程是世界首条±660 kV电压等级直流输电工程,结合工程实际,在详细介绍试验条件的基础上,对各种工况下的带电作业安全距离进行试验研究,并根据不同作业位置安全距离的放电特性,结合线路相地过电压倍数,计算得到海拔2 000 m以下地区±660 kV直流输电线路带电作业最小安全距离和最小组合间隙。所得研究结论可为±660 kV直流输电线路上开展带电作业提供依据和技术支撑。

2011 Vol. 35 (11): 183-189 [摘要] ( 69 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 24 )
电力市场
190 卢志刚 许姣姣
电网等效模型的损耗分析及节点电价修正

从节点注入功率与损耗关系角度出发,在潮流计算的基础上,采用输电网等效模型,即将发电机和负荷节点均等效为独立电流源模型,基于电流叠加法得出各发电机和负荷注入功率与支路损耗的解析表达式。在此基础上,推导了各注入功率与全网网损微增的关系,并与转置雅克比矩阵方法进行对比,将其应用于各节点电价的计算中,清晰地描述了考虑损耗时节点电价的构成。IEEE9节点算例结果表明该方法是正确和有效的。

2011 Vol. 35 (11): 190-194 [摘要] ( 68 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 28 )
195 李如琦 苏浩益 王宗耀 邓国良 陈铁洲
基于启发式最小二乘支持向量机的中长期电力负荷预测

针对中长期负荷预测,提出了基于年负荷总量、年负荷增长量、年负荷增长率、年负荷增长加速率、年国内生产总值等5个指标的启发式最小二乘支持向量机中长期负荷预测模型。首先,通过核函数将低维输入变量空间映射到高维特征空间,建立核偏最小二乘回归模型,拟合出单位国内生产总值电耗;然后以单位国内生产总值电耗为启发式算子,在历史负荷数据的基础上合理假设待预测年的负荷总量,利用启发式算子反推出该负荷值对应的年国内生产总值,形成支持向量机扩展训练样本,将支持向量机外推预测转化为内插求值。最后,用训练好的支持向量机求出预测结果。实际算例的结果表明,所提出的方法预测精度较高,具有较强的可行性和实用性。

2011 Vol. 35 (11): 195-199 [摘要] ( 101 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 27 )
200 舒隽 张丽娟 张粒子 张晶 王宣元
发电权竞价交易的两阶段方法

目前,我国集中竞价模式的发电权交易一般都以撮合定价为结算依据。但在考虑电力系统的网络安全约束时,现有的发电权交易模型难以充分计及撮合定价的相关规则,可能导致最终的结算关系不完全合理,市场的公平性受到影响。针对这一问题,提出了发电权交易的撮合匹配模型,并以此为基础提出一种求解发电权交易的两阶段方法。该方法以现有发电权交易阻塞管理模型的优化解作为初始撮合匹配对,采用所提出的发电权交易撮合匹配模型对初始撮合匹配对进行优化调整,得到符合撮合定价相关规则的最优撮合匹配对。运用IEEE 30节点系统算例对上述方法的有效性进行了验证。

2011 Vol. 35 (11): 200-205 [摘要] ( 65 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 29 )
206 常向伟 张有兵 曹一家 张颖
市场环境下分时电价对系统最优负荷备用容量的影响分析

电力市场采用分时电价后,每个时段的负荷量将发生变化,同时会对负荷缺电成本以及可中断负荷赔偿费用产生影响,进而影响系统可靠性以及备用购买情况。针对分时电价对负荷缺电成本以及可中断负荷赔偿费用的影响,以每个时段的购买备用容量社会成本最小为目标,采用概率方法建立了计及分时电价影响的系统动态负荷备用购买模型,并通过算例对不同时段的最优负荷备用购买情况进行了研究。结果表明,社会成本在低谷时段较分时电价实施前有所增加,而高峰时段则有所减少。同时可中断负荷受分时电价影响,其购买量在低谷时段降为最低,高峰时段则为最多,所建模型可以较好地反映分时电价对负荷备用容量购买情况的影响。

2011 Vol. 35 (11): 206-211 [摘要] ( 77 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 26 )
自动化
212 曾耿晖 蔡泽祥 陈桥平 刘为雄
同塔双回线路接地故障零序电流分布特性分析

分析了不同运行方式、零序互感强弱及不同故障位置下同塔双回线路外部接地故障和内部接地故障时零序电流的分布规律。外部接地故障主要考虑了同塔双回线路零序阻抗不同的影响,内部接地故障则主要考虑了双回线路并列运行、一回线路充电热备用、一回线路接地挂检等运行方式下零序互感及故障位置的影响。由于同塔线路间零序电流同向流动的“零序助磁”与反向流动的“零序去磁”效应,造成零序电流分布规律的异变,极端情况下将导致零序电流I段保护的超越。结合广东电网实际算例,提出了避免零序电流I段保护超越的整定措施,零序I段的整定应考虑运行方式、互感强弱及故障位置的综合影响,以避免同塔线路故障,相邻健全线路零序电流I段受互感影响而超越误动。

2011 Vol. 35 (11): 212-217 [摘要] ( 88 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 40 )
218 黄河清 宋晓华 张哲 牛四清
一种面向多安全区的新型调度服务总线互联技术

提出一种基于电力系统安全隔离装置实现多通信协议信息交换及负载均衡的方法,通过在安全隔离装置的两端设置组件接口模型,使得在安全I区和III区的应用系统只需要开放合适的应用服务,不需要任何编码工作,就能通过该接口把消息通过文件的方式传送到III区或者I区的相应请求端,并支持多组安全隔离装置的并发访问,提高系统的运行效率。

2011 Vol. 35 (11): 218-221 [摘要] ( 82 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 22 )
222 丁慧霞 滕玲 许高雄 马乐
用于电力光纤到户的光纤复合低压电缆接续技术研究

光纤复合低压电缆(optical fiber composite low-voltage cable)接续技术是实现电力光纤到户及智能小区建设的关键技术之一。针对OPLC接续特点提出了光电安全分离、光纤接续及保护、电缆连接及保护等技术要求;全面分析比较了光纤接续技术的特点,建议电力光纤到户建设实施的中间节点应采用光纤热熔连接,OPLC终端可采用冷接技术制作快速连接头。最后根据电力光纤到户的不同接续场景提出接续技术的整套应用方案。

2011 Vol. 35 (11): 222-227 [摘要] ( 65 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 24 )
228 梁睿 王洋洋
基于直觉模糊集的单相接地故障综合选线方法

小电流接地系统单相接地故障的情况复杂,且影响接地选线准确性和可靠性的因素较多。为了更充分地利用故障的信息,弥补传统模糊综合选线方法不能完整表达故障选线小电流接地系统单相接地故障的情况复杂,且影响接地选线准确性和可靠性的因素较多。为了更充分地利用故障的信息,弥补传统模糊综合选线方法不能完整表达故障选线全部信息的不足,提高选线的成功率,提出了基于直觉模糊信息集成的综合选线方法。首先根据接地故障零序电流的特征确定故障特征隶属度和非隶属度,然后依据接地故障类型确定综合选线法中各方法的权重系数,在此基础上建立了基于直觉模糊信息集成的综合选线方法模型,并在10 kV高压实验室进行了模拟单相接地故障实验,用MATLAB软件编程处理得到的故障录波数据,选线结果表明该方法能对各种类型的单相接地故障准确选线,并能克服单一选线方法造成误选的不足。

2011 Vol. 35 (11): 228-234 [摘要] ( 82 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 30 )
 
 
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