湖南电力

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1. 基于人工智能赋能的新型电力系统关键技术综述

段俊峰, 李晨坤, 姚文轩, 郭思源

湖南电力 2024, 44 (1): 1-10. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2024.01.001

摘要（222）

PDF （5512KB）（397）

基于人工智能技术对推动新型电力系统智能化的重要作用,综述人工智能在新型电力系统中的应用现状、技术挑战和未来发展方向。首先,介绍新型电力系统的特点和需求。然后,讨论人工智能在新型电力系统中的关键应用领域,包括大电网安全稳定与控制、源网荷储一体化协同分析、电力系统智能运检与管理,以及主动配电网与微电网等。最后,分析人工智能在新型电力系统中面临的技术挑战并提出相关建议。

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2. 基于Simulink与COMSOL联合仿真的MOS场效晶体管瞬态特性分析

高兵, 王帅, 钟永恒, 孙雅森, 张尚琛, 周婕

湖南电力 2022, 42 (5): 1-7. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2022.05.001

摘要（237）

PDF （5562KB）（386）

功率器件是电力电子系统中的薄弱环节之一,其失效具有明显的多尺度特征,构建能够考虑功率器件多尺度特征的瞬态模型对器件状态监测与老化评估具有重要意义。以MOS场效晶体管(metal-oxide-semiconductor field effect transistor,MOSFET)为研究对象,构建了功率器件Simulink与COMSOL场路联合仿真模型,选取以导通电流和导通压降为模型交互信息,实现器件开关信息和宏观物理信息交互作用的器件瞬态特性分析。在此基础上,分析功率器件芯片处均温(壳温)、芯片上表面均温(结温)、导通压降、芯片电阻、焊料层最大位移。结果表明,所构建模型能够有效反映器件开关特性和宏观场间的交互,为器件数字孪生模型奠定基础。

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3. 基于深度学习的无人机巡检架空输电线路金具锈蚀缺陷检测方法

张家盛, 梁进兴

湖南电力 2022, 42 (5): 75-78. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2022.05.013

摘要（188）

PDF （3274KB）（321）

为了提升架空线路无人机巡检效率,提高架空线路金具锈蚀缺陷智能检测效率,提出了一种基于深度学习的巡检架空线路销钉缺陷检测方法。由于架空输电线路的金具锈蚀缺陷智能检测存在环境背景大、目标小、拍摄角度和拍摄光线差异大等特点,采用图像预处理算法拓充数据集,将MobileNet替换YOLO的主干特征提取网络来提升算法的泛化能力和鲁棒性,并用实际巡检图像进行实验测试。测试集验证中,当置信度阈值取0.5时,P为0.92、R为0.84、A_P为91.34%。结果表明,此方法对架空线路金具锈蚀缺陷有较好的检测效果,可以给设备健康状态评估提供参考。

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4. 光伏直驱空调同步空间矢量调制算法研究与实现

林宝伟, 杨茂涛, 曾文伟, 赵志刚, 林京

湖南电力 2020, 40 (4): 1-6. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2020.04.001

摘要（214）

PDF （3528KB）（316）

本文对光伏直驱空调同步空间矢量调制(SVPWM)算法进行研究,给出同步调制的实现方案,并通过仿真验证该同步调制实现方案的有效性。最后通过在永磁同步电机矢量控制系统中应用SVPWM调制,验证了该调制方法在低开关频率的闭环控制中的稳定性。

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5. 基于有限元电磁仿真的电缆短路电动力计算

徐斌兵, 陈梓尧, 刘宇彬, 雷佳成, 秦睿, 杨鑫

湖南电力 2023, 43 (1): 23-29. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2023.01.004

摘要（115）

PDF （6715KB）（237）

当电缆线路发生短路故障时,在短路电动力的作用下,会对电缆支架及金具的机械性能造成威胁。传统计算电缆短路电动力的方法为公式法,公式法只能计算最大短路电动力,存在求解对象单一、无法体现力随时间变化等局限性。采用基于电磁耦合的有限元计算方法,建立电缆短路电动力有限元计算模型;基于麦克斯韦电磁理论和高斯散度定理,对电缆进行瞬态电磁场分析,得到电缆上的短路电动力随时间变化情况。与公式法计算结果进行对比,仅有2.11%的误差。研究结果表明,基于有限元电磁仿真的短路电动力计算方法,能直观得到短路期间各个时刻电动力的分布情况和振动频率。可将有限元电磁仿真的电动力计算方法运用至其他故障类型的短路分析中。

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6. 分布式储能在配网中的应用及其经济性评估

赵玉婷, 吕当振, 万代, 赵永生

湖南电力 2022, 42 (5): 53-59. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2022.05.009

摘要（160）

PDF （1120KB）（228）

针对配网分布式储能电站研发及应用现状,分析配网分布式储能电站应用场景和价格体系,提出配网分布式储能电站定址选容原则;建立配网分布式电站经济性评估数学模型,结合配网分布式储能电站实例进行了经济性评估,提出提升配网分布式电站综合效益的建议。

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7. 锂离子电池组均衡电路设计与仿真

朱浩, 廖红辉, 鄂加强, 邓元望

湖南电力 2022, 42 (4): 28-32. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2022.04.006

摘要（142）

PDF （3032KB）（226）

在储能电站和纯电动汽车等应用场景中,电池单体以串并联的方式集成在电池包内部,电池组在使用的时候会产生相互间不一致的现象,这种不一致会影响电池寿命与续航里程。为此,设计了电池模块内部与模块之间的均衡拓扑电路,并对所设计电路均衡原理进行分析;在Simulink/Simpowersystem系统中搭建了能量转移模型及模块内均衡模型,对均衡拓扑结构进行了仿真。结果表明,所设计的均衡系统能够实现电池能量均衡。

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8. 火电机组在线能耗监测模型的分析研究

聂涛, 邵峰, 杨文正, 何新荣, 王忠熬

湖南电力 2023, 43 (2): 60-65. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2023.02.010

摘要（90）

PDF （1192KB）（215）

由于火电机组在线能耗监测现场测量条件和仪表测量精度的限制,在线能耗监测的系统给出的煤耗通常会有较大的误差。为解决该项技术难题,引入电厂热经济性状态方程来动态求解汽轮机热耗率,应用能质平衡思想建立全系统热力系统汽水分布矩阵方程;同时研究锅炉效率的动态波动特性,重点分析煤质、灰渣以及散热等影响因素,建立排烟热损失、固体未完全燃烧热损失、散热损失的理论计算模型;对于厂用电率动态计算,重点放在电度表的精度和给出厂用电公用部分的分摊方法。结合性能试验验证机组能耗模型的在线计算精度,试验结果表明该火电机组能耗在线计算监测模型能够满足ASME标准的精度要求。

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9. 1 000 MW机组给水泵汽轮机轴封系统故障分析及处理

余兴刚, 魏海峰, 朱太春, 郭绪宏, 蒋伯华

湖南电力 2022, 42 (5): 119-122. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2022.05.021

摘要（83）

PDF （1475KB）（214）

某新建燃煤电厂1 000 MW机组采用1台100%锅炉最大连续出力容量的汽动给水泵,调试期间该机组给水泵汽轮机轴封系统出现轴封蒸汽带水和给水泵侧轴封管道异响的故障。通过调整与分析,发现造成上述故障的原因为轴封回汽管道安装方式设计不合理和凝汽器内轴封蒸汽管道套管安装不完善。采取在轴封回汽管道最低点处加装疏水水封筒、在凝汽器内轴封蒸汽管道上加装保温的措施,成功排除了给水泵汽轮机轴封系统的故障。

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10. 电动汽车电池组绝缘监测方法研究

邓元望, 尹会春, 鄂加强, 刘帅, 朱浩

湖南电力 2023, 43 (1): 46-49. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2023.01.008

摘要（135）

PDF （3081KB）（209）

随着电池组储能需求的持续增加,电压平台也随之升高,对高压系统绝缘性能的实时监测显得越发重要。对几种常用的绝缘电阻检测方法进行深入地研究分析,提出平衡-非平衡电桥的绝缘电阻检测方法,利用Multisim搭建整车绝缘仿真模型,对平衡-非平衡电桥的绝缘电阻检测方法进行可行性分析。结果表明该方法检测绝缘电阻的模型是可以实现的,能满足电动汽车的要求,为电池管理系统设计提供支持。

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11. 一起线路高阻接地故障引起的主变越级跳闸事故分析

尹超勇, 徐浩, 许立强, 李辉

湖南电力 2020, 40 (4): 51-54. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2020.04.012

摘要（142）

PDF （2720KB）（209）

线路发生高阻接地故障时,由于故障特征不明显,难以实现单端电气量的保护装置全线可靠速动,甚至可能无法识别出故障。文中介绍了一起110 kV 线路单相高阻接地故障,对故障后相关线路、主变压器的保护动作进行了详细分析,指出了故障原因,得出了非稳定性和稳定性高阻接地故障时保护装置都可能拒动,其选择性、灵敏性都难以满足要求的结论。

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12. 变电站高压电气设备的可靠性研究方法综述

马兆兴, 陈昊, 唐毅, 沙浩源, 蒋旻奕

湖南电力 2023, 43 (2): 53-59. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2023.02.009

摘要（133）

PDF （1104KB）（209）

基于变电站高压电气设备可靠性研究,介绍高压电气设备可靠性研究的发展历程,讨论常用电气设备的可靠性分析方法,比较解析类和模拟类等方法的优缺点,分析最佳应用场合,研究复杂系统下的组合法和状态法,对基于多种方法交叉融合的未来可靠性分析研究趋势进行展望。

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13. 变电站锂电池并联系统与级差配合研究

赵文钦, 肖辉, 张茂林, 李逸航, 龙飞宇, 文章

湖南电力 2022, 42 (4): 23-27. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2022.04.005

摘要（135）

PDF （2129KB）（208）

直流系统作为变电站供电系统的最后屏障,其供电可靠性直接影响整个变电站运行状况。基于某220 kV变电站中使用磷酸铁锂电池替代原有铅酸电池方案,分析磷酸铁锂电池特性、应用优势及可行性,研究该直流系统拓扑结构,同时计算升级改造后直流系统的短路电流。根据计算结果,参考断路器脱扣曲线,分析了其级差配合的合理性,指出现有直流系统断路器与熔断器的缺陷,为直流系统进一步升级改造提供依据。

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14. 有机污秽浸润对甲基二氧化硅超疏水涂层防污闪性能的影响

王晟伍, 邹乔戈, 李黎, 陈俊武, 谢毅

湖南电力 2023, 43 (2): 3-7. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2023.02.001

摘要（81）

PDF （3667KB）（201）

有机污秽沉积并浸润于甲基二氧化硅超疏水涂层表面,将导致涂层的自清洁性能下降,进而导致涂层在脏污湿润环境条件下的绝缘强度下降。目前尚且缺少关于有机污秽浸润对于甲基二氧化硅超疏水涂层表面绝缘强度影响特性的研究。基于此,制备具有绝缘性能的甲基二氧化硅超疏水涂层样品,使用烷烃类有机物进行不同程度和方式的浸润后,为反映绝缘强度,测量了涂层样品在脏污湿润条件下的泄漏电流幅值。结果表明,在试验条件下,将有机污秽浸润面积增大至3倍时,甲基二氧化硅超疏水涂层表面泄漏电流幅值升高50%以上;增大有机污秽位置的分散程度,涂层泄漏电流幅值下降了16%左右。重度有机浸润的试验条件下,甲基二氧化硅超疏水涂层水滴静态接触角和滚动角分别下降10°和增大7°以上。

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15. 基于母线电压相量采集的配网合环潮流算法

陈成功, 朱育兰, 庞沐禅

湖南电力 2023, 43 (2): 102-107. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2023.02.017

摘要（76）

PDF （2555KB）（201）

传统的依赖电网建模和参数准确性的计算方式并不适用于配网合环潮流计算,针对此问题提出一种基于母线电压相量采集的配网合环潮流算法,在满足计算精度的前提下,可以便捷地实现配网合环潮流在线计算。根据该算法开发的在线计算模块使用效果良好,并用实例验证了该算法的有效性和实用性。

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16. 风力发电机组叶片扫塔原因分析及预防措施

罗雁飞, 肖长远, 孙茂文, 罗胜曦, 张华炼

湖南电力 2023, 43 (1): 116-120. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2023.01.020

摘要（246）

PDF （4564KB）（197）

近年来,国内发生了多起风力发电机叶片扫塔故障,严重影响风电机组安全运行,同时也造成了大量的经济损失。从净空设计、吊装维护、叶片质量、机组运行控制、场址适应性、仿真还原等方面对某风场叶片扫塔故障原因进行分析,确定风场叶片扫塔由湍流超限、负切变、叶片安装角错位共同导致,并针对不同扫塔原因给出预防措施,为新机型净空设计提供一些建议。

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17. 直流电源系统环网故障危害分析

曹文彬, 罗威, 陈瑞珍

湖南电力 2022, 42 (4): 110-114. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2022.03.022

摘要（110）

PDF （1165KB）（196）

环网故障是直流电源系统绝缘故障的常见形式之一。分析环网故障产生的原因、类型和危害,结合直流电源系统等效电路,着重从电路结构的角度阐述各种环网故障的电压表现形式,揭示环网故障危害的本质。最后根据环网故障的物理现象,给出判断环网故障的具体操作方法。

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18. 基于声信号和一维卷积神经网络的绝缘子污秽度监测方法研究

李振华, 李浩, 黄景光, 张磊, 吴琳

湖南电力 2022, 42 (4): 18-22. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2022.04.004

摘要（140）

PDF （2465KB）（190）

针对高压输电线路污秽绝缘子放电模式监测,设计一种新型的一维卷积神经网络结构(1D-CNN),提出一种基于声发射信号和1D-CNN的污秽绝缘子放电模式监测方法。将实验室采集到的不同放电状态下的声发射信号经过预处理后,利用卷积神经网络对放电信号样本进行自适应特征提取和特征降维,以减少训练模型参数和计算量,最终使用Softmax函数对预测结果进行分类。识别结果表明模型能够达到99.84%以上的识别率,减少了传统绝缘子污秽度监测方法中人工对数据进行预处理的过程,可有效应用于污秽绝缘子放电模式监测任务。

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19. 复杂地形全方位模块化速装绝缘塔平台的设计与应用

白剑锋, 雷冬云, 肖丽勇, 李金亮

湖南电力 2022, 42 (4): 64-69. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2022.04.013

摘要（104）

PDF （4301KB）（184）

配网供电可靠性要求越来越高,全地域不停电作业的开展已刻不容缓,为了适应不同地形下的配电带电作业环境,对比分析常见带电作业绝缘平台的优缺点,设计一个复杂地形全方位模块化速装绝缘塔平台。该装置包含塔主体、抱箍装置、辅助平台和工作平台,采用模块化塔段、倒装式或旋转式安装、依托混凝土电杆固定的设计,实现快拆快装、多用途和重载荷三大主要功能要求,适应复杂多变地形下的10 kV架空配电线路带电作业环境,解决常用绝缘平台在农村地区存在安装连接困难、对地面平整度要求高、应用场景小等难题。

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20. 新能源场站网源协调技术问题研究

刘辉, 谢伟, 李诚帅, 郭绯阳

湖南电力 2022, 42 (4): 81-84. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2022.04.016

摘要（105）

PDF （2350KB）（184）

构建新型电力系统,需解决新能源机组所固有的弱支撑性和低抗扰性对电力系统稳定性造成的影响,提高新能源电站的涉网性能。基于现场涉网试验数据,对新能源电站的电能质量、有功无功控制性能、SVG性能、故障穿越性能以及电网适应性等涉网性能试验结果进行统计分析,指出故障穿越性能及电网适应性测试项目为当前新能源场站网源协调管理工作的薄弱点,同时也应是未来一段时间内的重点工作。对典型的故障穿越及电网适应性问题进行了汇总分析,并从管理层面和技术层面提出相应的对策,为电力系统的转型发展提供支撑。

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21. 湖南电网风力发电能力监测及管理研究

陈浩奇, 吴宇翔, 樊嘉宏, 钱军, 陈斌, 朱蜀, 张劲帆

湖南电力 2023, 43 (2): 97-101. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2023.02.016

摘要（161）

PDF （4797KB）（178）

针对湖南电网风力发电能力监测技术现状和存在的问题,提出基于异常数据识别的风力发电能力监测算法和系统架构,通过历史数据验证算法可行性,起到实时监测风电场发电能力、自动检测识别风电场异常数据的作用。基于监测系统,提出配套管理建议,科学指导湖南电网风电管理,有助于提高风电电源支撑能力、推动风电抗冰技术发展。

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22. 垂直敷设方式下电力电缆电磁-流体-温度场研究

瞿波, 杨俊涛, 李鑫, 项兴尧, 舒胜文

湖南电力 2023, 43 (2): 24-31. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2023.02.005

摘要（84）

PDF （4304KB）（174）

温度分布是决定电力电缆能否安全稳定运行的关键因素之一,主要受载流量、敷设方式及运行环境等影响。为研究垂直敷设方式下的电缆温度分布特性,首先以高层建筑电缆竖井为研究对象,构建简化的三维电缆竖井多物理场仿真模型,采用有限元法计算电缆竖井内部流体及温度分布情况,分析温度变化规律。其次,对比研究载流量及防火封堵材料等因素对电缆温度分布的影响。研究结果表明:相比于水平敷设方式,垂直敷设电缆温度更易受电缆竖井内部空气流动的影响,空气流动导致电缆不同部位的温度分布差异较大;而负载电流升高及添加防火封堵材料则会造成电缆温度的局部升高及不同楼层间电缆温度分布规律的变化。

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23. 一起直流系统接线错误引起的接地故障分析

陈瑞珍, 谢智浩, 高体攀, 王晓, 陈智龙

湖南电力 2020, 40 (4): 47-50. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2020.04.011

摘要（154）

PDF （1915KB）（171）

变电站的直流系统为站内保护、信号、控制等装置提供电源,是保障继电保护正确动作的重要部分,直流系统接地可能导致站内保护装置误动,影响电力系统的安全运行。针对某换流站在进行蓄电池组检修时发生的直流母线负极金属性接地现象,分析故障原因,对直流系统的竣工验收、检修工作提出建议。

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24. 基于IGBT器件的大功率高压直流断路器数字驱动的设计

曾进辉, 樊杨杰, 何东, 刘湘, 廖晓斌

湖南电力 2022, 42 (5): 8-15. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2022.05.002

摘要（158）

PDF （5057KB）（170）

针对大功率多开关的应用场合,提出一种新的基于现场可编程门阵列(field programmble gate array,FPGA)高效并安全更可靠的多功能绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)数字驱动器,该驱动器能利用全面的IGBT状态检测电路、多路信号故障检测和保护电路。多开关、大功率10 kV/5 kA的断路器试验,验证了该驱动器能保证IGBT实现均压均流、温度检测等功能有效性,仅用6.4 μs实现同时关断的功能,使IGBT开关过程得到优化,保障整个断路器的安全可靠。

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25. 屏蔽金具对混合式直流断路器多断口串联机械开关电压分配的影响与优化

王华清, 黄道春, 双明镜, 李慧鹏, 陈鑫, 邱逸群

湖南电力 2022, 42 (4): 1-6. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2022.04.001

摘要（142）

PDF （2403KB）（169）

为研究屏蔽金具对混合式直流断路器多断口串联机械开关电压分配的影响,为混合式高压直流断路器多断口串联快速机械开关的均压设计提供支撑,建立典型±200 kV混合式直流断路器模型,采用静电场仿真对电力电子模块、能量吸收模块和屏蔽金具对快速机械开关断口间电压分配特性的影响进行分析,得到了屏蔽金具的结构参数与布置方式对断口电压分配特性的影响规律。研究结果表明,屏蔽金具对断口间电压分配的影响最大,顶层屏蔽罩采用全封闭结构、降低顶层屏蔽罩与快速机械开关单元之间的距离等方法能够有效改善断口间的电压分布。基于仿真结果,从均压设计角度对±200 kV混合式直流断路器的屏蔽金具结构参数与布置方式进行了优化,优化后的高压侧断口承担电压比例从59.97%降低至52.32%,表明了优化措施的有效性。研究结果可为混合式直流断路器用多断口串联机械开关的均压方案设计提供参考。

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26. 基于磁絮凝-电催化氧化组合工艺的变电站事故油池废水处理

万涛, 车垚, 刘恒, 赵瑞敦, 朱巧云, 项晶晶, 张垒

湖南电力 2022, 42 (5): 69-74. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2022.05.012

摘要（111）

PDF （2729KB）（168）

针对变电站事故油池废水含有大量矿物绝缘油的特点,采用磁絮凝-电催化氧化组合工艺处理,对比磁絮凝与常规絮凝处理含油废水絮凝效果,重点研究电催化氧化工艺参数对含油废水中油去除率的影响。动态模拟试验结果表明,该组合工艺对变电站事故油池含油废水有较好的处理效果,油、化学需氧量、浊度和氨氮的去除率分别为96.99%、85.98%、90.85%和78.86%,出水水质达到《污水综合排放标准》一级标准要求。

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27. 基于改进型加权电流控制的LCL型并网逆变器控制策略

凌志勇, 周志飞, 李圣清, 姚鸿德

湖南电力 2023, 43 (2): 39-45. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2023.02.007

摘要（115）

PDF （4395KB）（167）

针对传统加权平均电流(weighted average current, WAC)控制策略未考虑数字控制延时使系统出现相位滞后而导致系统带宽减小、鲁棒性差的问题,提出了基于准比例谐振控制和超前补偿器结合的WAC控制策略。首先,引入电容电流反馈,抑制反向谐振峰;其次,在逆变桥传递函数处串联超前补偿器,提高系统的相位裕度;最后,应用准比例谐振控制器作为电流调节器,提高基频增益、降低系统的静态误差。经仿真验证,所提控制策略对弱电网具有良好的适应能力,并网电流谐波畸变率从1.84%降低到0.26%,增强了系统的鲁棒性、改善了并网电流的质量。

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28. 基于粒子群优化算法支持向量回归预测法的大电网电压稳定在线评估方法

李帅虎, 赵翔, 蒋昀宸

湖南电力 2022, 42 (5): 22-28. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2022.05.004

摘要（156）

PDF （2746KB）（164）

提出基于粒子群优化算法支持向量回归预测法(particle swarm optimization support vector regression, PSO-SVR)的大电网电压稳定在线评估方法,将传统基于深度神经网络(deep neural networks,DNN)模型的电压稳定评估方法改进为PSO优化过的SVR模型,对阻抗模裕度指标进行预测。该方法利用了SVR模型具有学习能力强、泛化错误率低的优点,在小样本的情况下也可以很好地学习到样本中的特征。同时克服SVR模型对于参数调节和函数选择非常敏感的问题,利用PSO算法对SVR模型的超参数进行优化选择,可以让SVR模型更好地学习到电网运行数据和阻抗模裕度值之间的非线性关系。最后,该方法在IEEE 118节点系统进行验证,并与基于DNN模型的评估方法进行比较,验证了其精度水平高于基于DNN模型的方法。

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29. 基于多点温度的变压器绕组无损识别方法

丁晓飞, 郭劲, 唐浩龙

湖南电力 2023, 43 (1): 41-45. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2023.01.007

摘要（100）

PDF （4292KB）（162）

为保障公平的市场竞争机制,杜绝铝绕组变压器冒充铜绕组变压器而影响电力系统运行安全稳定性,进行变压器绕组材质识别具有重要意义。为避免变压器结构损坏,准确有效地识别绕组材质,提出一种基于多点温度的变压器铜铝绕组材质无损识别方法,根据电阻系数法结合多个测试点结果对绕组材质进行判别。实际铜绕组变压器和铝绕组变压器的实验结果表明所提方法准确、有效,可进一步推广至大规模工程实践。

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30. 工业负荷参与电网互动的调控性能综合评价方法

刘汗清, 沈阳武, 廖思阳, 雷肖, 乐绪鑫, 孙杰懿, 陈雅玲, 徐箭

湖南电力 2023, 43 (1): 35-40. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2023.01.006

摘要（143）

PDF （4505KB）（160）

为了全方位评价工业负荷参与电网调控的性能,构建工业负荷参与电网调控的综合评价指标体系,包含潜力评估、经济效果评估与控制效果评估三方面;提出主客观相结合的评价指标计算方法,可以合理地计算指标组合权重;将评价体系应用于三类典型工业负荷中,并验证评价指标与所提分析方法的有效性。

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31. 并网型风光氢储微电网容量优化配置

赵娜, 张莲, 王士彬, 李多, 黄伟

湖南电力 2023, 43 (4): 48-55. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2023.04.007

摘要（79）

PDF （1469KB）（160）

单一类型的储能设备难以兼顾多种类型储能设备的优势,而混合储能系统能够综合不同类型储能介质的技术与经济优点。针对在并网模式下蓄电池和氢储能的混合储能的优化配置问题,以经济性和环保性为目标函数,选择各分布式电源的数量为设计变量,采用层次分析法解决多目标权重问题,采用粒子群算法求解微电网容量优化配置,通过经济性和评价指标分析对比不同储能配置方案。结果表明,混合储能的成本比单一的蓄电池和氢储能分别降低了2.46%、10.02%,自平衡率比单一蓄电池和氢储能分别提高了7.65%、23.89%,冗余度比单一蓄电池和氢储能分别降低了19.00%、38.16%。

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32. 电再生离子交换技术在氢电导率在线测量中的应用

顾振洋, 李利民, 何宇宁, 孙继辉, 李承浩, 董为虎, 戴鑫, 杨杰利

湖南电力 2022, 42 (5): 64-68. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2022.05.011

摘要（81）

PDF （2409KB）（159）

常规氢电导率在线测量方法采用阳离子交换树脂柱进行前处理,当阳离子交换树脂失效后需要进行再生处理,该项工作不仅消耗人工,还容易引入交换柱附加误差,降低氢电导率测量的准确性。为解决上述问题,将电再生离子交换技术应用于氢电导率在线测量,在后续维护工作中不需要再生或更换树脂,实现了氢电导率的连续在线准确测量。电再生离子交换技术在氢电导率在线测量的应用结果表明,该技术可以大量节省人工,提高氢电导率在线测量的准确性和连续性。

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33. 550 kV大电流融冰开关平衡性能的设计与校核

吴上, 唐雪平, 王春华, 马伟君, 吴奇钢

湖南电力 2022, 42 (4): 56-59. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2022.04.011

摘要（92）

PDF （1884KB）（159）

550 kV线路融冰开关安装在户外,当高压输电线路需进行融冰处理时,融冰开关很可能也处于覆冰状态,因此满足不同工况的平衡性能设计非常重要。根据融冰开关技术参数要求,对550 kV大容量融冰开关的结构进行设计,并在此基础上对融冰开关不同工况下的平衡性能进行设计与校核。试验结果表明,该550 kV大电流融冰开关的平衡性能满足正常操作及20 mm厚度覆冰工况下的操作要求,具有普遍适用性。

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34. 基于超级电容电池的移动储能车研制

吴传平, 周天念, 刘毓, 朱鸿章

湖南电力 2023, 43 (2): 66-70. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2023.02.011

摘要（102）

PDF （5822KB）（156）

针对采用超级电容电池的新型移动储能车,介绍超级电容电池特性、移动储能车结构和超级电容电池组装方案,提出储能功率变换器的控制方法和工作模式,设计装备的消防系统,对超级电容电池移动储能车进行了功能测试。测试结果表明,超级电容电池移动储能车在并网时充电、放电及孤岛模式下均运行良好,能量转换效率高,具有较好的应用前景。

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35. 超临界二氧化碳圆腔自然对流流动传热研究

叶茂菁, 吴天宇, 刘铠瑞, 王利民, 车得福

湖南电力 2023, 43 (4): 1-8. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2023.04.001

摘要（86）

PDF （4176KB）（154）

水平流动的超临界二氧化碳(S-CO₂)在加热或冷却条件下会发生流动分层现象,从而导致管内顶部和底部发生不同的传热现象。为研究垂直流动方向上浮升力驱动下的流动传热行为,基于二维圆腔的物理模型,研究了S-CO₂自然对流发展过程及压力、管径、温度区间对发展过程的影响。结果表明:远离拟临界温度区间的流动传热发展过程相较于拟临界温度区间相对稳定;在拟临界温度区间内,压力越大,传热发展过程越快;在拟临界温度区间内,管径越大,传热达到稳定的时间越长,主流区在发展的初始阶段越剧烈。

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36. 弱电网下LCL并网逆变器控制设计

曾麟, 朱赞, 徐勇, 向运琨, 何哲

湖南电力 2023, 43 (2): 90-96. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2023.02.015

摘要（90）

PDF （3180KB）（150）

当分布式发电(DG)单元与弱电网系统互连时,受电网阻抗摄动的影响,并网后DG单元的性能降低,甚至产生不稳定。基于μ方法设计了并网电流反馈控制器,为了对并网的有功电流分量和无功电流分量解耦,建立多输入多输出系统模型。将低频并网电流dq解耦要求与稳态误差、超调量等指标一起转化为闭环系统控制器设计问题,最后基于μ方法设计一种鲁棒的反馈控制器。仿真结果表明,该控制器保证了系统在弱电网电感摄动时的鲁棒稳定性和鲁棒性能,实现了并网电流的d分量和q分量的解耦。

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37. 可再生能源大规模制氢系统最优效率控制方法

孟鑫, 陈茂林, 王雄正, 杨浩冉

湖南电力 2023, 43 (3): 2-8. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2023.03.001

摘要（112）

PDF （7877KB）（145）

利用可再生能源大规模制取氢气是实现可再生能源消纳和平抑波动的重要技术手段,针对大规模具有间歇性可再生能源制氢系统的优化运行问题,提出了一种并联制氢装置的效率优化控制方法。首先建立了制氢装置的效率模型,其次通过构建多并联制氢装置的效率优化目标函数和约束条件,采用穷举算法优化不同输入功率时各并联制氢装置的最优功率分配值。最后通过MATLAB仿真验证该策略的有效性和可行性,并与功率均分、分级投切方式下的运行效率比较,结果表明,提出的效率优化控制可有效提高波动功率下并联系统的运行效率。

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38. 基于多重分形谱及支持向量机的水电机组轴系故障识别

孟繁聪, 吉俊杰, 薛小兵, 姚航宇, 胡飞, 潘伟峰, 白亮

湖南电力 2022, 42 (5): 114-118. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2022.05.020

摘要（92）

PDF （1492KB）（145）

针对水电机组轴系振动故障诊断,提出多重分形谱和支持向量机相结合的故障分类识别方法。该方法首先利用多重分形谱算法提取振动信号的特征数据,然后将该特征数据作为支持向量机的输入向量来实现故障的分类识别。实验数据表明,该方法能比较准确地识别轴系常见故障,为水电机组轴系故障智能识别提供了一种新的思路。

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39. 纵向磁控钨极惰性气体保护焊电弧运动轨迹行为研究

程葳蕤, 唐方, 杨成明, 李湘文, 沈亚仁

湖南电力 2022, 42 (5): 42-47. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2022.05.007

摘要（130）

PDF （2590KB）（143）

钨极惰性气体保护焊(TIG)技术是近年来广泛应用的焊接方法,其电弧稳定、焊接质量好、飞溅小,应用领域广泛。通过改变磁场频率、磁感应强度和焊接电流,研究TIG电弧行为。结果表明,无外加磁场的TIG电弧呈圆锥形,施加纵向磁场时,TIG电弧的上部收缩、底部轴向膨胀,呈钟罩形;施加交流纵向磁场时,TIG电弧轮廓明显变小,电弧尾端有明显的汇聚。

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40. 新型电力系统频率紧急控制改进方案研究

褚旭, 许立强, 严亚兵, 刘琦

湖南电力 2022, 42 (4): 13-17. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2022.04.003

摘要（124）

PDF （2932KB）（141）

风电与光伏等可再生能源由于机组的功率特性、直流输电与光伏等逆变类电源的换流特性,所构成的新型电力系统惯性低、阻尼小,在电网大扰动场景下系统频率变化速度快、幅度大。因此,亟需研究适用于“双高”新型电力系统的频率紧急控制改进方案。在同步机类、逆变类电源频率特性分析基础上,提出一种计及配网有源化、储能与可再生能源协调配合的新型电力系统频率紧急控制改进方案,通过综合直接潮流算法计算主动配电网与主网间输电通道实时功率方向,根据“源”“负荷”属性实现频率调节,根据储能与可再生能源调节特性实现快速、高效系统频率紧急控制。

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