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（1278）

PDF （5512KB）（1197）

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. 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（375）

PDF （1104KB）（660）

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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3. 特约主编寄语

黎鹏, 舒胜文, 邱志斌

湖南电力 2024, 44 (3): 1-2.

摘要（115）

PDF （1569KB）（614）

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4. 锂离子电池热失控消防技术研究进展

贺丹, 胡雄雄, 崔豪

湖南电力 2024, 44 (3): 25-33. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2024.03.004

摘要（467）

PDF （6708KB）（606）

针对锂离子电池热失控及消防技术,介绍现有不同灭火剂类型,分析其在电池火灾中的灭火机理及优劣势,研究锂离子电池热失控机理及演变过程,对锂离子电池灭火剂的未来进行展望。研究结果表明,这些灭火剂在应对锂离子电池火灾时均满足扑灭明火的基本特性,但仍存在不同程度的复燃风险,灭火时长和阻燃效果也不尽相同;此外部分灭火剂在使用后会对环境和设备产生负面影响。因此,开发兼具高效、环保及防复燃特性的新型灭火剂是未来研究的必然趋势。

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5. 特高压潇湘站500 kV母线分母运行对湖南电网影响分析

柳永妍, 甘王伟, 张岩, 肖佩, 崔挺, 呙虎

湖南电力 2023, 43 (2): 112-116. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2023.02.019

摘要（258）

PDF （2529KB）（568）

1 000 kV潇湘—赣江特高压交流双回线路投运后,省间交流通道无功支撑能力提升,系统稳定性得到增强,但也导致系统短路电流的增大。为保障湖南电网暂态电压稳定,需要对省内机组的开机与旋转备用提出要求,因此限制了电网供电能力和运行灵活性。针对此问题,对湖南电网500 kV网架结构进行优化研究,提出特高压潇湘站500 kV母线分母运行优化方案,降低近区短路故障对系统的冲击,提高电网暂态电压稳定水平,提升电网供电能力,为湖南电网安全稳定运行提供技术支撑。

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6. 基于储能系统的新型配电台区电能质量治理方法

兰征, 尹锐, 邹彬, 何东

湖南电力 2023, 43 (4): 56-62. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2023.04.008

摘要（268）

PDF （3308KB）（531）

在新型配电台区中,电力电子装置的广泛应用和大量分布式能源的接入,严重影响了台区的电能质量,并造成功率波动。为了改善新型配电台区电能质量和功率波动问题,提出一种基于储能系统的新型配电台区电能质量治理方法。采用该方法改进台区首端储能系统的综合调节能力,不仅可以治理新型配电台区电流谐波、无功和不平衡电流等电能质量问题,而且可以有效稳定台区的有功功率。首先,介绍了新型配电台区的结构和储能系统的拓扑,并搭建数学模型;随后,在控制部分的谐波检测环节采用基于滑动均值滤波器的四线制i_p-i_q谐波检测法,并且在储能功率调节环节采用考虑储能容量的电池充放电策略;同时,通过重复控制和PI控制准确跟踪控制器生成的指令电流。最后,通过仿真验证表明,所提出的储能系统及其控制策略既可以有效改善新型配电台区的电能质量,又可以平抑台区有功功率波动。

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7. 油纸电容式套管主绝缘的介电特性与结构设计

刘道生, 邹彬, 陈星蓉, 王仕会

湖南电力 2023, 43 (2): 19-23. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2023.02.004

摘要（365）

PDF （2837KB）（489）

油纸电容式套管作为变压器的核心载流元件之一,具有支撑、引流和绝缘等功能,其绝缘性能对于变压器运行的稳定性和安全性至关重要。为了减少油纸电容式套管运行过程中油纸局部放电引起的绝缘故障,采用纳米调控技术提高套管主绝缘油浸绝缘纸介电与电气性能。以20 kV油纸电容套管为研究对象,采用仿真与试验相结合的方法,探究纳米粒子对套管芯子主绝缘电场分布及局部放电起始电压的影响。研究结果表明,纳米TiO₂粒子能够改善绝缘纸表面微观结构,降低介电常数和套管芯子中电场强度峰值,提高套管芯子局部放电起始电压,为改善油纸电容式套管绝缘性能提供参考。

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8. 计及热惯性的电热综合系统日前调度

戴梦迪, 柯德平, 宋琳, 王会继

湖南电力 2023, 43 (2): 32-38. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2023.02.006

摘要（269）

PDF （2463KB）（470）

针对消纳风电的综合能源系统优化调度问题,通过挖掘多重热惯性提出考虑混合不确定性的系统随机优化调度策略。首先挖掘基于热网动态特性和储热特性的网络热惯性,将热负荷弹性约束引入建筑物热惯性的建模,将热泵和热储能作为可时移电负荷和热源,与热电联产机组联合建模,解决电热负荷峰谷不匹配问题;在此基础上,建立考虑多重热惯性的综合能源系统模型;以33节点热网与9节点电网耦合系统为算例进行分析,并将传统启发式粒子群算法和混合整数非线性规划算法进行对比。结果表明,通过对多重热惯性的挖掘,可以实现多异质能源间的互补互济和灵活性调度,采用数学规划算法能有效提高求解效率。

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9. 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（271）

PDF （1192KB）（468）

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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10. 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（324）

PDF （4395KB）（459）

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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11. 基于双层映射10 kV馈线负荷预测方法

郭镥, 刘永礼, 李龙飞, 何明, 杨慧敏, 张媛, 吴倩

湖南电力 2023, 43 (2): 71-78. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2023.02.012

摘要（285）

PDF （1788KB）（417）

馈线负荷对配电系统规划、安全运行、设备维护、负荷分析等极为重要。采用空间负荷预测方法间接实现电气负荷预测,适用于空间用地性质明确、地块负荷历史数据充分、馈线电气负荷历史数据较缺乏情景下对10 kV馈线进行负荷预测。根据“元件-地块”空间隶属关系,借助空间地块负荷预测间接实现以馈线段为单位的微观电气负荷预测,并进一步汇总得到整条10 kV馈线的中长期负荷。先将现状年电气负荷映射为空间负荷,经过空间负荷预测得到所需规划年的空间负荷,再将规划年空间负荷映射为电气负荷,最后汇总得到馈线的预测负荷。将算例的结果分别与现有主流预测方法和实际负荷数据相对比,对比结果表明所提模型和计算方法满足配电网规划的准确性要求,实用有效。

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12. 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（262）

PDF （1469KB）（367）

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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13. 基于大数据的输变电工程造价趋势预测

邓怡卿, 孙斌, 李晓兵, 李丹, 王嵘婧

湖南电力 2023, 43 (2): 108-111. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2023.02.018

摘要（374）

PDF （1317KB）（354）

为精准预测输变电工程造价、控制建设阶段的成本投资、提高资金的利用率,基于陕西省内不同城市输变电工程实际发生的造价数据,利用熵权法筛选电网工程造价关键影响因素,通过BP神经网络预测模型有效地动态预测输变电工程造价,预测结果证实了模型的有效性。

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14. 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（317）

PDF （5822KB）（325）

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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15. 特约主编寄语

黄道春

湖南电力 2023, 43 (2): 1-2.

摘要（140）

PDF （1027KB）（318）

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16. 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（230）

PDF （3667KB）（314）

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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17. 城市轨道交通供电-牵引-混合储能系统设计与仿真

朱志强, 王欣, 秦斌

湖南电力 2024, 44 (1): 24-31. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2024.01.004

摘要（499）

PDF （7016KB）（314）

为了进一步提高城市轨道交通列车再生制动能量的回收与利用效率,通过对系统功能需求分析,设计一种基于分布式地面混合储能城市轨道交通列车牵引供电系统结构,建立供电网络、列车牵引和储能系统模型。同时针对低通滤波方式导致锂电池和超级电容出现大量功率交换的问题,提出带超级电容补偿的阶梯功率分配法,该方法运算量小且实时性强,能够避免混合储能系统内部功率循环。结合所提模型和策略,利用MATLAB/Simulink进行仿真试验,仿真结果表明混合储能系统能量利用效率提高了1.39%,稳压率提高了12.75%,节能率提高了6.72%。

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18. 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（481）

PDF （4797KB）（313）

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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19. 2022年夏季高温干旱天气对区域电力系统影响分析研究

别芳玫, 方仍存, 万靖, 范玉宏, 陈熙

湖南电力 2023, 43 (4): 108-113. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2023.04.016

摘要（351）

PDF （2088KB）（309）

针对2022年夏季极端高温天气期间电力系统面临的困难和挑战,以典型省份电网运行情况为例,研究了全网最大负荷、尖峰负荷持续时间和夏季电网负荷特性,分析了度夏期间电力供应存在的突出问题,为保证夏季电力系统安全稳定运行和可靠供应提出了对策与建议。

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20. 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（250）

PDF （4304KB）（291）

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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21. 基于直驱永磁风电系统的改进自适应滑模控制虚拟同步发电机策略

谌安平, 胡霄林, 罗朝旭, 程谆

湖南电力 2023, 43 (4): 63-73. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2023.04.009

摘要（219）

PDF （5028KB）（288）

针对直驱永磁风力发电系统中,由逆变器间的等效输出阻抗和输电线路阻抗的差异导致传统虚拟同步发电机(virtual synchronous generator, VSG) 控制的多逆变器并联功率不均分和环流抑制效果较差的问题,提出一种改进自适应滑模控制的多台VSG功率均分及环流抑制控制策略。根据总负荷容量和各逆变器容量计算给定功率,并根据给定无功功率实时调整虚拟阻抗值,补偿因线路阻抗差异引起的电压降落差,在αβ坐标系下分别对2台VSG展开滑模控制设计。基于逆变器输出电压与VSG参考电压之差设计滑模面,且基于李雅普诺夫(Lyapunov)稳定性理论设计由等效控制、切换控制和自适应补偿项构成的自适应滑模控制器。与传统方法相比,所提控制策略实现了功率均分且具有环流抑制能力,并提高了无功功率和VSG输出电压的分配精度。最后,在MATLAB/Simulink中验证了该控制策略的正确性和有效性。

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22. 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（277）

PDF （2555KB）（285）

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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23. 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（322）

PDF （7877KB）（274）

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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24. 基于改进北方苍鹰算法优化混合核极限学习机的变压器故障诊断方法

王士彬, 李多, 赵娜, 谢文龙, 黄伟, 季鸿宇

湖南电力 2023, 43 (4): 125-132. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2023.04.019

摘要（263）

PDF （3096KB）（270）

为提高变压器故障诊断精度,提出了一种基于改进北方苍鹰优化算法(improved northern goshawk optimization algorithm,INGO)优化混合核极限学习机(hybrid kernel extreme learning machine,HKELM)的变压器故障诊断方法。首先,利用ReliefF算法对19维变压器故障特征进行筛选降维;其次,引入Logistic-tent混沌映射、柯西变异算子和非线性递增权重三种策略改进北方苍鹰优化算法,提高全局寻优能力;然后使用改进后的INGO算法优化HKELM的初始参数,以提高HKELM的分类准确性和鲁棒性;最后,将经ReliefF优选后的特征作为模型的输入特征,并与不同变压器故障诊断模型进行对比实验。仿真结果表明,INGO-HKELM故障诊断模型相较于其他模型具有更高的故障诊断精度。

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25. 基于预充电模型的直流支撑电容器状态辨识方法研究

田睿, 刘维可, 伍珣

湖南电力 2023, 43 (4): 133-138. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2023.04.020

摘要（184）

PDF （2074KB）（260）

直流支撑电容器是变流系统能量缓存的关键部件,广泛应用于机车牵引、航空航天、风力发电、光伏发电等领域。在恶劣工作环境下,直流支撑电容器性能退化,失效率上升,极易损坏。现有的电容器状态辨识方法容易受传感器测量噪声影响,导致电容量辨识结果与实际值相差甚远。针对上述问题,提出一种基于预充电过程的电容器状态辨识方法,通过构建预充电模型,得到电容量与电压信号的映射关系并最大程度削减测量噪声影响;在此基础上,采用递推辅助变量最小二乘法对预充电模型的参数进行估计,从而得到准确的电容器电容量辨识结果。验证结果表明,该方法能够有效抵御测量噪声干扰,在信号采样频率大于500 Hz时具有较好的辨识效果;当采样频率达到1 kHz时,电容量辨识误差为0.569%。

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26. 考虑调节成本的负荷聚合商策略性报价及其尖峰市场出清优化

张岭乔, 周正成, 沈莎莎, 向运琨, 刘汉林, 王威, 孟科

湖南电力 2023, 43 (4): 24-31. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2023.04.004

摘要（248）

PDF （2676KB）（247）

高比例新能源的接入使电力系统电源端不确定性增加、电量不平衡问题突出、负荷峰谷差不断加大。为解决尖峰时段电力供需不平衡问题,提出考虑调节成本的负荷聚合商策略性报价及其尖峰市场出清优化策略。首先,对负荷聚合商进行界定,并以电压等级、负荷曲线、单位功率调节成本和用户用电特性等特征对灵活资源分类。其次,分析各类终端用户负荷特点及调节潜力,对各类终端用户负荷调节成本建模,构建策略性报价模型,以负荷聚合商负荷调节成本之和最小为目标建立出清模型。最后,以某区域负荷聚合商参与典型尖峰需求响应场景为例进行算例分析,结果证明了所提方法的有效性、科学性。

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27. 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（199）

PDF （4176KB）（246）

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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28. 基于变分模态分解和麻雀搜索算法的双向长短期记忆网络的风电短期功率预测方法研究

郝露茜, 刘琳, 刘白杨, 孙杰懿, 王慧娟

湖南电力 2024, 44 (3): 89-95. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2024.03.013

摘要（220）

PDF （4521KB）（246）

针对风电随机波动性导致风电短期功率预测不准的问题,提出一种基于变分模态分解和麻雀搜索算法的双向长短期记忆网络的风电短期功率预测方法。首先采用变分模态分解将历史数据中的风电功率分解成若干个子序列,子序列中每个元素均对应一个历史时刻的气象数据向量,二者形成原始数据矩阵; 然后采用基于麻雀搜索算法的双向长短期记忆网络功率预测方法对若干个原始数据矩阵分别进行建模;最后通过麻雀搜索算法自动寻出双向长短期记忆网络最优参数,并将若干个预测结果叠加形成最终预测结果。用湖南某风电场实际运行数据进行仿真测试,结果表明,所提模型的均方根误差、平均绝对误差和平均绝对百分比误差比双向长短期记忆网络模型分别减少了77.29%、75.52%和75.04%,有效提升了风电场短期功率预测精度。

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29. 基于深度学习的输电线路巡检无人机图像分类方法

杨洪朝, 席燕辉, 项胜, 徐志康

湖南电力 2024, 44 (1): 53-58. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2024.01.008

摘要（312）

PDF （3904KB）（244）

由于点云数据的不规则性,对点云数据特征值的分类精度很难达到输电线路巡检要求。为此,提出基于图信号处理的激光雷达点云分类方法。该方法在处理不规则的输电线路图像信号时,可直接从原始点数据中生成特征值,从而提高分类精度。为了验证所提出方法的有效性,采取实物仿真的方式对算法进行验证,结果表明图像中的分类精度可达到90%。

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30. 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（249）

PDF （3180KB）（242）

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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31. 强感应电环境下500 kV变电站接地线防弧装置

张云翔, 王煜, 盛欢, 李思霈, 陈昊, 朱凯, 何嘉弘

湖南电力 2023, 43 (2): 85-89. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2023.02.014

摘要（273）

PDF （1542KB）（240）

检修过程中电气设备感应电压过高,当接地刀闸无法操作时需挂接临时接地线,挂接时引发的电弧故障影响设备安全运行。基于此,提出一种基于限流电抗器的接地线切换系统,该系统可以补偿瞬时电流,降低电压水平。工作过程中将过电压限制到合理值后,通过控制系统将接地状态切换为直接接地。应用结果表明,该装置不仅可有效防止接地过程感应电压产生的接地电弧,而且应用便捷、安全性高,能够大幅提高检修效率。

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32. 非接触式电压/电场传感器研究综述

柯锟, 杨庆, 邱震辉, 廖伟, 周江霖

湖南电力 2023, 43 (5): 71-78. DOI: 10.3969/j.issn.1008- 0198.2023.05.011

摘要（478）

PDF （9478KB）（239）

安全、准确获取电力系统的电参量数据可保障电力系统安全稳定运行。相比于传统的电压测量,非接触式测量技术因无需与一次设备有直接的电气连接而具备更高的安全性,同时具有体积小、频带宽、瞬态响应特性好等特点,可以满足现代电网分布式传感网络的需求。详细介绍耦合电容式电压传感、基于电流积分法的电压传感、D-dot电场传感、基于电光效应、压电效应、静电力效应的电场传感等技术,分析上述感知方法的优势及存在的问题,同时介绍电场反演电压的方法。最后对非接触式电压/电场传感技术进行了总结并就发展前景进行了展望。

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33. 航拍光伏组件图像的畸变校正方法研究

王佳文, 朱永灿, 王帅, 李科锋

湖南电力 2023, 43 (4): 74-79. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2023.04.010

摘要（330）

PDF （3609KB）（237）

航拍光伏组件图像由于拍摄角度问题经常存在畸变,其中直线、角度和比例等元素都会受到扭曲,从而影响光伏组件的测量、识别和分类等分析过程。为了解决这一问题,研究了一种无需标定的航拍光伏组件图像畸变校正方法。首先,利用特征点提取算法从光伏组件图像中提取出关键的4个特征点,然后使用特征点匹配算法对这些点进行匹配,获取畸变前后的对应关系。其次,利用计算几何的理论,通过对这些对应点进行三角测量和坐标变换,计算畸变校正所需的参数T。最后,根据参数T对图像进行畸变校正,得到校正后的光伏组件图像。该算法不仅提高了图片的视觉校正效果,还提高了数据20%~55%的准确率,在航拍光伏组件图像的异物识别、运维检修等方面有较高的应用价值。

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34. 金属化合物催化煤燃烧规律的实验研究

饶华, 徐慧芳, 吴爱军, 宾谊沅, 杜伟, 成珊

湖南电力 2023, 43 (5): 85-91. DOI: 10.3969/j.issn.1008- 0198.2023.05.013

摘要（187）

PDF （10252KB）（234）

采用热重分析的方法,对某湖南烟煤在空气氛围下进行最终温度为1 150 ℃的燃烧实验。在煤中添加不同比例的CaO、Fe₂O₃、NaCl和MgO,以此来探究金属化合物对煤燃烧特性的影响。实验结果表明:煤粉中添加适量特定的金属化合物能够降低着火温度、改善燃烧的稳定性、提高煤粉的燃烧效率。金属化合物CaO、Fe₂O₃、NaCl和MgO对煤粉燃烧的催化作用存在差异,添加NaCl、Fe₂O₃使煤粉燃烧剧烈,有利于煤粉燃尽。其中NaCl综合催化燃烧作用最好,添加NaCl试样着火温度下降了约22 ℃。随MgO添加比例的降低,C_b、G、H_j判别指标均呈现增大趋势,可燃性更好。添加CaO、MgO使煤粉着火温度升高,煤粉燃烧稳定性及燃尽效果变差,且CaO的影响比MgO大。NaCl添加比例为8%时催化燃烧效果最好。

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35. 电流互感器二次回路常见问题分析

杨奇, 魏栋

湖南电力 2023, 43 (2): 117-120. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2023.02.020

摘要（296）

PDF （2499KB）（232）

针对电流互感器二次回路相电流或中性线电流开路、不同工作状况下回路两点接地等问题,对比分析在励磁涌流、区外故障等异常运行工况下不同绕组二次电流、自产零序电流与外接零序电流幅值、相位,将二次电流正确接入故障录波器,及完善检修工作措施票等方法。同时针对多抽头互感器的磁路特性进行分析,得出备用二次抽头不需要短接的结论。以上方法确保互感器二次回路的完整性,有效提高了二次回路运行可靠性。

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36. 变压器废油处置案例分析及应用

任乔林, 张逸, 张伟, 蔡萱, 吴优, 李钟灵

湖南电力 2023, 43 (4): 114-117. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2023.04.017

摘要（312）

PDF （1358KB）（231）

以某供电公司废油处理为例,介绍了按照麦耶斯指数对油品进行分类和区分化处理的应用,该处理方法可实现废变压器油在电力设备循环再利用方式上的突破,不仅减轻了环境污染,而且延长了变压器油的使用周期,节约了油品处理和新油购置的成本,促进了再生资源的利用。

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37. 基于特征曲率的配电网电压稳定薄弱节点识别方法

孙景钌, 胡长洪, 陈梦翔, 项烨鋆, 刘津源, 朱启伟

湖南电力 2023, 43 (2): 79-84. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2023.02.013

摘要（306）

PDF （3021KB）（221）

提出一种基于节点特征曲率的配电网电压薄弱节点识别方法,采用连续潮流法生成网络节点的P-V曲线,建立基于节点有功-电压曲率半径平均变化率的灵敏度指标;利用K-means聚类法对配电网节点灵敏度指标进行分类,定义薄弱节点评价指标并进行薄弱节点分类排序;根据薄弱程度确定系统薄弱区域及节点,为后续无功补偿、薄弱节点跟踪分析提供依据。基于IEEE 33节点系统的仿真试验验证了该方法的有效性和合理性。

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38. 基于综合评价函数的12 kV开关柜除凝露加热器布置方法

许俊炜, 舒胜文, 占兆璇, 卞志文, 林一泓

湖南电力 2023, 43 (2): 8-13. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2023.02.002

摘要（237）

PDF （2748KB）（208）

高湿环境下开关柜容易受潮形成凝露,导致柜内电气设备的绝缘性能急剧下降。为提高开关柜应对潮湿环境的能力,以12 kV高压开关柜为例,提出一种考虑温升幅度、温升均匀性、除湿能力的加热器布置综合评价方法。首先,基于加热器布置综合评价方法开展加热器优化配置试验,选取最优加热器布置方案;然后,在加热器优化配置试验的基础上开展除凝露试验,验证加热器布置方案在高湿环境中的除湿性能;最后,结合温度-流体多物理场数值仿真,研究安装加热器条件下的温度和流场分布。结果表明:3个50 W加热器方案在综合评价方法的两种权重系数选取策略下均为最佳,最优加热器布置方案能在4.5 h内完全除凝露且不造成绝缘件过度加热。

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39. 基于微波透射法的硅橡胶老化检测试验分析

李慧慧, 张博明, 黎子晋, 黎鹏, 吴田

湖南电力 2023, 43 (2): 14-18. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2023.02.003

摘要（265）

PDF （3569KB）（208）

针对复合绝缘子伞裙及护套老化问题,提出基于微波透射法的硅橡胶材料老化检测方法。开展了硅橡胶人工加速老化试验,搭建了微波无损检测试验平台进行硅橡胶微波无损检测试验,分析了不同老化程度硅橡胶透射系数S₂₁的变化规律,并通过数值仿真揭示了微波透射法检测硅橡胶老化状态的机理。结果表明:硅橡胶老化后,由于介电特性的改变,透射系数S₂₁的幅值会发生改变,通过ΔS₂₁的大小可表征硅橡胶的老化程度。该研究对复合绝缘子老化状态检测具有重要意义。

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40. 针对双馈风电机执行器故障的新型趋近律滑模容错控制方法

李圣清, 文颜烯, 陈欣

湖南电力 2023, 43 (4): 9-15. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0198.2023.04.002

摘要（183）

PDF （1809KB）（202）

为了解决双馈风电机发电系统运行时执行器增益-偏置故障问题,提出一种新型趋近律二阶非奇异快速终端滑模容错控制方法。通过结合PID滑动面与非线性非奇异终端滑模面,以及采用新型自适应趋近律,将滑模面函数与控制增益相关联,设计二阶非奇异快速终端滑模容错控制器。利用李雅普诺夫(Lyapunov)函数来证明控制器的稳定性,仿真与试验结果表明,该控制方法与传统PID及传统滑模控制相比,削弱了抖振,响应速度提高了49.8%,减小了系统稳态误差,具有较好的容错性。

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