湖南电力

王华清, 黄道春, 双明镜, 李慧鹏, 陈鑫, 邱逸群

2022, 42(4): 1-6. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2022.04.001

摘要 ( 236 )

PDF (2403KB) ( 287 )

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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。

基于最近电平逼近调制的IGBT开路故障诊断方法

荣飞, 孙克强

2022, 42(4): 7-12. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2022.04.002

摘要 ( 182 )

PDF (3989KB) ( 171 )

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提出一种基于最近电平逼近调制(NLM)策略的全桥子模块IGBT开路故障诊断定位方法,分析子模块故障特性,根据调制NLM策略对桥臂子模块电容电压采样值的排序,计算其中位数作为子模块电容电压预测值。通过对比预测值与实测值获得诊断判据,该方法无需占用过多计算资源并快速完成故障诊断。同时通过改变故障子模块工作状态实现故障IGBT定位与子模块故障容错控制。最后,在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型,仿真结果验证了该子模块IGBT开路故障诊断定位方法与容错控制策略的有效性。

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

2022, 42(4): 13-17. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2022.04.003

摘要 ( 200 )

PDF (2932KB) ( 235 )

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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。

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

2022, 42(4): 18-22. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2022.04.004

摘要 ( 229 )

PDF (2465KB) ( 281 )

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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。

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

2022, 42(4): 23-27. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2022.04.005

摘要 ( 218 )

PDF (2129KB) ( 274 )

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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。

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

2022, 42(4): 28-32. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2022.04.006

摘要 ( 225 )

PDF (3032KB) ( 326 )

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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。

含储能装置的电压暂降柔性治理策略研究

曾进辉, 黄茜, 王灿, 兰征, 梁博文

2022, 42(4): 33-39. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2022.04.007

摘要 ( 257 )

PDF (3665KB) ( 199 )

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为减小电网电压暂降对敏感负荷安全运行的影响,提出一种含储能装置的电压暂降柔性治理策略,使储能装置在削峰填谷的同时兼顾电压暂降治理。首先,对电网电压dq分量求导,提取电网电压直流分量,实现对电网电压暂降幅度及相位的精确检测,达到提升系统动态响应速度的效果。其次,在电网电压暂降和恢复阶段,利用柔性切换策略实现暂降电压柔性补偿,以减小敏感负荷在电压暂降前后受到较大的电流冲击,保证输出电压的稳态精度。最后,在MATLAB/Simulink平台搭建系统仿真模型,验证所提柔性治理控制策略的正确性与有效性。

基于复合预测的LCL型光伏逆变器无差拍控制

李圣清, 姚鑫, 冯浩田, 张栋, 唐昕昀

2022, 42(4): 40-45. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2022.04.008

摘要 ( 249 )

PDF (2697KB) ( 150 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

针对光伏并网传统无差拍控制时间延时和预测精度不高的问题,提出一种基于复合预测的无差拍电流控制方法。首先分析时间延时和预测精度不高的原因;然后在负载稳定时,将拉格朗日插值法和重复预测相结合,提高电流预测精度;在负载变化时引入自适应前向线性电流预测,缩短系统振荡时间,增强动态响应能力;最后将两种方法复合控制,提前一拍预测逆变器输出电流,提前两拍预测采样参考电流,解决了时间延时问题。仿真结果表明该方法比补偿前的谐波含量降低了92%,振荡时间缩短了50%,具有更高的预测精度和动态响应能力,控制效果更佳。

500 kV主变压器N-1故障后断面功率越限控制时间研究

康龙

2022, 42(4): 46-49. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2022.04.009

摘要 ( 207 )

PDF (1360KB) ( 201 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

针对设备N-1故障后断面功率越限、电网供电能力下降等问题,分析目前断面越限控制时间的特点及原因,提出预案可视化的方法。将500 kV主变压器故障下的事故预案在系统中图形化以及批量控制一键化操作,实现500 kV故障情况下快速转移或者切除负荷,为500 kV主变压器发生故障时实现快速控制断面越限提供参考。

核电汽轮机低压缸揭缸技术研究与工程应用

刘金伟, 刘剑, 李德波

2022, 42(4): 50-55. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2022.04.010

摘要 ( 183 )

PDF (1120KB) ( 135 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

某核电机组汽轮机安装现场揭缸作业期间,进行了低低轴系中心与基础弹簧测量试验、通流间隙与碰缸实验、汽缸下挠量校正试验、末级页片径向找中试验,并对试验过程数据进行分析,试验结论为后续同类型汽轮机揭缸和设备安装工作提供参考。

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

2022, 42(4): 56-59. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2022.04.011

摘要 ( 143 )

PDF (1884KB) ( 268 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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。

基于磁条编码器的水电机组蠕动监测装置的应用

王凯

2022, 42(4): 60-63. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2022.04.012

摘要 ( 237 )

PDF (1504KB) ( 235 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

针对水轮发电机组蠕动现象,设计了一套基于磁条编码器的蠕动监测装置。监测装置通过编码器感应磁条发出的脉冲信号,PLC控制器采集此脉冲信号后进行PLC程序处理和逻辑判断,可高性价比、高精度、高可靠性地实现水轮发电机组的蠕动信号监测。同时设计了机组蠕动发生后的保护程序,确保机组的安全稳定运行。

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

2022, 42(4): 64-69. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2022.04.013

摘要 ( 173 )

PDF (4301KB) ( 294 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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。

基于通信管理系统的电力通信重要业务集中监视方法及其应用

李弘运, 梁琼, 谭彪

2022, 42(4): 70-74. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2022.04.014

摘要 ( 147 )

PDF (1580KB) ( 174 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

随着业务规模快速增长,各级电力通信网业务交叉承载现象日益严重,业务所属单位无法集中监视重要业务的运行状态,难以适应安全运行的需要。为此介绍一种基于通信管理系统的重要业务集中监视方法及其在湖南三四级电力通信网的应用情况。结果表明,该方法能够有效提升重要业务的监控效率。

基于模型预测控制的厨余垃圾处理厂分布式发电系统优化调度

李安乐, 易志刚, 彭星

2022, 42(4): 75-80. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2022.04.015

摘要 ( 185 )

PDF (2388KB) ( 219 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

在厨余垃圾处理厂中,为了充分利用分布式光伏发电系统,满足厂用电需求,减少电网用电量的同时降低对电网的冲击,提出基于模型预测控制的分布式发电系统优化调度策略。首先,对分布式光伏发电系统出力进行日前预测,结合厂用电计算出对主网用电量的需求计划。然后,基于模型预测控制对储能系统出力进行滚动优化调度,通过合理调整储能系统出力来平抑分布式光伏发电系统出力预测误差。最后,以某厨余垃圾处理厂实际算例进行验证,并对其经济效益与环境效益进行测算,结果表明所提策略具有较高的环境和经济效益。

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

2022, 42(4): 81-84. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2022.04.016

摘要 ( 180 )

PDF (2350KB) ( 242 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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。

水轮发电机推力轴承安装调整的稳健性评估

吴红光, 胡丰

2022, 42(4): 85-89. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2022.04.017

摘要 ( 164 )

PDF (1155KB) ( 213 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

以某弹性圆盘支承式推力轴承的检修更换为例,针对其安装调整中出现的偏差,通过构建结构受力、油膜厚度等关键参数耦合方程,对相关参数变量进行稳健性求解,分析指出在一定范围内,当弹性支承结构的安装调整存在偏差时,推力瓦润滑油膜的偏差量远小于结构安装调整的偏差量,并与支承结构的刚性系数成正比。结合案例,探讨了弹性支承式推力轴承安装调整的基本原则,对各种支承形式推力轴承的安装调整具有参考意义。

特高压换流站站用电系统备自投可靠性提升研究

王应坤, 刘顺意, 黄晨, 李倩如, 杨江涛

2022, 42(4): 90-94. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2022.04.018

摘要 ( 134 )

PDF (2260KB) ( 185 )

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以±800 kV特高压某换流站站用电系统为例,详细介绍其系统组成、10 kV以及400 V备自投系统逻辑,并结合10 kV和400 V备自投逻辑,分析其存在的问题,提出科学合理的改进建议,提升站用电及直流输电的可靠性。

电力系统继电保护自动专业巡检技术研究

陈禹志, 徐浩, 董亚丽, 孙晓佳, 李鹏, 陈志彪, 边虎塞

2022, 42(4): 95-98. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2022.04.019

摘要 ( 162 )

PDF (1501KB) ( 119 )

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西藏自治区面积大,各变电站布局分散、间距遥远,二次系统隐患排查治理效率低,不能充分发挥继电保护功能。为满足该地区安全供电需求,基于现有故障信息处理系统,开发逻辑规则和高级功能,研制系统软件产品,实现二次专业巡检从人工向自动方式升级,确保二次专业巡检的实时性和精益化。

电力市场下含风电场的无功优化控制策略

刘奕, 朱吉然, 邓威, 张帝, 任磊, 罗冠儒

2022, 42(4): 99-105. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2022.03.020

摘要 ( 144 )

PDF (1607KB) ( 229 )

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在电力市场环境下,给无功功率制定一个合适的价格,有利于调动发电厂商参与系统电压调节的积极性。首先提出一种电力市场环境下的无功定价方法,该方法结合发电机自身的P-Q曲线,同时考虑发电机发出无功功率时的损耗成本和机会成本,为无功功率制定价格。然后,针对永磁直驱风电机组构成的风电场,提出一种以系统内有功网损、负荷节点电压偏差以及无功功率购买费用最小为目标函数的无功优化策略,该策略能够有效地降低系统运行成本,提升系统电压稳定性,同时保证发电厂商和电网双方的经济利益。最后,以IEEE-14号节点系统为例,在GAMS仿真软件中建立相应的仿真模型,利用软件里混合整数非线性规划(MINLP)的求解器对所提优化问题进行求解。仿真结果验证了所提优化模型的合理性和有效性。

事故油池含油废水水力空化技术应用研究

邱斌斌, 李国勇, 张华东, 王小豪

2022, 42(4): 106-109. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2022.03.021

摘要 ( 201 )

PDF (1515KB) ( 219 )

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目前在变电站含油废水的油水分离和深度净化领域,尚未有一套能够同时满足不同浓度含油废水达标排放和兼顾高效经济性的成熟技术,因此提出采用水力空化油水分离方法耦合臭氧氧化工艺的含油废水处理技术。前期先采用旋流器去除大部分浮油后,难去除的乳化油进入水力空化单元,少量浮油和乳化油通过空化效应被氧化成小分子物质得以去除,同时臭氧发生器产生的臭氧可以强化该氧化反应效率,提高设备处理量并降低后续出水中油和有机物的含量。搭建实验平台配置不同含油量的含油废水进行试验,结果表明含油废水的总油量降低至5 mg/L,验证了该技术的可行性和高效性。

直流电源系统环网故障危害分析

曹文彬, 罗威, 陈瑞珍

2022, 42(4): 110-114. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2022.03.022

摘要 ( 169 )

PDF (1165KB) ( 438 )

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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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