湖南电力

特约主编寄语

陆佳政

2022, 42(6): 1-2.

摘要 ( 80 )

PDF (1487KB) ( 80 )

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锂离子电池储能灭火防复燃技术研究

陆佳政, 周天念, 吴传平

2022, 42(6): 3-6. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2022.06.001

摘要 ( 137 )

PDF (5707KB) ( 96 )

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储能锂离子电池存在热失控和起火爆炸风险,严重制约电池储能系统发展。针对锂电池储能系统灭火防复燃难的问题,提出氟基快速灭火和钝化降温防复燃方法,并开展大尺寸电池模组灭火试验。结果表明该方法可实现快速扑灭储能锂电池组初期明火,灭火后不复燃。研究结果可对锂电池储能系统灭火技术应用和未来重点攻关方向提供一定指导。

基于改进天鹰算法优化核极限学习机的油浸式变压器故障诊断研究

易灵芝, 龙娇, 王雅慧, 黄健雄, 孙涛, 余煌, 禹果

2022, 42(6): 7-14. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2022.06.002

摘要 ( 184 )

PDF (8655KB) ( 75 )

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为提高油浸式电力变压器故障诊断的精度及可靠性,提出了一种基于改进天鹰算法(modified aquila optimizer,MAO)优化核极限学习机(kernel based extreme learning machine,KELM)的油浸式电力变压器故障诊断方法。利用Tent混沌映射、卡方概率密度函数,对原始天鹰优化算法(Aquila Optimizer,AO)进行改进,改进后的算法有效提升了收敛速度与寻优精度。利用MAO算法对核极限学习机模型中的正则化系数和核函数参数进行联合寻优,构建最优故障诊断模型。实验结果显示,MAO-KELM对变压器故障诊断的准确率达到95.8%,比AO、GWO和PSO优化的核极限学习机故障诊断模型分别提升了3.52%、10.07%和11.64%,体现了MAO算法的优越性,同时与传统模型进行比较,证明所提方法的诊断效果具有明显优势。

基于滑动半波有效值法的新型剩余电流保护器研究

吴传平, 朱鸿章, 谢瑶

2022, 42(6): 15-18. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2022.06.003

摘要 ( 151 )

PDF (3820KB) ( 59 )

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针对现有剩余电流保护装置将剩余电流基波幅值作为动作判据导致保护器拒动或误动的难题,提出一种基于滑动半波有效值的生物体触电保护方法。该方法基于动物活体触电电流特征,计算1.5个工频周期滑动窗内的剩余电流的半波有效值变化情况,进行动物体触电识别。根据提出的算法,设计了新型剩余电流保护器样机。实验结果表明,该方法能准确、快速识别动物体与非动物体触电,实现活体触电准确保护,减少误动作,对保证用电的安全性和供电可靠性具有重要意义。

移动储能网络与配电系统应急联动研究综述

管章雷, 赵天阳, 蔡泽林

2022, 42(6): 19-26. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2022.06.004

摘要 ( 180 )

PDF (11429KB) ( 84 )

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频发的极端天气事件严重影响高度电气化的终端能源系统,亟需提高配电系统弹性。为呈现移动储能网络与配电系统的应急联动现状,首先以极端天气事件诱发的非常规突发事件为切入点,总结了目前主流的极端天气事件及其组合对电力交通耦合系统影响机理;其次分析了以仓储管理和物流分配为表征的移动储能网络模型,以呈现不同可达性条件下移动储能网络的应急能力;随后基于经典配电系统弹性优化模型,形成含移动储能网络的配电系统弹性优化策略;进而分析移动储能网络及配电系统多主体属性下的协同利益分配机制及方法;最后对移动储能网络与配电系统的应急联动研究进行展望。

乙酸对2Cr12MoV钢在初凝水中腐蚀的影响

周柏青, 魏加强, 文一章, 万涛, 刘凯, 龚尚昆, 查方林

2022, 42(6): 27-31. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2022.06.005

摘要 ( 122 )

PDF (6279KB) ( 71 )

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针对汽轮机低压缸相变区腐蚀问题,通过失重法、SEM表面形貌分析法、拉曼光谱分析法和动电位极化测试等方法研究了乙酸(HAc)对2Cr12MoV钢在初凝水中腐蚀的影响,以揭示乙酸对汽轮机低压缸腐蚀的影响。实验结果表明,2Cr12MoV钢在HAc溶液中的腐蚀机理为缓冲作用机理,乙酸不直接参与阴极还原反应,而通过电离不断提供H⁺加速阴极反应。2Cr12MoV钢腐蚀速度随乙酸质量浓度增大而加快,2Cr12MoV钢在100 mg/L HAc初凝水溶液中的腐蚀速度在浸泡初期快速降低,120 h之后稳定在0.012 mm/a左右。

无人机巡检变电设备研究进展与展望

李慧鹏, 黄道春, 邓永清, 李游, 曾昭强, 阮江军

2022, 42(6): 32-39. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2022.06.006

摘要 ( 181 )

PDF (7644KB) ( 54 )

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采用无人机巡检变电设备可实现对变电设备的多角度、精细化、高效率巡检,然而无人机巡检变电设备尚处于研究和试点应用阶段,在对相关研究现状进行综述的基础上提出了研究展望:在大范围推广前,建议制定无人机巡检变电设备方面的技术规范和标准,结合不同航迹规划算法的优势,实现全局静态航迹和局部动态航迹的智能规划,构建变电设备缺陷样本库,采用人工神经网络等算法推进隐患缺陷智能诊断;针对现有安全距离研究方面的不足,建议充分考虑变电站环境的特殊性,提出面向变电站的无人机作业安全距离确定方法,并开展电场和磁场环境下的测控性能安全距离试验,提出安全距离判据,采用机器学习、数据拟合等方式建立无人机临近异型电极/导体安全距离快速分析方法。

变压器铁芯减振技术及三种减振橡胶性能测试

吴晓文, 赵瑞敦, 李胜利, 陈炜, 胡胜

2022, 42(6): 40-45. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2022.06.007

摘要 ( 141 )

PDF (7667KB) ( 72 )

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基于变压器铁芯减振技术,建立10 kV油浸式配电变压器物理模型来研究变压器铁芯和油箱的振动机理、传播规律以及阻尼减振效果,分析已安装和未安装铁芯阻尼垫片情况下不同时刻变压器油箱表面振动位移数据。研究证实,可以通过在油箱与铁芯之间增加减振装置,增大振动能量在传递过程中的损耗,降低油箱振动幅度与噪声排放。根据变压器油的特点和应用需要,选择软木橡胶、丁腈橡胶和氟橡胶三种典型阻尼材料进行了耐油性能测试,结果表明三种橡胶的耐油性能均满足要求。减振性能测试结果表明,软木橡胶与丁腈橡胶不满足变压器本体噪声抑制条件,且在带负载条件下会一定程度增大噪声;氟橡胶减振垫满足变压器振动噪声抑制要求,能有效减小噪声,可作为潜在的油浸式变压器铁芯减振垫材料。

改进SWISS整流器的LCL滤波遗传算法无源阻尼参数优化

张阳, 邓江伟, 程谆

2022, 42(6): 46-53. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2022.06.008

摘要 ( 171 )

PDF (7534KB) ( 60 )

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改进SWISS整流器具有在不引入有源器件的前提下消除换流死区时间的优势,然而引入LCL滤波存在参数选择困难和谐振引起的电流畸变问题。针对改进SWISS整流器,分析网侧电流畸变、振荡问题与LCL滤波器阻尼系数的关系,构建LCL滤波器传递函数,对比了增加不同阻尼的伯德图,提出目标函数电感比最小化、谐波衰减最大化、功率损耗最小化的遗传算法无源阻尼参数优化方法。仿真结果表明,采用所提方法的改进型SWISS整流器前级LCL滤波网侧电流谐波含量明显低于传统试凑法,系统整体动态性能更优,并且参数由遗传算法全局优化所得,具有很好的收敛性,一定程度解决了LCL滤波器参数因步骤繁琐造成选择困难的问题。

弱电网中LLCL型并网逆变器的谐波混合阻尼控制策略

李圣清, 唐昕昀, 朱辉, 彭晓玮, 黄心沿

2022, 42(6): 54-58. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2022.06.009

摘要 ( 158 )

PDF (6965KB) ( 55 )

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为了能在弱电网中更好地抑制开关频率和系统谐振峰处谐波,提出一种弱电网中LLCL型并网逆变器的谐波混合阻尼控制策略。首先对比分析了LLCL型与LCL型滤波器的幅频特性,然后在有源阻尼法基础上添加无源阻尼法,通过对有源阻尼中k值和无源阻尼中R值的设定,在不过多增加损耗的情况下,减少有源阻尼法受控制延迟的影响,将两种方法的优势相结合。最后仿真实验表明,该控制策略对谐波具有较好的抑制效果,比有源阻尼法电网谐波总畸变率下降了1.18%,并且在不同弱电网情况下,具有良好的稳定性和适应能力。

工业级源荷三相电压不平衡分析与处理方法研究

王丹, 李勇, 胡斯佳, 吴晋波, 龚禹生, 彭衍建

2022, 42(6): 59-63. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2022.06.010

摘要 ( 105 )

PDF (4493KB) ( 105 )

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以移动式负荷为例,结合实际设备的电量采集参数,分析设备在电源牵引过程中的三相电压不平衡问题,提出一种荷－源倒序排除方法,从而指导工业级源荷三相电压不平衡等电能质量问题的分析与应急处理,保障移动工业级负荷稳定。

高压断路器在线监测装置不停电安装工法

陈昊, 谭风雷, 徐鹏, 张海华, 何嘉弘

2022, 42(6): 64-68. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2022.06.011

摘要 ( 118 )

PDF (4813KB) ( 156 )

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针对高压断路器在线监测装置传统安装工法停电代价较大的问题,提出了一种高压断路器在线监测装置现场安装不停电新工法,实现了装置的不停电安装。江苏省某500 kV变电站的安装实践验证了工法的有效性和可行性。

面向增量配电网的协同规划方法研究

杨楚原, 姚俊伟, 项川, 谢琼瑶, 陈兆乐, 王海亮, 谭柳叶, 李希喆, 杨楠

2022, 42(6): 69-75. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2022.06.012

摘要 ( 116 )

PDF (5255KB) ( 93 )

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针对增量配电网投资主体多元化的特征,考虑分布式电源和配网公司的利益,以利益最大化为目标,建立了配电网多主体博弈的规划;采用动态博弈与静态博弈相结合的联合博弈,引入虚拟博弈者“大自然”;使用迭代算法对博弈过程进行求解;同时使用IEEE 33节点配网系统,对设定的博弈场景进行仿真分析并加以验证。

火电多市场联合运行策略研究

王淑强, 刘世件, 黄超, 梁家豪

2022, 42(6): 76-82. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2022.06.013

摘要 ( 150 )

PDF (7626KB) ( 34 )

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为保证新型电力系统中火电厂商在多个市场的市场竞争力,基于电能量市场和辅助服务市场的发展情况分析火电厂商的市场竞争力,考虑最优化火电厂商的市场效益,构建基于电能量市场和辅助服务市场的火电机组出力曲线优化模型;结合火电厂商并网博弈、分时段电力电量价值的基本情况,构建基于A2C的火电机组出力优化求解模型。结合仿真算例对所提模型对火电厂商市场效益的提升情况进行验证,结果证明了该模型的经济性和有效性。

基于改进极限学习机的交直流微电网并网等效建模

息梦蕊, 蔡昌春, 王斌

2022, 42(6): 83-89. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2022.06.014

摘要 ( 115 )

PDF (6592KB) ( 70 )

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微电网接入配电网的数量不断增多,对配电网的稳定运行带来挑战,微电网等效建模是分析微电网接入影响及配电网动态仿真的基础。基于非机理建模的理论,以电压、电流的实部和虚部为输入,功率为输出,建立极限学习机的交直流微电网并网等效模型。利用麻雀搜索算法优化极限学习机的输入权重和阈值,减少极限学习机模型由于输入权重和阈值缺乏统一性带来的模型精确问题。最后,在DIgSILENT平台搭建交直流混合微电网模型进行验证,仿真结果证明了所提等效模型的有效性和准确性。

变电站进线段在线监测装置地线取能方法研究

赵世华, 谢彦彬, 黄紫旻, 毕茂强

2022, 42(6): 90-93. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2022.06.015

摘要 ( 134 )

PDF (5296KB) ( 66 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

变电站进线段在线监测装置可监测输电线路的运行状态。针对变电站进线段在线监测装置的在线供电技术,利用EMTP-ATP程序仿真计算,对进线段的地线取能方式、取能功率及相关因素的影响、取能装置的雷电过电压水平进行分析。结果表明,进线段地线取能的功率水平较低,但通常可以满足在线监测的用电需求。在此基础上,结合各取能方式的功率水平、雷击过电压水平及工程可行性,确定了地线取能方式的基本原则。研究成果可为变电站进线段在线监测装置的就地取能工程提供技术参考。

碳纤维复合材料/钢搭接形式对搭接接头性能的影响

高有为, 李传习, 司徒英胡

2022, 42(6): 94-98. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2022.06.016

摘要 ( 103 )

PDF (4751KB) ( 52 )

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为了解纤维铺设方向对碳纤维增强复合塑料(carbon fiber reinforced polymer, CFRP)加固钢结构性能的影响,制作了steel/steel、0°/steel、90°/steel、0°/90°、90°/90°、0°/0° 6种接头试件,每种接头试件各5个。试件在常温常湿下养护7天后进行拉伸剪切实验,分析试件的破坏模式、极限承载力和荷载－位移曲线等,探讨接头形式对CFRP/钢搭接接头性能的影响。结果表明,含90°纤维的试件破坏形式为CFRP/钢界面破坏;0°/steel试件的破坏形式为CFRP/钢界面破坏;0°/0°试件的破坏形式为CFRP层间破坏;含90°纤维的试件中,同组试件的荷载-位移曲线形状相差较大,荷载与位移呈非线性变化;含0°纤维的试件中,同组试件的荷载位移曲线形状基本一致,呈线性变化;0°/0°试件的剪切强度最大,90°/90°试件的剪切强度最小。在粘贴CFRP进行加固时,应合理选择铺层方式。

新能源故障穿越特性对暂态电压的影响

刘辉, 谢伟, 郭绯阳

2022, 42(6): 99-103. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2022.06.017

摘要 ( 132 )

PDF (4739KB) ( 120 )

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新能源电力电子接口所固有的弱支撑性和低抗扰性,使得电力系统的运行特性发生了改变,目前常规光伏电站的故障穿越特性尚未有明确标准要求,其动态无功电流的实际变化特性对电网的影响缺乏研究。基于某光伏电站故障穿越试验实测数据,在PSASP下建立可有效反映实际故障穿越行为的仿真模型,研究该光伏电站在故障情况下的动态无功电流变化特性对电网暂态电压产生的影响。结果表明,故障穿越恢复期间动态无功电流反调量过大的变化特性会造成故障恢复后出现暂态过电压。

标准化安全稳定控制系统的策略及分配研究

龙雪梅, 许立强, 徐彪, 欧阳帆, 李辉

2022, 42(6): 104-109. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2022.06.018

摘要 ( 122 )

PDF (5368KB) ( 66 )

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现有的安全稳定控制系统都为定制设计,现场运维和系统管理困难,因此需要对安全稳定控制系统进行标准化设计,并开展标准化安全稳控装置的策略和分配研究。首先,探讨稳控系统的典型结构以及标准化稳控主站、资源汇集子站、信息采集子站、新能源执行站、切机执行站的基本功能。其次,研究标准化稳控系统对于过负荷策略、故障导致过载策略和元件(断面)故障策略的定值配置和需切量计算方法。进而,分析标准化稳控主站、资源汇集子站和执行站的需切量分配方式和切机命令发送方法。最后,对标准化稳控系统的站间信息交互进行规范。

500 kV断路器并联电容高压介损试验研究

唐信, 熊云, 毛学锋, 廖子涵, 李威

2022, 42(6): 110-113. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2022.06.019

摘要 ( 131 )

PDF (6745KB) ( 94 )

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针对现场高压断路器断口电容的常规介损试验经常出现试验介损值超出规程标准的情况,经过分析与试验验证,发现断口电容内部绝缘介质的Garton效应是引起低电压下介损异常的主要原因。通过对介损异常的断口电容进行高压介损试验,发现试验品介损值随试验电压增高出现规律性变化,当电压下降至10 kV时,介损值较施加高压前有明显改善,从而减小Garton效应对实际介损值的影响,并为判断断口电容是否存在真实绝缘异常提供有效依据。

低压熔断器选型的研究与优化

徐铮, 姜培

2022, 42(6): 114-118. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2022.06.020

摘要 ( 154 )

PDF (4369KB) ( 148 )

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对高能效等级电机用熔断器的选择、熔断器开关的夹持力、水平安装方式下熔断器的降容及极限温升要求进行分析,提出低压熔断器新的选型方法,为低压熔断器的应用提供参考。

1 000 MW超超临界机组三通对接焊缝裂纹失效分析与处理

杨成明, 邱坚, 周哲, 袁丹, 王文良

2022, 42(6): 119-122. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2022.06.021

摘要 ( 127 )

PDF (5739KB) ( 101 )

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某1 000MW超超临界机组汽水分离器进口集箱三通对接焊缝存在整圈环向裂纹。利用化学成分分析、硬度试验、金相组织分析、电镜分析等实验方法,对裂纹产生原因进行了分析。结果表明焊接及热处理工艺执行不到位、三通结构不合理是焊缝熔合线处产生再热裂纹的原因,优化三通结构、焊接及热处理工艺可有效预防该类三通焊接裂纹的产生。

高压直流输电系统输电电缆的故障定位方法

陈文, 陈凯平, 夏向阳, 夏君山, 王瑞琪, 胡小忠

2022, 42(6): 123-128. doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2022.06.022

摘要 ( 148 )

PDF (5806KB) ( 91 )

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MMC-HVDC系统直流侧架空线路在单极故障发生时,单极线路各频段的电压占比因故障极线路的不同而出现不一样情况,所以提出基于模糊比值分析的MMC-HVDC系统单极接地故障定位方法。该方法通过S变换将故障时的各频段电压进行分离,凭借各频段电压占比不同,实现仅靠一侧装置对系统故障极快速定位,并用神经网络训练找出各个频段电压占比在整体测距中的权重,最终实现对故障位置的精确定位。最后利用PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件搭建两端双极柔性直流输电模型,仿真结果验证了所提故障定位方法的准确性以及实用性。

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