华北电力大学学报(自然科学版)


  • 弱受端支撑的高压直流故障恢复优化研究

    栗然;卢佳丽;赵峰;吴涛;冯翠香;贾深禹;李泽;刘英培;

    弱受端支撑的高压直流发生双极直流短路故障后,在恢复过程中会出现电压、电流及功率振荡甚至失稳现象,威胁系统稳定运行。首先分析了高压直流输电等值系统在全压和降压运行方式下的最大输送极限,指出受端弱同步支撑的高压直流在降压运行状态下可能突破运行极限,这是导致直流故障恢复振荡的主要原因。基于实时数字仿真软件RTDS分析整流侧最小触发角、定电流控制参数、低压限流控制参数、降压重启动幅值以及受端电网强度对改善系统恢复振荡的作用。研究结果表明:通过调整最小触发角、定电流控制、低压限流控制和降压再启动电压定值等环节参数,可以减缓直流功率恢复速率,有助于提升直流故障恢复过程中弱受端系统的稳定性。

    2019年02期 v.46;No.198 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 411K]
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  • 基于小波能量熵的超高压交流线路暂态保护研究

    胡加伟;王增平;蓝益军;郝唯文;张亚刚;

    基于故障暂态量分布特征的线路保护不受系统运行方式、工频振荡等影响,对故障的判别更加快速、准确。线路发生区外故障时,高频成分在经过线路边界时发生明显的透反射效应,造成能量上的损耗,故障电流中高频含量低;而区内故障则不存在这个现象,故障电流中高频含量高。基于线路故障时产生的宽带高频暂态电流分量,利用D2小波能量谱实现故障的快速检测,并构造了小波能量熵量化描述高频暂态电流成分的能量分布,实现区内、外故障的判别。在PSCAD/EMTDC中搭建仿真模型,结果表明:该算法能很好地进行线路故障的快速检测及区内、外故障的判别,受故障类型、故障位置等因素的影响小。

    2019年02期 v.46;No.198 10-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 339K]
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  • 基于支持向量回归的VPMCD方法及其在局部放电模式识别中的应用

    郑艳艳;朱永利;高佳程;

    针对传统VPMCD方法在回归预测过程中存在的缺陷,采用支持向量回归代替原方法中的多项式回归模型,解决了原回归方法对高维小样本数据预测精度差的问题。在基于支持向量回归的VPMCD方法中,首先采集各个不同类型的放电样本,并提取特征向量构成样本集合;其次,通过支持向量回归对训练样本进行训练,建立各放电类型的变量预测模型;然后,利用这些模型对测试样本进行回归预测,得到各样本相应的预测平方和误差;最后,以预测误差平方和最小为依据,识别各放电样本的放电类型。相较于BP神经网络、SVM、传统VPMCD方法,SVR-VPMCD方法具有更好的分类效果。

    2019年02期 v.46;No.198 19-24+68页 [查看摘要][在线阅读][下载 251K]
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  • 基于目标级联法的微网群多主体分布式优化调度

    曾智基;杨苹;陈燿圣;彭嘉俊;

    随着微电网的不断发展,局部区域内多个微电网互相联结形成微网群,有利于其协调控制,提高运行稳定性和经济性。相对传统微电网,微网群系统具有多运营主体的特点,微网群能量调度中心需协调各方利益对运行计划优化调度。考虑含多源异质分布式电源出力具有随机性,采用盒式不确定集合描述不确定性,考虑最坏情况对不确定约束凸转换。建立微网群系统的两级递阶优化调度模型:上层是微网群能量调度中心优化调度模型,下层是子微网优化调度模型,然后对所建递阶优化调度模型耦合性和分布性进行分析,采用一种新型的协同优化方法——目标级联法,实现上下层模型的解耦独立优化。算例表明基于目标级联法的分层分布式优化调度算法具有快速性和良好收敛的特点。

    2019年02期 v.46;No.198 25-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 360K]
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  • 集群电动汽车参与电网调峰技术综述

    刘顺桂;胡寰宇;艾欣;孙杰;

    在能源紧缺及环境恶化的压力下,电动汽车由于其节能、环保的优势使之广受关注。近年来,电动汽车大规模发展的势头已经十分明显,这将对电网产生不可忽视的影响。大规模电动汽车无序充放电将给电网造成安全稳定性的影响,而实现大规模电动汽合理参与电网调峰将产生巨大效益。针对大量且分散的电动汽车展开研究,分析其集群响应角度下参与电网调峰,可以降低优化问题维度,提高计算效率,为大规模电动汽车的优化调度问题提供新的解决途径。在此基础上,从电动汽车集群负荷特性、可控容量、优化控制策略、综合效益等方面展开分析,着重介绍相关的最新研究成果,并指出存在的问题和可能的研究方向,对集群电动汽车充放电参与电网调峰的关键技术进行分析。

    2019年02期 v.46;No.198 34-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 133K]
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  • 一种面向攻击的配电网区域业务恢复方法

    应欢;杨军;刘帆;缪思薇;周纯杰;

    随着开放通信协议和智能电子设备在配电网中不断推广,配电网信息安全现状日益严峻。为保证电力工控系统攻击下业务正常运行,在分析配电网结构及其特点的基础上,提出了一种面向攻击的配电网区域业务恢复方法。结合配电网信息物理融合的特点,从信息网和电力网两个层面分别部署恢复措施,包括基于软件定义网络(Software Defined Network,SDN)的信息网攻击隔离及业务恢复,以及基于电力网重构的电力网攻击隔离及业务恢复。最后,以IEEE标准算例中的33节点系统为例,通过MATLAB建立仿真场景,验证了该方法的有效性。

    2019年02期 v.46;No.198 45-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 322K]
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  • 基于频谱分析的光伏系统高、中、低三频储能容量优化配置

    杨瑞睿;杨文;林莉;David C.Yu;

    受光照强度、温度等影响,光伏输出功率具有较大波动。为减小功率波动对电网的影响,同时降低系统成本,提出基于频谱分析的光伏系统高、中、低三频储能容量优化方法。利用快速傅里叶变换进行频谱分析,结合差额功率频谱特性和储能响应特性,提出将差额功率划分高、中、低三补偿频段,计算各频段内满足系统补偿要求的储能设备最小容量,以及根据荷电容量(state of charge,SOC)和储能设备额定参数对计算容量进行修正的方法。综合考虑储能循环寿命对各补偿频段分割频率进行优化,实现混合储能系统的效益最大化。实际算例计算仿真结果表明,和传统高、低两频混合储能系统相比,在满足相同平抑目标的情况下,所提出的高、中、低三频储能容量优化方法所得结果具有更好的经济性。

    2019年02期 v.46;No.198 52-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 241K]
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  • 一种基于嵌套式全桥的新型混合MMC拓扑

    朱良合;盛超;陈晓科;骆潘钿;杨汾艳;刘正富;唐酿;黄辉;丁江萍;赵成勇;许建中;

    模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)采用子模块级联方式,开关频率低、波形质量高、故障处理能力强,已成为当前柔性高压直流输电研究和应用的热点。基于半-全混合MMC的柔直系统可以有效清除直流侧故障,但全桥子模块在投资成本和稳态损耗上均需做出较大牺牲。为提高MMC的经济性,提出了一种包含嵌套式全桥阀段(Embedded Full-Bridge,EFB)的新型混合MMC拓扑,该阀段利用半桥整体翻转以对外输出负电平,可作为级联式全桥阀段的替代性方案。以一个简单仿真算例说明其工作原理,并在直流故障无闭锁穿越控制策略下的双端柔直系统中仿真验证了其故障清除能力。最后通过计算说明其相比传统半全混合MMC具备经济性优势。

    2019年02期 v.46;No.198 60-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 484K]
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  • 架空线路雷电感应电压的宏模型及跳闸率计算

    刘欣;范紫微;

    架空配电线路绝缘水平低,极易遭受雷击产生雷电过电压,从而造成供电中断影响广大人民的生产和生活;对于10 k V架空配电线路,由雷击引起线路闪络或故障的主要因素是感应雷过电压,因此,对架空配电线路感应雷过电压的研究具有十分重要的意义。为了提高配电线路的安全可靠性并对线路防雷设计提供有价值的参考依据,基于Agrawal场线耦合模型建立了一种计算感应雷过电压峰值的宏模型,并与时域有限元方法进行了对比验证;结合电气几何模型及蒙德卡罗法对华北地区10 k V架空输电线路进行感应雷跳闸率计算。

    2019年02期 v.46;No.198 69-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 228K]
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  • 局部放电偶发脉冲的测量、识别与记录方法

    徐洋;刘卫东;高文胜;

    近年来的研究表明电力设备中多种缺陷的局部放电都表现为偶发脉冲形式,这使得传统的用于连续脉冲局部放电的检测方法和报警机制不再适用。提出了用于偶发脉冲局部放电检测的脉冲激励测量方法,该方法利用偶发信号占空比低的特性,改变测量设备的数据采集和记录方式,能够有效地实现偶发脉冲的长时间高精度检测。在此基础上,提出了对偶发信号进行高精度空间时差定位和工频相位测量的方法,能够剔除现场环境下的脉冲型干扰,实现放电信号的实时筛选,从而提升监控报警系统的可靠性。

    2019年02期 v.46;No.198 76-82+90页 [查看摘要][在线阅读][下载 312K]
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  • 基于变量相关性自适应即时学习算法的火电厂SCR脱硝系统建模

    董泽;马宁;任林;孟磊;

    针对选择性催化还原(SCR)脱硝系统工作过程中存在非线性、多变量和时变性等问题,将变量相关性引入即时学习算法,同时引入局部模型自适应更新策略,建立了基于变量相关性自适应即时学习算法的最小二乘支持向量机模型。利用互信息计算各个输入变量与输出量的相关度,将计算出的相关度引入到即时学习算法学习集的选取中,用以选择当前工况点的建模邻域,进而提高模型精度;采用自适应相似度阈值更新方法对局部模型进行更新,增强模型实时性。将该方法应用于SCR脱硝系统建模仿真。结果表明,改进后的即时学习算法的预测精度高,且具有很好的实时性。

    2019年02期 v.46;No.198 83-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 299K]
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  • 基于聚类分析的直接空冷机组数值模拟分区研究

    白焰;李健;张超;万旭东;

    针对直接空冷机组运行背压控制策略,采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)方法,数值模拟直接空冷机组轴流风机群工作环境的温度场和流速场,并采用聚类分析方法对轴流风机群阵列进行区域划分,通过对不同分区下的风机群进行转速调节,以机组背压作为衡量依据,分析不同分区下的直接空冷机组轴流风机群转速调节对机组背压的影响规律,进而寻求理想的分区调压策略。数值模拟实验结果表明,所提出的分区调压策略能够较好的降低机组背压,并为进一步的研究直接空冷机组调压策略提供理论基础。

    2019年02期 v.46;No.198 91-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 740K]
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  • 燃煤电厂烟气脱汞技术的研究

    赵毅;聂国欣;贾里杨;

    基于我国燃煤电厂普遍对常规大气污染物烟尘、SO2和NOx实施超低排放的背景,综述了除尘设备、脱硫系统和脱硝设施对颗粒态汞、氧化态汞和元素态汞协同控制的技术特点和效果。同时比较分析了多种烟气脱汞技术,如氧化吸收法、吸附法和催化氧化法等的国内外研究现状及技术优缺点。研究结果可为我国燃煤电厂实施更为严格的汞排放标准后技术的选择和新型脱汞技术的研发提供有益的参考。

    2019年02期 v.46;No.198 103-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 116K]
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