微电网运行模式平滑切换控制策略研究

基于主从式控制模式的微网在发生非计划孤岛时,传统的PQ-V/F控制策略会导致微网难以维持系统的稳定运行。在分析微网运行模式切换时系统内电气量产生冲击原因的基础上,提出一种改进的储能变流器控制策略,通过在电压环中新增一个电压保持环路,配合外加电流环调节器,保证孤岛检测期间系统内的功率平衡,较好地解决了微网运行模式切换时系统内电压电流的冲击问题,实现运行模式的平稳过渡。在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型,对比分析了采用传统控制策略和改进控制策略的控制效果,验证了改进控制策略的可行性和有效性。

“新型电力系统控制与保护”特约专栏寄语

特约专栏寄语 新型电力系统建设目前处于加速转型期,在电源侧新能源逐步成为发电量增量主体,电网侧智能化、数字化转型支撑作用越发凸显,用户侧终端用能领域电气化水平逐步提升。对于云南省这三个特征愈发明显,2023年云南省风光新能源装机达到3489万千瓦,以铝硅为代表的电力电子大负荷用电量占比超过30%,电网侧正在全力提升数字化水平推动第三代智能变电站建设。这都使电力工作者面对新的挑战:随着新能源装机和发电占比提升,电网出现宽频振荡等有异于常规系统的现象,而智能变电站的大规模建设也对现场运行维护需要更高技术水平,研究新型电力系统分析方法、新型控制和继电保护设备,立足新形势分析解决问题,保障大电网安全稳定,提高运维水平是我们每一个电力工作者的新任务。

基于产业链的电力设备智能故障诊断方法研究

电力设备故障是导致电网无法正常运行的重要原因。针对电力设备故障诊断机制因缺乏协同管理和知识共享导致的效率低下和技术更新受限问题,提出一种基于产业链的电力设备故障诊断方法。首先基于设备故障诊断历史数据,采用BERT-BiLSTM-ATT深度神经网络构建设备故障知识图谱;然后从上下游协同、虚实互补两个方面构建电力设备故障诊断跨时空信息联动模式。该方法解决了电力设备故障根源追溯、处理措施检索难题,有助于推动电力设备的智能化、可视化故障诊断。

基于卷积神经网络和Transformer的高效图像超分辨率重建

深度学习推动了图像超分辨率重建技术的显著进步,但复杂的操作导致计算和内存成本高昂,限制了其实际应用。为此,提出了一种新颖的算法,融合了Transformer和卷积神经网络,同时采用膨胀卷积和深度可分离卷积技术。在五个基准数据集上的实验证明,所提EHN模型能够高效提取超分辨率特征,在更少参数和推理时间下实现与现有方法相当甚至更好的超分辨率效果。特别地,在×2、×3和×4放大倍数下,EHN的推理时间仅为现有网络的18.4%、18.9%和20.3%,这一优势对于处理大量图像的场景至关重要,能够显著减少计算时间和资源消耗,提升整体效率。

基于多重先验的无监督学习红外图像增强算法

随着红外成像技术的广泛应用,人们对红外成像质量的要求不断提高。由于红外传感成像原理的限制,红外图像普遍存在对比度不高、缺乏细节纹理等问题。与此同时,常用的传统红外图像增强算法在提升图像对比度的同时容易引入较高的噪声,导致增强效果有限。因此,本文提出一种基于高斯-拉普拉斯金字塔、CLAHE、原始图像等多重先验知识的无监督红外图像增强算法,并通过实验与各种经典先验方法进行了对比。实验证明,本算法效果相较于传统算法有较为明显的提升,可以完全自适应地实现对比度拉伸、去除噪声等红外图像增强操作,并且对目标检测等下游任务带来了显著的精度提升。

配电网故障行波定位综述

快速准确地进行配电网故障定位是保证供电可靠性的基础,是实现快速恢复区段供电的关键技术。本文主要结合近些年国内外学者的研究成果,对当前影响配电网行波故障定位技术应用的因素进行归纳,并对当前主流的定位方法进行总结分类,以及对后期工作的开展进行展望。

分布式光伏并网造成的配电台区电压问题治理方法探索

针对大量分布式光伏接入后,造成的配电台区三相不平衡、末端高电压等问题,探索采用光伏+储能、中低压监测协同控制、边缘集群技术、配电网多区域自律协同等技术,主动监测,协同控制,减少分布式光伏接入对配电台区电压的影响,打造绿色能源新型电力系统的同时,助力国家经济发展。

异步联网方式下±500 kV金中直流单极闭锁事件分析及解决措施研究

云南电网与南方电网异步联网运行期间若发生直流单、双极闭锁故障,电网将出现大量富余功率,严重时可引起电网频率失稳,导致大面积停电事故。因此,分析实际运行过程中发生的直流闭锁故障、研究并制定相应的措施对电网安全稳定运行具有重要意义。本文针对电网实际发生的“8·21”金中直流单极闭锁故障,分析了异步运行期间直流单极闭锁对云南电网频率、电压以及功角稳定性的影响。在此基础上,通过仿真分析了直流自启动对系统稳定性的影响。根据小干扰分析,找出了参与低频振荡的相关机群,并提出了相应的解决措施。

±500 kV换流站交流滤波器失谐特性分析

换流阀运行时会产生大量特征谐波,需在换流站交流场配置滤波器解决。该文结合南方电网公司某直流换流站发生的13次谐波失谐保护动作事件,首先分析了失谐保护动作的特性和谐波电流产生的原因;然后探讨了B型交流滤波器失谐保护定值整定问题,提出了针对换流站交流滤波器13次失谐动作特性的改进措施。

新能源场站集中并网区域继电保护装置测试技术

为全面评估分析新能源场站集中并网区域继电保护装置在起动元件、选相元件以及保护算法的适应性及动作性能,本文对集中并网区域的新型继电保护装置的示范应用进行了阐述,并对由各类新能源并网逆变器主导故障特性下的区域继电保护装置测试技术进行了探讨。

融合多特征的火焰和烟雾深度视觉检测模型研究

为了同时准确地检测火焰和烟雾目标,开展了多特征增强融合的视觉火灾探测网络模型的研究。在多尺度特征提取骨干网络的基础上,提出高层语义空间信息增强模块、多尺度特征深度融合模块、空间距离信息注意力模块、分类定位模块。这些模块分别聚焦烟雾和火焰的空间纹理、多尺度特征、视觉注意力以及小火焰和烟雾目标检测等问题。本文参与建构一个新的火焰和烟雾图像检测数据集,方便火灾检测模型的训练和测试。实验结果表明,本文方法取得的检测指标超过对比算法。

外绝缘异常放电日盲计数探测技术及传感性能测试

绝缘子闪络引起的线路短路跳闸事故高发,对闪络早期的异常放电进行有效检测,能够降低闪络跳闸事故发生率。为此,本文研制了绝缘放电日盲型高灵敏紫外检测装置,对装置原理和技术参数进行了描述,对其日光环境下的响应性能、有效检测距离及检测视场范围进行了综合测试,并基于装置的响应输出特性,提出了基于光脉冲计数的放电相位统计分析方法,并与高频电流相位统计图谱进行了分析对比。本文提出的绝缘放电日盲型高灵敏紫外检测技术为基于无人机的线路外绝缘放电巡检提供了一种新手段。

非整周期采样下的新型负荷加窗FFT电能计量算法对比研究

随着越来越多的新能源发电并入电网,电力系统惯量显著降低,另一方面,高铁、电弧炉、大功率充电站等冲击性新型负荷不断对电力系统造成扰动,使得系统频率波动增大。然而,当系统频率波动较大时,传统的快速傅里叶变换(fast fourier transform,FFT)方法会在非整周期采样下出现频谱泄露和栅栏效应,可能导致计量电能产生较大的误差。本文针对非整周期采用条件下的新型负荷计量精度问题,对比了FFT、Hanning窗双峰谱线插值FFT、Blackman窗双峰谱线插值FFT算法的适用性,发现FFT在基波电能计量方面仍然优于后两者,而对于谐波电能计量,Hanning窗双峰谱线插值FFT算法则明显优于其他算法。

具备自监视功能的“断路器控制回路断线告警”信号回路设计

随着云南电网规模的不断扩大,以新能源为主体的新型电力系统构建持续推进,系统稳定性对故障极限切除时间的要求已越来越高,断路器拒动对系统稳定的影响也越来越大,因而对断路器控制回路断线的监视提出了更高要求。本文结合一起220 kV母联断路器在热备用转运行时,由于断路器B相储能行程开关接触不良,导致同期合环失败,但在操作前断路器控制回路断线并未发出告警的实际案例,指出目前普遍采用的断路器位置继电器接点串联启动“控制回路断线”信号回路的监视方法,在断线信号监视回路异常时,断路器控制回路因无法自监视的原理性缺陷,将造成可能存在的断线缺陷成为隐性故障而持续存在。针对此问题,本文提出了一种具备自监视功能的断路器控制回路断线告警信号回路优化设计方案,通过在原有回路基础上搭建监视回路实现对控制回路的全工况监视,该方案回路简单可靠,可实现控制回路、断线信号回路双重监视效果,提供了控制回路、断线信号回路完整性的综合判据,有助于提前发现控制回路隐性缺陷、提升断线消缺效率,降低断路器拒动风险。

电力应急物资供应保障体系建设研究——云南电力应急物资保障实践

在自然灾害突发时期,电力设施设备受损将造成严重事故,需要大量电力物资供应,如何有效控制电力应急物资响应时间,构建物资供应保障体系,成为研究重点。笔者通过梳理电力应急物资供应目前存在的问题,尝试构建电力应急物资供应保障体系,从编制应急手册,健全应急机构,优化寻源机制、历年应急物资供应分析、仓网结构,集中管理,“平战结合”等多方面建立应急物资供应保障体系。最后,例举2022年春云南省雨雪冰冻灾害案例,分析研究电力应急物资供应保障体系建立的必要性及成果价值。

新型电力系统中长期电力需求趋势研究

现代新经济的快速发展,新型电力系统的中长期电力需求预测成为新难题。本文结合电力需求的增长特性,利用S型生长曲线的非线性拟合对电力需求发展趋势进行建模,并考虑饱和电量对模型进行了修正,提出了一种广义Sigmoid函数的中长期负荷预测模型。通过云南历史数据的算例,验证了模型是通用有效的,可为后续中长期电力需求预测提供参考依据。

基于陶瓷电容绝缘子的能量采集方法

提出了一种利用电容分压器原理将陶瓷电容器封装在绝缘体内部并进行在线能量提取的方法。通过现场测试,得分为4 nF/80 nF的陶瓷电容绝缘体可以获得2W的最大输出功率,验证了该方法的可行性。通过搭建10kV电路仿真平台,发现当隔离变压器二次侧串联电感或两台隔离变压器串联时,输出功率比单台隔离变压器大,隔离变压器串联电感二次侧输出功率较高。

水电站主变压器设备配置问题分析

大型水电站在流域水电梯级开发中往往充当着核心控制性作用,本文讨论水电站主变压器设备配置问题分析,主要完成了电气主接线和厂用电接线的设计分析、导体和高压电气设备选择等分析任务。在设计过程中严格遵守相关的规程,对于每个可选择的方式进行比较和全面论述。

铝包殷钢芯耐热铝合金绞线的应用探讨

铝包殷钢芯耐热铝合金绞线在云南电网中的应用较多,在设计评审工程中发现部分设计人员对其特性理解不足,存在弧垂计算错误及工程量估算偏差等问题。本文利用斜抛物线公式结合拐点温度计算方法,搭建了适用于铝包殷钢芯导线的张力弧垂计算模型,编制了计算程序;理论分析了铝包殷钢芯绞线的弧垂特性、拐点温度随档距变化特点等,分析了该类导线的应用场景,并提出了相应的意见和建议。

基于改进K-Means算法的电动汽车充电负荷特性分析

电动汽车充电行为具有较大的随机性,一定程度上影响电网的稳定运行和规划。为更准确地分析电动汽车充电负荷的特性,提出一种基于改进K-Means算法的聚类分析方法。针对K-Means算法在初始聚类中心选取上的随机性和不稳定性,首先利用Mini Batch K-Means算法的随机抽样能力优化初始聚类中心的选择,随后结合K-Means算法进行迭代优化,有效解决K-Means算法聚类结果不稳定的问题。以云南某城市充电桩负荷数据进行算例分析,结果表明,所提算法相比传统方法相比能更加准确地对多个不同负荷特性的用户进行分类,从而更有效地指导有序用电管理策略的制定。