特高压换流站水源管道漏水在线监测平台研究及应用

本文针对某特高压换流站站外水源管道输送容量大、距离长、管道破裂漏水不易被发现的问题,开发了一种基于数据远传功能超声波流量计的站外水源管道漏水在线监测平台。该平台解决了站外水源管道与换流站传输距离远、运维人员巡视难度大、管道漏水监测困难等一系列问题,同时对某特高压换流站每天的用水量进行数据收集分析,建立特高压换流站用水规律数据表,深入挖掘换流站在不同负荷下的用水量曲线变化,并对未来的用水情况进行预测,为企业降低了运维成本,起到了降本增效的作用。

含电动汽车的微网鲁棒经济调度

微网中风电、光伏等新能源的渗透率通常较高,其固有的随机性和波动性给微网安全经济调度带来了新的挑战。针对微网运行中各种不确定性因素的影响,综合考虑风电、光伏、柴油机组、燃料电池等分布式电源的运行特性,建立计及电动汽车V2G放电损耗成本的鲁棒经济调度模型,并提出协调鲁棒调度经济性和鲁棒性的不确定集优化方法。该方法通过评估调度计划的弃风弃光和切负荷风险,将调度计划的鲁棒性转化为经济成本,优化出使得综合成本最小的不确定集。算例讨论了不确定集选取与微网运行成本、风险成本、综合成本的关系,分析了切负荷成本、动力电池放电损耗成本对调度计划的影响,从而验证了所提模型和方法的可行性和有效性。

基于等温松弛电流法和活化能法的110kV XLPE电缆老化状态评估

为准确判断110 k V交联聚乙烯(XLPE)电缆的老化状况,引入了等温松弛电流(isothermal relaxation current,IRC)法和活化能(activation energy,AE)法,讨论了老化因子、活化能与电缆老化状态之间的关系。结果表明:老化后电缆老化因子比未老化电缆大0.348,活化能整体降低;运行25 a电缆的老化因子比运行14 a电缆的老化因子大0.327,活化能小15.05 k J/mol,剩余寿命小30.6 a;内部陷阱增多、加深和化学键的解裂是电缆老化的主要微观表现;不同厂家生产电缆的配料体系和生产工艺存在一定的差异,致使交联聚乙烯分子间的化学结构改变而改变电缆的活化能,但不影响电缆老化的评估方式。采用等温松弛电流法和活化能法从微观方面评估电缆老化状态具有准确性和有效性,评估结果与预期符合,从电气性能和化学性能为XLPE电缆老化状态评估提供了一种有效的方法,可指导电缆和电网的维修、规划工作。

考虑风电不确定度的风-火-水-气-核-抽水蓄能多源协同旋转备用优化

随着风电并网渗透率的快速增长,系统的随机波动性显著增强。为合理地协调旋转备用配置效益和风险的矛盾,首先以多面体不确定集刻画风电不确定性,构建了计及风电出力误差概率的期望弃风和期望切负荷模型。在综合考虑风电、火电、水电等多类型电源机组运行特性的基础上,以发电效益与潜在期望风险为备用目标,建立了考虑风电不确定度的风-火-水-气-核-抽水蓄能多类型电源机组协同调度的旋转备用优化模型,并提出了一种自适应遗传算法与分枝切割算法相结合的双层优化算法以求解所建模型。算例结果表明,所提备用方法能自适应地寻找风电最优不确定度,合理地权衡备用策略的经济效益和风险成本,同时所建模型能适应在不同风电预测精度、不同切负荷成本系数以及不同风电调峰特性下的旋转备用优化配置,实现综合效益最优。

考虑风电极限场景的输电网鲁棒扩展规划

随着风电并网渗透率的快速增长,系统的随机性和波动性显著增强。针对大规模风电并网给输电网规划带来的影响,文中以线路投资成本与运行成本之和最小为优化目标,构建了考虑风电接入的输电网扩展规划模型,并引入辅助松弛变量将模型转化为线性混合整数规划问题。在此基础上,提出了风电极限场景的物理概念,并构建了基于风电极限场景的两阶段输电网鲁棒规划方法,第一阶段为在线路投资扩展约束下决策输电线路的投建状态,以保证第二阶段的运行调节变量可以适应风电的随机波动。针对鲁棒规划模型的特点,采用基于Benders分解的两阶段算法进行求解以获得最优鲁棒规划方案。最后,通过Garver 6系统与IEEE RTS 79系统进行算例分析,验证了所提模型的有效性与可行性。

含高渗透率风电的微网系统鲁棒经济调度方法

微网中可再生能源比重通常较大,其固有的间歇性和随机性给微网调度带来困难.为应对可再生能源的出力波动,本文综合考虑风、柴、燃料电池、蓄电池等机组运行特性,建立了基于极限场景法的微网日前鲁棒经济调度模型;通过将调度计划的弃风及切负荷电量转化为经济成本,提出了使调度计划发电成本和风险成本(弃风、切负荷成本之和)综合最优的误差边界优化方法.从风电预测精度、蓄电池容量及切负荷价格3方面分析了鲁棒经济调度在微网中的适应性.结果表明:微网鲁棒经济调度在发电成本上稍显劣势,但在减少弃风、切负荷的电量方面具有明显优势,并且在风电预测精度低、蓄电池容量不足以及切负荷价格较高的微网地区更适合采用鲁棒经济调度方法.

基于IRC和逐级耐压法的110kV XLPE电缆剩余寿命评估

在运行20多年的电缆上截取长、短试样，分别进行等温松弛电流法试验，再利用电热老化前后的长样进行等温松弛电流法试验．结果显示长样由于带有电缆接头而体现出老化因子大的特点，表明电缆接头是电缆的薄弱环节，接头更容易受到电热作用而发生老化；经电热老化后的长样因内部缺陷增加而使老化因子增大，说明电热处理会加重电缆老化程度；通过逐级耐压法对电缆试样进行试验，结果表明试样的剩余寿命在10～20年的范围内，和设计时的预期寿命一致．基于等温松弛电流法的试验结果对XLPE电缆进行老化状况评估，通过耐压法试验结果给出其具体的剩余寿命，两者相辅助结合可以进行比较全面的判断．

交直流交叉跨越碰线故障及其保护风险分析

中国直流输电工程输送距离长、跨度大,与交流线路跨越的情况日益增多。电网出现了新的故障形式--交直流碰线故障,其故障特征及对继电保护的影响研究比较匮乏。对碰线故障的特征进行理论分析,基于详细直流工程PSCAD/EMTDC仿真平台搭建交直流同塔模型,对碰线故障引起的特征量及其影响因素进行研究,并分析其对交直流保护动作特性的潜在挑战。仿真结果表明:碰线故障引入的工频分量会使直流线路行波保护动作率降低;行波保护与交直流碰线保护在保护配合范围内存在动作死区;交流距离保护灵敏度下降。

复杂电力(能源)系统的分布式感知与协同估计/检测研究综述

近年来,"互联网+"智慧能源、电力市场改革、新能源革命等一系列举措引发了电力系统信息大爆炸,导致海量的电力设备、电器以及用户需要连接。信息的感知、连接、传输、处理、应用及发布,范围越来越广,规模越来越大,并出现了大规模、复杂的高维动态系统,伴随着海量数据集。而集中式信号处理在处理这类问题时,存在着通信负担重、计算复杂度高、可扩展性差、鲁棒性差等缺点。因此集中式信号处理方式已经明显不适用,需要寻找新模型、新算法来解决。在大规模复杂(能源)电力系统中采用分布式信号处理是有效的解决方法。对国内外分布式感知和协同估计/检测进行梳理和综述,并给出未来的挑战和研究方向。

基于LabVIEW微电网实验平台监控系统的设计与实现

作为微电网实验平台中极其重要的部分,微电网实验平台监控系统要求实时性好、稳定性强以保障微电网实验平台的经济稳定运行。本文是通过微电网技术的应用、以微电网实验平台为硬件基础,针对微电网实验平台监控系统需要实现远程控制与检测功能、数据采集、显示功能和数据的存储等功能,使用专业图形化编程软件LabVIEW设计并编写了监控系统。成功实现了通过监控系统对实验平台的远程控制和实时数据的采集及存储功能,完成了监控系统人机交互的预期目标。

偏差电量考核机制下售电公司的最优经营策略

电力市场的偏差电量考核机制是现货市场建立前的过渡性方案,有利于市场主体参与到公平竞争的市场交易中。为了更直观地体现电力市场偏差电量考核对售电公司经营策略的影响,基于参与广东月度竞价交易的电力用户的实际电量偏差率数据对2017年2月、3月偏差电量考核情况进行分析。在此基础上,建立偏差考核机制下售电公司的盈利模型,并以售电公司考核和补偿成本最小为目标提出考虑免考核电量的可中断负荷最优购买模型。文中设计如下3种模拟场景:(1)不捆绑负荷分别参与市场竞价;(2)捆绑得到总负荷参与市场竞价;(3)捆绑负荷参与市场竞价,并采用可中断负荷合同减少正偏差电量考核。3种模拟场景对售电公司运营策略的影响分析结果表明,第3种模拟场景下售电公司的盈利最大,为所推荐的最优经营策略。同时提出了用户侧月度偏差电量交易模式,以维持系统月度电量平衡。

业余蹼泳运动员力量训练的实验分析

为了探讨广西柳州市业余蹼泳队在夏季训练中加入力量训练的实效性,本文通过文献法、数理分析法以及实验法对广西柳州市业余蹼泳队在夏季训练中加入力量训练的实效性进行比较和分析。结果显示:运动员在一个周期内经过科学的、水陆结合的力量训练后,运动成绩的提升幅度要比夏季训练中不加入力量训练的运动成绩提升幅度大,建议教练员在安排夏季训练计划时,重视运用陆上专项力量训练和水下专项力量训练的训练方法来提高运动员的运动水平和运动成绩。

基于协同NSGA-Ⅱ的微电网随机多目标经济调度

随着清洁可再生能源的不断推广,分布式电源的渗透率日益增加。为提高清洁能源利用率、降低微电网成本,基于分时电价背景,首先建立双层风电预测误差模型,在综合考虑风电、光伏、火电、大电网联络线等多类型电源运行特性的基础上,以经济成本、环境成本与机组异步度为优化目标,建立了考虑风电不确定度与阀点效应的微电网协同优化模型,同时提出一种结合协同进化思想和非支配排序遗传算法的改进优化算法(CoNSGA-Ⅱ)。该算法在非支配排序遗传算法中使用了多种群进行种群间的相互合作、竞争,同时兼顾了非支配排序遗传算法优异的收敛性和协同进化算法的强大搜索能力。最后运用我国西北某微电网系统作为算例,并与传统快速非支配算法进行对比,验证了改进算法的全局最优解搜索能力和收敛性能上的优越性。

基于CoPSO-BAS的冷热电联供型微网经济调度

为提高清洁能源利用率、降低高渗透率可再生能源型微网成本,基于分时电价背景,在综合考虑风电、光伏、燃气轮机、大电网联络线等多类型电源运行特性的基础上,以经济成本为目标,建立了冷热电联供(combined cooling,heating and power,CCHP)型微网协同优化模型,同时提出一种结合粒子群思想、协同进化理论框架和天牛须搜索(beetle antennae search,BAS)算法的改进优化算法——CoPSO-BAS算法。该算法同时兼顾了BAS算法、协同进化算法与粒子群算法的优点,具有良好的全局最优解搜索能力与收敛性。以我国西北某微网系统作为实际算例,应用CoPSO-BAS算法进行计算,并与经典BAS算法对比,验证了CoPSO-BAS算法的全局最优解搜索能力和收敛性能上的优越性。

低轨卫星激光通信实时算法研究(特邀)

针对低轨卫星激光通信实时化、低功耗的应用场景,为了解决独立时钟源及传输信道复杂等问题,对时钟恢复算法和前向纠错码进行了改进与优化,实现了资源占用低、时延低且功耗为0.129 W和1.199 W的实时化全数字时钟恢复算法和低密度奇偶校验(LDPC)编译码。搭建了桌面演示系统,成功演示了二进制相移键控(BPSK)调制/相干探测、通信速率为1.024 Gbit/s的实时空间光传输,其中时钟误差约为1.50×10^(-4)。