分布式潮流控制器的阻尼控制研究

分布式潮流控制器(distributed power flow controller,DPFC)具有很好的潮流调控性能和安装运维便捷性,已在国内外多个工程进行示范应用。为分析DPFC的阻尼作用机理,基于简单电力系统,构建了含DPFC的系统方程。以表征DPFC子单元对系统调制深度的DPFC输出电压幅值和相角为控制变量,推导了含DPFC简单电力系统的线性化状态方程。构建了DPFC输出电压幅值和相角对系统发电机的电角速度增量、交轴暂态电动势以及强制空载电动势控制作用的表达式。提出了DPFC具备阻尼转速变化能力的判据,得出了当DPFC总输出电压往容性电压方向增大时,系统阻尼也会随之增大的结论。在DPFC输出电压控制环节的基础上,设计了基于相位补偿的DPFC附加阻尼控制器。仿真结果验证了所提方法可以将发散的振荡在较短时间内有效拉回新的稳定点。

融合BERT、双向长短记忆网络和条件随机场的电力设备缺陷文本实体抽取

随着智能电网建设的全面展开,产生了大量与设备缺陷相关的电力设备缺陷文本,蕴含着故障类型、故障原因及设备消缺方法等关键信息,是电力领域的研究热点。但缺陷文本存在着体量大、多源异构和内容杂乱冗余的问题,目前缺乏对其进行高效整合利用的方法。针对以上问题,该文基于BERT(bidirectional encoder representation from transformers)模型对命名实体抽取技术展开研究。一方面,增加了双向长短期记忆(bi-directional long short-term memory,Bi-LSTM)层进一步提取文本语义信息;另一方面,采用条件随机场(conditional random field,CRF)替换了BERT的输出层,克服了预测标签的局部最优问题。最后融合以上2种策略提出了改进BERT算法,即将BERT与双向长短记忆网络和条件随机场相结合,实现了缺陷文本的命名实体抽取。实验结果表明,改进BERT算法在7类实体上均取得了较高的F1值(精确率和召回率的加权调和平均值)。与BERT相比,实体抽取的总体精确率和召回率分别提升了0.94%和0.95%。

基于智能混合预测策略的短期光伏功率预测

光伏发电功率的准确预测为电力系统的调度、决策提供了有力的保证条件。针对现有光伏功率预测效率低、准确性不够等问题,提出一种基于Spearman相关性分析、Kmeans++聚类和支持向量回归(SVR)的混合光伏功率预测模型。通过Spearman相关性分析将冗余的输入数据进行筛选,降低模型的输入维度;利用K-means++聚类将数据划分为具有不同特征的类别,建立特征库;分别构建不同数据特征库所对应的SVR预测模型;将测试数据集划分至不同的特征库,得到对应SVR模型的预测结果。选取2021年1月1日—12月31日的武汉市相关数据进行验证,实验结果表明,在光伏系统输出功率预测上,所提Spearman-Kmeans++-SVR模型相较于传统预测模型获得了更高的预测精度和预测效率。

10 kV配电线路火箭引雷试验及雷电流波形特征分析

为了研究引雷至配电线路雷电流波形特征,开展了国内首次10 kV配电线路火箭引雷试验,成功触发26次闪电,其中包含回击闪电20次,总回击数120次,每次闪电平均包含6次回击,一次雷击过程回击次数最多高达13次。一次典型雷电流波形可分为3个阶段:初始阶段(IS)、回击(RS)和M分量。IS的平均电流、转移电荷、持续时间的几何平均值分别是56.2 A、15.0 C、267.1 ms;RS的峰值电流、10%~90%上升时间、1 ms转移电荷、回击间隔时间的几何平均值分别是16.4 kA、0.6μs、1.1 C、41.9 ms;M分量的峰值电流、10%~90%上升时间、转移电荷的几何平均值分别是0.4 kA、119.8μs、0.08 C。IS转移的电荷远大于单个RS转移的电荷,甚至大于IS后续所有回击转移电荷之和。每次回击平均包含1.5个M分量,一次闪电事件中M分量转移的电荷约为回击转移电荷的11%。雷电流波形数据对电力系统尤其是配电系统的雷电防护设计有帮助。

基于Fluent的植物绝缘油配电变压器温度场有限元仿真分析

为研究FR3植物绝缘油配电变压器运行时的温度场分布,应用热工学和流体力学原理分析了配电变压器内部热传导及散热机制,并且基于ANSYS的Fluent模块建立了该配电变压器温度场的仿真分析三维模型。采用有限元法求解该模型的流体–温度场,得到配电变压器的整体温度分布趋势及最热点温升。基于该模型分析对比了FR3植物油与普通矿物油对变压器热点温度及绕组温升的影响,结果表明:虽然植物油黏度大,散热性不如矿物油,但也能满足实际工程中配电变压器温升限值要求,因其燃点高、易降解的优点,未来在变压器领域可能会替代矿物油。

交联聚乙烯电缆极化去极化电流检测技术研究

极化/去极化电流（PDC）测量是评估交联聚乙烯电缆整体老化状态的检测方法之一。极化/去极化电流具有稳态值微弱（10-12A）,变化范围宽（10-12-10-6A）的特点。本文在硬件上选择性能优异的超低偏置精密运放元件,采用多量程分段测量、滤波电路、电磁屏蔽设计、高分辨率模数转换等技术,设计了可检测μA级到p A级的宽量程交联聚乙烯极化去极化电流装置。并利用Lab VIEW编写了上位机操作界面,通过串口将电流数据发送至上位机进行显示和存储。

光纤传感器在预装式变电站绕组热点温度监测中的应用

针对目前预装式变电站变压器室内部绕组热点温度在线监测困难的问题,提出了一种光纤传感应用方案,通过在变压器内布置光纤温度传感器,可以对变压器的热点温度进行监测,同时结合变压器负载情况对变压器的寿命损失进行评估。额定负载和过负载试验数据表明,该光纤在线监测系统能够准确、及时捕捉到变压器的热点温度,并给出过负载工况下的合理建议。

配电网合环引起的中性点经消弧线圈接地系统中的谐振过电压研究

中性点经消弧线圈接地的配网系统在进行合环操作时,线路结构的变化容易导致系统回路参数配合不当,从而引发系统线性谐振过电压,笔者主要针对该问题进行研究并寻求相应的改善措施。文中通过对经消弧线圈接地系统合环操作时的零序电压越限现象进行理论分析,同时以某配电网合环系统为例,利用ATP-EMTP软件仿真模拟了合环操作时系统的运行状态,计算了合环操作引起的谐振过电压的大小并分析了相关影响因素,结果表明:合环操作时变压器中性点电压有被放大的可能,其过电压的大小与系统阻尼、消弧线圈的脱谐度以及线路不对称度相关。根据理论分析和仿真结果提出了几种减小中性点电压偏移的措施。文中的研究结论为配电网合环操作的安全进行以及补偿方案的科学选取提供了重要参考。

模拟SF_6环网柜气室局部放电分解特性研究

为了检测SF_6气体绝缘环网柜气室内部的局部放电故障,文中采用组分分析法研究SF_6局放放电的分解产物。通过针—板电极模拟SF_6气体绝缘环网柜气室金属突出物缺陷,实验研究了不同放电量的局部放电SF_6分解产物以及分解特性。通过施加4种电压等级来产生不同的放电强度,采集样气并用色谱质谱(GC/MS)检测分解组分。结果表明:在模拟气室中局部放电会使SF_6气体绝缘介质分解生成CO_2、SO_2F_2、SOF_2和SO_2等4种稳定组分。在相同放电强度下,这4种分解组分的体积分数随着时间不断增加,并呈现饱和的趋势;在相同放电时间内,4种分解组分体积分数随放电量增大而增加,并呈现不同的规律。根据以上研究建立了分解组分产气均方根速率与放电量之间的对应关系,即可根据SF_6气体分解特征组分的产气速率推断出气室中放电量的范围,为组分分析法应用于SF_6气体绝缘环网柜提供了依据。

SF_6分解物SO_2的紫外吸收波段分析

选择合适的光谱波段是采用光学法对气体进行准确定性定量分析的重要前提，现有研究常选用190-230nm波段作为SO2气体的紫外检测波段，对于SF6气体绝缘设备，其多种分解组分在此波段均存在特征吸收．因此。有必要探求新的检测波段。以实现SO2的精确测量。为此。文中搭建了SO2紫外吸收光谱检测平台，反复测量了气体在190-400nm波段的吸收光谱。并结合MPI紫外-可见光谱数据库给出的参考吸收谱图，对290-310nm波段的吸收特性展开了分析，结果表明：SO2的在290-310nm波段具有良好的浓度反演特性。其线性拟合优度高达0．996。同样适于SF6绝缘电气设备中痕量SO2的在线检测。

浅谈天然酯绝缘油配电变压器的过负荷能力

根据纤维素基纸与热改性牛皮纸在天然酯绝缘油与矿物油中可长期承受的温度不同这一特性,对不同油纸绝缘系统下变压器的负荷能力进行了分析。

植物油替换矿物油配变负载性能研究

参考国外使用植物油替换矿物油来提升变压器性能的经验,依据相关标准,通过试验测量并分析了一台100kVA/10kV配变换油前后的负载性能,并给出了植物油配变应用建议。

新型智能预装式变电站状态评价关键参量研究

研究了预装式变电站主要设备的关键状态参量,建立了配电变压器状态评价模型,利用状态评价模型进行了实例分析,给出了分析结果。

基于振动能量采集的无源温度传感技术研究

针对工业设备测温供电问题,需研究一种可利用工业设备中振动产生的电能进行无源测温的技术。为此,设计了一种基于电磁感应原理的T型梁能量采集器,引入刚、柔性两种热电阻负载回路,对T型梁能量采集器的性能进行分析,探讨刚、柔性2种热电阻负载回路电阻值与温度之间的对应关系;通过LabVIEW仿真软件,搭建测试电路对能量采集器进行扫频实验,找出能量采集器的谐振频率;在谐振频率下分别为能量采集器匹配刚、柔2种热电阻进行测温表征,得出与该能量采集器匹配的最佳负载热电阻,最终在25～255℃之间实现了热电阻温度的表征和测量。无源测温系统可广泛应用于电力设备的温度监测中,例如GIS、开关柜、变压器绕组等,应用前景广泛。

浅谈天然酯绝缘油配变不同绝缘系统应用

本文作者根据变压器绝缘系统耐热等级不同,提出并分析了各耐热等级下变压器绝缘材料变化方案。通过各耐热等级下绝缘系统设计分析,提出了天然酯绝缘油变压器的设计方向及设计改进措施。

浅谈配变过负荷类型判断及管控措施

本文中作者通过10kV配电变压器过负荷能力及相关标准的分析,确定了配电变压器过负荷系数及过负荷运行曲线,提出了配电变压器重过负荷判断标准及管控措施。

单回配电线路全线安装避雷器直击雷保护特性研究

针对配电线路直击雷防护问题,对线路在全线避雷器配置密度情况下的保护特性进行了研究,使线路的直击雷耐雷水平有较大提高。相对于只安装绝缘子线路,当避雷器放电电流为5 kA等级时,雷击相导线耐雷水平提高了3.5倍左右,雷击杆塔的耐雷水平提高了1.4倍多。当避雷器放电电流为10 kA等级时,雷击相导线的耐雷水平提高了7.3倍,雷击杆塔的耐雷水平提高了近3.6倍。雷击杆塔时,三相避雷器分流和能量吸收比较均匀;被击杆避雷器承受最大的雷电流吸收最多的能量,往线路两侧会迅速降低。雷击上相导线时,上相避雷器流过的雷电流和吸收能量是三相避雷器里相对最大的;同样在被击点处的杆塔流过最大的雷电流,流过线路两侧远处避雷器的雷电流会迅速减小。

基于检测量分析的变压器可靠性灰关联层次综合评估

为弥补基于运行量的变压器可靠性评估模型缺陷与不足,从变压器绝缘油中气体产生的机理出发,建立了基于检测量分析的变压器可靠性灰关联层次综合评估模型。为了能够量化评价变压器的健康状态,提出使用灰关联分析来对变压器进行状态评估,并采用层次分析法来确定各因素的权重值。通过实例分析表明,所提出的灰关联层次综合评价方法能够较好地区分变压器的各种不同健康状态,为变压器的状态评估提供了新的思路。

基于宽频阻抗谱的电缆诊断新技术研究及应用

随着工业化发展和电网技术的改革,电缆在城乡配电网中得到了广泛应用。为了确保输电线路供电的安全可靠,应尽量避免由电缆故障和老化而引发供电损失。诊断并定位分析电缆故障,是保证电缆安全稳定运行的关键环节,因此研究了一种基于宽频阻抗谱的电缆诊断新技术。利用高频下的电缆阻抗谱,发现影响电缆整体的局部缺陷,如水树缺陷、进水受潮以及机械损伤等。通过测距的方式,找出缺陷点的位置,并通过现场试验进行验证。结果表明,该方法可以对中压电力电缆进行故障检测和故障定位,能有效应用于电缆的在线监测。

架空配电线路感应过电压计算方法适用性研究

针对现有雷电感应过电压数值计算模型工程适用性不强的问题,分析了雷电感应过电压产生的物理过程,基于时变电磁场理论提出了架空线路雷电回击入射场与感应场的电磁耦合关系,推导得出了架空线路雷电感应过电压时域波形的解析计算模型。计算分析了雷电流幅值、回击速度、雷电流波形对架空配电线路感应雷过电压时域波形的影响规律,结果表明:随着回击放电速度的增加,相同条件下感应过电压幅值有所降低且波头时间增加,当回击电流波前时间增加时,感应过电压幅值也显著降低。该模型解决了传统规程法忽略电磁分量且无法分析工程约束条件对感应过电压波形影响的问题。