风电–氢储能与煤化工多能耦合系统及其氢储能子系统的EMR建模

为了提高风电消纳能力、减少煤化工对环境的污染,提出以氢储能技术为媒介将风电和煤化工进行整合。构建了风电–氢储能与煤化工多能耦合系统基本架构,将电网不能消纳的富裕风电通过电解水制氢储能;储存的氢气除供给煤化工使用以简化其生产流程外,还可在需要时用于发电以平抑风电对电力系统的安全稳定运行的掣肘;针对多能耦合系统中的氢储能过程,利用宏观能量描述法（EMR）建立了氢储能系统模型,揭示了制氢系统中的能量传递或转换机制;并基于反转规则建立了氢储能系统的控制结构,初步构建了调整系统功率流和氢气流的控制策略。最后,基于MATLAB/Simulink搭建了多能耦合系统中氢储能系统的仿真模型并进行了仿真实验。结果表明,氢气储能系统可以在0~100%额定功率范围内自适应风电功率的随机、间歇和波动等特性,验证了所提多能系统的基本思路和所建立的氢储能系统仿真模型的正确性。

基于氢储能技术的双馈风力发电系统基本架构及其建模

针对风力发电系统面临能量输出不稳定、低电压穿越能力弱等问题,提出将氢储能系统安装在双馈风力发电机组变流器中间直流母线处,构建了基于氢储能技术的双馈风力发电系统的基本架构。进一步,利用宏观能量表示法(EMR)建立了基于氢储能技术的双馈风力发电系统的模型,并基于EMR反转规则建立了系统的最大控制框架。在此基础上,基于MATLAB/Simulink搭建了基于氢储能技术的双馈风力发电系统的仿真模型,并进行了仿真验证,结果表明了氢储能系统能够平抑风电输出功率波动及提高系统的低电压穿越能力,同时验证了所建EMR模型的正确性。

智能电表可靠性预计的优化模型

针对智能电表可靠性对智能电网的影响,提出一种智能电表可靠性预计的优化模型。首先,基于元器件应力法,建立智能电表可靠性模型;其次,结合现场数据,采用新的威布尔分布参数法和点估计法,分别建立智能电表预计模型,并求出2种智能电表的失效率,进一步利用模糊二元排序法得出智能电表最优失效率;最后,基于智能电表失效率预计优化结果,最终构建智能电表可靠性预计优化模型。算例分析表明,该文提出的智能电表可靠性预计优化模型能较好地反映智能电表的实际工作情况,可以供国内各智能电表企业参考和借鉴。

基于表面电荷评估的高压绝缘设备突发性故障预防方法

本文提出了一种基于表面电荷评估的高压绝缘设备突发性故障预防方法。该方法利用电荷传感器对设备表面电荷进行定期检测,并通过机器学习等算法对数据进行分析,得出设备表面电荷的分布状态,从而判断设备是否存在绝缘问题。根据分析结果,及时对设备进行维护和保养,预防设备的突发性故障,保障电力系统的稳定运行。基于表面电荷评估的方法具有实时监测、准确评估、提前预防的优点,已经在实际应用中得到了广泛应用和较为显著的成效。

基于复合神经网络的GIS局放故障类型识别

气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)局部放电故障类型识别是故障预警和制定检修计划的重要基础,对维护电力设备的安全稳定运行意义重大。在此背景下,首先分析常见的几种GIS故障类型;然后,在超高频传感器采集到的图谱信号处理和分类上,由于卷积神经网络(CNN)和深度置信网络(DBN)融合而成的复合神经网络模型可以快速实现有效特征信号的提取和故障类型准确分类,因此该文融合CNN和DBN,建立复合神经网络的主体结构,并利用该网络进行GIS局部放电故障类型识别;最后进行实验验证。结果表明该复合神经网络模型识别故障的准确性最高可达99%。

基于改进边缘连接Canny算法的绝缘子憎水性图像分割研究

传统自适应Canny算法在憎水性图像边缘检测上的效果不甚理想,往往检测出来的图像边缘断点较多,不能形成一个完整的闭合边缘。因此,文中针对绝缘子憎水性图像中水珠上边缘难以捕捉的特点,分别从滤波、阈值选择以及边缘连接方向几个层面进行优化,提出了一种改进边缘连接的Canny算法。首先,联合对比度受限的自适应直方图均衡化与引导滤波对图像进行预处理,通过双边滤波平滑图像,在Canny算法中引入二维OTSU以及边缘连接实现图像分割,最后应用最大水珠面积比法判定复合绝缘子图像的憎水性等级。实验结果表明:文中方法能够准确有效的分割水珠图像,为后续憎水性的判定提供了依据。

基于引导滤波算法的绝缘子憎水性图像去噪研究

复合绝缘子憎水性检测是保障绝缘子安全可靠运行的重要手段,其中从憎水性图像中有效去除噪声并保持边缘信息是进行绝缘子憎水性识别的重要前提。使用思路简单,运算复杂度低且滤波过程能有效克服梯度反转问题的引导滤波算法进行憎水性图像处理。在此背景下,首先分析了引导滤波的原理;然后结合憎水性图像本身的特点,将引导滤波引入憎水性图像去噪处理中;最后通过滤波实验和定量实验结果分析验证引导滤波算法在憎水性图像边缘提取预处理中的良好效果。

一种超声波局部放电检测辅助装置的研制

为了克服现有GIS设备局部放电测试仪的不足,提出在不改变原有超声波测试仪结构的基础上,增加可拆卸的伸缩绝缘杆、超声波传感器固定组件、传感器与绝缘杆连接部分组件、无线传输信号组件以及伸缩绝缘杆固定底座的设计理念。经过组装之后应用到某变电站,现场检测数据表明,该装置与传统装置比较,现场测试数据偏差不大,同时节省了时间,提高了工作效率,避免了人员登高作业风险。

新疆极端环境下架空输电线路时变停运模型分析

针对极端环境对架空输电线路的影响,根据风速的实时变化、输电线路的风荷载设计水平及虑及线路的疲劳折损,建立了极端环境下的线路时变停运模型,综合分析输电线路的可靠性水平。以新疆吐哈地区架空输电线路为算例,结合新疆地区环境特点,综合分析极端环境下架空输电线路的实际可靠性水平,结果表明:新疆极端环境下的输电线路风荷载按照国家相关规范设计不适用于新疆地区。指出我国高压输电线风荷载的设计规范中存在着问题并提出了相关意见。

基于改进小波包阈值的GIS局部放电信号降噪方法研究

特高频法是GIS设备在状态检测中最常用的方法之一,但在应用过程中传感器所采集的特高频信号通常会携带较多噪声,会干扰检测的准备性,因此对信号进行有效的噪声抑制是局部放电检测的关键技术。本文基于小波包去噪理论,提出了一种综合考虑平滑度和边缘特征的改进阈值函数,以实现对GIS局部放电特高频模拟信号的降噪。通过信噪比(SNR)、均方误差(MSE)和波形相似数(NCC)三种参数对方法的去噪效果进行评估,结果表明,改进小波包阈值的信号降噪方法具有良好的噪声抑制功能,应用后可提高GIS局部放电采集信号的初始数据质量。

GIS设备运行维护及故障处理

随着 GIS 设备的广泛运用,这个设备的优势逐渐显露出来。GIS 的主要优势是安装方便、占地面积小,在城市、水电和山区等 地都有应用。其电压等级从 35~220kV 不等。虽然他的优点很多,但是如果一旦发生故障,修复的时间一般比较长,如果是进口设备则会 需要更多的时间,所以这后果都是难以承受的。因此我们不仅仅要关注 GIS 设备的优势,也要关注在运行时候出现的问题。基于此,本篇 文章对 GIS 设备运行维护及故障处理进行研究,以供参考。

基于有载分接开关协调的主动配电网电压控制研究

可再生能源具有随机性和间歇性的特点,然而随着分布式电网的渗透率不断提高,其并网也给传统电网带来了可靠性降低、双向潮流、电能质量恶化等问题,传统电网的被动调压策略已难以为继。主动配电网能支撑分布式电源的消纳,通过有载分接开关(OLTC)协调可实现电压控制。本文旨在阐述基于OLTC协调的主动配电网控制研究,先说明OLTC调压对功率的影响,介绍各传统电网调压方法,并指出了各方法的弊端。再阐述基于OLTC调压的主动配电网电压控制方案,最后对该领域进行了展望和总结。

气体绝缘封闭开关设备局部放电超高频检测方法的现场应用

2013 年 6 月,广东某电厂气体绝缘封闭开关设备(GIS)发生了爆炸,给电厂造成巨大的经济损失。为保证电力系统安全运行,杜 绝类似事故的发生,省内许多电力公司都加强了对 GIS 绝缘试验和监测工作,尤其是 GIS 局部放电带电检测工作。局部放电一般是由于绝 缘体内部或绝缘表面局部电场特别集中而引起的。局部场强过高会导致绝缘介质在局部范围内放电或击穿,这是造成绝缘劣化的主要原因, 也是劣化的重要征兆和表现形式,与该绝缘结构的劣化密切相关。

GIS绝缘垫片分层间隙中局部放电检测及形成机理研究

近年来,随着国内电网建设速度突飞猛进,且新建变电站以气体绝缘开关设备(GIS)站为主,GIS 设备在电网的使用量越来越 大。过去认为 GIS 设备是免维护的,但国内已经发生了数起较为严重的 GIS 事故,上述观点已经不再被认同。GIS 设备内部空间有限,绝 缘裕度相对较小,因此一旦出现绝缘缺陷,可能造成严重的设备故障,引起较大范围的停电和长时间的检修,造成大的经济损失以及恶劣 的社会影响。为了预防 GIS 设备绝缘故障,保障电网安全稳定运行,有必要对运行中的 GIS 设备进行检测。