基于生成对抗网络的电缆局部放电异常自动监测设计

电力设备运行过程中,电缆绝缘损伤、内部缺陷、外部环境等因素容易造成电缆局部放电异常,进而引发电力事故和断电故障。为了及时、有效地监测电缆局部放电异常,在生成对抗网络环境下完成电缆局部放电异常自动监测。根据电缆内部结构分析电缆局部放电原因,利用生成对抗网络重构插补缺失数据,获取完整电缆运行数据。建立随机矩阵,获取电缆运行数据的概率密度函数,提取特征向量,构建特征指标矩阵对特征向量实施奇异值分解,辨识电缆局部放电状态,实现电缆局部放电异常的自动监测。实验结果表明:所提方法在提取电缆局部放电信号脉冲时波形振动幅度小且波形完整;电缆局部放电位置定位与实际位置一致;电缆局部放电位置的相对误差低于1%。

基于柔性光伏组件的重型卡车驾驶室供能系统的实验研究

中国重型卡车保有量大,驾驶员工作强度极大,驾驶室内空间有限且封闭,提高驾驶员的热舒适性对于缓解其疲劳、提高行车安全性具有重要意义。为在提高驾驶员热舒适性的同时减少重型卡车的能源消耗,研发了一套基于柔性光伏组件的重型卡车驾驶室供能系统,以国产重型卡车中销量最高的车型为例搭建了重型卡车驾驶室实物模型,对使用柔性光伏组件供电和半导体制冷装置实现驾驶室局部温度控制和充放电技术集成的应用方法进行了探索,并通过实验从局部温度控制策略、光伏发电与变负载充电关系这两个方面对本供能系统设计的合理性进行了验证。研究结果表明:以长沙地区为例,经计算,重型卡车(平稳运行时)驾驶室内的夏季制冷总负荷为3995 W,使用6组(共18片)半导体制冷片组即可达到驾驶室局部的制冷效果。使用人工环境箱模拟长沙地区夏季、冬季环境温度进行局部温度控制效果实验,本供能系统的制冷和供暖效果均可满足人体的热舒适性需求,验证了所提出局部温度控制策略的可行性。根据光伏发电与变负载充电实验,1块XZL-A100型单晶硅柔性光伏组件的年发电量约为13.3 kWh,本供能系统的光伏发电模块采用6块单晶硅柔性光伏组件并联,发电量可以满足重型卡车驾驶室局部温度控制的用电需求。

ABC-BP风力发电机组短期功率预测方法

稳定可控的风力发电系统是风力资源开发利用的核心,提出一种基于人工蜂群-神经网络算法(artificial bee colony-back propagation,ABC-BP)的风力发电机短期功率预测方法,进一步提高短期风电功率预测的准确性。针对现有短期功率预测方法中遇到的收敛速度慢、局部最优等缺陷,结合ABC人工蜂群算法,提出改进ABC-BP算法。在对其数学模型收敛性证明的基础上,采用实际风电数据进行仿真验证,并通过模拟风力发电平台,进行实验,实验结果表明,预测数据达到实验要求,所提出的改进算法模型是可行的。改进ABC-BP算法应用于风力发电机监测系统中,为降低风电系统运维成本、提高监测效率提供一种有效解决方案。

高炉汽动鼓风发电同轴机组联轴器国产化改造实践

通过对高炉汽动鼓风发电同轴机组换挡联轴器运行中出现的问题进行分析,探讨实施联轴器选型优化和国产化改造的可行性,解决进口备件昂贵、发电机组效率低下、机组运行可靠性不佳等问题;同时通过优化运行模式,既保证了风机备用,又稳定了发电效率。该国产化改造在安钢的运行实践中取得了良好的经济效益,对同类型同轴类机组国产化改造具有一定的借鉴意义,适合在钢铁行业或其他相关企业推广。

“双碳”目标下分布式光伏发电技术的研究进展及展望

分布式光伏发电具有绿色环保、发电方式灵活、可就地消纳等特点,随着中国碳达峰、碳中和战略目标的提出和以新能源为主体的新型电力系统的建设,未来分布式光伏发电将成为新能源大规模发展的重要方向之一。对国内外分布式光伏发电的发展历程进行回顾,分别从输出功率特性建模和并网运行角度对分布式光伏发电技术发展现状进行分析,在此基础上对分布式光伏发电未来的关键技术及研究方向进行展望,并对中国分布式光伏发电未来的发展提出几点建议。

基于局部发电障碍检测下的光伏MPPT研究

当外界环境变化或光伏电池内部局部发电障碍时,光伏阵列输出曲线呈现多峰。针对传统算法易陷入局部峰值,而智能优化算法易跟踪到全局最优,提出了一种基于迭代步长累积的粒子群算法。该算法结合扰动观察法检测思想,通过步长渐进变化靠近全局最大功率点。仿真结果验证该算法能够实时在单峰和多峰环境下变化下跟踪到全局最优,输出功率精度高且稳定,收敛速度快。

IntellaNav MiFi OI导管消融局部阻抗下降与心肌损伤范围相关性研究

目的本研究旨在利用IntellaNav MiFi OI导管对离体猪心进行局部阻抗(LI)指导下的消融,探究LI下降与组织消融损伤范围之间的关系。方法选取10只新鲜离体猪心,在30 W、40 W、50 W功率下进行消融,至LI下降15Ω、20Ω、25Ω、30Ω时终止放电,记录并比较消融前和消融结束时LI和射频消融仪阻抗(GI)、消融时间和消融损伤范围。结果LI下降幅度与消融损伤的表面损伤宽度、最大损伤宽度、最大损伤深度及最大宽度处的深度之间均存在正相关关系(r=0.594,P<0.001;r=0.544,P<0.001;r=0.852,P<0.001;r=0.508,P<0.001),且与最大损伤深度的相关性最强。GI下降与消融损伤的表面损伤宽度、最大损伤宽度、最大损伤深度及最大宽度处的深度之间无显著相关性或仅存在弱相关性(r=0.124,P=0.186;r=0.222,P=0.017;r=0.360,P<0.001;r=0.203,P=0.029)。在各预期LI下降组中,消融功率30 W、40 W、50 W所得到的消融损伤范围差异均无统计学意义,而消融所需时间差异均有统计学意义,消融功率30 W时达到预期LI下降的所需消融时间最长,50 W时所需消融时间最短。结论LI下降与消融损伤范围存在正相关,且与最大损伤深度相关性最强,而GI下降与消融损伤范围之间相关性弱。消融功率不影响LI下降与消融损伤范围之间的关系,但是高功率可以缩短消融时间。

印尼光伏电站市场发展现状及开发建议

印尼光资源丰富,可利用的开发潜力约200GW。印尼政府越来越重视光伏电站的开发和利用,规划在2021~2030年新增光伏项目装机4680MW,而且还出台了一些优惠政策,对于光伏发电项目,所得税、增值税、关税等均有不同程度的优惠。但与此同时,印尼在光伏产业开发政策、土地政策、合作政策上还存在不少问题。而且受制于“煤炭政治”,印尼的清洁能源开发程度很低,开发意愿不强,公开竞标项目电价下降明显,竞争日趋激烈。加之电网薄弱、本地化成分要求、项目规模普遍较小等问题,从而限制了印尼光伏产业的发展。印尼政府已经认识到新能源开发政策存在的各种问题,正在改变或推出新的鼓励政策。目前,印尼光伏市场上主要有矿区光伏、陆地光伏、水上光伏、园区光伏、屋顶光伏等几种类型,建议中国企业大力推进矿区光伏市场开发,有序推进示范性大型陆地光伏项目开发,寻求战略合作推进水上光伏项目开发,谨慎推进园区光伏项目,对屋顶光伏市场保持关注。

基于改进遗传优化的光伏发电系统MPPT算法研究

在遮阴、灰尘等光照不均匀的情况下,光伏电池输出特性P-V曲线呈多峰的特点,传统的最大功率点跟踪(MPPT)算法无法找到多峰状态下的全局最优解,一般的智能优化算法后期乏力,需要切换到传统的MPPT控制上去,在渐变的动态过程中可能导致跟踪失灵。为解决最大功率点追踪问题,避免控制过程陷入局部最优解,本文提出了一种基于改进遗传优化的MPPT算法,该算法极大地保留了过程的连贯性,既增大了初始化的混乱程度,同时改善了遗传优化早熟和收敛慢的问题。通过MATLAB仿真分析,验证了该算法的可行性,该算法能够在光照不均匀时快速的追踪到最大功率点,并且收敛性良好,为最大功率点跟踪算法的设计提供了一种新的思路。

基于自调节下垂系数的DG逆变器控制

采用传统下垂控制的多个分布式发电单元在孤岛运行时,由于线路阻抗不一致或本地负荷不平衡,会使各分布发电单元输出有功功率不均分,进而产生系统环流。针对此问题,提出一种改进的自适应调节下垂系数控制策略。其策略是以任一台逆变器为基准,对其采用传统下垂控制,将其输出有功功率信息传送到其它逆变器,从而以两台逆变器输出有功功率的差值来自适应地调节自身的P-U下垂系数,最终达到输出有功功率一致,减小系统环流。对该策略分别在线路阻抗不一致情况下带本地负荷和不带本地负荷的逆变器并联系统中进行仿真和实验验证,仿真和实验结果验证了该策略的正确性和可行性。

基于优化相空间重构技术的风电场发电功率预测研究

大规模风电的接入将对电网的规划建设、分析控制、经济运行以及电能质量等方面产生一定的影响,较为准确的风电功率预测可减少电网旋转备用,为电网运行调度提供可靠的依据。以中国某风电场为例,对风力发电功率的超短期预测方法进行了研究,提出了以混沌理论为基础、基于相空间重构的风电出力混沌时间序列预测的方法,对相空间重构参数的优化进行了综合计算,定性分析了风电出力时间序列的混沌特征,同时对应用嵌入维空间的具体预测方法进行了研究。实际算例表明该综合方法具有较高的预测精度。

三代电网演化模型及特性分析

三代电网理论将电网发展历程可归纳为三个阶段——第一代小型电网、第二代大型互联电网和第三代智能电网。根据该理论文中分析了三代电网发展历程,从物理层面出发,归纳总结驱动和制约电网演化生长的主要因素,在此基础上提出一种电网演化生长模型,利用该模型成功复现了三代电网演化生长过程,初步奠定了三代电网理论的数学基础。进一步,在长时间尺度上对三代电网演化结果多项网络结构统计特性指标进行计算分析,分析结果从复杂网络层面验证了三代电网理论的正确性和前瞻性。

基于广义S变换的暂态电能质量扰动定位与识别

S变换由于时频分辨率固定,从而导致定位暂态电能质量扰动的效果差。提出一种基于广义S变换的扰动定位新方法,利用高频处时间幅值曲线的突变点峰值进行定位检测,以提高扰动的定位精度。首先通过广义S变换得到扰动信号的模时频矩阵,然后利用高频处时间幅值曲线定位扰动的起止时刻,再根据最大频谱曲线、基频幅值曲线与定位结果提取四个识别特征量,最后基于分类规则树方法实现扰动信号的自动分类。仿真结果表明,所提出的定位方法简单直观,精度较高;提取的识别特征量少而有效,分类效果良好。

电力市场中一种基于动态规划法的经济负荷分配算法

在传统的动态规划法基础上 ,提出了一种局部加密动态规划算法。该方法主要是针对发电报价曲线的不增特性 ,解决电力市场环境下系统负荷的经济分配问题 ,从而为实现电力市场的“公平、公正、公开”原则提供可靠的技术保障。与传统的动态规划算法相比 ,该算法在计算速度和精度方面都有较大提高 。

分布式电源并网动态无功优化调度的研究

根据分布式电源并网的控制特性,将分布式电源设计为电压控制型和无功补偿型,考虑其与地区电网的电压无功控制手段相结合,参与地区电网动态无功优化调度。建立以降低地区电网网损、抑制电压波动为综合目标的地区电网模糊动态无功优化调度模型。在该模型中,通过构造模糊评价函数,将目标函数转化为对优化结果的满意度,并利用自适应权重法将综合目标进行归一化处理。最后采用改进遗传算法有效求解含分布式电源的地区电网动态无功优化调度策略。算例表明,提出的模型和方法是合理的,具有一定参考价值。

基于LM算法建立风电机组神经网络故障预警诊断模型

基于人工神经网络LM算法,建立了风力发电机组故障预警诊断模型。神经网络LM算法是一种BP的改进算法,但同时也存在易陷入局部极小的问题,对此采用施加动量使其跳出局部极小的方法,取得了良好的效果。应用Matcom工具实现VC++与Matlab软件混合编程的方法,解决了算法程序化过程中遇到的复杂矩阵运算问题,提高了算法性能。将改进后的算法用于结构为15-22-4的风电机组故障预警诊断模型训练和检验,结果证明网络收敛性能良好。该算法模型已嵌入风电机组故障预警诊断软件中。

CAE分析技术在第三代核电设备国产化中的任务和方向

针对大型先进压水堆核电站重大专项的目标,介绍我国核电设备开发在结构和热工水力CAE分析技术方面的经验积累以及AP1000研发中的CAE分析技术引用,总结CAE分析技术在第三代核电设备国产化过程中的三大任务:为设计提供多种参考,保证概念设计的最优化;逐渐取代已有设计的试验验证,为设计的结构合理性提供支持;建立协同仿真设计分析平台,为设计验证提供优化方案,大幅降低试验造价.

电力系统日发电计划的启发式遗传算法

机组组合是电力系统日发电计划中主要的优化任务,在满足各种约束条件下求得全局最优解是一个比较困难的事情。遗传算法没有充分利用个体基因的有效信息,所以局部搜索能力较弱,而且随机遗传操作产生的大量不可行解,使得遗传算法的收敛能力降低。为了提高算法的全局搜索能力和收敛性,设计了基于局部优化算法的智能变异算子和消除约束冲突的修复算子。结果表明,运用了新算子的启发式遗传算法收敛到最优解的速度有显著提高。

主动配电网的局部自治区域供蓄能力指标及其应用

对并网分布式电源与储能系统的主动管理能降低主动配电网负荷及间歇式能源的波动。文中将含有分布式电源、储能系统及负荷的主动配电网局部自治区域作为整体,考虑分布式电源与储能系统功率约束及电网约束,提出了局部自治区域供蓄能力指标,量化描述局部自治区域消耗储存与提供电能的能力。将配电线路作为整体,提出了主动配电网线路的供蓄能力指标,量化描述互联线路间可传递的最大功率;进而提出了供蓄能力指标算法及基于供蓄能力指标的主动配电网运行优化模型,并在优化模型中考虑了配电网供电安全性约束。通过算例分析验证了局部自治区域及线路的供蓄能力指标的有效性及其对运行优化效率的改善作用。

主动配电系统中失联分布式电源差异化就地控制策略优化

随着主动配电系统中分布式电源渗透率不断提高,配电网运行对信息系统的依赖程度也不断加深。为降低通信故障场景下的电网运行风险,提出一种失联分布式电源差异化就地控制策略的优化方法。首先,基于故障模式后果分析法,建立通信故障场景与链路有效性状态的对应性模型,形成通信故障场景与链路失效对应性关联关系表。然后,考虑通信故障场景和源荷的不确定性,以包含电压越限、潮流过载(失负荷)的综合风险最小为目标,建立了分布式电源差异化就地控制策略的双层多目标优化模型,并采用区间潮流和智能优化算法进行求解。以IEEE 33节点系统作为算例,验证了策略的有效性,并分析了通信系统配置对策略的影响,研究成果可为主动配电系统中失联分布式电源运行策略的制定提供理论支撑。