基于网侧资源协调的自储能柔性互联配电系统日前-日内优化

为优化储能型智能软开关(E-SOP)、传统网侧调控设备的运行策略,提升高渗透率光伏配电网运行水平,提出了基于网侧资源协调的自储能柔性互联配电系统日前-日内优化模型。首先,提出了“源网荷储”下多种网侧资源协调利用的多时间尺度优化控制架构;其次,在日前阶段构建计及有载调压变压器、无功补偿装置、联络开关、E-SOP和柔性负荷的长时间有功-无功联合优化模型,在日内阶段建立多目标滚动优化模型,并采用线性化方法将模型转换为混合整数线性规划模型;然后,基于KL散度构建源荷不确定性模糊集,给出日前两阶段分布鲁棒优化模型转化过程和基于列与约束生成算法的求解方法;最后,算例仿真验证所提方法的有效性。

火箭触发闪电的回击电流及电场特征分析

2019年夏季在广州开展了火箭引雷试验,成功地触发了14次闪电,总回击(RS)数达74次,平均回击数为5.3次,单次闪电的最大回击数为14次。该文对火箭引雷的回击电流及不同距离电场波形特征进行了分析。回击的间隔时间、峰值电流、10%~90%上升时间、半峰值宽度、1 ms转移电荷和1 ms作用积分的几何平均值分别为38.45 ms、12.38 kA、0.25μs、8.31μs、0.68C和2.12×10^(3)A^(2)·s,回击电流的转移电荷量和作用积分量均与回击峰值电流呈幂函数相关性。回击的先导电场强度峰值和回击电场强度峰值会随距离的增大而减小,而电场的10%~90%上升时间和半峰值宽度会随距离的增大而增大。回击电场强度峰值会随距离的增大而呈现出幂函数减小,且峰值电流与不同距离的先导电场强度峰值和回击电场峰值均呈现一定线性相关,距离越大,其线性拟合关系越好。

火箭引雷至架空线路与地面电流对比分析

2018—2019年夏季在广州从化开展了火箭引雷试验,雷击对象分为两种,分别是架空线路和地面。对比了两种引雷情况下各阶段雷电流的电流波形参数的差异,发现引雷至地面情况下初始阶段的最大电流、平均电流、转移电荷、作用积分分别是引雷至架空线路情况下的2.8、2.4、2.0、5.3倍。引雷至地面情况下回击的上升时间几何均值为0.25μs,小于引雷至线路情况下的0.60μs,而对于电流峰值等其他回击波形参数而言,差异不明显。M分量与初始连续电流脉冲类似,引雷至线路情况下的电流峰值、转移电荷、连续电流水平均小于引雷至地面情况下的。基于诺顿电流源等效电路模型分析两种引雷情况下雷电流不同阶段存在差异的原因,可能是雷电在不同电流阶段时其通道等效阻抗不一样所导致的。

触发闪电环境下地网冲击接地电阻特征分析

基于触发闪电技术,研究了2019年夏季8次触发闪电44次回击、5次初始连续电流脉冲(ICCP)和24次M分量对冲击接地电阻的影响,探索了冲击接地电阻随雷电流注入的动态变化规律。结果发现:闪电放电ICCP、M分量和回击过程冲击接地电阻均小于工频接地电阻,ICCP和叠加在回击回落之后连续电流上的M分量冲击接地电阻略大于回击过程,平均值分别为11.2Ω和10.8Ω。叠加在回击下降沿上的M分量冲击接地电阻平均值7.8Ω,明显小于回击过程,最小值可达2.4Ω。ICCP和M分量冲击接地电阻随电流增加而减小,回击过程与电流峰值没有明显的相关性。叠加在回击下降沿上的M分量冲击接地电阻随雷电流峰值、背景电流值的增加呈指数衰减关系,还与之前回击电流峰值成一定的反比例关系。随着闪电回击电流的注入,冲击接地电阻呈现动态变化过程,小电流在回击峰值下降后出现一个缓慢增长的过程,大电流在回击峰值下降后出现一个快速下降的过程。闪电不同物理过程火花和电感效应的作用是不同的,两者共同作用决定了土壤的电离程度,从而决定了冲击接地电阻的大小和变化。

火箭引雷至架空线路与地面近距离磁场对比分析

2019年夏季在广东开展了引雷至架空线路和引雷至地面两种工况下的人工引雷试验。分别对两种不同试验工况雷电产生的不同距离磁场波形数据进行测量。分析了不同距离的总磁感应强度峰值、先导磁感应强度峰值、回击磁感应强度峰值、10%~90%上升时间和半宽时间等磁场波形参数,对比了两种引雷情况下不同距离回击磁场波形参数的差异。结果表明,引雷至架空线路情况下磁场幅值更低,约低12%,引雷至线路情况下磁场10%~90%上升时间和半宽时间更大,分别高出约60%和70%。总磁感应强度峰值随着距离的增大呈幂函数衰减,引雷至地面情况下总磁感应强度峰值衰减得更快。回击磁感应强度峰值同样呈现出相似的规律,而先导磁感应强度峰值与距离之间不存在明显单调变化的关系。两种引雷情况下,不同距离的总磁感应强度峰值与回击电流峰值之间均存在线性关系。

人工引雷至架空线路与地面雷电流峰值估算比较

基于2018—2019年在广州从化进行的引雷至架空线路和引雷至地面两种火箭引雷试验,分析对比了两种引雷情况下在试验现场测得的回击实测电流峰值以及由雷电定位系统提供的回击估算电流峰值和回击远电场峰值,评估了两种引雷情况下雷电定位系统的电流估算情况。引雷至地面(线路)情况下87(70)次回击实测电流峰值的几何平均值是13.4(16.4)kA。相对于引雷至地面的回击,引雷至线路情况下回击电流峰值估算误差整体更偏向纵轴的负轴,这可能是因为电流峰值相同的回击,引雷至线路时产生的远电场峰值比引雷至地面时约低14%。

基于雷电定位系统的雷电多回击地闪参数统计及影响因素分析

根据2010—2021年广东省雷电定位系统(lightning location system,LLS)数据,以不同定位站数的筛选方式对多回击地闪参数进行统计,发现随着选取的定位站数增加,多回击地闪的占比、雷电流幅值和时间间隔增加,由此指出:开展多回击地闪次数及占比统计时应选取定位站数S≥2,避免大部分小雷被忽略;开展雷电流幅值统计时应选取定位站数S≥3,确保雷电流幅值精度。对比分析人工引雷时LLS测量的雷电流幅值差异,发现雷电流幅值越大,LLS中能监测到雷电流的定位站数越多,此时LLS测量的雷电流幅值与人工引雷测量结果的偏差越小。选取定位站数S≥3,统计分析多回击地闪中首次回击雷电流幅值与后续回击的关系及其变化趋势,发现首次至后续回击雷电流幅值中值依次递减、回击时间间隔依次递增,但随着回击次数的增加,所有后续回击的雷电流幅值大于首次回击的概率呈现先增大后略减小的趋势,由此提出后续回击雷电流幅值大于首次回击雷电流幅值的概率计算公式。

2006—2011年广州人工触发闪电观测试验和应用

2006—2011年夏季在广州野外雷电试验基地开展了广东综合闪电观测试验(GCOELD)。试验期间,针对人工触发闪电进行了近距离声、光、电、磁特征等综合测量,对自动气象站电源线和信号线上产生的感应电压特征进行了观测和分析,并对广东省地闪定位网的探测效率和定位精度与人工触发闪电进行了比对和校验。试验结果表明:人工触发闪电回击峰值电流范围为-31.93～-6.67 kA,回击电流波形的半峰宽度的范围为6.18～74.19μs,10%—90%的上升时间范围为0.24～2.25μs。触发闪电的上行正先导的发展速度在10~4～10~5m/s量级;人工触发闪电的回击过程在架空电源线路(1200 m长,2 m高)上产生的感应过电压可达十几千伏;广东电网闪电定位系统对人工触发闪电事件的探测效率为95%,平均定位误差为759 m,闪电定位系统反演得到的电流峰值与实际测量的电流峰值平均相对偏差为16.3%。

山东人工引发雷电综合观测实验及回击电流特征

山东人工引发雷电实验(SHATLE)自2005年开始,六年来共成功引发负极性雷电22次,包含大电流回击过程88次,实验获取了包括雷电放电通道底部电流、近距离电磁场、高速摄像等在内的高质量同步观测资料。对36次实测回击电流的统计分析表明,回击峰值电流的几何平均值为12.1kA,最大值为41.6kA,最小值为4.4kA。回击电流波形的半峰值宽度范围在1～68μs之间,电流10%～90%峰值的上升时间几何平均值为1.9μs,中和电荷量为0.86C,作用积分(actionintegral,或称比能量)为2.6×103A2·s。人工触发闪电峰值电流约16.5kA的回击在30m处产生的电场变化可达56.0kV/m,60m处的磁场几何平均值为52μT。一些强烈的M分量可以具有与回击相当的电流峰值和中和电荷量。人工引雷初始阶段上行正先导的发展速度约为0.96×105m/s。

闪电定位资料与人工引雷观测结果的对比分析

闪电定位系统(LLS)是目前最主要的雷电监测手段,在雷电预警以及雷电防护等工作中起着重要的作用,但其性能指标大多基于理论分析,实际检验工作一直比较缺乏。为了对闪电定位结果的精确性进行检验,利用2007/2008年广州从化人工触发闪电的近距离光电观测数据,分析了广东电网闪电定位系统对人工触发闪电事件及其回击过程的探测效率和探测精度。结果表明:对于14次包含有回击过程的人工触发闪电事件,闪电定位系统共探测到13次探测效率约为93%(即13/14);对于能够利用观测资料确认的62次回击过程,闪电定位系统共探测到26次,探测效率约为42%(即26/62);参与定位的站数≥3个的回击记录有24次,其中有21次回击过程属于接地点已知的地面触发闪电事件,闪电定位系统对这些回击过程接地点位置的平均定位误差约为760m;对于其中9次有雷电流直接测量结果的回击过程,闪电定位系统雷电流峰值反演结果的相对误差约为14%。

人工触发闪电中的M分量特征

利用2005-2008年期间在山东开展的人工触发闪电试验中所观测到的通道底部电流、不同距离垂直电场及高速摄像光学资料,对人工触发闪电10次回击之后的33次M分量电流波形进行了分析。结果表明,典型的M分量电流波形具有较对称的结构特征,峰值电流的几何平均值为743 A（标准偏差为0.55）;波形10%~90%上升时间的几何平均值为241μs（标准偏差为0.46）;M分量的半峰值宽度的几何平均值为318μs（标准偏差为0.36）;M分量持续时间的几何平均值为1.1 ms（标准偏差为0.24）。人工触发闪电的回击与其后发生的M分量相比,波形明显偏窄,M分量的幅值明显小于回击。对M分量参数之间的相关性分析表明,M分量的上升时间、半峰值宽度和持续时间3个参数之间具有很好的相关性,上升时间与半峰值宽度和持续时间的相关系数分别为0.84和0.73;持续时间和半峰值宽度的相关系数为0.7。M分量的峰值电流与半峰值宽度、上升时间和持续时间之间具有负相关性,相关系数分别为-0.47,-0.45和-0.37。

人工触发闪电回击电流与通道光辐射强度关系

闪电通道的光辐射强度与流过的雷电流密切相关,可利用放电电流与通道光辐射强度之间关系,通过闪电通道的发光特性研究电流特性。利用2011年和2013年国际雷电研究与测试中心人工触发闪电试验,获取了雷电流和近距离通道底部光辐射强度资料,分析了9次触发闪电回击阶段的通道底部电流和对应回击光辐射强度(相对光强)波形。39个回击电流峰值5.45~38.09 kA(几何均值13.02 kA),转移电荷量0.28~6.36 C(几何均值1.14 C),10%~90%上升时间0.16~1.19μs(几何均值0.35μs),半峰宽度5.62~61.44μs(几何均值25.51μs)。分析发现,回击电流峰值平方与对应相对光强峰值具有较强的线性关系,相对光强10%~90%上升时间大致随电流10%~90%上升时间增加而增加,未发现两者半峰宽度之间存在联系。电流脉冲转移电荷量与光对时间积分线性相关。结合回击电流峰值与相对光强峰值关系,使用相对光强波形对闪电放电的全过程进行了电流波形反演及电荷量预测,光信号反演预测得到的闪电放电电荷量误差范围为-45.33%^+42.93%,9次火箭引雷全过程的转移电荷量预测误差绝对值的平均值为31.44%,其最小误差为2.75%。

2008—2014年广东人工触发闪电电流特征

闪电电流数据对雷电物理研究和雷电防护设计有重要参考价值,相比自然闪电电流难以直接精确测量,人工触发闪电技术是获得精确可靠雷电流信息的有效途径。为此,统计分析了2008—2014年广东野外雷电综合观测试验39次人工触发闪电中测量得到的106次回击(RS)、70次连续电流(CC)、374次M分量、32次初始连续电流(ICC)以及528次初始连续电流脉冲(ICCP),并和国内外相关结果进行了对比。给出了人工触发闪电各个子放电过程的详细电流特征,包括几何平均值、上升沿时间、上升沿陡度、半峰值宽度、转移电荷等。比较结果表明:广东试验测得回击峰值电流的几何平均值强于加拿大CN塔上行负极性闪电;相比Florida人工触发闪电,广东试验测得ICC转移电荷量更大,平均电流强度更强,但持续时间接近,典型参数特征的统计结果在同一量级;高建筑物上行闪电的ICC脉冲具有更大的电流幅度、更短上升时间、更短的半峰宽度以及持续时间。试验结果显示:M分量幅值是ICC脉冲的3倍,上升时间和半峰宽约为ICC脉冲的1/2,且转移电荷量高于ICC脉冲;存在部分M分量,相比通常的M分量和ICCP,它们幅值较大、上升时间较短、半峰值宽度较窄、转移电荷量较大。

花园幽径现象理解折返性的数据结构分析

该文讨论了花园幽径现象(GPP)的数据结构。GPP数据结构呈现理解折返的认知树形结构,不同于语法前状态的词集合结构、句子理解的语法线性结构和语义匹配多对多的歧义图状结构。GPP结构的显著性特征如下:(1)GPP理解初期,数据结构呈线性特征;(2)GPP理解中期,语义触发点迫使原解码模式被推翻,数据结构表现为词集合结构;(3)GPP理解末期,行进式错位导致回溯形成,解码结构最终呈现树形结构;(4)GPP动态解码融合了除歧义图状结构之外的两种结构特征,语义触发语的激活产生额外认知负担。GPP树形结构与歧义图状结构的不同从数据结构角度证实了两种语法现象的迥异,从而为计算语言学解读GPP提供了理论支撑。

人工引发闪电和自然闪电回击电流波形的对比分析

对2005年夏季在山东引雷实验中获得的一次传统人工引发闪电1μs时间分辨率的电流资料进行了分析。整个电流持续时间约1120ms，包含10次回击过程，时间间隔为18—210ms，平均为87ms；回击电流峰值的几何平均值为11．9kA，变化范围为6．6～21．0kA。通过人工引发闪电和自然闪电的对比分析，发现传统人工引发闪电的回击电流峰值（10～17kA）与自然闪电的继后回击（12-18kA）基本一致；空中人工引发闪电的首次回击（也有作者称为“小回击过程”）电流峰值（24～37kA）略小于自然闪电的首次回击（30-45kA）；不同地区下行自然闪电回击电流峰值存在最大约50％的差异；上行自然闪电回击电流峰值（8～10kA）小于其他类型的回击。

新型人工引雷专用火箭及其首次引雷实验结果

成功研制了一种新型的人工引雷专用火箭,火箭箭体结构采用了新型复合材料,质量轻,并具有空中抛伞和放线功能。利用新型火箭和全新的雷电流及同步电磁场测量技术,在2009年的山东人工引雷实验(SHATLE2009)中成功引发负极性云对地放电过程3次,共包括6次大电流回击过程,采用0.5mΩ的大功率同轴分流器和宽带光纤传输技术测量到了0.1μs时间分辨率的雷电流波形、以及距雷电通道30m、60m和480m处的电磁场和6000f/s的高速摄像观测资料。6次回击的电流峰值分布范围为11.2～16.3kA,几何平均值12.8kA;半峰值宽度为7.4～34.9μs,几何平均值21.6μs;10%～90%峰值的上升时间为0.5～1.4μs,几何平均值1.0μs。成功的人工引发雷电实验证明新型引雷火箭安全性能好、可靠性高,其成功研制为雷电物理过程和效应的研究,以及雷电流波形资料的积累提供了重要的技术手段,对制定具有我国自主知识产权的雷电防护标准等具有重要的应用价值。

新型无转角传感器回正控制方法研究

以直流有刷电机的转角估计方法为基础,制定了回正触发规则以及控制策略,并使用汽车动力学仿真软件Carsim搭建了整车模型和驾驶员模型,用Simulink软件搭建控制器模型,最后通过联合仿真试验以及实车试验证实提出的回正控制策略有效性。

1次触发闪电引起的地网地电位抬升观测及分析

雷电流通过地网泄放时,会使地网上的电位显著升高,极具破坏性。因此,基于人工触发闪电技术,分析了触发闪电雷电流波形特征和对应的地电位抬升波形特征,并结合CST软件进行了仿真建模与观测数据进行对比分析。分析发现,4次回击过程引起的地电位抬升最大值可达-353.49 kV,平均值为-254.69 kV,电压波形半峰宽度明显大于对应过程的雷电流波形,约为后者的1.8倍;雷电流直击地网时,由于地网暂态效应作用,当回击电流较大时(-25.80 kA),冲击接地电阻偏小,其值约是工频接地电阻的86.5%;当回击电流较小时(-9.07 kA),冲击接地电阻偏大,其值约是工频接地电阻的1.4倍。通过Heidler函数和双指数函数可以较好地模拟雷电流波形,地电位抬升模拟结果显示,上升沿和峰值较为接近观测值,半峰宽度比实测值小,模型难以模拟自然过程的火花效应,是造成模拟与实测结果存在偏差的重要原因。

人工触发闪电放电过程分析 Ⅱ.闪击间放电过程

详细分析了一次人工闪电继后回击之间的放电过程。结果指出：“无连续电流阶段”是激发直窜先导和继后回击的重要条件。闪击间的“Ｍ分量”可以分成“正性慢击穿”、“负性慢击穿”和“正性快击穿”三种类型，尤其是“正性快击穿”也可以触发继后回击而不同于直窜先导。结果又指出：非经典式直窜先导电场变化波形，即“平缓变化波形”与闪电通道的分岔结构有关，即与通道附近云中电荷分布不均匀性有关。

触发闪电产生的地网地电位抬升及暂态效应

对2019年夏季广州市从化区3个雷暴过程中7次触发闪电过程的39次继后回击和10次M分量及其对应的地电位抬升(ground potential rise,GPR)电压数据进行统计分析.分析发现:39次继后回击对应的地电位抬升电压峰值几何平均值能达到-138.97 kV,且波形具有明显的次峰,次峰几何平均值为-90.09 kV,约为最大峰值的64.86%;继后回击引起的地电位抬升电压主要由雷电流泄放引起(相关系数为0.94),感应耦合作用相对较弱(相关系数为0.55),而M分量过程对应的地电位抬升电压则均由雷电流泄放引起(相关系数为0.99).在雷电流瞬间冲击下,继后回击和M分量过程时的冲击接地电阻均小于工频接地电阻,M分量过程的冲击接地电阻平均值为12.02Ω,继后回击过程为10.87Ω.M分量半峰宽度可达毫秒量级,会使浪涌保护器长时间处于动作状态,极易引起浪涌保护器热崩溃损坏.