Matlab和LabVIEW在电力电子虚拟实验中的应用

随着新能源发电与智能电网的快速发展,电力电子技术在电力系统中的应用越来越广泛,但学生普遍反映"电力电子技术"课程理解困难。针对这种情况,本文提出了一种基于Matlab/Simulink和LabVIEW混合仿真技术的虚拟实验方法,实践表明该方法能提高学生的实践能力,取得良好的实验教学效果。

基于小波变换和支持向量机的电力系统短期负荷预测

提出一种改进的基于离散小波变换和支持向量机的短期负荷预测方法。运用离散小波变换将负荷时间序列分解为高低频子序列,采用目前较为成熟的支持向量机方法,选择适当的参数对每个序列进行滚动式的单支预测,最后将各分支预测结果相加最终实现负荷预测。实例中负荷数据采用四川省某地区的历史负荷,对该地区的日96点负荷进行全年预测,并将该算法与支持向量机算法进行比较,结果表明,该算法具有较高预测精确性。

京津唐电网电力日峰荷与气象指数的关联性分析

采用4个气象指数来量化温度、湿度和风速等气象因子对负荷的综合影响。首先通过小波去噪消除负荷和气象数据中的伪数据和噪声,然后采用灰色关联理论分析了负荷与各气象指数之间的关联关系,选择其中关联性最好的气象指数和负荷进行敏感度分析,并采用支持向量机算法对电力日峰荷进行预测。最后介绍了在此基础上开发的京津唐电网电力日峰荷与气象指数关联性分析系统所采用的关键技术。

电力系统低频振荡综合预警方法研究

针对阻尼比指标仅能区分振荡类型,而无法反映强相关机组的参与程度和振荡幅值等信息的问题,提出了小干扰特征值的实用化指标计算方法;然后基于阻尼比指标和实用化指标,综合考虑系统运行方式和运行参数对低频振荡的影响,提出了一种低频振荡综合预警指标。经算例仿真表明,该综合预警方法所得结果符合电网运行实际。

基于航拍图像的电力线自动提取

提出了一种用于从航拍图像中自动提取电力线的方法。该方法首先对图像进行预处理,然后选用Robert算子、Sobel算子、Prewitt算子、Canny算子对预处理后的图像进行边缘检测,并对各种边缘检测的结果进行对比分析,得出canny算子检测到的边缘效果最为理想,最后采用链码跟踪法提取出电力线。实验结果证明该方法可以准确提取一定背景条件下的电力线,可以为电力线的后续处理提供重要的数据。

面向碳中和的港口综合能源系统(二):能源–交通融合中的柔性资源与关键技术

港口综合能源系统是能源–交通融合发展的标志,是海洋交通系统节能减排的重要途径,但其分析建模仍存在困难。为厘清港口综合能源系统的建模思路,总结其中的关键问题,该文首先从能源侧与交通侧分析港口能源–交通融合中的柔性资源,分别提出这些柔性资源的建模方法。同时,基于当前陆地综合能源系统的研究,展望港口综合能源系统的能流建模方法。最后结合当前研究现状,提出能源–交通融合规划方法、能源–交通融合运行方法、能源–交通融合评估指标体系3个未来关键技术。研究表明,目前对于港口能源–交通融合建模的工作尚处于起步阶段,港口综合能源系统缺乏统一建模方法,所提模型可以作为未来研究的基础性工具。

基于稳健估计时间序列法的风功率预测

基于稳健估计运用时间序列法对风电场出力进行了短期预测。先对数据进行了预处理,用最小二乘法和稳健估计法分别建立了自回归滑动平均模型。通过模型提前预测了下个30min的风电场出力,总共预测了10次。结果表明,基于稳健估计的时间序列建模进行预测的误差大多数都在5%以内,只有一个点达到10.1%,明显比常规的时间序列建模预测的误差要小。说明稳健估计能在建模数据含有少量异常值时,比常规自回归模型预报精度要高。

基于用户响应的分时电价时段划分

如何在已实施分时电价地区兼顾已有的用户响应,合理调整时段划分是分时电价设计面临的新问题。鉴于传统模糊隶属度函数时段划分方法缺乏对用户需求响应的考虑,已不适用于时段划分调整,故文中建立了基于用户响应的分时电价时段划分模型。通过比对电力用户负荷曲线比重结构变化强度,评估电力用户在各时刻点的响应程度,提出了时刻点的响应度属性指标。模型融合时刻点的响应度属性指标,对依据各时刻点峰、谷隶属度模糊聚类形成的时段划分进行修正。结合某地区实例分析表明,在时段划分模型中引入响应度属性,考虑用户需求响应修正时段划分的方案,兼顾了系统负荷曲线本身的峰谷形态特征,以及曲线中包含的各类用户的需求响应特征,使得时段划分有利于激励更多的需求响应资源。

DES加密算法在保护文件传输中数据安全的应用

随着Internet的广泛应用,网络中文件传输的数据安全性越来越受到人们的重视。原始的DES加密算法一次加解密64位,本文介绍了如何使用C语言实现改进的DES数据加密算法,使其可以方便的加解密任意格式任意大小的文件,确保文件传输中的数据安全。最后针对DES加密算法存在的安全隐患给予了简单说明,并提出了DES加密算法的使用误区。

一种基于上下往复式健身设备的分布式发电系统设计

介绍了一种基于上下往复式健身设备的分布式发电系统,该系统能够将双向输入转化为单向输出,不论选定的定滑轮替代品做正方向或反方向转动,都能够通过棘轮机构实现转向一致的终端输出,通过齿轮组的提速使终端输出高转速,进而带动发电机发电,符合节能减排的要求。试验表明,其平均发电功率为200 W,最小重物质量为31.56 kg,每台设备1.68年可以收回成本,具有非常广阔的应用价值。

杭州市基于4G网络配电变压器远程监测的展望

配电变压器，是联系着配电网络和居民住宅用电的一个重要环节，它起着承上启下的变电作用，设备结构相对于其他输电设备要更加复杂一些，它们运行的情况将直接关系到0．4kV居民用户能否得到可靠的电源保障和优良电压质量。随着城市的发展，道路非常拥堵，配电设备数量多，密度大，且多为非架空线设备，运行工作复杂而又棘手，从发展趋势看仅靠电力企业的一线员工是远远达不到运行维护要求的。在这种背景下，建立一套配电变压器的远程监测系统，执行各种数据的远程采集，实现即时掌握各种信息的目标，是非常必要的。远程监测系统可以利用电脑软件，编制异常报警程序，有助于即时发现缺陷，提前排除故障隐患，提高线路运行维护的效率和供电可靠性。除此之外，大量的实时数据有利于电力技术人员开展线损分析、故障判断和用电质量统计的相关工作，有着非常实用的现实意义。

等离子体表面阶跃型梯度硅沉积对环氧树脂闪络性能的影响

气体绝缘输电线路内的盆式绝缘子长期处于非均匀电场中,局部高场强引起的表面电荷积聚会进一步畸变外部电场,造成局部放电甚至引发沿面闪络。常规均匀改性手段难以兼顾不同场强区域的绝缘需求,对整体绝缘性能的提升难以达到最佳效果。该文采用大气压等离子体射流技术实现氧化铝/环氧树脂表面的等离子体阶跃型梯度硅沉积,测量了改性前后材料的理化特性和表面电气参数。结果表明,采用等离子体表面阶跃型梯度硅沉积会在材料表面覆盖不同厚度的硅氧类薄膜,使样片的表面粗糙度、表面电导率和陷阱能级呈阶跃型梯度分布,进而调控样片表面不同区域的电荷消散速率,使沿面闪络电压最多提升31.1%,明显高于未改性和均匀改性材料。分析表明,一方面构造梯度分布的表面电导率可以有效降低针-针电极的最大电场强度,减小电场畸变;另一方面,加快高场强区表面电荷消散并适当控制低场强区表面电荷消散速率时,才能最大程度地提升材料沿面闪络性能。

应用于配电网单相接地在线故障指示器电源

配电网单向接地故障指示器在配电网自动化方面应用广泛,但其在线故障诊断所需的能量不能靠低压侧供给,只能在高压端获取,因此文中设计了特殊的取电电路和控制电路,根据故障指示器各个元器件的需求,此取能电源可以为故障指示器提供5 V、-4 V和3.2 V 3路电压,以满足故障指示器信号采集和处理以及无线通信的需要。整机实验结果表明,该取能电源在15～800 A的变化范围内,能提供不少于1.5 W的功率,可满足故障指示器的需要。

改进双曲S变换与动态测度结合在电能质量检测中的应用

为了提高电能质量暂态扰动的定位能力,并克服HS变换计算量大,实时性差的缺点,结合改进HS变换和不完全S变换提出了一种电能质量检测的新方法:改进不完全HS变换。首先给出了改进不完全HS变换的实现过程,分析了窗函数的参数变化对改进不完全HS变换的影响和不同类型的扰动所需要的最佳参数。最后对典型的几种电能质量扰动信号进行了改进不完全HS变换仿真分析,并对Fluke谐波发生器产生的谐波电流进行检测与分析。仿真结果表明,本文所提出的方法能够准确检测电能质量扰动并且减少了运算量。

认知无线电关键技术研究

讨论目前认知无线电频谱的两个重要技术—感知和预测。针对感知无线通信环境下,根据一定的学习和决策算法,实时自适应地改变系统工作参数,动态检测和有效利用空闲频谱,仿真表明,理论上允许在时间、频率以及空间上进行多维的频谱复用,可大大降低频谱和带宽限制,以及对无线技术发展的束缚。

环氧树脂的等离子体表面梯度刻蚀及沿面闪络性能研究

结合等离子体表面刻蚀方法与梯度改性方法,实现了氧化铝/环氧树脂表面的等离子体梯度刻蚀。利用扫描电子显微镜(SEM)、表面轮廓仪、X射线光电子能谱分析(XPS)、高阻计、闪络电压和表面电位测试系统,对比了未处理、等离子体均匀刻蚀、等离子体梯度刻蚀三种情况的样片表面形貌、化学元素和电气参数,研究了等离子体梯度刻蚀对沿面闪络性能的提升机理。结果表明,等离子体表面刻蚀可提升环氧树脂表面粗糙度、提高样片表面电导率、浅化陷阱能级以及提升沿面闪络电压。等离子体梯度刻蚀对闪络电压的提升效果要优于等离子体均匀刻蚀,相比于未处理样片最大可提升26.5%。分析认为针-针电极的电场分布可划分为三结合点处附近的高场强区和电极之间的低场强区,加快高场强区的表面电荷消散速率并适当控制低场强区表面电荷迁移速率,可以最大程度地提升样片整体的沿面闪络性能。

支路重载型潮流算法的研究

在牛顿-拉夫逊法的基础上提出了一种支路重载型潮流算法。这种算法对于变压器和线路等支路采用统一的反映支路自身参数的对称电路模型,可以直接用支路自导纳进行支路功率的计算和雅可比矩阵元素的求取,不需要专门再构建节点导纳矩阵。这种算法可以用来计算变压器的变比,特别适用于线路参数估计、变压器分接头估计。该算法对迭代过程中的修正方程式进行了大量的简化,使计算过程变得简单快速。详细地阐述了这种算法的处理策略,最后将它与牛顿-拉夫逊法进行了收敛程度和收敛速度的比较,结果令人满意。

RFID技术及在轨道交通的应用

本文介绍了RFID技术及RFID系统的组成、工作原理和特点,介绍了RFID系统作为点式设备在轨道交通领域主要在高速铁路列车控制系统的应用情况,并详细介绍了轨道交通列车控制领域欧洲标准的RFID产品(也称为查询应答器)的参数选择、基本结构和工作原理。

航拍绝缘子图像的提取和识别

随着直升机巡线技术的发展,通过航拍图像对电力线路及杆塔附件进行状态检测成为一种新方法,本文利用形态学去除航拍图像中的小块和噪音,基于Hough变换的思想提取出航拍图像中的绝缘子边缘,根据绝缘子串是垂直一排的特性来除去误检测的绝缘子图像并识别定位,实验结果表明该方法可以准确的提取出绝缘子,并为后期绝缘子的故障诊断提供依据。

输电线路的一种T接联络方法

当输电线路需要紧急供电或临时过渡供电方案时,在不影响原线路供电的情况下,就近利用原有线路做T接联络线,不失为一快速有效的方法。