充电桩充电模块功率器件故障诊断研究综述

大功率直流充电桩是未来电动汽车充电设施的发展方向,充电模块是直流充电桩最重要以及故障率最高的部件,其中功率器件开路故障较为常见。为保证充电模块安全可靠运行,需要对充电模块功率器件开路故障进行准确识别和定位。文中首先对充电模块拓扑结构和故障类型进行分析,然后分别对基于解析模型、基于信号处理和基于知识的功率器件开路故障诊断方法进行总结,分别介绍了各类方法的基本思想、研究进展和优缺点,最后总结并展望充电模块功率器件开路故障诊断方法未来的研究和发展方向。

基于机会约束规划的主动配电网能量优化调度研究

主动配电网(Active Distribution Network)的产生对于加大可再生能源的消纳能力、提高用电互动化水平、实现配电网的灵活智能管理发挥着重要的作用,逐渐成为未来智能电网发展的重要方向。其中主动配电网能量管理系统(DMSs)作为主动配电网的最高决策中心,通过对各分布式电源的有效控制和调度,保障配电网的全局优化运行。为提高主动配电网运行的经济性和可靠性,通过对主动配电网能量优化调度技术进行分析,考虑到风力发电和光伏发电的不确定性,结合随机模拟技术和惩罚函数方法,基于机会约束规划建立了含有风力发电机、光伏发电单元以及储能装置的主动配电网能量调度随机数学模型。在满足各种约束条件的基础上,使用改进的粒子群算法求解该模型。并以某地区实际系统为算例,通过与标准粒子群算法进行比较,验证所提模型的正确性与有效性。

气象因素对北京电网设备影响的统计规律及时空分布特征

电网具有地域分布广阔、直接暴露在自然条件下的特点,加之电力设备对温湿度、冰雪、雷电等气象条件又具有敏感性,因此气象因素直接影响到电网设备的安全稳定运行。首先,对北京电网1990-2009年间的电网故障记录进行了分类筛选与统计分析。然后,按照故障原因与设备种类进行了分类统计,结果显示,气象因素约占电网故障原因的25%,其中雷击对输电线路的影响最大。最后,应用统计方法,研究了与气象因素相关的电网故障的年分布特征、月分布特征与空间分布特征。

2020 年以前我国电网出现更高一级交流电压等级的系统技术问题研究——全国联网和更高一级交流电压等级技术问题研究之二

文章结合目前规划的中、长距离输电项目，从系统的角度分析研究了２０２０年以前我国电网采用８００ｋＶ或１２００ｋＶ作为更高一级交流输电电压等级在系统中所起的作用和可能存在的系统技术问题，并对这两个交流输电电压等级进行了技术经济分析研究。

智能电网信息安全技术督查常态化研究

为了贯彻落实国家电网公司智能电网安全防护要求,北京市电力公司高度重视智能电网系统信息安全防护工作,多次组织开展智能电网信息安全专项督查,结合专项督查经验,制定智能电网系统信息安全常态督查方案,实现专项督查常态化,全面掌握智能电网系统各阶段信息安全管理要求与技术措施落实情况,及时排查解决重大安全隐患,实现智能电网信息安全风险的可控、能控、在控。

提高北京电网经济性的举措

电网经济性是电网企业发展面临的重大课题。在分析北京电网经济性现状基础上,提出了电网经济性方面存在的主要问题。针对存在的问题,从电网投资、规划、生产、运行、营销等各个方面对影响电网经济性的原因进行了分析,并在此基础上提出了提高电网经济性的措施建议,以期为电网企业开展经济性方面的工作提供决策依据和参考。

充电桩用充电模块劣化状态评估技术研究

在长期运行过程中,充电桩用充电模块的运行性能会因内部元器件状态劣化而降低。提出了一种基于元器件劣化状态的充电模块整体劣化状态评估技术。首先,构建充电模块仿真模型研究其在金属氧化物半导体场效应晶体管和铝电解电容状态劣化时的运行特性;其次,搭建充电模块劣化状态评估实验平台,测量元器件劣化参数;最后,建立评价模型评估充电模块的整体劣化状态,并得到转换效率与整体劣化状态之间的映射关系。实验结果验证了所提方法的有效性。

活跃在科学城的太极拳研究学者

北京的隆冬,寒凝大地。 1997年1月26日下午,北京中关村中国科学院力学研究所的大教室厅内温暖如春,人们情绪热烈。这里正进行由吴图南武术思想研究社同中科院武协联合举办的一场别开生面的春节联谊会。亚武联名誉主席、中国武协顾问徐才,中国武协副主席、北京武术院院长吴彬,中国武术运动管理巾心气功部和社会活动部的领导参加了联谊会。 会上,一个个各具特色、精彩纷呈的太极拳表演引起了一阵阵热烈的掌声。但是最引人注目的是一位看上去象中年人实际已是60岁出头的、太极拳功夫深厚的教练,他时而带领学员们演练由其自己创编的《太极拳松功十法》;时而随着场内表演者的轮换,

北京电网“煤改电”工程采购物资质量把控探析

电网物资质量作为电网建设的源头入口关系到工程质量和后续的安全、稳定运行。2016年年初北京市政府、国网公司下达了完成463个村、22个街道,18.7万户“煤改电”任务。在物资到货时间集中、数量巨大、施工期后门堵死的严峻形势下,北京公司物资部、电科院、物资公司等相关协作单位加强组织协调、规范和完善信息流转体系、拓展检测手段等方式密切组织协同,全年高效完成了17类14595件物资的入网检测。同时北京公司积极拓展供应商管理思路,确立了多维度、全链条的物资质量管控模式,全力保障了年度“煤改电”工程优质顺畅完成,并超额完成了184个村的“煤改电”配套电网改造,工程规模达到过去十三年改造总量的2/3,确保了采暖季到来前,改造居民户的及时用电。

基于 Lyapunov 指数的电力系统短期负荷预测

采用非线性系统理论对电力系统历史负荷数据序列进行了特征分析，计算出Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数，并利用该Ｌｙａ－ｐｕｎｏｖ指数模式进行短期负荷预测，进而提出短期负荷预测的时间尺度的概念。这种方法不利用气候和气温等数据，只利用电力系统一维峰值负荷历史数据计算出过去的变动模式进行负荷预测，就可以得到较高的预测精度。对东北电网实际负荷数据进行了预测，结果令人满意，从而为电力系统短期负荷预测提供了一种新的预测方法。

配电网追赶法潮流

本文在深入分析配电网网络结构的基础上，针对配电网辐射分支的特点，提出了基于追赶法的配电网潮流算法。并且给出了针对ＩＥＥＥ标准配电网的算例分析。算法简单、快速、收敛性好。

考虑阶梯碳交易与绿证交易的综合能源系统优化调度

为减小综合能源系统的碳排放量以及提高可再生能源消纳能力,提出考虑阶梯碳交易机制与绿证交易机制的综合能源系统绿色调度模型。首先介绍了阶梯碳交易机制与绿证交易机制,并建立其数学计算模型,同时引入可再生能源电力消纳责任权重对绿证交易进行约束;其次以系统的运行维护成本、投资成本、碳交易成本以及绿证收益之和最大为目标分析两机制对系统的影响;最后分析不同碳交易机制参数与绿证参数对系统的影响。结果表明:综合能源系统中考虑碳交易机制与绿证交易机制具有较高的经济性,同时可以有效减小系统的碳排放量,提高了可再生能源的消纳量。

GIS中局部放电UHF信号传播特性研究

在绝缘子金属法兰浇注孔处放置传感器可以用来接收GIS中辐射出来的电磁波,这是测量局部放电（以下简称局放）信号的一种方法。为研究局放UHF信号在通过绝缘子金属法兰浇注孔时的传播特性,笔者采用时域有限差分法进行了建模分析,研究了UHF信号在通过不同尺寸的金属法兰浇注孔时的场强峰峰值和频谱变化特性;试验研究了高压导体尖刺故障下的UHF信号传播特性,验证了仿真分析的有效性。研究结果表明,沿导杆方向的场强分量远大于另外两个方向的;当绝缘子法兰浇注孔尺寸增大时,从该孔中能辐射出能量更强的信号,而且信号中较低频率（500~900 MHz）的分量占较大比例。

GIS不同绝缘缺陷的局放检测有效性对比研究

针对110 k V真型GIS试品建立了超高频检测(UHF)、超声检测(AE)及高频电流检测(HFCT)的局部放电综合检测系统,并量化对比研究了上述3种局部放电检测方法对不同类型和不同尺度绝缘缺陷检测的有效性。结果表明:当金属尖端长度小于5 mm时,各类测量方法都难以检测到额定电压下的放电脉冲,当金属尖端长度大于5 mm时,HFCT和UHF相对AE较为灵敏,HFCT和UHF能检出的最小缺陷尺度相同;当存在悬浮电极放电时,UHF最为灵敏;对于高压侧绝缘子表面颗粒缺陷,HFCT最为灵敏,当表面颗粒靠近地侧时,AE灵敏度最高;各检测方法均能在运行电压下发现尺度在0.1~2 mm的气隙缺陷。此外,在可检出绝缘缺陷的最小尺度下,HFCT和UHF可分别响应2 p C和10 p C以上的金属尖端、金属颗粒以及绝缘子气隙局部放电,而AE响应相对滞后;各检测方法的信号强度随视在放电量的变化趋势不同,UHF对放电量变化的响应最为敏感。

GIS状态监测实验平台建设及状态检测技术研究

SF6气体绝缘变电站(GIS)的状态监测技术在电力系统中得到越来越广泛的应用,并取得了显著成效。笔者研制了内置式UHF局放传感器及宽带信号放大器,利用退出运行的126 k V GIS设备,设计和建立了GIS状态监测实验平台,设置了内置传感器和典型绝缘缺陷;研究了尖端和悬浮间隙两种典型缺陷局部放电信号的时域、频域及PRPS谱图的典型特征。应用该平台能够完成GIS设备状态监测技术的研究开发、技能培训、仪器校验与比对等工作,能够真实模拟变电站运行工况、复杂电磁环境下各种设备典型缺陷,对推动状态监测技术的研究与应用具有重要的实际意义。

不同电压等级GIS局部放电UHF信号传播特性仿真研究

特高频局部放电检测是进行气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)状态评估的一项重要技术手段。通过信号注入方式对特高频传感器在GIS上配置的合理性和局放特高频监测系统灵敏度进行校核是确保状态监测有效实施的重要手段。不同电压等级的GIS结构尺寸不同,对UHF信号的传播和衰减的影响也不相同,因此所需注入校核信号的幅值也不尽相同。文中根据真实GIS建立110、220、500、1 000 kV 4种电压等级下的直腔体、L型、T型仿真模型,通过CST仿真软件对比研究并分析了同一结构下不同电压等级的GIS中UHF信号以及同一电压等级不同结构中UHF信号的传播衰减情况;据此得出了不同电压等级GIS各种典型结构下UHF信号的衰减量,为UHF传感器的配置合理性评价及现场校核信号注入值的确定奠定了基础。

2011年国外大停电事故对我国电网的启示

2011年国外发生了多起大面积停电事故,造成了严重的后果和较大的社会影响,对我国电网具有重要的警示和借鉴意义。文章对近期国外大停电事故情况进行介绍分析,查找停电事故的原因,分析暴露出的问题,从电网的外部环境、系统结构、设备装置和调度运行4个方面进行了经验教训的梳理和总结。最后,针对我国电网的实际情况,提出8条防范措施,指出电网大面积停电风险控制的6个研究方向。

电力系统小干扰电压稳定极限的一种实用算法

首先建立了一种求解电力系统小干扰电压稳定极限的数学模型，该模型考虑了从给定运行情况到极限运行情况的负荷增加过程中，发电机的有功变化、功率限制及有载调压变压器的分接头调整等因素。然后提出了该问题的实用简化求解方法，并给出了西北４５机２２０节点系统的计算结果，表明所提算法既比现有方法更加符合实际情况，又具有较快的求解速度。

STATCOM在电网暂态电压稳定中的应用仿真

由于动态无功补偿能力不足,受端电网有可能会面临暂态电压稳定问题。本文在介绍动态无功补偿装置STATCOM的工作原理和模型基础上,以北京电网2011年网架结构为背景开展了静止无功补偿器(STATCOM)在北京电网中的应用仿真,论证了STATCOM对电网暂态电压的动态支撑作用。通过对其安装效果进行仿真计算和分析比较,提出了STATCOM在电网暂态电压稳定中的应用建议。

含冷热电联供的微电网系统最优经济运行分析

冷热电三联供系统是一种建立在能量梯级利用概念基础上,将制冷、制热及发电过程一体化的总能系统。微电网则解决了分布式电源大规模接入的问题,能够有效利用各种分布式电源,同时其灵活、智能的控制特点,在解决能源短缺、环境保护和改善电能质量等方面表现出极大潜能。在微电网中,如何合理调度三联供的出力是提高能源的利用效率,同时减少碳化物和有害气体排放的关键之一。以左安门具体用能情况为例,针对与外部配网系统并网状态下,利用改进粒子群优化算法获得一种冷热电三联供在微电网中的经济运行最优方案，并对结果进行分析。