基于空间布局和杂散电感优化的直流断路器并联IGBT动态均流法

与压接式绝缘栅双极型晶体管(IGBT)相比,模块式IGBT具有成本低、不需要单独压装结构、安装方便、故障后呈开路等特点,是750 V/1500 V混合式直流断路器中的核心元件。然而,受限于单个模块式IGBT器件的标称开断能力,多个模块式IGBT的并联均流技术是实现10 kA级直流开断的关键。文中从理论上分析了IGBT器件、缓冲电路和快速真空开关的空间排布位置对换流速度、动态均流、关断过电压等性能的影响。分析表明,从减少换流难度角度考虑,快速真空开关应与IGBT就近并联;从降低关断过电压角度考虑,各并联IGBT应采用分布式缓冲电路结构。进一步,考虑空间磁场耦合作用,建立了并联IGBT的动态开断电路模型,分析了并联IGBT动态开断性能的影响因素,发现增大子模块支路杂散电感、降低避雷器残压可有效提高并联IGBT的动态均流性能;子模块间负耦合电感可有效抑制IGBT关断过电压。最后,为兼顾换流速度、动态均流、关断过电压抑制等,提出了缓冲电路、IGBT、快速真空开关就近并联构成子模块,子模块再经电感并联的混合式直流断路器拓扑方案,并进行了仿真验证和1.5 kV/3 kA试验验证。

基于光照控制网络的RDM改进数据传输方案

针对远程设备管理(Remote Device Management,RDM)传输方案难以提供可靠数据包传输的问题,提出了两种基于光照控制网络的数据重传方案,分别是基于序列的重传方案和基于定时器的重传方案。在基于序列的方案中,使用了应答数据包的事务编号(Transaction Number,TN),只有当TN的顺序出现丢失或错误时,才执行数据包重传。在基于定时器的方案中,使用了应答数据包的TN与临时缓冲。其中,控制器将数据包存储在缓冲区中,并通过DMX512数据链路发送该数据包。然后,控制器为传输的请求数据包激活重传定时器,并等待应答数据包,根据应答数据包决定后续操作。仿真结果表明,与RDM和E1.45方案相比,所提方案可靠性更高,可对高丢包率网络中的丢失数据包进行有效恢复。

未来大数据环境下的配用电通信网虚拟网络架构及应用

根据智能配电网的通信需求,本文提出了基于无线Mesh网和电力线通信网的智能配电网通信框架。在此框架的基础上,设计了一个遗传算法和启发式算法,为不同类型的业务分别建立虚拟网络并将其映射到异构的物理网络中,通过增加传输分集来保证实时业务的可靠性。通过仿真,验证两种映射算法在保证实时业务可靠性的基础上,使尽力而为型业务的吞吐率达到最大化。

面向分布式电源消纳的配电网—配水网经济调度方法

配电网和配水网都是城市能源供应的关键基础设施。为了解决配水网中电水泵电费过高的问题,同时寻求一种提升配电网分布式可再生能源消纳水平的方法,文中将配电网与配水网通过电水泵互联耦合,成为一种水能互联系统,并提出了一种配电网-配水网联合优化调度方法。该方法使得系统中的电水泵可以集中在风机出力较大、电价较低的时段运行,在节省电费的同时有助于解决系统弃风量大的问题。构建算例对该方法进行验证,结果表明该方法可以有效提升系统风电消纳水平、显著降低整体运行成本,同时有助于改善水泵运行方式、提高配电网电压质量。配电网-配水网联合调度还依托于合理的蓄水池容量,合理的蓄水池容量可显著改善配电网-配水网联合调度运行的经济性。

分布式储能系统接入配电网的容量配置和有序布点综合优化方法

随着电储能技术经济性的不断提升,在配电网中大量接入分布式储能系统(DESS)已成为一个发展趋势。针对DESS有序接入中面临的规划与运行问题,提出了一种DESS的容量配置和有序布点的综合优化方法:上层模型为考虑DESS投资收益和减缓配电网增容的容量配置模型;下层模型为考虑DESS特性和容量限制、调节负荷削峰填谷且平抑波动的布点优化模型。以IEEE 33节点系统为例,对所提优化模型与方法的有效性进行了验证,并在此基础上得出了DESS在配电网中的布局方案。仿真结果表明,所提综合优化方法可适用于不同配置容量、不同布点数量DESS接入的应用场景,能为大量DESS接入配电网的规划与审核提供技术支持。

基于随机森林的电动汽车充电行为聚类技术研究

随着国家对新能源汽车的持续推进,成千上万的电动汽车(EV)接入电力系统,在充电过程中形成了关于EV充电行为的海量数据,因此有必要对EV充电行为特征展开研究。文中提出了一种基于随机森林的EV充电行为聚类技术,从充电行为的大量数据中辨识和分析不同类型的充电行为。采用英国Dundee市2018年1月的充电数据进行实验,分别得到该月工作日、双休日和节假日的充电行为分类。聚类分析获得的各个类别有着较为明确的特性,并以此推断出用户的充电方式、出行行为特点等。最后将该算法和欧式距离法进行对比,对比结果表明随机森林算法在EV聚类问题中的优越性。

配电网络模型二次校核方法

随着用户对配电网供电可靠性的要求越来越高,传统故障处理模式已无法满足用户需求,以智能分布式馈线自动化为代表的新技术逐渐兴起。为了解决智能分布式馈线自动化系统与主站之间存在拓扑不统一、不准确的问题,文中提出拓扑模型的二次校核方案,通过分析拓扑类型、拓扑变更原因和拓扑更新方式,论述了拓扑校核的必要性,介绍了一次校核对象、方案及其缺陷。在此基础上,搭建二次校核的总体框架,设计灵活的校核模式并提供相应的算法,开发出具备二次校核功能的校核系统,以辅助模型维护人员的校核工作。

直流电场中高压电缆绝缘电树枝劣化研究现状

高压直流电缆作为直流输电的关键设备,其绝缘电树枝劣化是影响高压直流系统安全、可靠运行的重要因素。高压直流电缆运行条件复杂,承受雷电入侵、操作过电压等产生的脉冲电压作用以及非线性电气设备产生的谐波影响;同时,电树枝的引发、生长与电荷输运过程密切相关,且依赖于复杂电场作用。对此以高压直流电缆绝缘为对象,综述直流电场中电荷输运与电树枝劣化规律和作用机理,以期为高压直流电缆绝缘设计提供实验依据和理论支撑。

基于AR技术的变电站智能巡检系统设计与实现

针对变电站设备巡检环境复杂、作业人员经验不足、现场缺陷处理效率低下等问题,提出一种基于AR技术[1]、移动互联网技术和专家知识库构建的智能变电站智能巡检远程协助系统。以AR眼镜作为现场信息采集端,通过告诉移动互联网络进行双向数据传输,结合专家知识库和设备运行信息库[2],实现专家远程协助[3]现场分析定位问题并实现操作步骤远程监督,从而能有效提升巡检作业的效率。

脉冲直流环节高频链辅助逆变器与SRSPWM混合调制研究

为保证脉冲直流环节高频链辅助逆变器较高的输出电压质量,引进SRSPWM混合调制策略。该调制前级采用移相控制方式,而移相角度由6脉波与三角载波的占空比决定;后级实现对前级的解调,但在一个基波周期内仅有1/3周期处于调制状态,与传统SPWM调制相比大大减小了开关损耗。通过数学推导验证了该调制方法的可行性,最后对该混合调制策略进行了仿真与实验验证。

基于交叉极化的混合双工方法

全双工技术使得信号的发送和接收可以同时同频进行而提升了频谱利用效率。与此同时,信号的同时同频发送和接收使得发送链路对接收链路造成较强的自干扰问题。自干扰消除使得信号收发器的结构较为复杂,而不适用于移动终端设备。提出了一种基于交叉极化的混合双工通信方法,该方法基于交叉极化-频率资源进行干扰隔离。由于频率和交叉极化本身具备一定的正交性,因此不需要复杂处理而降低移动设备端的复杂度。此外,基站端可以承受较高的复杂度而按照用户的距离对交叉极化资源进行分配,以弥补交叉极化正交性不理想的缺陷。仿真结果表明,相比完全全双工以及完全半双工的通信方法,提出的混合双工通信方法在降低实现复杂度的同时,可以保证较高的小区平均吞吐量。

机架式预制舱三维精细化设计探讨

该文基于预制舱"标准化设计、工厂化加工、装配式安装"的核心理念,结合目前预制舱机架式发展的主流方向,重点研究预制舱内机架式结构、机架式结构内部走线形式及设备安装布局、二次装置标准接口及"零接线"设计、预制舱内辅助控制系统等三维精细化设计方法。三维模型可充分展现预制舱内部结构及线缆配置,改变预制舱目前的"黑匣子"交付方式,实现预制舱三维精细化设计及"全透明"交付,基于三维模型开发的高级应用能够为后续的施工、调试、运维提供更好的支撑。

电力电缆高频分布式局部放电检测方法分析

随着我国经济发展和城市化进程不断加快,地下电力电缆在城市电力系统中的应用越来越广泛。为保障供电安全可靠性,电力电缆输电工程完工后,在投运前对电力电缆进行交流耐压试验的同时开展局部放电试验,以保障供电安全及可靠性。对于110千伏(66千伏)及以上电压等级的电力电缆,通常采用高频分布式局部放电检测方法检验电缆工程质量。

能源互联网中能源路由器的控制方法、关键技术与工程应用

能源路由器是实现能源互联网互联、互通、协调、可控的核心载体。能源路由器对电、气、热的控制以不同能源现有的控制系统为物理载体,以多能流源一荷协调管控系统为平台,实现多能流供给与消纳的管理和分配。研究了能源互联网中电、热、气各模块的建模方法,研究了能源互联网供给侧多能流计算方法,提出了能源互联网供给侧经济调度模型。针对用户侧难以参与能源互联网运行控制问题,研究将温控负荷和电动车负荷纳入为能源路由器可调控负荷,基于改进coloredpower算法提出温控负荷和电动汽车负荷的控制方法。为了保证能源路由器的可靠性,针对其核心设备压接型IGBT设计了基于Hadoop的孤立点挖掘方法和关键设备热阻测试与分析方法。