电力变压器低压螺旋绕组导线换位结构下电流分布特性

在低压螺旋式绕组中采用换位结构未能完全消除绕组内环流,并联导线间的电流仍存在差异。分析换位结构下绕组电流分布特性是计算绕组短路电磁力的基础和前提。以往在计算短路电磁力时,往往忽略短路电流的分布特性。在考虑换位结构的基础上对两种110 k V变压器低压绕组的电流分布特性进行研究,发现低压绕组导线回路间电流差值与峰值电流平均值的比值最大可达8.67%。绕组结构变化引起的导线回路漏感抗差异是导致并联回路电流分布不均的主要原因。同时,计算获得了不同电流分布情况下低压绕组各线饼中导线受到的电磁力分布规律,发现电流分布不均匀程度越大,导线在换位前后电磁力改变量越大,最大可达5.9%。定义导线回路间电流差值与峰值电流平均值的比值为绕组电流分布不均匀系数,发现电流分布不均匀系数随高度hc、导线辐向宽度wc的增大而增大。通过比较了两种类型低压绕组中电磁力分布特点,对螺旋绕组结构设计提出了建议。该研究结果可为变压器设计过程中结构参数的选取和校核绕组短路稳定性提供参考。

计及误差修正的变分模态分解-长短期记忆神经网络短期负荷预测

精确地短期负荷预测为电力系统经济调度和机组最优负荷分配交易奠定基础。因此,提出了一种将变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)和长短期记忆神经网络(long short-term memory,LSTM)结合的短期负荷预测模型,并使用支持向量回归(support vector regression,SVR)构建修正后的误差序列对初始预测序列补偿。首先,运用VMD算法将非平稳的负荷序列分解为多个相对平稳的模态分量;然后,将每个模态分量输入LSTM模型进行预测,并将各分量预测结果合并得到VMD-LSTM的预测结果;最后将残差值输入SVR模型中构造误差序列,来修正后一日的VMD-LSTM预测结果。通过实际案例测试,实验结果对比其他模型结果有更低的预测误差,证明所提方法的有效性。

基于特征迁移和深度学习的配电网故障定位

故障诊断对电力系统的稳定运行至关重要。当配电网的拓扑结构发生较大变化时,难以获取大量带有标签的暂态数据,导致传统的故障预测模型精度难以提高。针对此问题,提出一种将特征迁移和深度学习相结合的配电网故障诊断新方法。首先,采集配电网不同线路的零序电流构造故障特征集;其次,引入加权半监督迁移成分分析(semi-supervised transfer component analysis,SSTCA)方法,利用混合核函数将不同拓扑结构下的特征样本映射到同一特征空间中,缩小数据间的分布差异性;最后,将映射后的源域样本输入卷积神经网络中进行分类训练,并测试映射后的目标域样本。通过Simulink仿真表明,在改变配电网拓扑结构的新场景下,所提的特征迁移方法与其他方法相比,对目标域故障定位精度最高,达到98%以上。

配电网用灵活控制特快速开关方案及其触发导通特性

配变重过载导致频繁停电和低电压问题逐年突出,由此引发的电压暂降和中断造成的损失和危害严重,传统开关设备快速控制和保护能力不足的问题愈加凸显。为此,分析了配电网备用电源快速切换的应用场景,首次创新性地提出了一种配电网用灵活控制特快速开关方案(flexiblecontrol very fastswitch,FCVFS),认为FCVFS工作性能主要取决于气体间隙开关的触发性能;进一步设计了气体间隙开关样机,并搭建了用于研究诱导击穿过程中喷射等离子体发展特性及其影响规律的触发试验平台。结果表明:SF6气体间隙开关触发导通过程分为预击穿和主间隙导通2个阶段,其中预击穿阶段起点火作用,此阶段的等离子体喷射高度峰值达6.1 mm,最大喷射速度为0.45 km/s,分别为主间隙导通时的4倍和2倍。增大脉冲电容值及其充电电压,气体开关触通过程中的等离子体喷射特性参数(喷射速度、喷射高度、喷射直径、喷射面积)渐进增大;提高工作系数,触发导通时延及主间隙导通时的等离子体临界喷射高度均渐进降低。空气与SF6气体开关的喷射等离子体发展过程存在明显差异,强绝缘、电负性气体SF6对喷射等离子体的发展具有明显的抑制作用。研究成果对于提高配电网快速关合技术的经济性、灵活性具有参考意义。