广东电网公司电力科学研究院新试验大厅接地网降阻方法探讨及工程实践

针对广东电网公司电力科学研究院番禺新试验大厅站址土壤电阻率较高的特点,基于现场分层土壤电阻率测量数据和CDEGS软件的仿真分析,比较多种降阻措施的降阻效果,探讨采用深井爆破致裂一压力灌注降阻剂措施实现在较小面积范围内有效降阻的可行性并提出设计方案,实际测量结果验证了方案的有效性。

广东电网覆冰在线监测系统的研究及应用

为防止冰灾对输电设施造成大面积破坏,实时监测线路运行状况,广东电网公司借鉴国内外已有输电线路预警系统的经验,建设了广东电网覆冰在线监测系统。为此,对该系统的建设思路和原则、结构、功能和关键技术进行了详细的介绍,实际应用证明:该系统可实现对线路走廊图像、气象、覆冰、导线温度等的实时监测,并能发出预警信息,具有使用方便、运行可靠等特点。

广东电网电力电容器运行统计分析

阐述了广东电网电力电容器的现状,并按类型和厂家进行了统计分析,找出了电力电容器的故障原因,提出了降低电容器故障的技术措施。

台风灾害下电力抢修队伍智能调拨技术研究

为了减少停电带来的损失,提出了一种2阶段台风灾害下电力抢修队伍智能调拨技术。首先,综合考虑气象因素、地理因素及电网因素,使用随机森林算法在1 km×1 km网格尺度上对停电用户数量进行预测;其次,对每个网格的受损程度等级进行划分,根据受损程度不同,用非支配排序遗传算法对抢修路径进行寻优;最后,以广东省某县为例探讨该调拨策略有效性。案例结果表明:停电用户数量预测准确性达88.48%;电力抢修路径优化可帮助电网公司寻求最优抢修调拨策略,有效应对台风灾害。

热界面用导热绝缘陶瓷填料的研究进展

兼具高导热和绝缘性的热界面材料是支撑电气设备高效运行,提升其使用寿命的重要基础材料。热界面材料以高分子聚合物为基体,因而其本征导热性能差;通过添加高导热的绝缘陶瓷填料,构建三维导热网络,可以极大地提升聚合物基复合材料的导热性能。综述了近年来氧化物、氮化物、碳化物以及陶瓷复合填料的研究现状及存在的问题,同时展望了今后高导热陶瓷填料的发展方向与研究重点。

电动汽车充放电对电网影响研究综述

随着大容量电池技术、电动汽车技术的发展和成本的降低,电动汽车的数量将急剧增长,其随机充放电行为将为城市电网的安全稳定运行带来新的挑战。从电动汽车充电设备及充放电特性出发,分析了电动汽车充电行为对电网负荷平衡、电源容量、电能质量、环境等方面的影响。探讨了电动汽车V2G模式在车网通信、削峰填谷、频率调节、新能源协调运行等领域的应用前景,并展望了含大规模电动汽车的城市电网动态运行机制、电动汽车与电网的协调优化经济运行、V2G多场景发展等相关领域的下一步研究工作。

配电网三相不平衡过电压有源抑制方法研究

分析三相不平衡电压的产生机理,提出有源抑制方法,设计了有源逆变装置,等效为可控电流源,安装在中性点与地之间,优化控制注入电流的大小和相位,能强迫电网三相电压平衡。仿真分析和样机实验测试结果表明,该方法不需要测量线路对地参数,抑制三相不平衡过电压速度快、准确度高,甚至能将中性点位移电压抑制到零。

主动配电网优化调度策略研究

主动配电网的优化调度策略是主动配电网实现经济及安全运行的重要保障,也是主动配电网对于分布式能源实施主动管理的核心技术。文中提出了一种考虑主动配电网特性以及分布式能源特性的优化调度模型,该模型以一个完整调度周期的运行成本最低为目标函数,以可控分布式能源以及联络开关作为控制手段,考虑不同时段电价以及联络开关调整对于运行成本的影响,并确保储能系统在整个调度周期的能量守恒以及容量约束。此外,针对所提出的主动配电网优化调度模型,提出了基于智能单粒子优化算法(ISPO)的求解方法,通过对粒子的位置表达形式以及粒子位置更新过程的改进,实现完整调度周期内复杂的主动配电网优化调度策略求解。最后,算例的计算结果验证了主动配电网优化调度模型及其求解算法的有效性。

广东电网10kV配网避雷器运行状态分析与评估

介绍了目前广东电网使用的配网用避雷器的类型、安装方式,并对广东电网配网10 kV避雷器的故障模式进行详细调研统计,对现场获取的部分典型避雷器与生产厂家相同型号的未使用避雷器进行对比试验分析,分析了目前广东地区配网用避雷器的故障原因及安装和使用中存在的问题,主要为电阻片规格、密封性、结构、安装方式、接地电阻等方面不符合要求,导致广东电网配网避雷器故障较多。笔者提出应提高电阻片规格,改进密封性能、结构设计及安装方式,以提高广东电网的供电可靠性。

广东电网500kV变压器绝缘油腐蚀性硫普查和处理

针对绝缘油中存在的腐蚀性硫,在变压器运行中与铜导线发生反应析出硫化亚铜,由于硫化亚铜的导电特性,该物质对导线绝缘纸渗透、污染使导线绝缘强度逐渐减弱,最终导致变压器匝绝缘击穿,变压器线圈烧毁的事故隐患,对广东电网公司201台500 kV变压器绝缘油进行了全面普查工作,发现含有腐蚀性硫的有29台,占普查总台数14.4%,同时对含腐蚀性硫的变压器进行了添加钝化剂处理,跟踪数据表明,添加钝化剂措施对于防止变压器腐蚀性硫故障是可行的、有效的。

电力变压器油纸绝缘状态评估的频域介电特征参量研究

变压器油纸绝缘的水分与老化状态将直接影响到变压器的电气性能和运行寿命。为了研究水分含量和老化对油纸绝缘频域介电特性的影响规律,从而更准确地评估变压器油纸绝缘的含水量与老化状态,在实验室内制备了不同水分含量与不同老化状态的油纸绝缘样品并测试了其复电容(C*)频域谱,提出了一种利用复电容虚部(C″)评估油纸绝缘含水量与老化状态的新方法并提取了评估纸板水分含量与老化状态的频域介电特征量,初步建立了纸板水分含量及聚合度分别与频域介电特征量的量化关系。最后,通过引入"FDS曲线频率平移"方法消除温度对老化油纸绝缘样品C*频域谱的影响。结果表明:提取的频域介电特征量对纸板含水量以及老化状态变化比较敏感;通过"FDS曲线频率平移"方法得到的C*主曲线可以消除温度对C*频域谱的影响。

广东电网超高压短路限流器优化配置方案

新型短路限流装置在电网正常情况下等效阻抗接近于0,且对电网无不利影响,短路故障时迅速增大等效阻抗限制短路电流,从而确保断路器可靠开断短路电流。文中研究了新型短路限流装置的优化配置问题,使用自阻抗灵敏度加权和作为衡量限流效果的指标,应用支路追加法修正计算参数以减少优化过程的计算量,通过合理的粒子群优化(PSO)建模、设置相应的适应函数引导粒子群实现全局寻优,形成了一种快速的超高压电网配置限流器的全局优化算法。应用该算法对广东电网2015规划年的3种运行方式进行了计算分析,得出相应的超高压电网短路限流器的优化配置方案。

主动配电网谐波预测预警方法的研究

提出了一种用于主动配电网谐波预测预警的方法。基于随机求和原理考虑间歇式能源投入或切出主动配电网后引起的谐波变化,对间歇式能源并网或脱网后主动配电网的谐波进行预测,作为主动配电网协调控制新能源的依据。考虑间歇式能源投入主动配电网后引起的谐波变化较大,采用云模型对谐波电流建模,利用云模型的熵来衡量正常运行方式时谐波电流的波动范围,从而确定出间歇式能源并网前后谐波电流的异常阈值。将实测数据与谐波异常阈值比较,可判断谐波电流是否异常,从而实现谐波电流预警。仿真和工程算例验证了该方法的实用性和有效性。

低压电力线载波通信信道特性研究

低压电力线信道特性复杂,严重影响载波通信的质量。为了准确地了解低压电力线信道特性,根据测量数据对500kHz～30MHz频段下的低压电力线载波通信信道的阻抗特性、噪声特性和衰减特性进行分析。利用数理统计方法分析不同类型噪声,获得噪声特性参数并建立模型。依照自顶向下的信道建模技术建立了低压电力线多径衰落模型,根据负载线路的谐振特性对模型改进。仿真验证采用威布尔分布描述脉冲噪声频率分布特性是合理的,利用两种方法建立信道模型并与实测数据进行比较分析,结果表明改进后的模型能准确地反映低压电力线信道的特性并提高模型的精确性。

调速系统对南方电网动态稳定性的影响研究

随着电液调节系统(digital electro-hydraulic control system,DEH)的普及,调速系统的动态特性、响应速度得到了极大的提高,调速系统对动态稳定性的影响越来越显著。已有理论研究表明,调速系统若参数设置不当将为系统提供负阻尼。该文通过分析一例南方电网网内实际发生的低频振荡事件,验证了调速系统恶化系统阻尼并最终引发低频振荡的现象,同时利用(real time digital simulator,RTDS)试验成功进行了事故复现。此外,对南方电网网内的15个主力电厂分别模拟调速器闭环回路控制及调速器退出情况下的系统动态稳定性,发现部分电厂在调速器闭环回路控制下系统动稳水平下降,阻尼比降低约1%~2%,部分电厂在两种情况下系统动稳水平变化不大,可见调速器参数对系统动态稳定性有较为显著的影响。针对这一问题,文中建议在实际电网中,可研究采用火电厂DEH控制系统检测到机组振荡便立即自动切换为阀位控制模式来改善。

配电网中多台动态电压恢复器的优化配置研究

在电力系统中安装动态电压恢复器(dynamic voltage restorer,DVR),需要确定安装容量及位置。DVR储能单元成本高,且与容量正相关,通过合理配置,可减少DVR总容量,降低DVR配置总成本。首先,建立了含多台DVR的配电网简化模型,分析了不同位置DVR安装容量需求。然后,以各敏感负载工作电压范围为约束条件,以DVR总容量最小为目标函数,基于遗传算法提出了配电网中多台DVR的优化配置策略。算例结果验证了该方法的可行性。

基于IEC 61970标准的电力系统保护模型扩展方案研究与应用

针对电力系统中的保护建模,分析比较IEC 61970标准以及IEC 61850标准当中对于保护模型的建模方法。针对IEC 61970标准对于保护模型建模办法的不足之处,结合IEC 61850标准二次系统模型描述办法的优势,对于IEC 61970标准中保护模型进行扩展;对于保护系统当中诸多的保护功能,扩展保护模块类对于保护功能进行描述,可与IEC 61850标准中的逻辑节点相对应;对于保护量测,描述保护量测的建模办法以及建模位置,以保护模块作为保护量测的父资源;对于保护定值,增加两种量测类型加以描述,建模办法同保护量测。对于扩展后的IEC 61970标准保护模型,描述了其实际建模应用。

广东电网变电站接地网安全性状态评估

南方电网变电站接地网预防性试验的重点已从单纯定期接地阻抗测量转到以必要时开展接地网安全性状态评估为主的模式。针对接地网状态评估这个全新的试验项目,在总结广东电网近年来变电站接地网状态评估工作的基础上,探讨了开展接地网状态评估的技术路线以及接地分析软件的数值分析作用,对所归纳的接地网安全性状态方面存在的问题,提出了解决方案和对策。

高速铁路牵引负荷对电力系统的影响研究

电气化铁路会给电力系统带来电能质量问题,武广高速铁路投运后,将对广州电力系统产生影响。结合广州段某单相接线牵引供电系统运行情况,分析牵引负荷功率的冲击性和牵引供电电流的不平衡特性,并简要分析供电系统对牵引负荷的承受能力。通过对牵引供电系统实际运行数据的分析,从电能质量相关数据指标上评价了牵引负荷对电力系统的影响,得出目前最大的电能质量问题是电流的三相不平衡问题。指出需要铁路和电力部门在规划建设及运行方面密切配合,共同确保电网安全可靠和供电质量。

广东电网需求侧响应潜力分析

广东电网的调峰压力日益严峻,分析并利用需求侧响应能力成为解决这一难题的重要途径。综合考虑传统需求侧管理、基于智能表计的用户互动及电动汽车并网运行,归纳总结出广东电网需求侧响应能力的潜在来源;从负荷整形、用户节能及低碳减排3个方面剖析需求侧响应对现有用电特性的影响,建立了支撑整体研究框架的数学模型;采用分场景对比测算的思路,结合广东电网"十二五"、"十三五"发展远景,针对其需求侧响应潜力做出了定量的评估分析。