电器与能效管理技术

全球能源互联网中的储能技术及应用^*

李建林, 孟高军, 葛乐, 周京华, 石文辉, 张占奎

2020(1): 1-8. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.01.001

摘要 ( 338 )

HTML ( 20)

PDF (1315KB) ( 723 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

构建能源互联网是实现能源合理配置和资源可持续发展的重要途径,储能技术是能源互联网建设中的关键一环。针对全球能源互联网中的储能技术及其应用,首先介绍了储能技术的类型与特性,并阐述了能源互联网中各个环节储能发展的必要性以及当前全球储能发展现状。重点梳理了当前典型国家与地区的储能市场发展状况,并分析了政策对当地储能产业发展的贡献与启示。然后根据全球能源互联网结构框架,针对源、网、荷等环节给出储能技术配置规划方案。最后结合当前典型地区能源发展需求、政策导向因素,对未来储能产业的发展进行预测与展望。

低压系统噪声处理与短路故障快速检测方法研究^*

鄢齐晨, 缪希仁, 庄胜斌

2020(1): 9-16. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.01.002

摘要 ( 244 )

HTML ( 2)

PDF (2016KB) ( 384 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为有效利用短路故障发生后电流剧增这一故障特征以实现对短路故障的准确识别,必须先对含噪信号进行滤波处理,在保留故障特征的同时削弱噪声影响。提出了一种组合平均广义形态滤波器,研究其对脉冲噪声、高频噪声、高斯白噪声的滤波效果,以及其对小波分解检测算法准确性的提升程度,得出组合平均广义形态滤波器可有效抑制以上3种噪声且显著提升了检测算法准确性的结论。将组合平均广义形态滤波器与中值、均值滤波方式进行横向比较,得出组合平均广义形态滤波器提升效果较佳的结论。实验表明,组合平均广义形态滤波器与小波分解法配合可使区分系数达到11.21,检测时间为0.35 ms,滤波延时仅为0.11 ms,具备短路故障快速检测的实时性和快速性特点,适用于低压配电系统短路故障快速检测和故障保护。

站内工况下降弓电弧特性的仿真研究^*

高国强, 李成坤, 魏文赋, 杨泽峰, 陈少昆, 段绪伟, 朱约辉, 廖仕明, 陶桂东

2020(1): 17-23. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.01.003

摘要 ( 254 )

HTML ( 1)

PDF (2126KB) ( 514 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

列车驶入站内要进行降弓操作,由于降弓电弧弧根在弓网电极表面停滞,所以对弓网系统材料的侵蚀尤为显著。基于磁流体动力学建立电弧模型,研究降弓速度与自然风速对降弓电弧的影响。研究结果表明:降弓速度与自然风速对于降弓电弧的温度影响程度较小。随着降弓速度和自然风速的增加,电弧弧长、电弧电压均逐渐增大,电弧电压-时间变化率呈现近线性增长,电弧电压-弧长变化率基本不变。自然风速对电弧弧长以及电弧电压的影响更显著,加快降弓速度、加装吹弧装置可减少电弧持续时间,有效减轻电弧对弓网系统材料的侵蚀。

低压交流串联故障电弧检测概述^*

余琼芳, 胡亚倩, 杨艺

2020(1): 24-30. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.01.004

摘要 ( 523 )

HTML ( 10)

PDF (1644KB) ( 948 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

在低压交流配电线路中,故障电弧是造成电气火灾的主要原因,给电力系统运行带来很大的安全隐患。为保护用电安全,介绍了故障电弧类型,分析了串联故障电弧的检测难点及其在配电线路中的电流波形特征;叙述了以电弧数学模型、电弧物理特征、电弧电流/电压波形为依据的检测方法各自具有的优势和不足;列举了几个国内外故障电弧检测专利,并分析了其在实际应用中存在的缺点;探讨了低压串联故障电弧检测方法的未来发展方向,进一步研究基于多特征信息融合、深度学习、自适应保护的高精度辨识算法。

基于GOOSE的智能分布式FA故障自愈研究^*

曹云东, 刘锐, 侯春光

2020(1): 31-35. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.01.005

摘要 ( 220 )

HTML ( 1)

PDF (1394KB) ( 552 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

随着分布式电源和微电网不断接入配电网,传统的就地式馈线自动化(FA)和集中式馈线自动化存在故障恢复时间长、灵活性差等问题,使得供电可靠性降低。为解决上述问题,研究了一种依托于GOOSE服务的智能分布式FA故障自愈实现方案。在分析了故障定位、故障隔离以及非故障区域的供电恢复的整个自愈过程后,根据智能分布式技术对通信的要求,给出基于GOOSE服务的信息交互过程。针对故障自愈过程,研究了系统的工程配置,并对智能终端的信息建模。最后,应用到具体配电网结构上,验证了该方案的有效性。

双电源开关电源接入装置研究综述

简美加, 楼伟国, 马雪伟, 柏华东

2020(1): 36-39. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.01.006

摘要 ( 274 )

HTML ( 7)

PDF (1441KB) ( 365 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

提出了一种新型的移动发电车与低压配电设备母排连接解决方案。通过双电源开关电源接入装置,快速高效地将应急发电车电源接入低压配电柜,实现配电网络的不停电作业。针对装置的结构及工作原理进行了详细阐述和总结,并就取得的效果和应用领域进行了评析。

基于径向基函数神经网络的接触器性能快速算法

肖斌, 刘洋, 翟国富

2020(1): 40-45. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.01.007

摘要 ( 229 )

HTML ( 2)

PDF (1733KB) ( 375 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

随着新能源的快速发展以及用电功率的大幅提升,对接触器的性能及可靠性提出了更高的要求,接触器的优化设计也随之成为热点。受接触器性能的低仿真计算效率制约,智能优化算法等全局搜索能力较强的优化算法难以在接触器优化设计中得到很好的应用,限制了接触器优化设计的发展。针对以上问题,有必要对接触器性能的快速计算展开研究。提出了一种接触器近似建模方法,以径向基函数神经网络为基础,通过次胜者受罚竞争学习(RPCL)算法及粒子群(PSO)算法优化径向基函数神经网络中的参数值,从而保证模型的准确度。以直动式大功率接触器的静动态特性为例,对近似模型计算一次动态特性需要40 s,而工程中常用的有限元算法则需要近1 d时间,且近似模型的误差在5%以内。由此可见,该模型极大提升了接触器性能求解效率,为接触器优化设计奠定了基础。

银镀锡电弧触发器电热耦合分析及实验验证

付雪, 戚连锁, 庄劲武, 鄢玲, 陆伟

2020(1): 46-50. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.01.008

摘要 ( 284 )

HTML ( 4)

PDF (1887KB) ( 442 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

以额定电流为500 A的电弧触发器作为研究对象,针对在触发器熔体上电镀5 μm厚的锡层,进行了数学建模和分析,利用COMSOL平台的电热耦合模块建立了电弧触发器的弧前仿真模型,仿真计算获得触发器在4 kA过载电流下的弧前时间为7.5 s;制作了镀锡厚度为5 μm的电弧触发器试验样品,进行了弧前特性试验,试验结果与仿真结果基本一致。在此基础上研究了不同镀锡厚度下的弧前时间,仿真结果表明镀锡的厚度越薄,触发器的弧前时间越短。

交直流配电网关键设备可靠性评估研究^*

丁纪明, 段浩伟

2020(1): 51-57. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.01.009

摘要 ( 211 )

HTML ( 1)

PDF (1380KB) ( 536 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为应对城市电网站点走廊有限和负荷密度高的矛盾,发展交直流配电网是解决问题的一个重要发展趋势。但是中压直流断路器、直流变压器等关键设备的技术不成熟并且建设标准不完善,有必要针对设备以及配电系统进行可靠性水平评估分析。通过分析交直流配电网可靠性影响因素,建立交直流配电网关键设备的可靠性评估模型并计算可靠性参数,基于最小割集法的配电系统可靠性评估方法并以某交直流配电网为例进行了配电网系统可靠性评估。从评估结果可知,与传统交流配电网相比,柔性交直流配电网的多端口双向连接特性在实现全系统灵活调控的基础上,进一步提升了系统整体的供电可靠性。

多端柔性交直流混合配电网建模及仿真分析^*

涂小涛, 高仕龙, 陈锐, 户永杰, 何青连

2020(1): 58-63. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.01.010

摘要 ( 329 )

HTML ( 7)

PDF (1636KB) ( 506 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

以区域交直流为基本单元构建的多端柔性混合交直流配电网,具有方便接入各种电源、负荷和储能装置等优点,成为目前配电网发展的方向。以基于半桥子模块结构的VSC换流器为基础,建立了包含直流断路器、电力电子变压器在内的多端直流配电网模型,分别从启动、稳态、故障等方面分析了系统的运行特性,验证了系统控制策略的可靠性。

基于模块化多电平变换器的混合型电力电子变压器及其控制策略的研究

刘梦轩, 范栋琦, 金成

2020(1): 64-70. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.01.011

摘要 ( 259 )

HTML ( 2)

PDF (1841KB) ( 383 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

提出了一种基于模块化多电平变换器的混合型电力电子变压器及其控制方法。控制策略采用电压/电流双环控制(电压外环采用PR控制器,电流内环采用P控制器),并且加入了低频纹波控制环节,使得装置能够在输出低频工况下正常运行,克服了传统控制方法的装置在低频工况下无法正常运行的缺陷。当电网电压发生电压跌落或骤升等故障时,可以利用本文提出的电压补偿控制进行电压补偿,以提高电网电能质量。通过仿真实验,验证了所提出的混合型电力电子变压器及其控制策略的可行性。

一种模块化多电平电力电子变压器及其控制策略研究

周彬, 徐靖楠, 郭旋

2020(1): 71-77. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.01.012

摘要 ( 304 )

HTML ( 2)

PDF (1852KB) ( 642 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

提出了一种模块化多电平电力电子变压器(MMC-PET)的控制策略,首先分析了MMC-PET拓扑结构,并建立其输入级与输出级数学模型;然后,针对电力电子变压器传统情况下基于PI控制的交叉解耦控制策略鲁棒性差、控制系统复杂等缺点,设计了一种反馈线性化与变结构控制器来实现对MMC-PET输入级和输出级的控制;最后,建立MMC-PET系统仿真模型,进行仿真验证。仿真结果表明,基于反馈线性化与变结构控制器设计的MMC-PET输入级和输出级控制策略能够有效达到控制目的,并且具有解耦速度快、解耦性强、鲁棒性强等特点。

主动配电网源-网-荷双层两阶段优化调度

李继宇, 江修波, 李功新, 范映

2020(1): 78-85. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.01.013

摘要 ( 304 )

HTML ( 2)

PDF (1818KB) ( 511 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为实现主动配电网(ADN)中风、光分布式发电(DG)的充分消纳,促进储能装置及柔性负荷等可控资源的高效利用,提出基于源-网-荷的双层两阶段优化调度。日前双层优化调度阶段上层为有功优化调度,下层为将DG作为无功输出源的无功优化调度,采用二进制混沌蝙蝠算法进行求解;实时调度阶段采用改进数据流在线分割的超短期预测,对日前调度方案进行实时修正。最后,采用修改后的IEEE-33节点系统作为算例,验证了调度方案的有效性。

基于Android平台的定位终端软件设计

赵渊, 李哲, 林艳青, 裴俊艺, 付一达

2020(1): 86-89. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.01.014

摘要 ( 196 )

HTML ( 1)

PDF (1682KB) ( 392 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

针对变电站设备缺少智能化管理的问题,提出了使用基站定位和GPS定位对自动化设备进行定位,设计了基于Android的现场管理软件。通过自动定位实时获取当前位置信息以及相应的地址信息等,管理员可以通过该软件获取附近自动化设备信息进行查看和编辑,提升了运维人员的工作效率。通过移动设备可以实现对自动化设备的现场管理和远程操作,帮助控制主站随时掌握所有设备的运行情况。

配电网可靠性评估之序贯蒙特卡洛模拟法综述

宋忧乐, 王科, 朱永梅, 刘涌, 袁秋实

2020(1): 90-93. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.01.015

摘要 ( 345 )

HTML ( 7)

PDF (1336KB) ( 622 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

叙述了配电网可靠性评估的重要性及常用的可靠性评估算法,同时详细介绍了序贯蒙特卡洛模拟法的基本原理,指出其评估可靠性的优势。最后,综合考虑元件故障与计划停电的时序排列、分布式电源加入后的抽样方法和收敛判断方法这三方面对序贯蒙特卡洛模拟法进行进一步研究,为后续可靠性评估提供参考。

计及主动电网结构优化的机组组合^*

杜孟珂, 任燕峰, 胡永新, 程浩忠

2020(1): 94-99. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.01.016

摘要 ( 264 )

HTML ( 2)

PDF (3322KB) ( 556 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

传统机组组合问题不考虑输电线路的开断问题,忽略了电网拓扑结构改变引起的潮流阻塞。在传统机组组合模型中计及电网拓扑结构的改变,建立了计及主动输电网结构优化的机组组合模型,模型考虑了安全网络约束。通过引入大M法,将主动输电网结构优化模型转化为混合整数规划形式。为了加快模型的求解,采用遗传算法结合混合整数线性规划,研究成果在传统给出各时段机组开停方案的基础上,给出对应时段的最优网络拓扑结构。对修改的IEEE-RTS 24节点的算例表明,计及网络拓扑结构的机组组合能够更有效地降低系统的综合费用。

当期目录