电器与能效管理技术

基于深度学习的继电器寿命预测方法研究综述

刘百鑫, 王召斌, 乔青云, 朱佳淼, 李朕

2021(12): 1-6. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.12.001

摘要 ( 375 )

HTML ( 22)

PDF (1370KB) ( 313 )

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

近年来,随着科技的不断发展,继电器等电器元器件的剩余使用寿命逐渐成为了研究的热点,准确、高效地分析海量的监测数据是故障检测与健康管理的主要任务。由于传统方法受限于依靠物理模型与先验知识,深度学习方法应运而生。首先介绍了继电器剩余使用寿命的国内外研究现状,其次详细分析了基于深度学习的剩余寿命预测方法,总结了各个方法的优缺点,最后对未来进行了展望。

C4-PFN-CO₂混合气体在145 kV隔离开关结构下的灭弧性能研究

王炜, 罗颜, 黄青丹, 卓然, 宋浩永, 王邸博

2021(12): 7-12. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.12.002

摘要 ( 239 )

HTML ( 6)

PDF (1947KB) ( 192 )

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为了验证C4-PFN气体在145 kV隔离开关中的灭弧能力以及应用前景,选取了C4-PFN-CO₂混合气体作为介质进行开断实验。先对C4-PFN气体的饱和蒸气压特性进行了研究,得到了在-25 ℃液化温度限制下C4-PFN-CO₂混合气体的最佳混合比例。在-25 ℃温度下C4-PFN-CO₂混合气体中C4-PFN的最大比例为5.8%。实验发现,在0.6 MPa情况下,C4-PFN-CO₂混合气体的弧压相对SF₆低,且电弧能量注入量也小,说明SF₆的能量耗散速率更高,且灭弧能力更优良。提高压力至0.7 MPa时C4-PFN-CO₂混合气体的弧压与0.6 MPa下的SF₆很接近,且起弧时也出现电压尖峰,说明气压升高明显提升了混合气体的能量耗散速率,提高了灭弧性能。从燃弧时间分散性上看,气压提升也降低了分散性,对于提高开断过程的电弧稳定性有重要意义。

恒压输出MC-WPT系统研究

殷勇, 朱禄靖, 王成亮, 肖宇华

2021(12): 13-19. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.12.003

摘要 ( 222 )

HTML ( 6)

PDF (3877KB) ( 125 )

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

针对磁耦合无线电能传输(MC-WPT)系统在一些特殊场合的应用场景中同时面临输入电压范围较宽,负载波动和互感变化较大的情况,导致输出电压无法恒定的问题,设计了一种恒压输出MC-WPT系统。选用LCC-S型补偿拓扑,级联了移相全桥逆变器以及Boost变换器作为电压调节电路,建立了系统模型,推导了系统输出电压表达式,设计了闭环控制器,实现了系统的恒定电压输出。仿真和实验验证了所提恒压输出MC-WPT系统设计方案的可行性。

储能电站逆变端短路电流分析与建模

吕力行, 许峰, 孙浩权, 邓化彬, 吉同军, 陈谦, 张政伟

2021(12): 20-27. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.12.004

摘要 ( 277 )

HTML ( 3)

PDF (3013KB) ( 134 )

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

随着电网负荷的日内峰谷差进一步扩大,为了满足电网调峰等需求,大量储能电站已投入运行。与传统电源相比,故障后其逆变端短路电流输出特征发生了较大的改变,目前较多采用稳态故障模型进行分析计算,但准确性不高。在介绍低电压穿越状态下储能电站逆变端控制策略的基础上,构建故障仿真平台,对比分析了3个主要因素对暂态短路输出特性的影响,并提出了一种基于电压跌落的短路电流非机理模型。根据电压跌落不同程度,对短路电流分段建模,并采用一定算法进行参数辨识。最后,通过仿真对比验证了所建模型的准确性。

综合能源系统的技术评价指标体系

龚萍, 罗舒琦, 张远欣, 朱永强, 夏瑞华, 段春明

2021(12): 28-33. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.12.005

摘要 ( 260 )

HTML ( 4)

PDF (1177KB) ( 142 )

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

综合能源系统能够实现多能源耦合利用,满足用户多样化用能需求,对其进行技术性评价有助于提高系统供能能力。首先以系统供能与运行能力为评价目的,针对综合能源系统的特点,从能效、可靠性和安全性等角度建立技术评价指标体系;接着给出评价指标的量化方式;最后,以园区综合能源系统为应用案例,采用层次分析法对其进行技术性评价演示。

基于电网主变重载率的多储能电站规划方法

杨俊, 黄际元, 黄珂丽, 曾林俊

2021(12): 34-41. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.12.006

摘要 ( 202 )

HTML ( 1)

PDF (1133KB) ( 165 )

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为有效缓解电网中主变压器重载和调峰压力,提出一种以主变压器重载率为约束的多储能电站规划方法。所提方法满足系统运行约束,同时面向储能电站运营周期,构建一种以经济效益和动态全寿命周期成本的净效益(NPV)最大为优化目标,进而实现储能电站安装位置、容量及数量的优化,并采用改进的NSGA-Ⅱ算法求解。最后,以某示范工程为例,采用所提规划方法进行多储能电站规划。仿真结果表明,能有效降低峰谷差率和主变压器重载率,提高系统稳定运行能力。

继电器柔性触簧系统电接触性能的比较研究

赵紫恩, 张超, 任万滨

2021(12): 42-46. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.12.007

摘要 ( 255 )

HTML ( 7)

PDF (1984KB) ( 166 )

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

触簧系统对继电器的电气性能影响很大。通过有限元仿真分析实现了柔性触簧系统结构的接触压力、接触位置、接触面积、搓动量与推杆(衔铁)行程的变化关系,并进一步分析了回路电阻、接触电阻与接触压力的关系。最后,比较分析了不同类型柔性触簧系统的电接触性能。

VIENNA整流器中点电位波动原理及平衡方法

张德洋, 常文婧, 黄海宏

2021(12): 47-51. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.12.008

摘要 ( 310 )

HTML ( 3)

PDF (1654KB) ( 192 )

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

针对VIENNA整流器中点电位存在的3倍频波动问题,目前解决办法主要为注入零序电压分量对中点电位波动进行抑制。首先对中点电位波动原理进行分析,得出影响中点电位波动的因素及其波动规律;其次,针对空间矢量调制方法对中点电位控制原理分析,提出了空间矢量调制策略。最后搭建实验平台验证,结果表明所提出的方法对中点电位控制效果明显。

基于多元感知技术的智能巡视系统研究

崔玉, 王业

2021(12): 52-57. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.12.009

摘要 ( 221 )

HTML ( 3)

PDF (1613KB) ( 108 )

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为了确保继电保护装置安全可靠运行,需要定期对保护装置进行巡视。开发了一种基于多元感知技术的智能巡视系统,借助安装在屏柜前后的高清及红外摄像头、温/湿度及烟雾传感器等多元感知器件组成的智能屏柜,通过图像识别技术和智能巡视及故障诊断技术实现保护装置自动巡视。首先,介绍了智能巡视系统的整体构架及数据流;然后重点介绍了巡视系统中的基于卷积神经网络的图像识别技术,通过构建装置外观识别、压板识别等不同巡视项目的神经网络对设备及回路异常进行识别,所有项目的识别正确率均在96%以上,效果良好;再者,介绍了巡视系统中的另一大关键技术—智能巡视及故障诊断技术,介绍了其工作原理,并给出了巡视及故障诊断实例。基于多元感知技术的智能巡视系统为实现继电保护的无人或少人巡视奠定了基础。

基于轻量化磁耦合机构的无人机高效无线充电系统设计

陈绍南, 陈千懿, 高立克, 陈金, 梁广生

2021(12): 58-63. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.12.010

摘要 ( 257 )

HTML ( 2)

PDF (2044KB) ( 137 )

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

无人机巡检具有高效、便捷等特点,已成为电力巡检领域的重要发展趋势,但其续航里程短严重制约了无人机的巡检半径。通过采用无线电能传输方式可以极大地提高无人机充电自主性和智能化水平。首先对比研究了不同形状的线圈结构的抗偏移性性能,并分析系统电压、电流约束关系给出了耦合机构互感值的取值范围。其次,基于COMSOL有限元仿真软件的参数化扫描功能,以拾取端轻量化为目标,对耦合机构进行了优化设计。最后,基于优化的耦合机构搭建适用于无人机的无线充电系统,整机传输效率达到91%,实验结果验证与理论分析良好吻合。

一种集中旁路型并联UPS的锁相方法

石伟, 赵启良

2021(12): 64-66. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.12.011

摘要 ( 219 )

HTML ( 3)

PDF (1485KB) ( 141 )

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为了解决集中旁路型并联UPS系统锁相控制复杂、精度不高的问题,根据理论分析和工程实际提出了一种二级锁相控制方法。详细分析了其调节精度和谐波特性,并通过实验证明,所提策略实现简单,可有效地提高并联UPS系统的同步控制精度,较好地抑制环流,保证了并联UPS系统的稳定运行。

基于规划差异性的中压配电网网格划分原则问题研究

玄京岩, 崔洪菠, 李钦, 戚意彬

2021(12): 67-70. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.12.012

摘要 ( 215 )

HTML ( 1)

PDF (946KB) ( 97 )

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

在供电分区、网格、供电单元三级供电区域划分的基础上,通过对中压配电网的差异性规划和无差异性规划进行描述和分析,对网格划分的原则问题进行研究,说明中压配电网的网格划分应该基于规划单元(变电站和线路单元)容量差异和负荷密度差异相匹配的原则。通过某地区的实际网格规化应用,说明所提出的网格划分原则的合理性。

基于离散域双闭环控制的配电网柔性接地消弧方法

陆杨, 潘一璠, 杨亚军, 吴佳衡

2021(12): 71-77. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.12.013

摘要 ( 191 )

HTML ( 3)

PDF (2433KB) ( 92 )

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

中性点非有效接地配电网发生单相接地故障时,传统的消弧线圈只能补偿接地电流中的无功分量,而无法补偿有功和谐波分量。基于单相接地故障的有源消弧机理,提出了一种基于离散域双闭环控制的有源消弧方法。通过电流内环为系统提供虚拟阻尼,基于根轨迹分析提出了电流内环最优增益设计方法。电压外环采用谐振控制器实现对交流电压的无静差调节,并提出一种延时补偿方法以提高系统稳定性。仿真结果验证了所提离散域双闭环控制策略的有效性。当配电网发生单相接地故障时,能实现对接地电流的完全补偿,确保配电网安全可靠运行。

计及分布式电源接入的配电网故障恢复方法

冯义, 晋斌, 陈娜, 张辉

2021(12): 78-84. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.12.014

摘要 ( 250 )

HTML ( 2)

PDF (1242KB) ( 119 )

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

由于电源的波动性使得配电网故障恢复需要考虑更多的不确定因素,因此提出了一种考虑分布式电源出力不确定性的故障恢复方法。首先,基于仿射理论对分布式电源出力不确定量进行分析,并建立了以失电负荷恢复量最大为目标函数、以系统运行可靠性为约束条件的配电网故障恢复模型;其次,根据分段线性逼近思想将原二次项约束转化为线性可解形式,同时采用分解算法将转化后的故障恢复模型进行迭代求解;最后,通过算例仿真测试结果表明,所提故障恢复方法在分布式电源波动恶劣场景下能够恢复更多的失电负荷,具有较高的工程应用价值。

基于移动式发电车低压台区不停电作业关键技术研究

陈超, 丁一岷, 金国忠, 吴湘源, 包伟峰, 柏华东

2021(12): 85-89. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.12.015

摘要 ( 229 )

HTML ( 3)

PDF (1842KB) ( 152 )

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

首先对0.4 kV应急发电车保供电应用现状进行了描述,对配电网运检过程中造成负荷停电、操作缺陷等进行详细阐述,提出了一种移动式发电车低压台区不停电作业负荷快速切换方法。利用切换开关快速励磁驱动技术,通过DSP高速采样精准预判并网转换动作时机,并网后通过并网时刻瞬时检测及瞬时解列技术,保证负荷在不停电的情况下实现市电与发电机之间平稳过渡。经过实地运行测试,表明了所提方法运行安全、可靠,为配电网运检提供了一种新的解决方案。

“智慧城市”供暖又一新出路——相变蓄热

上海电器科学研究所(集团)有限公司科普团队

2021(12): 90-97.

摘要 ( 125 )

HTML ( 13)

PDF (1194KB) ( 21 )

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

当期目录