【摘 要】
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随着基于模块化多电平换流器(MMC)拓扑的柔性直流工程技术广泛使用,相应的电磁暂态(EMT)实时仿真技术变得尤为关键.为了实现基于MMC的柔性直流输电系统的实时仿真,提出一种适用于现场可编程逻辑门阵列(field programmable gate arrays,FPGA)的MMC实时片上系统(SoC)仿真模型及其计算方法.在此实时仿真模型的基础上,将MMC桥臂等效为一个戴维南电路,当MMC电平数变化时,仿真节点数不变,极大加快仿真过程.该方法不仅可以抑制故障下的数值振荡问题,而且可以实现多个子模块串联下
【机 构】
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云南电网有限责任公司电网规划建设研究中心,云南 昆明 650011;电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学) ,上海 200240;上海电力大学 电气工程学院,上海 200090
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随着基于模块化多电平换流器(MMC)拓扑的柔性直流工程技术广泛使用,相应的电磁暂态(EMT)实时仿真技术变得尤为关键.为了实现基于MMC的柔性直流输电系统的实时仿真,提出一种适用于现场可编程逻辑门阵列(field programmable gate arrays,FPGA)的MMC实时片上系统(SoC)仿真模型及其计算方法.在此实时仿真模型的基础上,将MMC桥臂等效为一个戴维南电路,当MMC电平数变化时,仿真节点数不变,极大加快仿真过程.该方法不仅可以抑制故障下的数值振荡问题,而且可以实现多个子模块串联下的实时仿真.与PSCAD仿真结果的对比验证表明,所提实时仿真模型及计算方法能准确、高效地刻画子模块级和系统级的动态特性.
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针对常规波束形成算法定位精度不高的问题,将基于反卷积变换的波束形成算法应用于干式变压器异响故障识别,分析了反卷积变换的波束形成算法基本原理及其用于干式变压器异响故障识别的可行性;研究了一种采用异响精准定位联合声纹图谱特征识别的干式变压器异响故障识别方法;提出了“高频特征峰能量比”的概念,用于量化机械异响严重程度;最后通过实验测试和现场验证的方法,证明方法的有效性和准确性.
非介入式工业负荷的准确辨识可以获取工厂内各负荷的运行情况,有利于需求侧智能用电管理.工业负荷由于采集暂态数据建模困难、需要高精度测量设备等特点,造成辨识方法复杂难以实现.针对这种情况,提出一种利用随机森林算法和稳态波形的非介入式工业负荷辨识方法.首先,通过事件监测工业负荷功率状态变化并提取稳态波形,根据工业负荷性能不同而引起的电流波形的差异性,构建单个负荷电流稳态波形的特征数据.然后,利用稳态波形高维度数据作为样本数据,采用随机森林算法中bootstrap(自助)抽样方法和CART算法生成多组决策树.最后
基于浙北—福州1000 kV特高压交流线路现场测试结果,研究了特高压交流线路金具的常见电晕问题.借鉴中国1000 kV特高压交流输电线路金具设计、制造、建设及运行经验,根据1000 kV特高压交流线路技术参数开展了悬垂串、耐张串和跳线串均压屏蔽环金具结构的优化设计工作,通过悬垂串的真型电晕及噪声测试进一步验证了金具的优化效果.
高压直流输电换流站滤波电容器噪声问题日益凸显,亟须深入探索其内部振动规律,为提出更有效的减振降噪措施奠定基础.本文为了研究电容器心子内部介质薄膜表面残余电荷密度的大小,及其对电容器心子振动带来的影响,以静电探头和电荷反演为手段实测了电容器心子内部介质薄膜表面残余电荷量,计算分析了电荷随机分布下极板受力的概率统计规律.然后通过电场-机械力-振动耦合仿真了电容器心子表面振动加速度,并与实验结果对比验证了仿真结果的有效性.研究发现:电容器心子内部介质薄膜表面残余电荷密度主要分布在-10-4～10-4C/m2,当
目前已知输电线路雷击致灾因子主要包括雷电参数、地形地貌、绝缘配置、接地电阻等,但针对某条特定的线路,无法获得各因子对雷击风险的权重占比.以±1100 kV吉泉线为研究对象,深入挖掘该线路的雷击致灾因子,利用雷电灾害风险评估层次分析法,通过计算隶属度、构建判断矩阵对各致灾因子的权重占比进行分析.研究结果表明,该线路的沿线走廊地闪密度、雷电流幅值、边导线保护角的权重分别为0.420、0.247、0.147,是雷击风险权重较大的致灾因子.根据权重较高的致灾因子,采用分析集合的方法,筛选出了雷击闪络风险较高杆塔,
为了充分利用变压器发生故障时产生的大量无标签样本,提高故障诊断精度,提出基于深度收缩自编码器(DCAE)与核半监督极限学习机(KSSELM)相结合的故障诊断方法.首先使用无标签样本对DCAE网络逐层训练,初始化网络参数,然后用有标签样本数据对网络参数进行微调,最后将有标签样本与无标签样本一起作为深度收缩自编码器与核半监督极限学习机(DCAE-KSSELM)混合网络的输入并完成故障诊断.实验结果表明,所提模型稳定性好,故障诊断精度高,鲁棒性强.
光伏阵列的P-U特性曲线在局部遮蔽条件下呈现多峰现象,针对传统最大功率点跟踪方法易陷入局部极值、群智能算法跟随速度慢的问题,提出一种基于蜻蜓算法和扰动观察法的改进最大功率点跟踪算法.该算法通过优化算法角色,引入Lévy飞行模式加快算法的收敛速度并提高全局搜索能力;结合扰动观察法,提出种群密度的概念,制定最优局部搜索策略提高种群搜索效率与搜索精度.最后,通过仿真对比扰动观察法、粒子群算法和原始蜻蜓算法的追踪结果,验证了所提算法的有效性.
新能源汇集系统常呈现弱电网特征,在故障过程中电压波动较大,新能源机组由于低电压和暂态过电压脱网的问题凸显.首先建立新能源汇集系统中新能源机端的电压电流关系,考虑低电压和暂态过电压安全约束,通过理论推导,给出新能源在低/高电压过程中输出无功电流应满足的约束条件.然后将新能源汇集系统按照短路比分类,针对不同短路比(short circuit ratio,SCR)的系统,给出了差异化的新能源低/高电压过程无功电流响应指标要求.
以采用全电量集中竞价模式的日前电能交易和东北深度调峰交易融合运行、联合出清为背景,建立一种日前电能量市场和深度调峰服务市场联合出清模型.模型以系统电能量费用、启动费用、调峰费用与新能源限电惩罚费用之和最小为目标函数,以系统电力平衡与备用、火电机组和新能源2类发电单元运行边界为约束条件,实现新能源优先消纳基础上的2市场整体最优;模型通过日前电能量市场预出清与2市场联合再出清的分步计算方法,在可接受的时间内,实现2市场的联合出清.
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