最新刊期
2024 年 第 45 卷 第 6 期
- 摘要：随着集中式和分布式新能源在配电网中所占比例的不断提升，这些新能源的波动性和间歇性特征对配电网产生了更加显著的影响，导致了配电网电压频繁波动，给无功支持和电压稳定性带来了前所未有的挑战。本文针对新能源场站的无功补偿装置投退对电网运行产生的电压稳定性问题展开研究。从理论补偿和系统仿真两个方面研究了当单个新能源场站无功补偿装置因检修或故障等原因被迫退出运行后，考虑并网点电压的变化能允许新能源场站的最大发电出力。提出了一种基于并网点电压变化的新能源场站无功补偿装置投退后场站的最大发电出力优化策略。仿真结果表明，新能源场站无功补偿装置因故退出运行后，在用电负荷高峰需要新能源场站充分发挥顶峰作用时，光伏发电站最大可以送出的有功出力约为总装机容量的20%，该结论能够有效指导电力调度机构对新能源场站发电出力精准控制，提升电网的运行效率和电压稳定性，并增强调度机构对电网和电源的协调管理能力。关键词：新能源;无功补偿;电网运行;电压稳定42|135|0更新时间：2024-12-27
无功补偿与滤波
- 摘要：薄膜电容器作为基础电力电子元器件广泛应用于能源、军事、医疗等领域。相比于箔式薄膜电容器，金属化膜电容器具有体积小、损耗低、可靠性高等优异特性。针对目前业内电容器用金属化薄膜在厚度测量、微观结构观察和应力检测等方面存在的一定困难。本文概述了电容器用金属化薄膜在上述方面的研究进展和存在的具体问题，并给出了相应建议，为金属化膜电容器的发展提供理论指导。关键词：薄膜电容器;金属化薄膜;膜厚测量;微观结构;应力检测53|108|0更新时间：2024-12-27
- 摘要：薄膜电容器是电力电子系统的关键部件，其可靠性关乎设备运行的稳定，而电压和温度是影响电容器老化的关键因素。本文以聚丙烯薄膜电容器为对象，建立了电热应力加速老化试验平台，并提取了不同温度和电压条件下薄膜电容器的寿命，结合Arrhenius模型和指数模型对薄膜电容器进行寿命预测研究。研究结果表明，当温度和电压升高时，电容器寿命显著减小，其中电压对薄膜电容器老化的影响比温度更显著。该研究有助于进一步分析电热应力对薄膜电容器老化的作用机制，可用于寿命预测以提高系统的可靠性。关键词：薄膜电容器;加速老化;电压;温度40|186|0更新时间：2024-12-27
- 摘要：文中介绍一起500 kV断路器并联电容器现场交接试验负介损值的案例，经现场检查、原理分析，发现并联电容器下方木质支撑架构受潮，形成T型网络，造成被试品介损实测值为负值。为探究此T型网络各参数对被试品电容量和介损的影响规律，对T型网络进行等值电路分析，利用Matlab进行仿真分析，发现被试品电容量和介损的测量误差随着对地杂散电阻的增大而增大，随杂散电容的增大，介损值的影响误差先增大后减小，电容量的误差一直增大，杂散电阻的影响与杂散电容相反。针对现场试验环境，提出相应具体措施，为相关设备的现场试验提供经验借鉴。关键词：负介损值;支撑架构;T型网络;仿真分析;误差18|24|0更新时间：2024-12-27
电容器
- 摘要：电容式电压互感器是变电站内重要的检测和保护设备。本文通过分析其运行时多类型故障，为电容式电压互感器的设计、运行、维护等提供了相关建议。首先，对500 kV、±500 kV及1 000 kV变电站内电容式电压互感器运行中出现的5类典型故障及1类误诊断现象进行分析；其次，根据现场电压互感器故障实例，结合其工作原理、运行条件、诊断数据、厂内解体情况等对电容式电压互感器漏油、电容单元异常、电磁单元异常等故障产生原因进行分析；最后，针对介损电桥自激法误判问题，文中通过理推算分析其产生原因，并依托Matlab/Simulink仿真模型、现场测试等试验方式进行验证，试验结果与理论推算相吻合。关键词：电容式电压互感器;故障;电容单元;电磁单元;电压异常;自激法30|142|0更新时间：2024-12-27
- 摘要：本文介绍了一起110 kV电容式电压互感器（CVT）电磁单元放电事故，通过对事故CVT外观检查、油色谱试验、电气试验及电磁单元内部解体等分析，判断本次事故是由于电容单元与电磁单元法兰连接处存在异物而密封不严造成的，电磁单元内进入的水分导致绝缘受潮，从而强度降低而发生放电现象。故障反应出设备生产阶段整机试验和异物检测手段的不足，对CVT以后的安全运行提出了具体的建议和防范措施。关键词：CVT;电磁单元;放电事故19|69|0更新时间：2024-12-27
- 摘要：针对气体绝缘开关设备GIS内置罐式电磁式电压互感器（PT）铁磁谐振带来的设备过热、绝缘开裂甚至互感器损坏等问题，提出GIS内置互感器铁磁谐振故障辨识的方法。首先，针对铁磁谐振故障易被不确定噪声干扰造成信号特征淹没的问题，对快速谱峭度的频谱带进行插值细化，利用子带增强高频部分的分解，使信号的高频部分，在峭度图中表达的更为充分，并用图片的形式保留铁磁谐振信号的特征。其次，在此基础上，对GoogLeNet卷积神经网络的结构进行两方面调整：一方面增加卷积操作，增强网络提取潜在特征的能力；另一方面降低采样层数，解决实测数据不足的问题。最后，利用仿真模拟和实验室监测数据对方法加以验证，结果表明了所提方法在提高故障辨识准确率和节省训练时间的有效性。关键词：GIS;电磁式电压互感器（PT）;铁磁谐振;参数匹配9|54|0更新时间：2024-12-27
电压互感器
- 摘要：为解决电网不平衡高电压易导致直驱永磁风电机组发生脱网事故的问题，提出了应用滑模控制、虚拟同步电机技术和正、负序电压电流双闭环PWM控制相结合的优化策略。通过对网侧电压电流在dq坐标系下正、负序解耦，在非对称故障下建立序分量电流和功率的关系，计算得出正、负序电流指令值，控制有功减少系统的频率波动，调节无功支撑并网点电压恢复；将电流内环输出作为电压外环部分控制量的输入，对电流内环PI控制优化成滑模控制，增强并网逆变器的稳定性。仿真实验表明优化控制方法的有效性。提高了永磁直驱风电并网系统在不平衡高电压时故障穿越能力和运行稳定性。关键词：直驱风电机组;高电压穿越;非对称故障;虚拟同步技术;滑模控制9|92|0更新时间：2024-12-27
- 摘要：为保障牵引供电的可靠性，接触网日常停电检修作业必不可少，实时掌握地线作业人员的状态，有助于保障检修人员的人身安全，提高接触网停电检修现场的安全管理水平。针对挂接地线作业过程中缺少对地线作业人员状态感知的问题，研制了一种面向挂接地线作业人员的可穿戴设备。可穿戴设备能够实时感知地线作业人员的健康状态，从而保障作业人员的人身安全和检修效率，通过LoRa自组网与原有系统通信，实现地线作业人员信息在后台的远程监测。实验结果表明，设备能够实现地线作业人员健康状态的监测。关键词：接触网停电检修;挂接地线;作业人员;可穿戴设备;状态感知11|34|0更新时间：2024-12-27
- 摘要：新型配电网的10 kV线路装有大量的智能开关（FTU），当线路发生单相接地故障后，FTU可以快速监测零序电压电流电气量。分析故障线路、故障区段的零序电压电流的相位关系，与非故障线路和区段零序电压电流相位进行比较，可以快速选线和区段定位。本文针对两侧均含有FTU的故障区段进行零序网络分析，列写节点电压方程，可得出故障距离与两端零序电压电流的解析公式，该公式求出来的故障距离不受接地电阻影响，计算的故障距离较为准确。通过仿真分析，验证了新型配电网下利用零序电压电流进行单相接地故障选线、定位、测距的有效性，最后给出新型配电网单相接地故障处置流程图，可为实际单相接地故障提供参考。关键词：新型配电网;FTU;单相接地故障;零序网络;故障定位测距;零序电压电流15|167|0更新时间：2024-12-27
- 摘要：电网结构的日益复杂和运行方式变化对系统的电压稳定性影响显著，传统的电压控制方法难以准确辨识电压主导节点，限制了局部电压的有效控制。针对这一问题，本文提出了一种考虑邻域耦合程度的次区域主导节点优化辨识方法。该方法基于对电网进行合理划分，获取反映局部电压控制特性的次区域，并通过构建主导节点优化辨识模型，准确定位各次区域的电压主导节点。首先，考虑无功源控制特性，构建电气距离全维扩展矩阵模型，采用层次聚类算法实现电网的次区域划分；其次，结合区域的连通性原则，分析次区域内可控节点与相邻区域的功率-电压耦合关系，构建考虑邻域耦合程度的综合灵敏度指标，根据指标计算结果辨识各次区域的主导节点；同时，研究电网在不同运行方式下主导节点的变化情况，验证所提辨识方法的灵活适应性。最后，采用IEEE 39节点系统进行仿真分析，结果表明，所提方法综合考虑了邻域节点的耦合程度，相较于传统主导节点选取方法更为可靠。此外，该方法不仅适应灵活多变的电网运行方式，还能为复杂网络的无功补偿容量规划提供有效支撑。关键词：电网分区;综合灵敏度;主导节点优化辨识;电压稳定性8|44|0更新时间：2024-12-27
系统应用研究
- 摘要：针对光伏并网系统中输出功率随机性、波动性的特点，单一储能形式无法同时满足功率型、能量型二者共同的需求。本文提出一种基于超级电容器SOC值的复合储能控制策略，用于光伏发电系统，实现光伏输出平滑并网。首先，分析了复合储能对光伏并网稳定性的作用；其次详细介绍了基于超级电容器SOC值的复合储能控制策略；最后在Matlab/Simulink搭建仿真模型，对光伏平滑并网及恒功率并网进行仿真，仿真结果验证了复合储能控制策略的可行性，能够很好的配合光伏并网，在“平滑波动”和“削峰填谷”中作用突出。关键词：光伏并网;复合储能;控制策略;平滑并网11|94|0更新时间：2024-12-27
- 摘要：多端柔性直流输电技术正在迅速发展，而对其进行可靠性分析是保证直流输电系统安全稳定运行的前提。由于目前缺乏对多端直流输电系统可靠性的定性与定量评估以及提升方法的研究，本文提出了一种基于状态空间法和分步组合模型的多端柔性直流输电系统可靠性建模方法。该方法考虑到多端柔性直流输电工程的多种实际运行状态，分别建立了直流线路和换流站子系统的状态转移模型，通过求解供电可用率、年等效停运时间等可靠性指标验证了该方法的正确性与可行性。最后采用分层等值法建立了可靠性指标对元件故障率灵敏度的解析表达式，定量分析得到了系统可靠性最薄弱环节。研究可给实际柔直工程的可靠性评估提供一定的参考。关键词：多端柔性直流输电;运行模式;状态空间法;可靠性;灵敏度12|173|0更新时间：2024-12-27
- 摘要：为了有效改善新能源渗透率下电网系统的调频能力和频率稳定性下降的问题，同时兼顾系统经济收益，文中提出了一种基于典型风电场景概率的飞轮储能与风电机组协同频率支撑容量优化配置方案。首先，利用改进的K-means聚类算法对风电年历史处理数据进行处理，得出4种风电典型运行场景及其概率；其次，基于风机和飞轮储能的特性建立风储联合系统运行模型和调频控制策略；最后，以年均经济收益最高为目标函数建立风储联合系统容量优化配置模型，并利用粒子群算法（PSO）对优化配置模型进行求解。通过仿真将该配置方案与只有风机的场景进行对比，结果显示所提出的配置方案在年经济收益和调频完成率上都有很大的改善，证明了该方案的合理性和有效性。关键词：风储协同；K-means聚类；风电场景概率；飞轮储能系统；频率支撑；粒子群优化算法关键词：风储协同;；K⁃means 聚类;风电场景概率;飞轮储能系统;频率支撑;粒子群优化算法17|162|0更新时间：2024-12-27
清洁能源领域应用技术
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