能源电力行业处于快速变革和发展时期,而以新能源技术和互联网技术为代表的第三次工业革命正在兴起。在新一轮能源革命背景下,国家电网有限公司提出"三型两网、世界一流"的战略目标,建设泛在电力物联网(IoT)为电网运行更安全、管理更精益、投资更精准、服务更优质开辟了一条新路。配电物联网(PD-IoT)是泛在电力物联网在配电领域中的应用体现,是...
随着配电物联网营配贯通、IP化等需求的提出,单一电力线载波、无线等通信技术的性能已难以满足应用需求。两种技术的深度融合和协同可实现优势互补,解决单一技术业务承载能力差等问题。为此该研究基于虚拟MAC的电力线载波与无线融合技术,提出一种链路选择与业务分配策略。基于排队论对虚拟MAC层在单跳网络与多跳网络中的业务分配方案进行建模分...
针对配变故障在线诊断对计算速度的要求,以及配变单体在线监测量种类及例行试验数据量不足的问题,建立了一种基于并行化大数据流及迁移学习的配电变压器故障在线辨识-诊断模型。首先,分析配变在线监测量在故障辨识中的可行性,基于此提出配变故障在线辨识的主要指标;其次,提出基于ARIMA预测技术的配变故障在线辨识方法,建立了基于大数据流的配变...
配电台区管理存在设备多、通信基础薄弱等困难,且业务的更新、扩展、迁移重度依赖于厂家和设备。借助物联网带来的技术与理念,提出一种新型配电台区应用实践方式,以更标准开放的架构,促进配电管理者需求的自由、灵活、快速落地。首先,梳理了传统配电台区管理存在的问题,基于配电物联网技术,提出了新型配电台区设计理念、关键技术节点、协同机制...
泛在电力物联网(UEP-IoT)背景下,采用数据中心集中处理的传统云计算运行方式难以适应急剧扩大的数据规模,且存在对电力数据中心计算能力要求较高的缺点。针对上述问题,在构建基于边缘计算的泛在电力物联网数据处理架构的基础上,提出一种新的感知自适应数据处理方法。首先,通过设计基于计数bloom滤波器的边缘节点数据类型自适应感知机制,从而自动...
电网发展影响着电力产业形态的变化,配电物联网的出现也将引起配电领域电力产业的深刻变化。分析了配电领域电力产业在当前条件下发展的态势和现状的需求,给出了泛在电力物联网出现后,配电领域新产业广义和狭义的内涵及其基本特征,研究了配电物联网对其在标准化、数据化、业务软件定义等方面对新产业的促进作用,并给出了当前配电物联网在枢纽型...
随着社会经济的发展,配电网向着信息化、智能化的配电物联网(D-IoT)方向发展,作为其基础元件和核心设备,智能终端吸引了大批制造商、IT企业、科研院所和国家政府部门的密切关注。以配电物联网建设需求为基础,总结了配电物联网建设背景下的智能终端的内涵及基本特征,给出了智能终端硬件的基本结构和软件的重要组成,并以最新研制的智能配变终端为...
为研究电缆应力锥处电荷积聚效应,将10 kV交联聚乙烯电缆进行电热联合加速老化,采用电声脉冲法测试不同老化阶段的电缆应力锥处空间电荷在轴向和径向的分布规律。实验结果显示:空间电荷密度在距应力锥内侧边缘约2 cm位置最大,向轴向两侧逐渐减小;随着老化时间的增加,应力锥处的空间电荷密度逐渐增大,分布范围扩大。结合交流电压下电荷运输机制,...
为研究复合绝缘子憎水特性与其微观特性的对应关系,选取江西电网4串线路复合绝缘子进行憎水性及憎水性迁移试验,采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)以及X射线衍射(XRD)等微观分析技术,研究了绝缘子表面元素含量及化合态以及微观结构变化情况。研究发现,表面粉化严重的绝缘子保持较高的静态接触角,与其粉化后表面粗糙度上升密切...
建立并优化变压器温度场分析的热路模型,是研究变压器绕组热点温度的重要途径,在完善油浸式变压器热路模型和提高其模型精度过程中,绝缘纸热阻参数的确定尤为关键。针对绝缘纸与紫铜接触界面填充变压器油的情况,通过原子力显微镜观测绝缘纸与紫铜表面微观结构,结合观测数据改进接触热阻模型,计算出了不同温度下油浸绝缘纸与紫铜间的接触热阻。改...
为了分析高压直流电缆终端主绝缘与加强绝缘界面空间电荷分布对直流电缆终端最大场强的影响,应用电声脉冲法测试了交联聚乙烯与非线性硅橡胶双层介质中的空间电荷分布。根据界面空间电荷分布特性,确定空间电荷包参数,并应用多物理场耦合软件COMSOL Multiphysics仿真分析了考虑界面空间电荷时的高压直流电缆终端电场分布。结果发现:高压直流电缆...
空间电荷是方波电场下绝缘介质老化的重要因素,然而方波电场极性反转时间为ns~μs级,这给直接检测方波电场下绝缘介质内部的空间电荷带来了困难。为实现方波电场下的直接检测,分析了电声脉冲法检测系统中核心设备性能参数对方波电场下空间电荷检测的影响,并采用自动均分移相原理实现了方波电场下空间电荷的直接动态检测,然后通过对10k V/mm方波电...
为了获得标准雷电和不同频率的振荡型雷电冲击电压下油纸绝缘沿面闪络特性的异同,在平行电场结构的油纸绝缘沿面试品上施加了标准雷电、100、200、300、400 kHz振荡雷电共5种冲击电压,对比分析了不同冲击电压作用下闪络特性。结果表明振荡型雷电冲击电压的10%及50%闪络电压均高于标准雷电冲击电压,伏秒特性曲线整体位于标准波之上。随着振荡频率...
考虑高渗透率分布式电源(DG)并网、DG运行的随机性、配电网的主动管理策略、孤岛运行模式以及多元负荷等对配电网安全保护的影响,基于各影响因素的时变特性,提出一种分时段自适应过流保护方案。首先,基于并网DG的故障输出特性模型,分析主动配电网中故障电流的特性,并基于该特性,定性和定量地分析各因素对保护的影响;然后,结合分布智能与集中智能...
大容量双水内冷调相机在特高压直流系统中具有快速响应的无功补偿支撑作用。为了满足大容量双水内冷调相机动态无功调节、快速响应和安全可靠性能要求,通过优化电磁设计,提高了调相机的暂态和次暂态特性、强励能力和出力范围。探讨了通风冷却系统设计和调相机定、转子温升计算。在绝缘设计方面,采用内屏蔽结构,通过半导体材料实现了均压层的屏蔽...
为了提高电力机车牵引电机控制及调制方法下的动态性能。提出了一种同步SHEPWM调制方法下提高动态性能的新方法,该方法将提前计算好开关角存储在控制器中,随着调制度的增加开关角改变,新的开关角是通过多段、微距线性插值的方式得到的,这样得到的开关角度更加精确。同时,基波频率变化时载波频率也随着变化,保证载波比为6的倍数,采用15分频的方式...
传统输电线路重合闸装置重合前不区分故障性质定时限重合,可能重合至故障状态线路,对系统造成二次冲击。由于不带并联电抗器的输电线路三相跳闸后电气量快速衰减,以往研究中基于电气量变化特征的故障性质判据难以适用于此。提出一种应用附加电容器的不带并联电抗器输电线路自适应三相重合闸策略。通过在线路跳闸后投入附加电容器,根据电容放(充)...
目前从控制策略上研究五电平逆变器的研究较少。为此,将非线性的无源控制(PBC)理论应用于五电平逆变器的控制之中,该方法从能量成型的角度考虑控制系统的构造,且需要选取适当的能量函数与注入阻尼。首先根据五电平逆变器的拓扑结构及其开关函数推导出其数学模型;然后选取适当的能量函数与注入阻尼确定无源E-L模型控制器的开关函数,并将推导出的...
LCL型逆变器广泛应用于新能源发电并网系统中。在弱电网条件下,并网阻抗与控制参数不匹配是导致系统稳定性下降甚至失稳的主要原因。从削弱不匹配程度的角度出发,基于电流双闭环控制模型,分析了并网阻抗影响系统稳定性的作用机理,提出了网侧串联虚拟电感的改进方法。先增大网侧等效滤波电感的值,再进行控制参数设计,降低了并网阻抗对系统稳定性...
主动配电网发生故障后,利用分布式电源形成孤岛可有效提高配电网供电可靠性。针对恢复过程中清洁能源与负荷功率双重时变所引起的孤岛供需不平衡现象,以及未充分发挥柔性负荷调节潜能的问题,提出一种配电网动态孤岛划分策略。首先对各时段网络进行深度优先搜索,以恢复等效负荷最大为目标函数,使清洁能源与储能共同发挥作用,得到各时段初步孤岛范...
为了确定变电站内主要设备的辐射声功率,以便掌握其在变电站厂界噪声中的具体贡献,采用声压法和声强法对多台1 000 kV特高压变压器的声辐射功率进行了测量研究,结果显示:在典型特高压变电站环境(非自由场刚性壁面防火墙)下,声强法计算得到的声功率值普遍比声压法计算结果低3~5 dB。鉴于此,提出了一种基于本体振速和风机声压测量的特高压变压器声...
针对电力系统电磁暂态仿真效率低的问题,提出一种基于MATE的分网多速率电磁暂态并行仿真方法,该方法支持2种及2种以上仿真步长。提出了主同步时刻、子同步时刻和非同步时刻等概念以描述不同时刻的求解过程。在非同步时刻,通过大步长和中步长子网戴维南电势插值结果计算连接线电流,完成小步长子网的计算;在子同步时刻,利用大步长子网戴维南电势插...
为了实现基于物理过程的对无线电干扰值的快速计算,通过实验测量得到电晕脉冲统计规律,基于实验测量的数据使用短时傅里叶变换(STFT),对圆形导线和绞线在不同电压下的无线电干扰激发电流进行了研究,宏观上计算了激发电流的峰值和有效值。并采用随机脉冲生成的方法进行仿真,使用STFT得到了电晕电流随时间变化的频谱以及激发电流峰值和有效值随时...
混合储能型光伏并网系统不仅有效解决了传统光伏发电的随机性和波动性,同时克服了单一储能系统功率密度与能量密度相矛盾的不足。但电网电压的不平衡则会使光储微网系统的输出电能质量下降,并且逆变器侧会出现过流现象,进而影响了整个系统的运行稳定性。为抑制储能变换器中电流及系统入网功率的二倍频脉动,提高并网电能质量,在两相静止坐标系下,...
超导磁储能(SMES)变流器是实现超导磁体与电网之间双向功率流动的关键部分,而由电磁干扰等原因造成的开关管误动会导致变流器的同一桥臂直通,严重危害了系统的安全运行。因此,首先提出了一种基于Z源变流器(ZSC)的SMES新型拓扑结构,以提高SMES运行的可靠性。其次,考虑到SMES变流器存在较强的非线性特性,因此精准的控制策略是SMES应用于电力系统的...
光伏出力的随机波动性对电网稳定运行产生一定影响,针对这一问题,提出了基于自适应变分模态分解的混合储能系统(hybrid energy storage system,HESS)平滑光伏出力波动方法。首先,针对典型光伏出力场景,结合光伏功率波动标准及储能元件特性,对光伏原始功率自适应的进行变分模态分解,从而实现功率初级分配;其次,在储能系统内部,监测超级电容荷电状...
为了控制垃圾焚烧烟气中排放的汞和二噁英类物质,利用窄脉冲电源放电,通过自行设计的实验装置系统,以1,2,4–三氯苯作为二噁英类似物(TCB),考察了气体氛围对低温等离子体协同控制汞和二噁英的影响。实验结果表明:NO、SO2、HCl 3种酸性气体对消除降解TCB存在竞争作用,SO2和HCl对TCB消除竞争影响更加显著;比较无/全NO、SO2、HCl 3种酸性气体综合氛...
脉冲电源系统通过大功率特种同轴电缆对发射装置进行瞬时脉冲放电,同轴电缆在瞬时脉冲大电流工况下导体存在临近及趋肤效应,电缆阻抗特性发生瞬时变化。为此基于部分元等效电路法建立同轴电缆等效电路模型,分析了同轴电缆的时域和频域的阻抗特性,求解了同轴电缆导体截面电流分布及瞬态电压分布。提出采用频域矢量匹配法对同轴电缆的频域阻抗特性...
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