总结了国内外电网和电网技术的发展过程,将其划分为3个阶段,借鉴社会科学中的代际传承理念,提出了三代电网的概念,并且比较分析了三代电网的主要特征。20世纪前半期的电网属于第一代电网,以小机组、低电压、小电网为特征,是电网发展的兴起阶段;20世纪后半期的电网属于第二代电网,以大机组、超高电压、互联电网为特征,标志着电网进入规模化发展阶...
传统配电网的规划设计方法和运行控制模式无法适应高渗透率分布式能源（distributed energy resources,DER）的接入。基于信息与通信技术及高级量测设备的主动配电网（active distribution network,ADN）为高渗透率DER的接入提供了一种解决方案。概要分析DER接入对传统配电网的影响,以此说明发展ADN的必要性;介绍ADN的基本概念、相关的研究动态...
风火打捆交直流外送是未来千万千瓦级风电能源基地电力外送的重要方式之一,亟需掌握风火打捆交直流外送系统的稳定特性及其机理。文章分析了不同风电比例和不同直流控制方式下系统的暂态功角稳定特性,探讨了风电、火电和直流系统间的交互作用,并基于扩展等面积（extendedequal-area criterion,EEAC）理论分析了送受端机组惯量对系统功角暂态稳定...
微电网技术是推动可再生能源开发与利用的有效途径。风力发电是微电网中的重要发电单元,风电的随机性严重影响微电网的运行特性,对微电网潮流的直接预测可以减轻风电随机性对微电网的不利影响。先建立了自适应支持向量机模型,对微电网潮流进行确定性预测,再将马尔科夫链模型和蒙特卡罗模拟方法相结合,对并网和离网2种运行状态下微电网概率潮流进...
风电的随机波动性增大了系统调度的难度,将需求响应融入传统发电日前调度计划,将风电备用成本纳入目标函数,同时增加了正负旋转备用约束。以基于消费者心理学的分时电价用户响应原理预测负荷曲线,将可中断负荷作为部分系统备用,建立面向大容量风电接入考虑用户侧互动的系统日前调度模型和运行模拟模型。综合考虑发用电侧资源,将分时电价和可中断...
受自然条件的影响,风电功率预测的精度依然较低。在大规模风电基地联网运行的场景下,直接利用风电功率预测信息进行风电调度决策,会给电力系统的安全运行带来风险。储能系统具有对功率和能量的时间迁移能力,能够有效应对风电功率预测误差,确保电网的安全运行。然而,在目前的技术经济水平下,储能系统造价昂贵,利用储能系统提高风电的调度入网规模...
全控器件励磁系统不仅具有常规励磁系统的控制功能,还能够在网侧对系统补偿无功,为发电机提供更多阻尼,从而改善系统的阻尼特性,但随着控制变量的增加和系统结构的变化,使得整个系统变的更加复杂,控制系统的设计难度加大。针对这种复杂的非线性系统,首先分析网侧无功补偿与网侧并联等效阻抗的一致性,并在此基础上推导基于三阶同步发电机模型的全...
将预测控制与模型降阶技术相结合提出一种基于平衡降阶模型的多机电力系统非线性励磁预测控制方法,以解决最优励磁控制和传统比例积分微分励磁控制无法考虑系统复杂状态和控制输入约束的问题,并且降低非线性励磁预测控制高阶动态模型数值计算的复杂性。首先,利用经验Gramians平衡降阶原理,对电力系统非线性动态模型进行降阶,以降低动态模型的维...
仅依据反映变压器运行状态的单一特征信息很难对变压器的状态做出正确的诊断,而组合核相关向量机可实现多特征空间的融合。鉴于此,提出了基于组合核相关向量机的变压器故障诊断新方法。该诊断方法可融合蕴含变压器运行状态的多种特征信息,输出变压器为各种状态的概率,为变压器的检修提供更多的可用信息。此外,为进一步提高组合核相关向量机的性...
电力系统中诸多随机变量彼此间存在相关性,忽视相关性将可能造成计算误差,甚至对电力系统安全、经济运行造成直接影响。然而,现有的理论计算方法存在对随机变量描述不够准确、难以处理其相关性以及运算耗时等问题。基于此,提出一种基于Copula理论的相关随机变量模拟方法。首先基于秩相关系数概念、蒙特卡洛（Monte Carlo,MC）模拟法以及Copula理...
在风力发电机的设计过程中,设计人员常需借助于一些专业的风力机设计软件,如GH Bladed等。GH Bladed是一款工业级的风力机设计仿真软件,它具备了一些基本的风力机设计和验证工具,但是还不是十分全面,它的外部控制器的编写也不方便。利用命名管道技术、Matlab Engine技术设计出交互软件,使得GH Bladed和Matlab能够同步对风力发电机进行仿真,进一...
为了精确地描述行波在架空配电线路上的传播过程,挖掘所携带的故障信息应用于故障检测,结合配电线路特点,就三相线路不对称、线路频率传输特性、线路长度等对行波传播造成的影响进行了大量的数值计算和仿真分析。研究表明：依然可以使用解耦变换对不对称线路进行近似解耦,解耦后零模行波出现一定的衰减和色散,但是在短线路下,零模行波的衰减主要...
与架空线路相比,电缆线路行波色散更为严重,其行波波速度的确定及故障行波波头到达时刻的精确标定更为关键。将单端行波暂态信号进行小波分解并重构为多个频带的时域信号,采用相关分析计算每一个频带下2个波头的相关系数,选择相关系数最大的频带为特征频带,并利用特征频带的中心频率计算电缆行波波速。在特征频带内利用时域变换的TT算法,对行波...
为提高行波保护的灵敏性与可靠性,提出一种基于S变换的新型波阻抗方向继电器。通过对正方向线路故障后初始行波特征的分析,定义方向继电器的背侧母线波阻抗。依据该阻抗及继电器正方线路波阻抗分别设置正、反方向阻抗圆,构成双阻抗圆的方向判据。利用S变换提取单频率的电压、电流初始行波,并计算出波阻抗,根据该阻抗在正、反方向阻抗圆内的位置...
为提高直流输电线路单端量保护的可靠性和灵敏度,提出一种利用单端直流滤波器支路电流的输电线路全线速动保护方法。对系统非故障运行时滤波器支路谐振频率电流进行了理论分析和仿真验证;对区内、外故障直流滤波环节阻抗特性及滤波器支路电流进行了研究。分析研究发现,在区内、外故障时滤波器支路特定频点电流差异巨大,并且相对于很小的滤波器支...
当电网中的元件发生故障,相关保护会跳开断路器以切断故障电流,最终形成一个或多个停电区域。如果将可疑故障元件限定在停电区域内,故障诊断程序的效率会得到很大的提升。然而在调度中心收到的跳闸断路器信息有缺失的情况下,由于无法形成停电区域,故障诊断程序只能对电网中所有元件逐一进行诊断,并且还容易造成对故障元件的漏判。针对断路器报警...
为确定舞动荷载作用下杆塔受力及破坏模式,分别建立了500 kV舞动事故线路段连续7档导线—绝缘子模型和塔线体系模型,采用驻波法作为导线舞动激励,计算了不同工况下的导线张力、挂点不平衡张力和垂直荷载。当耐张塔两侧导线不发生一阶舞动时,导线舞动幅值相对较小,产生的纵向不平衡张力小于设计规范规定的断线张力,耐张塔不会发生破坏。发生一阶...
通过原位聚合法制备聚酰亚胺/二氧化钛（PI/TiO2）纳米杂化薄膜并研究其耐电晕性能。利用光激发放电方法（photon-stimulated discharge,PSD）与光度计测试杂化薄膜的陷阱状态与紫外吸收光谱,通过扫描电镜与小角X射线散射技术（small angle X-ray scattering,SAXS）表征薄膜表面的形貌与分形特征。实验结果表明：引入TiO2增加了薄膜中的陷阱密度...
真空中沿固体绝缘材料表面的闪络电压通常远低于绝缘材料自身及相同长度真空间隙的击穿电压,这一现象极大地限制了高压真空设备的发展。将一种具有优良可加工性能和良好耐电性能的可加工陶瓷引入真空绝缘领域,结合工程实际中的绝缘堆结构,加工制作了多层均压结构;在纳秒脉冲电压下对不同多层均压结构的样品进行了真空沿面耐电性能的测试,并分析...
为了深入研究油老化对油纸绝缘直流电场下空间电荷特性的影响,通过加速热老化得到三组不同老化程度的绝缘油试样,并对其进行理化及电气特性分析;然后利用所得油样分别对经过真空干燥的新绝缘纸进行真空浸渍,得到3组油老化状态不同的油纸绝缘试品;进而采用电声脉冲法（pulsed electro-acoustic,PEA）在室温下分别测量了3组试品在施加直流电压和撤...
直流支柱绝缘子污闪问题比交流支柱绝缘子要严重,通过伞裙优化能够明显改善其污闪特性。该文借鉴人工污秽试验研究伞裙优化的成果,利用有限元法对染污直流支柱绝缘子建模,研究伞间距、大伞伸出和大小伞伸出差对绝缘子沿面电场分布的影响。提出以爬电距离和电场强度作为伞裙参数优化的判断依据,研究表明,电场强度分布随着伞裙参数的变化呈有规律...
高压干式直流套管运行中内部径向电场、温度场分布是表征套管性能的重要参数,关系着套管芯子的长期安全稳定运行。套管中心导杆欧姆发热和绝缘介质焦耳发热是芯子内部存在温度梯度分布的主要原因,且绝缘介质电导率与温度密切相关,而直流条件下电场分布又取决于电导率,因此高压直流套管电场与温度场的计算是一个相互耦合的过程。鉴于此,首先建立...
为研究纳米颗粒填充对复合介质阈值电场特性的影响,以低密度聚乙烯（low-density polyethylene,LDPE）为基料、纳米二氧化硅（silica）为填充颗粒,制备了填充粒径分别为7和16 nm、填充浓度在0~5.0%范围的LDPE/silica纳米复合介质,并测试了复合介质的准稳态直流电导。研究表明：低电场下纳米颗粒对复合介质直流电导的影响不大;在高电场下,低填充...
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