智能电网是大数据最重要的应用领域之一。该文阐述了智能电网大数据的基本概念，包括：数据源及数据特征，大数据应用于智能电网的价值体现，大数据与传统研究方法的不同之处；综述了国内外智能电网大数据研究和工程应用现状；总结了大数据的理论基础和技术体系；论述了智能电网大数据重点应用领域及应用价值；提出智能电网大数据研究框架和技术...
电力大数据技术的进步为电力系统各领域提供了新的发展契机。该文探讨了其与电力系统仿真计算相结合的若干基本问题。首先阐述二者已有的基础、技术联系和基本结合方式，强调利用大数据技术包中提供的资源和方法解决实际问题；而后明晰了仿真计算数据与大数据相关的特征及其独有优势。在此基础上，讨论了与开展研发工作相关的若干要点，涉及二者...
随着大数据时代的到来，大数据全生命周期中获取、存储、处理、挖掘等方面的研究逐步展开，成为行业、政府的研究热点。该文以国内外电力行业、金融、经济等数据为研究对象，对大数据的存储、处理、挖掘三大关键问题进行研究。根据大数据特点进行分类；建立基于改进稀疏矩阵、指标维度和指标数据分离方式的大数据压缩存储模型，实现大数据的压缩...
该文研究海量数据下的短期电力负荷预测方法，基于局部加权线性回归和云计算平台，建立并行局部加权线性回归模型。同时，为剔除坏数据，采用最大熵建立坏数据分类模型，保证历史数据的有效性。实验数据来自己建的甘肃某智能园区。实验结果表明，提出的并行局部加权模型用于短期电力负荷预测是可行的，平均均方根误差为3.01%，完全满足负荷预测...
在电力系统负荷特性统计指标和气温日益积累大数据背景下，有效提取数据之间关联特征对电力系统规划和运行具有重大意义。为此，提出一种气温对负荷特性指标影响及其内在关联特征数据挖掘的方法。考虑气温季节特征进行分季度建模，首先通过物理关系和皮尔森相关系数获得气温和负荷特性指标任意两因素之间的相关性特征；然后在多变量时间序列平稳...
传统的阈值判定方法难以准确检测输变电设备的状态异常，该文提出一种基于时间序列分析和无监督学习等大数据分析的异常检测方法，从数据演化过程、数据关联的全新角度实现异常检测。通过时间序列模型和自适应神经网络对历史数据潜在的特征进行挖掘，并将数据对时间的动态变化规律用转移概率序列表示。针对多维的监测数据，运用无监督聚类方法简...
在高级量测体系环境下，为提高配网状态估计性能，提出一种三相四线制配网的抗差状态估计方法。该方法完全采用智能电表量测的实际三相电压电流幅值和功率实时量测，以三相四线制配网节点注入电流方程为基础，建立指数加权最小二乘抗差估计模型。模型中将零注入功率方程同时作为虚拟量测方程和等式约束，目标函数中采用标准化残差的指数型权函数...
传统厂级负荷优化分配以火电机组煤耗曲线为依据，以供电煤耗率最低为目标。考虑到火电机组结构日益复杂，多变的边界条件和运行工况加剧了机组能耗特性的不确定性，给厂级负荷优化分配带来新问题。该文基于火电机组的海量运行数据，引入大数据分析方法，通过模糊粗糙集计算方法提高数据处理的效率，利用决策相关函数评价能耗决策的置信度，获得...
传感器技术是大数据技术在电力系统应用的基础，而现有光学电流传感器（optical current sensor，OCS）基于马吕斯定律采用光强检测模式实现对法拉第旋转角的测量，导致非线性测量、动态范围小、易受线双折射和温度影响等问题。该文提出一种用晶体劈将法拉第旋转角转换为条纹的位移，并通过数字图像采集单元测量位移量，实现法拉第旋转角大范围...
风电容量可信度定义为等可靠性前提下风电机组可以替代的常规机组的容量占风电装机容量的比例，是衡量风电对电力系统充裕度贡献的重要指标。随着我国风电的大规模并网，风电容量可信度将成为电力规划中电力平衡的重要指标。综述了风电容量可信度的定义与主要计算方法，总结了风电容量可信度的影响因素，分析了风电容量可信度的变化机理，展望了...
电网短路故障是电压暂降的主要原因，准确定位暂降故障源的位置，不仅有利于供用电双方区分暂降责任，还可大幅缩短电力公司的故障清除时间，提高供电可靠性。提出一种基于多重判据的电压暂降故障源定位方法：从监测点布点入手，结合监测点可观测域和暂降源方位判断提取可能的故障线路；基于监测到的节点电压相量估计故障类型，在可能的故障线路...
提出一种基于太阳能–生物质气化技术并用于生产甲醇和发电的多联产系统。利用塔式集热镜场聚焦产生的800~1200℃高温热源来驱动塔式太阳能气化反应器中的生物质气化反应，产生的合成气经压缩后送至甲醇合成塔，而未反应的合成气送至燃气–蒸汽联合循环系统中用于发电。对该系统进行了热力学分析，同时研究各参数包括水蒸气流量和气化温度对系统...
详述了适用于槽式太阳能中低温有机朗肯循环热发电系统的腔体式吸热器的结构形式和聚光原理；并应用TRACEPRO 软件对该吸热器的光学特性进行了分析，证实了该吸热器能够可靠地接收太阳辐射；建立了该吸热器的二维稳态传热计算模型；选用R123作为工质，系统地分析了其在超临界工况下的辐照强度、工作压力、工质流量、环境风速以及保温层厚度等参...
以木片气化气为燃料，建立中温型固体氧化物燃料电池（intermediate temperature solid oxide fuel cell，IT-SOFC）/燃气轮机（gas turbine，GT）混合动力系统的详细模型，分析混合动力系统的运行性能，研究生物质气的组分和水碳比的变化对混合动力系统性能的影响。结果表明，在设计工况下，以木片气化气为燃料的 IT-SOFC/GT 混合动力系统的发...
光煤互补热发电系统的设计过程中通常都要进行变工况计算，由小扰动理论可知，当系统变动不足以引起汽水重新分布时，省去繁杂的变工况计算也可得到精度合乎要求的结果。该文针对太阳能辅助加热系统对热力系统影响进行了定量分析，结果表明太阳能辅助加热系统只在某小范围内对热力系统的扰动可视为小扰动，在通常的取代范围内（30%~100%）虽然不...
模块化多电平变换器（modular multilevel converter， MMC）由于其模块及变量数量众多，造成其仿真及分析的困难。在忽略系统高频分量及假定模块电容电压均等的前提下，引入正负桥臂电容电压之和及差作为新的变量，并和环流及输出电流一起建立了系统的状态方程。以该方程为基础，提出了系统的一种等效模型。该模型以简单的电容和逆变器模型为基...
载波调制方法的出现简化了双级矩阵变换器的控制，使用传统载波调制方法时在高调制区时会产生窄脉冲，且设定输入功率因数角较大时会有安全隐患。先对传统载波调制方法的窄脉冲现象进行研究，通过对调制函数的修正一定程度上避免了窄脉冲的产生，并在此基础上解决输入功率因数角较大时直流母线可能出现负压的问题，从而输入功率因数角不再受传统...
锂电池的荷电状态（state of charge，SOC）估计是电池管理系统的重要组成部分，针对锂电池非线性的特性，提出了采用离散滑模观测器估计锂电池荷电状态的方法，给出了离散滑模观测器的设计方法及其稳定性证明。基于锂电池的戴维南等效电路模型，给出了该方法的设计过程，在不同的充放电电流倍率和环境温度下，进行了锂电池模型的参数辨识，通过...
近年来，轴向永磁电机因其结构紧凑、效率高、功率密度大等优点获得研究人员越来越多的关注，已有大量文献对多种结构的轴向永磁电机在不同领域的应用进行了深入研究。该文介绍了轴向永磁电机的一般定转子结构以及若干特殊结构，对比了轴向永磁电机和传统径向永磁电机的性能和特征，分析了轴向永磁电机的设计分析方法，讨论了轴向永磁电机在不同...
双九相同步电机是一种新型多相电机，鲜有对该类电机的研究见报道。为深入分析其性能，需要对其数学模型展开研究。该文首先简述了该电机绕组布置形式，再依次建立了abc坐标系和dq0坐标系的基本数学方程，据此阐述了电机内部复杂的电磁耦合关系，然后采用等价变换，导出了该电机的运算方程、综合参数与时间常数，最后建立了双九相同步电机的完整...
发电机的第一摆稳定性是准确评估系统最大传输功率的重要指标。对汽轮发电机本体而言，影响第一摆稳定性的因素主要有励磁系统，以及转子大齿导条、转子铁心和转子导电槽楔构成的阻尼系统。为了揭示上述因素与第一摆稳定极限的关系，该文以300 MW汽轮发电机为例，采用时步有限元模型研究了上述两种因素对发电机第一摆稳定极限的影响。结果表明：...
为了实现直接转矩控制电励磁同步电机（electrically excited synchronous motor，ESM）驱动系统零转速及极低转速时无位置传感器运行，提出一种新型转子位置角观测器。首先在转子回路注入高频脉动电流；其次，为了仅在d轴方向产生定子高频脉动电流，利用电磁转矩闭环在电磁转矩中注入同频率的高频脉动分量；最后借助于锁相环原理观测出转子位置...
水分侵入是造成复合绝缘子高温硫化硅橡胶伞裙、护套材料老化的主要因素之一。为了获得能够准确描述水分子在硅橡胶中扩散的扩散模型和扩散特性，使用固体核磁共振（nuclear magnetic resonance，NMR）技术，分析了水分子在硅橡胶中的存在状态；并通过称重法试验，获得了水分子在硅橡胶中扩散时硅橡胶的增重曲线。研究表明，水分子在硅橡胶中存...
流注放电过程通常用流体模型来描述，它由粒子连续性方程耦合泊松方程组成，光电离作为源项加在电子和正离子连续性方程上。目前光电离一般用精度较低的空间均匀背景预电离代替或者用计算效率低的 Zheleznyak 积分模型进行求解。针对上述两种方法的不足，有学者用多组Helmholtz方程代替积分方程计算光电离，但并没有揭示此方法的物理意义和得到...
为实现换流变压器故障诊断，研究交流与直流电压比例对油纸绝缘放电特性的影响对换流变压器的故障诊断判据选取具有实际工程意义。因此该文搭建了一套交直流复合电压作用下油纸绝缘气隙缺陷局部放电测量平台，通过多次试验得到了局部放电特征与交直流复合比例的试验关系；另外建立了油纸绝缘气隙缺陷的物理模型，从理论上分析了比例与放电特征关...
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