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电网技术
国家电网公司
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国家电网公司

张文亮

月刊

1000-3673

pst@epri.sgcc.com.cn

010-82812532

100192

北京清河小营东路15号中国电力科学研究院内

电网技术/Journal Power System TechnologyCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>《电网技术》创刊于1957年，由国家电网公司主管、主办，编辑部挂靠在中国电力科学研究院，为自然科学学术技术期刊，每月5日出版。《电网技术》比较全面地反映了中国电力、电工和能源等方面的技术发展情况及科研成果，重点报道中国电力和能源建设及发展规划、超?特高压输变电技术、国家和电力行业重大科技攻关项目及重大电力建设项目中的关键技术、大区联网和全国电网互联及其运行技术、电力市场建设及运行等。《电网技术》的报道范围几乎囊括了电力系统除发电厂中热工部分和土木工程以外的所有专业。此外，《电网技术》还适时增设热点专栏，如专家论坛、特约专稿、特高压输电技术、智能电网技术等。《电网技术》发行的对象主要是电力、电工、铁道、煤炭、石化等系统工程技术人员和高等院校师生。《电网技术》是中文核心期刊，百种中国杰出学术期刊，EI收录核心期刊，1996年开始被国家教委列为发表学位论文（包括博士论文、硕士论文）的有效刊物。收录《电网技术》的国内外检索系统包括：中国科学引文数据库（CSCD）、中国科技论文统计与引文分析数据库（CSTPC）、中国学术期刊综合评价数据库、《中国学术期刊文摘》、清华同方中国期刊全文数据库、中国核心期刊要目总览数据库、英国《科学文摘》（SA）、俄罗斯《文摘杂志》（AJ）。
正式出版
收录年代

    一种可实现双向故障闭锁的双极Y型模块化多电平直流变换器

    马文忠王晓康王玉生郭江浩...
    2122-2132,中插64-中插68页
    查看更多>>摘要：直流电网互联通常采用隔离型高压大功率直流变换器,但其存在体积大、成本高及传输效率较低等问题.该文提出一种双极Y型模块化多电平DC/DC变换器,其避免使用中间变压器,实现直流功率双向传输,并且可以有效闭锁双向直流故障.首先分析了变换器拓扑结构及故障闭锁工作原理,并根据桥臂内电势等效原理建立了数学模型.基于变换器臂间、相间能量平衡约束,在闭环控制的基础上引入桥臂电流补偿控制,提升变换器暂态性能.最后,在Matlab/Simulink搭建了采用模块化多电平DC/DC变换器(modular multilevel DC/DC converter,DC-MMC)的直流输电系统仿真模型,通过对端口电流、桥臂电流及桥臂电容电压等动态指标的分析,验证了所提DC-MMC双向功率传输控制及双向故障闭锁能力的可行性和有效性.

    模块化多电平DC/DC变换器直流电网桥臂能量平衡双向直流功率传输双向直流故障闭锁

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    变压器典型绕组缺陷的漏磁分布规律及编码辨识方法研究

    冀茂齐波郑伟黄猛...
    2133-2142,中插69-中插70页
    查看更多>>摘要：针对目前变压器绕组缺陷时漏磁规律分析不全面、基于漏磁特征的绕组故障辨识研究不足的问题,该文以一台110kV变压器为原型,开展不同程度、不同位置、不同形式的绕组变形和匝间短路漏磁分布规律的有限元仿真研究,结果发现,无论是径向变形还是轴向变形,漏磁通分布规律受变形饼数影响较小,相同程度变形发生在高压绕组,绕组区域的漏磁通变化受形变位置影响较小,但低、中压绕组漏磁分布易受形变位置影响.端部绕组的变形更易引起漏磁变化.匝间短路引起的漏磁变化远大于绕组变形,并会额外影响油箱壁附近漏磁分布,同一位置匝间短路引起的漏磁变化分布情况受短路程度影响较小.此外,发生在低、中压绕组的匝间短路较高压绕组对漏磁分布的破坏程度更大.进一步地,该文提出一种基于漏磁变化量的绕组缺陷编码辨识方法,借助支持向量机法对不同程度同一缺陷下绕组附近5个漏磁监测点数据进行分类以确定阈值,将各处漏磁变化量根据阈值转化为对应的三进制数,最终形成一个十进制编码以实现对绕组变形和匝间短路缺陷的定位辨识.该方法的提出为变压器绕组故障提供了一种基于漏磁变化量的监测辨识手段,通过增加监测点、采用更高进制编码以细分阈值,该方法具备辨识不同程度缺陷的可能.相关成果己在110kV变压器上开展应用.

    变压器绕组变形匝间短路绕组缺陷诊断

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    基于轻量化混合门结构神经网络的变压器电磁场仿真方法

    何蔚刘志坚刘航彭庆军...
    2143-2151页
    查看更多>>摘要：针对传统电力变压器电磁场仿真模型需要占用大量磁盘空间,运行功耗大,运算极为消耗计算资源等问题,提出一种基于轻量化混合门结构网络(lightweight hybrid gate recurrent unit network,LH-GRUNet)的变压器电磁场仿真方法.首先针对单相E芯变压器设计了一种混合门结构网络模型,实现了变压器铁芯和绕组的电磁场仿真;进一步,提出一种神经网络轻量化方法,通过删除模型全连接层中的冗余参数以压缩模型所需的存储空间与计算资源,最终实现变压器电磁场的低功耗、快速仿真.此外,基于LH-GRUNet的变压器电磁场仿真模型能够有效降低其运行所需的存储空间与计算资源,使其能够在几乎不损失模型精度的前提下应用于体积小、功耗低的边缘计算平台.

    电力变压器电磁场仿真深度学习模型压缩边缘计算

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    IGCT门阴极换流路径杂散阻抗在线监测方法研究

    朱鸿凡吴锦鹏王鹏陈政宇...
    2152-2160页
    查看更多>>摘要：集成门极换流晶闸管(integrated gate commutated thyristor, IGCT)换流路径杂散阻抗是评估其关断能力的重要参数,现有离线测量方法有诸多缺陷并且测试过程复杂,实时性差.该文主要针对IGCT换流路径杂散阻抗在线监测问题,结合IGCT关断过程,分析了换流路径杂散阻抗的构成;根据基尔霍夫电流定律(Kirchhoff's current law, KCL)、基尔霍夫电压定律(Kirchhoff' s voltage law, KVL)推导了换流路径电压、电流方程,进而提出基于阴极集成印刷电路板(printed circuit board, PCB)式电流传感器的换流路径杂散参数在线监测方法;采用高速采集卡和LabVIEW软件,构建了测量系统;通过在高压、大电流加速老化测试平台上的实际测试,实现了mΩ级电阻与nH级电感的杂散阻抗准确提取,验证了在线监测方法的有效性.

    集成门极换流晶闸管换流路径杂散阻抗在线监测

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    基于门控循环单元编解码器的锂离子电池荷电状态估计

    刘康康龙云岳睿谢缔...
    2161-2169页
    查看更多>>摘要：锂离子电池荷电状态(state of charge,SOC)估计技术是电池管理系统(battery management system,BMS)里的关键性技术之一,其精度要求随着锂离子电池应用领域的不断拓宽而越来越高.由此,该文提出一种基于门控循环单元(gated recurrent unit,GRU)编解码器(encoder decoder,ED)的估计方法;在编解码器框架下,首先利用双向GRU网络对可测量变量序列双向捕获依赖关系并将相关信息编码成语境向量,然后使用单向GRU网络完成对语境向量的解码.相比之前提出的循环神经网络,此类端到端模型可以从输入序列中更完整地学习到序列信息以建立出更精确的非线性SOC估计模型.实验数据验证表明,相较于3种双向循环神经网络,该文提出的门控循环单元编解码器(gated recurrent unit encoder decoder,GRU-ED)模型在固定环境温度下取得了最佳的SOC估计效果;同时还在变温环境下实现了小误差的SOC估计,得到的平均绝对误差(mean absolute error,MAE)与最大误差(maximum error,MAX)分别为 0.92％与 4.96％.

    锂离子电池荷电状态估计门控循环单元编解码器

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    混合级联特高压直流输电线路纵联差动保护适应性分析

    牟大林林圣李小鹏
    2170-2178,中插71-中插73页
    查看更多>>摘要：为探究现有高压直流输电线路纵联差动保护对混合级联特高压直流输电系统的适应性,结合混合级联特高压直流输电系统的运行方式,理论分析和仿真分析3种特殊运行方式下直流系统不同位置故障的故障特性和保护适应性.理论分析发现纵联差动保护适应性较好.仿真分析发现直流线路分布电容和逆变侧模块化多电平型换流器(modular multilevel converter,MMC)控制特性影响在直流线路故障时直流线路电流延时自减值长时间处于波动状态,导致纵联差动保护长时间处于闭锁状态,此时,系统长时间承受MMC超大故障电流冲击.直流线路区外故障时整流侧与逆变侧直流电流差值的绝对值数值较大且长时间处于波动变化状态,纵联差动保护存在误动的风险.

    混合级联特高压直流输电系统纵联差动保护适应性分析运行方式保护误动

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    基于电压-电流采样轨迹的混合直流输电线路纵联保护方法

    戴志辉石旭
    2179-2188,中插74-中插77页
    查看更多>>摘要：为提高混合直流输电系统线路保护的抗干扰能力和适用范围,提出一种基于电压-电流采样轨迹的直流输电线路保护方案.首先,从理论上分析了直流线路故障时测量电压与测量电流之间的关系,揭示了区内/外故障时的电压-电流线性度差异.然后,以区外故障时电压-电流所服从的线性模型作为假设模型,将实测数据得到的采样轨迹与假设模型对应的直线进行比对,引入拟合优度指标作为特征量来量化并放大实测数据与假设模型的差异,并进一步给出直流输电线路保护方案.最后,在PSCAD/EMTDC中建模并仿真分析了多种因素对所提保护方案的影响,结果表明所提保护方案能够可靠、快速地识别直流输电线路故障,在高阻和强噪声的场景下仍可适用,且无需提取特征频带,无需双端数据严格同步,对于保护装置的采样率要求较低,易实现工程应用.

    混合直流输电纵联保护采样轨迹线性拟合

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    基于状态估计的大规模新能源送出线路纵联保护

    聂铭李猛和敬涵刘颖...
    2189-2198,中插78页
    查看更多>>摘要："双碳"背景下,加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系,已成为国家重大需求.但是,新能源电源等值内电势不稳定,与传统同步机电源特性存在本质差异,换流器控制导致故障电流幅值受限、相位受控,现有工频量保护性能下降,威胁电网安全稳定.该文提出基于状态估计的大规模新能源送出线路纵联保护原理,在考虑线路分布电容的基础上建立精确的线路模型,利用瞬时值的状态估计冗余特性提升了保护的速动性和可靠性,通过比较所建模型与实际模型匹配程度判别故障.仿真表明,所提保护方法能快速可靠判别各种类型的区内、外故障,保护判别时间不超过2ms,并具有较好的耐过渡电阻和抗干扰能力.

    新能源电源纵联保护状态估计贝瑞隆模型

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    基于动作时限曲线拟合思想的含DG型配电网后备保护新方法

    黄景光赵珩李浙栋张宇鹏...
    2199-2206页
    查看更多>>摘要：分布式电源(distributed generation,DG)的接入可能会改变电力系统的短路电流特性,从而影响到反时限过流保护的选择性和配合关系.为此,提出一种基于动作时限曲线拟合思想的含DG型配电网后备保护新方法.从配电网主保护和后备保护的动作时间差入手,建立曲线拟合模型,并运用梯度下降法对反时限过流保护的动作时限曲线进行优化.通过在优化整定计算中考虑保护的选择性以及DG接入所带来的影响,使优化参数适用于配电网中各分段位置.然后,在配电网中设置两相、三相短路故障,并根据故障位置、类型进行整定参数再调整,最终得到参数的全局最优解.基于PSCAD/EMTDC仿真软件进行仿真分析,验证了所提方法的有效性和实用性.

    反时限过流保护分布式电源梯度下降算法曲线拟合速动性选择性

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    配电网间歇性重燃电弧模型的建立与断续弧光接地故障特征分析研究

    张彪周申培吴细秀侯博文...
    2207-2217,中插79-中插83页
    查看更多>>摘要：电弧间歇性重燃是配电网单相接地故障最显著的特征.现有的电弧模型甚少考虑电弧间歇性重燃特性,导致无法精确描述断续弧光接地特征,进而影响继电保护动作.为此,论文提出一种间歇性重燃电弧模型的建立方法,并在此基础上对断续弧光接地故障特征进行了分析.弧道阻抗的随机变化是电弧间歇性重燃的重要标志,故论文重点围绕弧道阻抗变化的随机性和重燃时间间隔的随机性开展间歇性重燃电弧模型的研究.黑盒电弧模型中,Cassie-Mayr联合模型能完整的描述电弧电流从大电流到小电流的变化过程,但存在从大电流变化为小电流的判据模糊,转换过程突变的问题.为此,论文通过引入连续过渡函数解决上述问题.同时,为描述弧道电阻的变化特性,利用Fermi函数对联合模型中Mayr模型和Cassie模型进行权重分配.以改进的Cassie-Mayr单次燃弧模型为基础,根据工频熄弧理论,通过设置燃弧时间长短表征间歇性重燃的随机性,从而建立了间歇性重燃电弧模型.利用该模型,对典型10kV配电网单辐射型网架结构的接地故障进行模拟仿真,采用快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)和小波包分析提取了不同条件下故障电压、电流、高次谐波、零序分量以及频率分布等故障特征.研究结果表明:改进后Cassie-Mayr联合模型不但解决了电弧电流从大电流到小电流的转换突变问题,且不同模型权重占比的分配更能准确地表征实际燃弧弧道阻抗变化的随机性;通过设置电弧燃弧时间长短,准确地描述间歇性重燃的随机性;电弧断续时刻为非整数周期下的过电压、过电流幅值高于整数周期;电缆线路增大了故障线路电流,过电流可达3.81～7.20pu,不利于熄弧;大电流系统故障相零序电流主频在0～400Hz,小电流系统故障相零序电流主频在 1200～1600Hz.

    配电网单相接地故障间歇性重燃电弧模型中性点接地小波包分析

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