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期刊信息/Journal information
高电压技术
中国电力科学研究院　中国电机工程学会
高电压技术

中国电力科学研究院　中国电机工程学会

杨迎建

月刊

1003-6520

hve@sgepri.sgcc.com.cn

027-59835528

430074

湖北省武汉市珞瑜路143号武汉高压研究所

高电压技术/Journal High Voltage EngineeringCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊为国内外唯一集中、全面地反映当前高电压技术领域科技信息的专业技术刊物，国内外公开发行，是国务院学位办审定的中文重要期刊、中文核心期刊，EI page one和《科技文献通报》收录期刊。本刊根据电力生产、建设、科研、教学需要提供导向性、实用性信息及技术措施，推广实用技术的成果，为我国科技发展、领导决策、促进生产发挥接口、载体和桥梁作用。本刊报道内容包括高压设备、输电线路、系统暂态、测试工程、电磁、城网供电、电力电子等及生态环保生物医疗等边缘、交叉学科。既有基础理论研究也有工程实践应用。本刊读者对象为电力系统生产、建设、运行、管理部门及相关产业科研、设计、制造单位的领导、科技人员、大专院校师生及其他相关工程技术人员。
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    基于模型数据混合驱动的大规模双馈风电场并网数字孪生建模

    薛邵锴秦文萍张东霞朱志龙...
    1025-1033页
    查看更多>>摘要：当前双馈风机详细模型具有多时间尺度动态和复杂控制环节,导致建模困难、大规模双馈风电场并网详细仿真建模所需算力庞大的问题.实际风机并网外特性无法实时反馈到仿真系统中,同时风电场功率输出受到多方面如风速、风向、老化等影响,使仿真系统无法精确拟合真实电力系统.针对这一问题,该文构建大规模数字孪生双馈风电场并网的电力系统模数混合驱动模型,实现了风机与电网互动反馈的实时更新,降低了算力需求,同时与风机物理实体实时匹配的虚拟模型具备较高的输出精度,满足精细化仿真需求.文中每台双馈风机采用长短期记忆网络构建数据驱动模型,风电场架构及所并电网选取常用的物理仿真模型,以数字孪生技术实现风机物理模型维护、虚拟数据模型更新的双向反馈.算例通过真实量测数据测试,结果表明在不同工况下该双馈风电场并网数字孪生模型较传统模型具备更优秀的拟合能力与精准度,同时实现了虚拟模型的实时更新能力.该模型有助于在大规模风电场并网中探寻具体某台风机故障、控制方式变化、风速波动等情况,研究风机之间相互影响、电网出现扰动时对风电场的影响.

    数字孪生长短期记忆网络大规模风电场并网DFIG实时更新功率预测

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    基于多孔介质理论的35 kV油浸式变压器热点简化计算

    吕金潮陈希之刘刚刘云鹏...
    1034-1042页
    查看更多>>摘要：低电压等级的油浸式变压器绕组往往由漆包圆线绕制而成,其温升及热点的准确计算需要考虑漆包圆线间的缝隙对油流及温升的影响,而精细建模时建模工作量和数值计算量都非常大.针对这一问题,提出将多孔介质理论应用于油浸式变压器简化建模的思路.首先验证了多孔介质理论应用于油浸式变压器热点计算的有效性.其次,基于多孔介质理论建立35 kV油浸式变压器绕组的简化模型,采用Fluent软件计算出其温升热点分布.最后将变压器的多孔介质理论简化模型所得的仿真结果与光纤测量结果进行对比.结果表明仿真与实验的热点温度误差在4℃以内,热点位置与实验结果保持一致,验证了多孔介质理论简化模型计算方法的准确性.多孔介质理论的应用为大规模变压器3维流-热耦合提供了新的计算思路,有助于工程实际中变压器热点温度的简化计算.

    油浸式变压器多孔介质理论Fluent热点流-热耦合

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    计及硅橡胶应力松弛的电缆接头界面压力演变仿真研究

    伊德伦郑莹莹蒋浩月高建...
    1043-1052页
    查看更多>>摘要：高压电缆中间接头的电气性能与其硅橡胶-交联聚乙烯界面压力的大小密切相关.为探究实际电缆接头界面压力的演变规律,开展了考虑老化过程中硅橡胶应力松弛现象的220 kV电缆中间接头界面压力仿真研究.首先综合电缆接头处物理场特点建立有限元模型,确定了电缆中间接头硅橡胶-交联聚乙烯界面的初始压力分布情况;其次通过力学理论计算的解析解以及预置压力传感器的实测结果对有限元分析结果进行验证;之后结合硅橡胶的热机械老化实验结果,提出一种将老化过程中硅橡胶应力松弛转化为过盈量变化的方法,得到了考虑老化过程中应力松弛与弹性模量变化的多参量有限元分析方法,并成功应用于电缆中间接头绝缘硅橡胶-交联聚乙烯界面压力的分析.分析认为,硅橡胶的老化同时导致应力松弛和弹性模量增大.综合考虑弹性模量和应力松弛的仿真结果表明:对中间接头硅橡胶在100℃、125℃、150℃下分别经过2040 h、1680 h、1200 h热机械老化后,界面压力从0.156 MPa分别下降到0.129 MPa、0.125 MPa、0.107 MPa.这说明应力松弛对于界面压力的影响更显著,界面压力随着老化时间的增加而下降,同时温度升高会显著加快中间接头界面压力的衰减过程.该文研究结果可为提升电缆中间接头设计与运行可靠性提供理论依据.

    电缆中间接头界面压力有限元分析热机械老化应力松弛硅橡胶

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    综合能源系统低碳规划与运行研究述评

    宋晓通师芊芊巨云涛葛怀畅...
    1053-1066页
    查看更多>>摘要：为提高综合能源系统(integrated energy system,IES)低碳规划及优化运行的技术水平,推进能源结构低碳转型及新型电力系统建设,梳理和总结研究学者在IES的模型构建、系统规划、运行调度等方面的研究成果,该文开展了相关领域的综述研究.首先,阐述了综合能源系统的典型架构、典型设备及其能流特性.其次,针对IES低碳规划和运行策略及其相关支撑技术,分别论述了多态不确定性模型及功率预测、柔性负荷调控策略、IES 参与电力辅助服务及其低碳运营机制、优化模型及其求解算法等方面的技术路线及研究成果;研究表明,规划与运行策略是支撑IES低碳、高效、经济运行水平的关键技术,计及不确定性的高维、非线性、多目标、非凸问题的精确建模和快速求解等难点问题亟待深入研究.最后,展望了人工智能、大数据、电力物联网等新技术在IES低碳规划和运行方面的应用前景,归纳了该领域亟待应对的技术挑战和关键问题.

    综合能源系统低碳规划低碳运行柔性负荷低碳运营机制电力辅助服务

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    考虑光-车-氢接入的新型城市配电网规划研究综述与展望

    张家美孙凯李洪涛李子衿...
    1067-1079页
    查看更多>>摘要：为实现"双碳"目标,城市配电网中分布式光伏渗透率不断提升,电动汽车等新型清洁负载在终端消费中的占比不断增大,氢储能作为一种新型储能技术被广泛集成在"源-网-荷"各个环节之中.城市配电网面临着网架结构和运行模式的多方面改变,给规划带来巨大挑战.为实现具有高不确定性的光伏发电与充电负荷的安全经济消纳,首先从光-车-氢等灵活性资源入手,从特性对比、协同策略、在配电网规划中的利用以及不确定性处理 4 个方面对现有配电网规划研究进行了归纳对比;接着,总结了城市配电网规划面临的光-车-氢灵活性评估、多维度多时间尺度不确定性处理、长时间尺度超大规模联合规划模型构建求解三大关键问题;最后,展望了未来城市配电网规划过程中,用户与电网运营商的利益博弈、考虑故障风险的城市配电网规划与极高光-车-氢渗透率下城市配电网规划三方面的研究问题.

    光-车-氢逆变型分布式电源灵活性资源配电网规划不确定性故障分析

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    压缩感知和图卷积神经网络相结合的宽频振荡扰动源定位方法

    王渝红李晨鑫周旭朱玲俐...
    1080-1089页
    查看更多>>摘要：新能源并网引发的宽频振荡严重威胁电网安全,实现宽频振荡源的在线定位并及时采取抑制措施以保证系统安全稳定尤为必要.为此,提出一种压缩采样和图卷积神经网络相结合的宽频振荡源定位方法,该方法首先在子站对时序的振荡信号进行稀疏采样,获得其低维观测序列,作为节点的时序信息,然后在主站融合系统的拓扑结构捕捉各节点的邻接关系,综合考虑系统振荡的时空特性,运用图卷积神经网络实现振荡源定位.最后利用宽频振荡样本集进行仿真验证,结果表明所提方法在量测数据含有噪声、传输数据缺失以及传输数据偏差的情况下都有较高的定位准确度.

    新能源发电宽频振荡振荡源定位压缩感知时空特性图卷积神经网络

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    基于无差拍预测算法的双向隔离型AC-DC矩阵变换器高动态电流控制策略

    梅杨张家奇
    1090-1099页
    查看更多>>摘要：针对双向隔离型 AC-DC 矩阵变换器采用传统双闭环控制策略存在的控制参数多、整定困难等问题,提出了一种基于无差拍预测算法的高动态电流控制策略,通过引入无差拍预测算法对网侧电流进行控制,以减少控制器参数,消除数字控制时延.考虑到算法中电压电流检测量众多,故采用输入电压观测器以降低检测成本,减小采样误差的影响.变换器采用后级单重移相的调制方法来协调配合无差拍预测算法,其中参考输入电流指令与移相角为双射函数关系,简单易实现.仿真和实验结果表明:采用所提控制策略可以实现网侧电流正弦,功率因数接近于1;直流侧电压稳定,电流纹波率小于1%;直流电流在参考值突变时,跟踪快速且无超调、无振荡;同时,在变换器功率正向传输、反向传输以及正反向切换过程中,采用所提控制策略相比于传统的双闭环控制策略,电流动态调节时间分别缩短了 69%、85%、67%.由此证明所提控制策略可以保证变换器良好的输入输出性能,并且相比于传统的双闭环控制策略在切换过程中动态性能得到显著提升.

    矩阵变换器预测控制控制器参数无差拍预测算法功率因数动态性能

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    含复杂电源结构省级电力系统电力电量平衡方法

    李程昊张佳伟姚德贵李晓萌...
    1100-1110,中插3-中插6页
    查看更多>>摘要：随着风电、光伏大规模接入电力系统,为计及其出力的不确定性,需要以年为尺度、小时为颗粒度进行电力电量平衡分析.以含复杂电源结构、内部断面限制、外部交直流受电的省级电力系统为对象,提出了一种新的电力电量平衡分析方法.该方法以日周期进行滚动平衡分析,针对特定日:通过对各分区同类电源进行聚合以简化问题、降低求解规模;通过构建火电开机优化模型以在考虑断面限制下以均衡开机为原则确定各分区火电开机容量;通过合理设计优化调度模型以在满足不同分区同类电源均衡调度、同一分区不同种类电源顺序调用原则下实现电力平衡计算.算例以实际省级电力系统数据为基础,验证了该方法的有效性、合理性、快速性.

    电力电量平衡复杂电源结构断面约束电源聚合逐日滚动分区均衡电源顺序调用

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    交直流微网群系统运行模式划分及协同互助调控策略

    杨志淳王晨霞蒋东韩佶...
    1111-1121,中插7-中插13页
    查看更多>>摘要：面向包含柔性多状态开关的交直流混合微网系统的多模式运行与切换场景,提出了系统运行多模式划分方法及协同互助调控策略.首先,按照通讯方式、拓扑结构、负荷状态 3个模式特点将系统划分为 320 种运行模式;然后,针对系统的不同运行模式深入分析对应模式下的功率传输平衡关系和内在切换逻辑,应用调控策略得到多模式运行下的电压源换流器(voltage source converter,VSC)有功功率调控指令,实现了系统多模式稳定运行和自由切换、馈线负荷均衡以及主变重载自动调控.最后,通过仿真验证了所提调控策略的可靠性,并分析了通信延迟对分布式控制的影响.仿真结果表明:所提调控策略能够保障交直流微网群系统在不同运行模式下稳定运行并灵活切换.

    交直流微网多模式柔性多状态开关通讯方式拓扑结构负荷状态

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    输电网故障时新能源并网点电压跌落及影响范围计算方法

    李子秀陈宁李建华钱敏慧...
    1122-1130,中插14-中插15页
    查看更多>>摘要：为了应对当前电网安全稳定分析无法评估输电网故障对新能源影响的问题,提出一种输电网故障时新能源并网点电压跌落及影响范围计算方法.以220 kV节点为界,考虑新能源电流输出特性的影响,完善故障计算模型,并计算220 kV节点故障电压.基于计算结果,提取新能源接入中低压电网的典型场景,并细化分析计算故障时刻新能源并网点电压及其与故障点的电气距离.最后,基于修正的39节点标准测试系统,通过与传统故障计算和时域仿真结果对比分析对所提方法进行验证,研究结果表明:采用所提方法的故障电压计算偏差范围为-4.82%～0.6%,能够准确地评估输电网故障对新能源的影响,可以进一步为新能源运行规划和控制策略优化提供指导.

    输电网电网故障新能源发电并网点电压故障电压计算故障影响范围

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