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电力工程技术
电力工程技术

薛一如

双月刊

2096-3203

jsdj@chinajournal.net.cn

025-68686927 86603557

211103

江苏省南京市江宁区帕威尔路1号

电力工程技术/Journal Jiangsu Electrical Engineering北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是江苏省电力公司和江苏省电机工程学会主管、江苏省电力科学研究院和江苏省电机工程学会编辑工作委员会主办的全国性科学技术刊物，本刊为国际大16开本，彩色封面插页。
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    IDR激励下考虑光热生物质能利用的源荷协调优化调度策略

    张业伟文中王灿倪志...
    111-122页
    查看更多>>摘要：为进一步提高生物质能(biomass energy,BIO)的利用效率,提出一种综合需求响应(integrated demand re-sponse,IDR)激励下考虑光热生物质能利用(solar thermal biomass utilization,STBU)的源荷协调优化调度策略.首先,在"源"侧构建含STBU的综合能源系统(integrated energy system,IES)耦合供能模型,并将STBU耦合电转气系统,从而实现STBU装置掺氢燃烧高效利用;其次,在"荷"侧同时引入价格型和替代型需求响应,通过"源荷"协调优化,提高IES低碳性能;然后,在IES中引入储液式碳捕集系统和阶梯型碳税机制提升系统低碳经济效益,以系统总收入最大建立目标函数,并建立考虑IES多重不确定性的模糊机会规划约束模型;最后,选取北方某地区实际数据验证模型的可行性与有效性,并分析多重不确定性对IES运行成本的影响.结果表明该模型具有良好的经济性与低碳性,不确定性的上升会提高系统与外部电网的交互成本.

    光热生物质能利用(STBU)模型掺氢综合需求响应(IDR)碳捕集系统碳税模糊机会规划约束

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    基于状态势博弈的配电网分布式电压调节方法

    潘江超胡雄廖才波李旻...
    123-132页
    查看更多>>摘要：近年来,随着可再生能源渗透率的逐步提高,由可再生能源出力固有的间歇性导致的电压波动和电压越限给配电网的安全稳定运行带来了严峻的挑战.针对该问题,文中将配电网中的电压调节问题建模为状态势博弈模型,并设计相应的分布式算法进行求解.首先,对辐射状配电网潮流模型进行线性化,基于线性潮流模型提出以系统电压分布偏差和无功出力成本之和为目标函数的配电网电压调节方法.然后,基于状态势博弈理论,根据仅需本地及邻居节点信息即可求解的原则设计各节点的子问题,并完成分布式电压调节算法的设计.进一步地,在每次迭代中,以冻结当前孤立节点状态的方式对所设计的算法进行改进,增强算法在通信链路随机故障下的韧性.仿真结果表明:即使存在通信链路随机故障,文中所设计的分布式电压调节算法仍可在保护分布式机组隐私的前提下实现配电网电压分布的快速有效调节.同时,与其他分布式电压调节算法相比,文中算法具有更快的收敛速度和更好的电压调节效果.

    配电网分布式优化电压调节纳什均衡状态势博弈随机链路故障

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    基于DK2-PLF的主动配电网馈线合环电流评估

    黄跃荣娜陈世威郭元萍...
    133-141页
    查看更多>>摘要：合环电流评估技术对于配电网馈线合环转供电操作具有重要意义,为了提高主动配电网馈线合环电流计算的准确性,文中从融入源荷数据分布特性及预测的角度,提出基于双重K2算法和概率潮流(double K2 algorithm and probability load flow,DK2-PLF)的主动配电网馈线合环电流评估方法.首先,采用基于DK2算法的贝叶斯网络描述源荷相关性样本;其次,利用Cholesky分解方法处理获得的源荷相关性样本,以半不变量法计算主动配电网馈线合环电流的累积概率分布;然后,对主动配电网馈线合环电流从合环成功率和越限程度两方面进行安全性评估;最后,以贵州某城市为算例,对10 kV配电网系统开展馈线合环电流评估研究.得出以下结论:一是从概率密度、累积分布、最大误差三方面比较,相比于K2算法,DK2算法源荷预测值的概率密度、累积分布误差较小,验证了DK2算法的优越性;二是从累积分布、最大误差两方面比较,采用Cholesky分解的半不变量法对比未采用Cholesky分解的半不变量法、蒙特卡洛法,其累积分布误差较小,采用Cholesky分解的半不变量法满足主动配电网馈线合环电流评估要求;三是从合环成功率、合环越限程度两方面比较,采用半不变量法计算的合环电流安全性指标结果与仿真结果偏差在电网经验误差5％范围内,说明基于DK2-PLF的主动配电网馈线合环电流评估方法可为合环辅助决策提供参考.

    配电网合环操作双重K2(DK2)算法概率预测概率潮流合环电流评估指标DIgSILENT仿真

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    基于测量电压弗雷歇距离的柔性直流配电线路保护

    金恩淑张双双胡晓晨王汝田...
    142-152,182页
    查看更多>>摘要：多端柔性直流配电系统发展迅速,在新能源接入方面有明显优势,但故障的快速、可靠识别是其发展面临的难点之一.针对多端柔性直流配电线路高阻故障特征不明显、保护难以识别的问题,文中通过分析换流站闭锁前的暂态电压故障特性,提出一种基于测量电压弗雷歇距离的柔性直流配电线路单端量保护方案.首先,基于正、负极测量电压和电流暂态变化率构造保护启动判据;其次,通过正、负极测量电压变化率区分单、双极故障;最后,利用单、双极测量电压弗雷歇距离构造积分识别单、双极区内外故障,并根据正极测量电压变化率对单极故障进行选极.经PSCAD/EMTDC仿真结果表明,此方案能同时满足保护对速动性和灵敏性的要求,且具备良好的耐过渡电阻能力,不受线路分布电容的影响.

    柔性直流配电系统对称单极弗雷歇距离单端量保护过渡电阻测量电压

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    基于字词混用集成模型的电力变压器缺陷记录文本挖掘方法

    李元李睿林金山金凌峰...
    153-162页
    查看更多>>摘要：变压器运维管理中积累了海量以文本形式记录的非结构化缺陷数据,但缺乏有效挖掘手段导致其利用率极低.文中提出一种基于字词混用集成模型的变压器缺陷记录文本挖掘方法,首先对变压器缺陷文本进行文本分词、去除停用词、文本增强、文本特征表示等预处理,以文本数学向量形式为输入,集成多个词汇级和字符级分类模型,通过元学习器对各基学习器性能的协同互补作用,实现变压器缺陷类型的准确识别和分类.与单一文本分类算法相比,该方法能够更全面地获得文本的语义特征,分类精确率达91％,模型准确率和召回率的综合评价分数F1=0.9.将自然语言处理技术应用于电力设备缺陷记录文本,可以实现精准高效分类和故障识别,唤醒数据资源,显著提升电力变压器智能化管理水平.

    电力变压器自然语言处理文本挖掘故障诊断集成学习人工智能

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    基于SVD-IACMD的GIS振动信号去噪算法

    涂嘉毅关向雨赵俊义林建港...
    163-172页
    查看更多>>摘要：振动测量对发现气体绝缘开关设备(gas insulated switchgear,GIS)潜在性缺陷具有重要意义,但GIS本体振动信号易受基础振动、测量噪声以及环境噪声的影响,使得现场G1S振动带电检测和机械缺陷诊断的效果较差.针对此问题,提出一种基于奇异值分解(singular value decomposition,SVD)-改进自适应啁啾模态分解(improve adap-tive chirp mode decomposition,IACMD)的现场振动信号降噪算法.该方法首先利用SVD对原始振动信号进行预处理,滤除低频基础振动和测量噪声,其次利用鱼鹰优化算法(osprey optimization algorithm,OOA)对处理后的信号进行自适应模态分解,得到分解后的固有模态(intrinsic mode functions,IMF)分量,再利用互相关系数筛选有效分量重构振动信号.模拟信号与现场信号测试结果表明:与OOA-自适应啁啾模态分解(adaptive chirp mode decomposition,ACMD)和SVD-变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)相比,所提出的SVD-IACMD算法可以去除基础振动、测量噪声和环境噪声,保留GIS本体振动的基频和谐波分量,为GIS现场抗干扰振动检测和机械缺陷诊断提供技术支持.

    气体绝缘开关设备(GIS)信号降噪奇异值分解(SVD)改进自适应啁啾模态分解(IACMD)鱼鹰优化算法(OOA)机械振动

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    基于ERF和BO-SVC的交流接触器触头故障识别方法

    刘树鑫祁新智吕先锋
    173-182页
    查看更多>>摘要：针对交流接触器各状态样本不均衡导致故障状态识别精度低和特征冗余度高的问题,文中提出一种基于嵌入式随机森林(embedded random forest,ERF)和贝叶斯优化非线性支持向量机(Bayesian optimization-support vector classification,BO-SVC)的复合识别方法.首先,通过交流接触器全寿命试验平台提取接触器状态特征,并针对各状态样本间不均衡导致识别精度低现象,提出一种基于权重法的样本均衡处理策略.然后,使用ERF对均衡后样本进行特征选择和降维,提取最能表征触头状态变化规律的最优特征.最后,将最优特征输入到BO-SVC识别模型,与另外2种代表性模型作为对比,以精确率、召回率和F1-分数3个指标对各模型性能进行评估.在3个指标上,文中方法的结果分别达到95.22％、98.91％和97.01％,均高于对比模型.以F1-分数为指标,在4组样本上对各模型性能进行测试,结果表明文中方法的F1-分数平均高出对比模型0.56％和27.28％,验证文中研究有效解决了交流接触器特征冗余和故障识别精度低的问题.

    交流接触器故障识别样本不均衡特征选择嵌入式随机森林(ERF)贝叶斯优化非线性支持向量机(BO-SVC)

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    一种无谐振C型滤波器的优化设计方法

    徐方维贾俊炜郭凯徐琳...
    183-193页
    查看更多>>摘要：现有无功补偿电容谐振抑制方法通常将无功补偿电容配置为无谐振C型滤波器,以降低谐振带来的谐波电压放大与滤波器有功损耗.但在抑制低频谐振时,无谐振C型滤波器的元件参数可选择范围较小,难以在实现低频谐振抑制的同时兼顾滤波器配置成本.针对这一问题,文中提出一种无谐振C型滤波器优化设计方法.首先,设计一种改进C型滤波器结构,在传统C型滤波器结构中增加低频谐振抑制单元,消除滤波器潜在低频谐振点;然后,建立计及滤波器配置成本、有功损耗、谐振抑制性能及元件参数选择范围的滤波器元件参数配置模型,求解改进C型滤波器元件参数最优值.最后,通过仿真对比证明,改进C型滤波器在控制配置成本与有功损耗的基础上,能明显降低谐波放大系数,具有更好的谐振抑制性能.

    C型滤波器无谐振设计电容器谐振抑制自适应差分进化算法元件配置成本滤波器优化设计

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    基于振动非线性特征的变压器绕组状态检测

    钱国超胡锦代维菊王浩州...
    194-202页
    查看更多>>摘要：电力变压器是电网系统中的关键设备,绕组又是变压器的核心部件.为了对带电绕组进行状态检测,文中根据绕组结构参数随负载变化的关系,建立振动幅值与电流之间的非线性模型,证明了结构刚度与模型参数的数值关系,并提出基于振动非线性特征的绕组压紧力评价方法.实验中,在调整绕组轴向压紧力的同时进行短路负载实验,获取电流与振动幅值的关系,结果表明,在绕组压紧力较小的情况下,振动的非线性特征较显著,且特征参数C3准确反映了绕组结构等效刚度的变化.在实际应用中,比较正常绕组和松动绕组对应的油箱表面振动特征,并将结果以二维等高线的形式呈现,结果表明,油箱表面振动特征体现了测点附近绕组的结构状态.上述结果证明特征参数C3是压紧力的单调函数,当该数值大于0.5时绕组存在结构状态劣化.

    变压器绕组故障诊断电振动模型非线性特征压紧力状态振动图

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    柔性有载调压变压器电压无功协调控制策略

    刘水张胜强唐伟华王松...
    203-213页
    查看更多>>摘要：随着可再生能源和电力电子设备在电网中占比不断升高,电压波动也越来越频繁.针对现有配电网调节电压和无功补偿需求,文中设计了一种集成传统变压器和电力电子变换装置的新型柔性有载调压变压器,可同时具备电压调节和无功补偿能力.首先,分析电力电子变换器串联侧和并联侧电压调节、无功补偿原理.然后,考虑有载调压分接开关动作,分别提出基于最小电压幅值和最小有功损耗的串并联电压无功协调控制策略,实现电压连续调节,同时提供最大范围的无功功率.最后,通过仿真和实验验证有载调压变压器的结构合理性和电压无功协调控制策略的正确性.使用柔性有载调压变压器电压无功协调控制策略可实现多种目标下的电压无级调节和无功功率补偿.

    柔性调压装置有载调压电力电子变换器电压无级调节无功补偿电力电子变压器

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