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南方电网技术
南方电网科学研究所有限责任公司
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饶宏

双月刊

1674-0629

nfdwjs@csg.cn；nfdwjs@yeah.net

020-38120860 38120823 38120841

510080

广州市越秀区东风东路水均岗6号粤电大厦西塔18楼

南方电网技术/Journal Southern Power System TechnologyCSCD北大核心CSTPCD
正式出版
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    有载分接开关绝缘油中金属颗粒运动规律及其对介电性能的影响

    鲁沛乐严英杰刘亚东江秀臣...
    1-11页
    查看更多>>摘要：高压有载分接开关油室金属微粒放电引发的缺陷超一半以上严重影响长期运行可靠性.研究了有载分接开关断开过程中绝缘油中金属颗粒的运动规律及其对绝缘油介电性能的影响,可为有载分接开关绝缘状态诊断和油隙绝缘裕度设计提供理论基础.首先分别给出了流体场、金属颗粒动力学以及电场的理论分析,并阐述了三者的耦合关系;同时建立有载分接开关触头二维简化仿真模型,得到了流体场中涡流的分布、金属颗粒的运动规律以及带电金属颗粒的运动轨迹;仿真结果表明开关运动过程中,开关间隙中心处颗粒浓度最高,且会形成"小桥".通过混合物的介电常数和电导率模型计算了金属颗粒浓度分布变化对绝缘油介电性能的影响,提出了按浓度分区计算再并联的方法,提高了介电参数计算的准确性.

    有载分接开关金属颗粒运动规律介电性能

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    电力变压器环保绝缘油研究进展与趋势

    马秉伟陈晓国郑宇刘凯...
    12-21,30页
    查看更多>>摘要：环保型电工绝缘材料研发是电力行业科技攻关的基础问题和发展趋势,其中电力变压器用环保绝缘油研究是重要方向之一.综述了电力变压器环保绝缘油的研究历程、最新进展和未来发展趋势,首先回顾了矿物油、天然酯及合成酯等三类主要的变压器油研发历史,分析了绝缘油的常规性能指标及其理论评价方法.接着分析了变压器油的绝缘、老化、散热等关键特性的研究现状以及目前绝缘油常见的改性技术.最后分析了量子化学计算应用于绝缘油分子设计研究的现状,提出通过量子化学计算建立绝缘油的宏观性能与微观参数之间的构效关系,从而提升环保绝缘油的研发效率.

    油浸式变压器矿物油天然酯合成酯电工绝缘材料环保型电介质分子设计

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    紧凑型多功能单级磁阀式立体磁控变压器研究

    吴泳中李亦健邸龙尤德柱...
    22-30页
    查看更多>>摘要：电缆的规模化使用造成电力系统中容性无功功率平衡需求增加,此外高比例新能源接入也会带来无功功率波动问题.现有无功功率补偿及无功功率发生装置占地面积较大、成本较高.通过磁控电抗器与变压器一体化结合提出了一种紧凑型多功能单级磁阀式立体磁控变压器,同时具备传统电力变压器升降压基础功能与灵活调节无功功率的能力,尤其适用于空间有限的城市变电站.对所述磁控变压器进行了有限元仿真,验证了其运行有效性.结果表明该磁控变压器的无功功率调节容量可以达到94.5 kvar,最大变比偏移量为0.439%,谐波含量仅有3.8%,节约占地面积20%,总体性能优异,可以很好地满足城市配电网无功功率补偿的需求.

    磁控变压器磁控电抗器正交解耦无功功率补偿谐波控制

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    微型宽频交流电场传感器设计及其电场无失真测量评价

    高吉普吴世林张缘圆刘新霆...
    31-38页
    查看更多>>摘要：电场信息是新型电力系统状态智能感知、信息深度融合的基础.电场测量需兼顾无失真、微型宽频、强稳定性、易集成等众多性能需求.针对新型电力系统数字化发展需求,对地线侵入造成的电场测量误差来源进行分析,提出了微型宽频交流电场传感器设计方案和电场无失真测量方法,开展了无失真电场传感器设计,并与微机电系统(microelectro mechanical systems,MEMS)和光学电场传感器进行了无失真测量效果对比.结果表明MEMS电场传感器向上偏移间隙中心2 cm时电场测量误差为13.2%,光学电场传感器的电场测量误差在3%左右.无失真电场传感器的测量误差均在2%左右,且不随传感器的偏移距离而增大或减小,实现了地线干扰的隔离效果,且电场无失真程度优于光学电场传感器.

    微型宽频电场测量传感器无失真测量

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    基于相关特征-多标签级联提升森林的电网虚假数据注入攻击定位检测

    席磊田习龙余涛程琛...
    39-50,61页
    查看更多>>摘要：虚假数据注入攻击严重威胁了电网安全稳定运行.由于电力量测数据维度高、特征复杂,传统攻击定位检测方法存在定位精度不足的问题.为此,提出一种基于相关特征-多标签级联提升森林的电网虚假数据注入攻击定位检测方法来精确定位电网受攻击的位置.所提方法通过融入极端梯度提升算法来增强多标签级联森林对复杂电力量测数据的拟合能力,进而识别系统各节点状态量的异常;引入"相关特征"算法来对原始电力量测数据中的高信息性特征进行提取,提升多标签级联森林的泛化能力,以获得更精确的定位检测.在IEEE-14和IEEE-57节点系统中进行仿真测试,验证了所提方法的有效性,且与其他方法相比,所提方法具有更优的准确率、查准率、灵敏度和F1分数.

    虚假数据注入攻击相关特征多标签级联森林极端梯度提升

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    多交易模式下混合式抽水蓄能电站优化调控策略

    王玥瑶延肖何刘念
    51-61页
    查看更多>>摘要："双碳"目标下,实现常规水电与抽水蓄能二者功能结合的混合式抽水蓄能电站是水力发电的新趋势,而如何制定合理的调控策略是混合式抽水蓄能适应电力市场发展的关键难点.因此,提出了一种适用于混合式抽水蓄能电站的多交易运行模式,同时根据常规水电与抽水蓄能的特点提出了混合式抽蓄电站内部协同调控方法.多交易模式下混合式抽水蓄能的常规水电部分实行峰谷电价结算、抽水蓄能部分实行两部制电价结算,同时允许电站保留容量电费参与日前现货市场出清.基于该运行模式和调控方法,以混合式抽水蓄能电站利润最大化和社会福利最大化为目标提出了双层优化调控模型.最后通过算例分析证明了所提模型的有效性,同时分析结果表明所提混合式抽水蓄能调控策略有利于实现水电资源的合理利用,对比不同单一交易运行模式电站利润至少提高1.2%.

    混合式抽水蓄能电站两部制电价现货市场优化调度

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    计及频率安全与充裕性风险约束的机组组合策略

    常东旭徐龙勋朱灵子张凌霄...
    62-74页
    查看更多>>摘要：高比例电力电子化和高比例可再生能源特征加剧了新型电力系统频率失稳和供需失配风险.为了防控这两类风险,需要在系统运行调度中引入频率与充裕性约束,但这两类约束使模型计算复杂度激增,难以在运行尺度内高精度求解.因此提出了计及频率安全约束和充裕性约束的机组组合模型(frequency and adequacy constrained unit commit-ment,FACUC).首先,建立了系统频率响应模型和考虑运行约束的运行充裕性评估模型,并将两种约束纳入FACUC中.其次,提出了一种分解优化方法来求解所提出的优化模型,将原问题分解为一个混合整数线性规划(mixed integer linear programming,MILP)的主问题、基于仿真计算的频率安全性评估子问题和基于最优化的充裕性评估子问题.通过主子问题之间的依次迭代,最终对FACUC模型进行求解.基于改进的IEEE 39节点系统进行算例分析,结果表明所提出的FACUC模型在保证经济性的同时,能够有效提高系统的频率安全和充裕性.

    频率响应模型充裕性评估机组组合分解算法

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    考虑分时电价和充电利用率特征的大型电动汽车充电站负荷短期预测方法

    王长春王果赵倩宇王守相...
    75-84页
    查看更多>>摘要：考虑分时电价和充电利用率特征对电动汽车充电站负荷的影响,提出了融合长短记忆网络和支持向量回归(long short-term memory-support vector regression,LSTM-SVR)的大型电动汽车充电站负荷短期预测方法.首先,建立了分时电价、充电利用率、气象信息等影响充电负荷的因素以及历史充电负荷功率数据作为输入的特征矩阵.其次,运用自适应噪声完备经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,CEEMDAN)方法将包含分时电价和充电利用率的特征矩阵序列进行分解,扩充了数据多样性,并采用组合相关系数方法实现了数据降维和特征选择.然后采用北方苍鹰优化(northern goshawk optimization,NGO)算法分别优化LSTM和SVR的超参数,求解权重系数并构建融合LSTM-SVR模型.最后采用某城市一座大型充电站数据进行验证,对比实验表明,考虑分时电价和充电利用率特征可有效提高电动汽车充电站负荷预测精度8%以上,同时采用所提出的融合LSTM-SVR预测方法能使预测精度进一步提高.

    短期负荷预测电动汽车充电站充电利用率分时电价长短期记忆网络支持向量回归自适应噪声完备经验模态分解

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    充换储一体化电站布局及电缆供电的路径优化

    何晨可朱继忠
    85-101页
    查看更多>>摘要：随着电动汽车在城市电力系统中的渗透率逐渐增加,系统对电动汽车的支撑能力需要进一步提升.结合城市配电系统配置新型集中性充换电设施是解决该问题的有效途径,合理有效的优化规划是一大难点.针对该问题,提出了一种综合电动汽车充换储一体化电站(charging-swapping-storage integrated station,CSSIS)定容布局以及电缆供电路径优化的综合规划模型.基于充、换电设施的功能特点分析,分别构建充电站、换电站和储能电站运行和定容模型,并以此为基础建立一体站综合运行和定容布局模型,同时结合电动汽车在规划区的概率分布特点,分析一体站的电动汽车负荷.计及不同类型的负荷对供电可靠性的要求以及电缆供电走廊的类型,提出了结合一体站布局的电缆供电路径优化方法.基于公司自由现金流理论分析,优化电动汽车充换储一体化电站定容布局配置规划的累计净现值,并对电缆供电路径及其配套电缆走廊进行优化,采用YALMIP/CPLEX优化工具箱对模型进行求解.以某地区作为规划区,验证了所提方法的可行性和有效性,为电动汽车一体站及其配套的城市电缆配电系统的优化规划提供了新的思路和参考.

    充换储一体化电站定容布局电缆供电路径优化公司自由现金流电动汽车

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    电压控制对构网型变换器频率响应特性影响分析

    黄伟翟苏巍路学刚刘彦军...
    102-111页
    查看更多>>摘要：构网型变换器的虚拟同步环节是影响其频率动态的最主要因素,但构网型变换器内电势的频率并不仅包含虚拟同步环节的频率.对此提出了一种表征电压控制对构网型变换器频率动态影响作用的研究方式.首先类比同步机的频率分析方法,提出了构网型变换器内电势的概念,将变换器的频率通过内电势频率进行表征,进而通过运动方程建模的方法分析了机电时间尺度内交流电压控制在响应有功功率扰动时对频率动态的作用,分析了电压控制参数对构网型变换器有功功率和频率响应能力的影响趋势.研究发现,较大的电压控制比例和积分参数会使得系统频率动态恶化,但变换器的响应性能主要由虚拟同步环节决定.以3机9节点系统和实际区域电网系统的MATLAB/Simulink仿真验证了所提方法的有效性.

    构网型变换器虚拟同步机交流电压控制运动方程频率响应有功功率支撑

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