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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
收录年代

    含自适应虚拟电容控制的直流母线电压综合控制策略

    翁亮涛杨苓魏茂华黄泽杭...
    1-10页
    查看更多>>摘要：由于直流微电网广泛采用传统下垂控制,因而在恒功率负荷扰动时,系统存在母线电压变化速度快、振荡、偏移大等问题,不利于电压敏感负荷的正常运行.为解决上述问题提出一种由改进的自适应虚拟电容控制(improved adaptive virtual capacitor control,IAVCC)、振荡抑制器和电压补偿器组成的直流母线电压综合控制策略.其中,IAVCC在负荷扰动时可根据母线电压变化率自适应地调节虚拟电容大小,从而增强直流微电网惯性,减缓母线电压变化速度,改善系统动态特性.在此基础上,振荡抑制器通过滤除母线电压的高频振荡分量,显著地抑制了电压振荡.此外,电压补偿器可实现母线电压无偏差调节,解决了负荷功率增加时母线电压跌落严重的问题.所提出的综合控制策略实现了直流母线电压动态特性优化、振荡抑制以及无偏差调节,改善系统动态性和稳定性.最后通过基于RT-LAB的实验验证所提策略的可行性.

    直流微电网下垂控制虚拟电容振荡抑制电压补偿

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    非理想条件下基于SAADR-PI的MMC型电力电子变压器CCS-MPC控制策略

    杨浩周建萍黄烈钢周靖涛...
    11-22页
    查看更多>>摘要：基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的电力电子变压器(power electronic transformer,PET)在非理想工况下易发生故障及扰动,严重影响系统电能质量.针对传统控制方法在非理想工况下存在的动稳态性能差等问题,在MMC-PET整流级提出了基于自适应自抗扰比例积分控制器的连续控制集模型预测控制策略.首先,设计了自适应自抗扰比例积分控制器用于电压外环,解决了电压外环信号跟踪及扰动抑制能力差等问题.其次,电流内环使用连续控制集模型预测控制方法以提高系统的响应速度及稳态性能,引入改进型载波移相调制策略解决桥臂电流畸变问题.最后,在网侧负载突变、网压不平衡、输出级负载投入等非理想工况下对MMC-PET系统进行对比仿真和实验,验证了所提控制策略的优越性.

    电力电子变压器模块化多电平换流器自适应自抗扰比例积分控制连续控制集模型预测控制双闭环控制

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    一种隧道磁电阻电流传感器的旁路自校准技术

    王克蔚喻锟曾祥君毕岚溪...
    23-30页
    查看更多>>摘要：应用于智能电网的隧道磁电阻(tunnel magnetoresistance,TMR)电流传感器的灵敏度易受环境温度的影响发生变化,从而严重影响TMR电流传感器的测量精度.从TMR电流传感器基本测量原理出发,对传感器芯片的灵敏度进行了理论分析.在传感器下方增设了周期注入式直流自校准回路,计算注入前后传感器输出电压的差值平均值,实时追踪校准当前环境温度下灵敏度的真实值,并设计闭环运算控制电路对传感器进行实时调整.最后搭建实验测试平台进行了直流注入实验、温控实验和线性度实验,测试结果证明了旁路自校准技术可以提高开环式TMR电流传感器测量的准确性和稳定性.

    智能电网电流传感器隧道磁电阻自校准灵敏度

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    大气压下氮气火花开关击穿过程的数值仿真

    夏小飞刘磊俸波范才进...
    31-37,68页
    查看更多>>摘要：为研究大气压下氮气火花开关的纳秒脉冲击穿过程,采用粒子模拟方法对间隙放电过程进行模拟,获得流注形成发展过程的瞬态物理图像,并对比分析了脉冲前沿对间隙放电过程的影响.模拟结果表明:氮气火花开关的纳秒脉冲击穿过程主要包括两个阶段:流注形成阶段和流注快速发展阶段;流注快速传播阶段流注头部会产生逃逸电子,且光电离反应会导致流注通道形成分叉;流注快速传播阶段的放电通道平均传播速度高于流注形成阶段;脉冲前沿越大,流注传播速度越小,流注形成的临界电压越低,流注贯穿间隙的时延越长,与实验结果一致.

    氮气火花开关纳秒脉冲击穿粒子模拟

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    场畸变气体火花开关电气性能与烧蚀过程研究

    杨昊孙凡张璐范华峰...
    38-46页
    查看更多>>摘要：伴随着气体火花开关的广泛应用,选择工作稳定且使用寿命长的气体火花开关已经成为了脉冲功率系统稳定运行的重要保障.目前,国内外相关学者对于气体开关展开了大量研究,但多数都是基于从放电条件研究对气体火花开关烧蚀的影响.因此从实际工程需求出发,全面研究了不同工作环境对气体火花开关的自击穿电压的分布、时延抖动、分散性的变化情况以及电极烧蚀现象与机制、宏/微观粗糙度变化规律.结果表明:相同气压条件下开关击穿电压的分散性随电极间隙的增大无明显规律变化.随着工作系数提高至90%,开关放电时延平均值基本不变,但呈现出数纳秒的波动,当间隙距离为10 mm、工作系数在60%以下时抖动的起始值及其减小的速率远高于其他间隙.随着电极间距的增大,对电极表面的烧蚀的影响较小,低气压长间隙的烧蚀程度相较于高气压短间隙的烧蚀更为明显.

    气体火花开关时延抖动电极烧蚀宏/微观粗糙度

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    基于改进YOLOv7的输电线路异物检测模型

    严宇平杨秋勇谢翰阳史建勋...
    47-58页
    查看更多>>摘要：针对输电线路异物检测中存在背景干扰、图像分辨率低且异物尺度变化大等问题,提出了一种基于改进YOLOv7的输电线路异物检测模型.首先,通过空间深度卷积(space to depth conconvolution,SPD-Conv)和多维协作注意力(multidimensional collaborative attention,MCA)机制构造新的骨干网络,加强模型对低分辨率图像特征提取及抑制背景干扰的能力,同时增加对小目标异物的关注度.其次,使用幻影卷积(ghost convolution,Ghost-Conv)改进高效分层聚合网络(efficient layer aggregation network,ELAN)的输出部分,大幅降低模型的计算量.最后,基于可伸缩交并比(scalable intersection over union,SIoU)优化损失函数,进一步提高模型的训练速度和鲁棒性.实验结果表明,所提模型在输电线路异物检测数据集上平均精度均值(mean average precision,mAP)达到95.98%,高于其他主流对比模型,同时每秒帧数(frames per second,FPS)达到64,满足输电线路异物的实时性检测.

    输电线路异物YOLOv7多维协作注意力小目标SPD幻影卷积

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    基于红外图像目标检测与偏斜矫正的变压器套管发热缺陷检测方法

    张润邱志斌童志鹏吴睿雯...
    59-68页
    查看更多>>摘要：变压器套管在红外巡检图像中占比较小,发热缺陷特征不明显,人工检测套管发热缺陷易受主观判断影响,且难以应对巡检产生的海量红外图像.为提高套管发热缺陷检测效率,提出了一种结合目标检测算法与图像偏斜矫正的变压器套管发热缺陷检测方法.首先,采用YOLOv7目标检测模型对套管目标进行识别与定位,引入SimAM注意力机制与高效解耦头对模型进行改进,提高套管目标的识别准确率与召回率.然后,对定位裁剪的套管目标进行图像偏斜矫正,提取中心区域温度特征信息进行发热缺陷诊断.实验结果表明:改进后模型对套管目标识别准确率为95.50%,召回率为97.14%,平均精度为98.30%,检测FPS为42帧/s,所提方法能精准定位套管目标并提取对应温度曲线,有效提高了套管发热缺陷检测效率.

    套管红外图像目标检测温度曲线发热缺陷偏斜矫正

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    基于互联与阻尼分配无源控制(IDA-PBC)的汽轮机调速系统控制器设计方法

    王国盛林济铿罗萍萍
    69-77页
    查看更多>>摘要：为了保证新型电力系统下机组及系统的稳定性,提出一种针对汽轮机调速系统的互联与阻尼分配无源控制器设计方法.首先,以哈密顿系统理论为基础,对系统能量的动态过程进行描述,分析了哈密顿系统结构对系统能量的影响.然后,采用变量梯度法构建包含调速系统的系统能量函数,以注入能量的导数最小为约束条件确定了系统的阻尼矩阵,克服了互联与阻尼分配无源控制器设计过程中确定系统阻尼矩阵困难的问题,完成了汽轮发电机调速系统互联与阻尼分配无源控制器的设计.最后,在MATLAB/Simulink中搭建单机无穷大系统的模型,验证了本文设计控制器的有效性.

    哈密顿理论调速系统变量梯度法互联与阻尼无源控制

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    基于深度PCA与贝叶斯优化的区块链异常交易检测

    王栋李达王合建
    78-87,105页
    查看更多>>摘要：区块链复杂的交易场景与丰富的交易模式使其交易频繁受到匿名攻击、庞氏骗局、钓鱼攻击等违法行为的威胁,给基于区块链技术的智能电网发展带来巨大经济风险.针对区块链异常交易检测综合性能差的问题,分析了交易数据维度高、正负样本不均衡的特点,提出了一种基于深度主成分分析(principal component analysis,PCA)与贝叶斯优化的区块链异常交易检测方法.该方法设计深度PCA模型实现区块链交易数据线性与非线性降维,通过贝叶斯优化算法解决随机森林超参数优化问题,运用优化后的随机森林分类器有效应对正负样本不均衡问题,最终实现区块链异常交易检测.基于Elliptic数据集与电网区块链交易数据集的实验结果表明,所提方法有效提升了区块链异常交易检测的综合性能.

    区块链异常交易检测主成分分析贝叶斯优化随机森林

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    新型电力系统标准体系架构设计及需求分析

    宋禹飞刘润鹏王宏王昕...
    88-96页
    查看更多>>摘要：电力系统技术标准体系是能源电力产业基础的核心要素之一.为推动我国新型电力系统建设标准逐步成熟,满足电力系统建设需要,基于新型电力系统发展方向及实际需求,开展了新型电力系统技术标准体系总体框架研究.参考国家和行业关于技术标准体系的编制要求,从战略高度审视新型电力系统所涉及的关键技术领域,并针对现有标准及相关标准体系的适用性进行分析、遴选.提出了新型电力系统技术标准体系的包含基础通用、物理基础、信息支撑和价值提升4部分可灵活扩展的概念模型与4个层次结构、14个技术领域、138个类目、若干项具体标准构成的体系结构图.在此基础上,针对标准体系各领域未来需求进行分析,提出了未来标准布局规划建议.

    新型电力系统标准体系概念模型体系结构图发展需求

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