- 袁佳歆;郑元坤;薛志英;余越;叶丛韬;孙玉东;
饱和铁芯型故障限流器通过增大电感值抑制短路电流上升速率，然而电感变化将改变输电线路故障特征，进而影响继电保护对直流输电系统双极短路故障的检测。针对上述问题，提出一种考虑饱和铁芯型故障限流器的双极短路故障检测方法，该方法具有检测速度快、灵敏性与可靠性高的优点，能够准确判别区内、区外故障。首先，分析故障情况下换流站的等效电路，对故障限流器铁芯磁化曲线进行线性拟合，建立双极短路故障等效电路，建立微分方程并求解，得到故障电流与限流器两端电压的解析表达式，据此提出基于限流器两端电压变化情况的双极短路故障检测方法；其次，搭建双端口±100 kV柔性高压直流输电系统（voltage source converter based high voltage direct current, VSC-HVDC）仿真模型，验证该方法的有效性，并与传统方法进行对比，验证该方法具有更快的检测速度；最后，分析短路电阻对该方法的影响，搭建多端口VSC-HVDC仿真模型，结果表明，对于475Ω及以下的短路电阻，该方法均能够准确识别故障，且能够准确识别区内、区外故障。
2024年06期 v.57;No.327 699-708页 [查看摘要][在线阅读][下载 1247K] [下载次数：178 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 柯德平;胡佳;徐箭;宋琳;郑景文;崔一铂;凌在汛;
构建了考虑网络特性的综合能源系统模型，对系统真实的边际用能成本进行核算，研究了考虑网络动态特性的综合能源系统节点边际能价求解方法。首先，基于计及能量平衡约束构建了考虑网络特性的综合能源系统模型;然后，基于电网直流潮流模型，通过功率传输分布因子对网损进行分摊，并对节点边际电价进行分解，分解为成本分量、损耗分量、阻塞分量3部分，得到节点边际电价的求解办法，再类比得到了节点气价和节点热价的求解办法；最后通过算例仿真对节点能价进行求解，分析得到当电网某区域发生阻塞后，该处边际价格升高，可以通过节点边际信号来促使阻塞地区用户改变用能行为，从而缓解阻塞。
2024年06期 v.57;No.327 709-716页 [查看摘要][在线阅读][下载 1289K] [下载次数：46 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 闫光磊;张慧;葛远喆;何怡刚;靳展翔;蔚腾辉;
传统小波调制策略应用于逆变器控制时存在无法准确调节输出电压相位的问题。在介绍传统小波调制策略原理基础上首次提出了改进的调幅调相小波调制策略，阐述了其基本工作原理与流程，采用2种不同的小波尺度因子取值方式解决了逆变器输出电压相位的调节问题，进一步讨论了调幅调相小波调制策略对谐波控制的可行性。在700 Hz功率器件开关频率下，将提出的调幅调相小波调制策略与传统小波调制、载波反相层叠调制、断续脉宽调制等几种策略分别应用于三电平中点箝位型逆变电路，进行了输出相电压与中点电位平衡两方面的性能对比。结果表明：尺度因子取非整数方式时，所提出的调幅调相小波调制策略在逆变器输出电压低次谐波抑制和准确控制方面有较好效果；尺度因子取整数方式时，逆变器有较高的基波电压幅值，直流侧中点电位波动同比最小。
2024年06期 v.57;No.327 717-727页 [查看摘要][在线阅读][下载 2081K] [下载次数：148 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 汪希玥;柯德平;徐箭;廖思阳;
新能源并网导则规定风电机组在故障期间需向电网注入一定的无功电流，而现有的控制策略为满足穿越性能要求，只单一考虑最大化定子侧变流器或网侧变流器（grid side converter, GSC）的无功电流输出，易加重转子电流过流与直流母线电压越限。首先分析安全范围内GSC与转子侧变流器（rotor side converter, RSC）可提供的最大可用无功功率；然后采用基于径向基函数（radial basis function, RBF）神经网络的PID(proportion-integraldifferential)自校正控制器，以恢复电压为目的，计算所需无功功率补偿的参考值；再进而综合考虑容量、控制参考值与穿越性能指标，提出一种考虑动态无功支撑的双馈风电机组协调控制策略，实现对GSC与RSC的合理无功需求分配。仿真结果表明：所提协调控制策略在双馈风力发电机（doubly-fed induction generator, DFIG）故障期间有良好的穿越性能和无功支撑效果。
2024年06期 v.57;No.327 728-737页 [查看摘要][在线阅读][下载 1491K] [下载次数：264 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 卓妙金;王鑫;安振连;
为提升双向拉伸聚丙烯(bi-axially oriented polypropylene, BOPP)膜的介电性能，在25℃、45℃和60℃下对BOPP膜进行60 min的直接氟化处理。通过直流击穿实验研究试样的直流击穿性能，采用红外光谱、X射线光电子能谱和扫描电镜表征试样的表面物化特征。直流击穿实验表明：25℃、45℃和60℃氟化使BOPP膜的直流击穿场强相对氟化前分别提高了18.35%、22.75%和14.48%。表面物化特征分析表明：直接氟化改变了BOPP膜表层的化学组成和结构，形成了随着氟化温度升高而增厚的氟化层。另外，60℃较高温度氟化使试样表面出现了明显的微裂纹。击穿性能的提升主要是由于氟化引起的界面电场或电极电荷注入的降低及氟化层对电荷进入体内的阻挡，较高温度下氟化产生的试样表面微裂纹对氟化层的电荷阻挡效应有负面影响。
2024年06期 v.57;No.327 738-745页 [查看摘要][在线阅读][下载 1264K] [下载次数：41 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 龚庆武;石孝承;王艺霖;乔卉;张豪杰;
特高压传输距离较远且工作环境复杂，容易发生故障，线路保护动作正确率不高。基于±800 kV特高压直流输电工程，将目标探测算法与特高压直流保护动作评价相结合，提出了一种基于YOLOv3算法的特高压直流保护动作评价方法。首先分析了影响线路继电保护动作行为的因素；然后构建了基于YOLOv3算法的特高压直流线路保护动作评价网络结构，开展基于PSCAD(power systems computer aided design)的特高压直流线路保护动作行为仿真，生成网络训练和测试所需的数据样本集，再利用训练样本集对评价网络进行训练；最后对该网络进行了测试。测试结果表明，该方法可以正确评价特高压直流线路保护的动作行为，具有学习能力强、速度快、精度高等优点，解决了传统人工评价人力不足的问题。
2024年06期 v.57;No.327 746-755页 [查看摘要][在线阅读][下载 1339K] [下载次数：314 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 陶顺;宋一丹;袁威;管尚书;
开关电源因其集成度高、质量轻、效率高、功耗低等优点，被广泛用作家用和工业电子设备的工作电源或控制电源。开关电源是典型电压暂降敏感设备，电压暂降会影响其供电设备的正常工作，甚至造成巨大损失。围绕提升开关电源对电压暂降的耐受能力进行了研究，以全桥式开关电源为研究对象，在深入分析其工作原理和受暂降影响机理的基础上，提出了电压暂降耐受特性预估方法以及一种成本低、实现简单的开关电源参数优化方案，即通过优化高频变压器匝数比来增大开关管占空比的调节范围，以提升开关电源对电压暂降的耐受能力；最后利用PLECS平台的仿真结果以及工程应用实例验证了所提方案的有效性和适用性。
2024年06期 v.57;No.327 756-764页 [查看摘要][在线阅读][下载 1511K] [下载次数：39 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 甘艳;黄菁雯;吴军;吕华林;陈佳;邹建明;蔡泓威;何靖萱;杜志叶;
受风电、光伏等新能源出力的不确定性因素影响，需重新对有接入新能源的新型电力系统进行概率潮流计算与静态安全稳定性分析，目前所采用的Monte-Carlo法存在计算耗时长的问题，难以运用于实际工程。为此，基于光照强度和风速概率分布特性，分别构建光伏阵列和风力发电机组的出力概率密度函数模型，采用基于Gram-Charlier级数展开的半不变量法进行概率潮流计算，实现了对含风电、光伏接入的新型电力系统的潮流计算和静态稳定分析。以IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)30标准测试模型为算例对所提算法进行验证，结果表明，所提算法在保持Monte-Carlo法高精度优点的同时还具有较高的计算速度；研究了风电和光伏渗透率对电力系统潮流和静态安全稳定性的影响，结果表明，随着渗透率的增加，潮流分布值域扩大且部分支路可能出现负值，存在功率反向传输问题，导致系统运行风险增大；探索了线路增容对降低有功功率和节点电压越限风险以及提高静态安全稳定性的效果。
2024年06期 v.57;No.327 765-772页 [查看摘要][在线阅读][下载 1347K] [下载次数：133 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 李书璇;缪书唯;
将CIR(Cox-Ingersoll-Ross)模型应用于风速仿真，提出CIR风速仿真模型和仿真时间步长可变的含风能发电系统充裕度评估方法，应用权重系数法将含风能发电系统的缺电时间期望、电量不足期望和缺电频率聚合为综合充裕度指标，并定义综合带负荷能力,用于评价风电场的容量可信度。收集实测风速样本验证CIR风速仿真模型，评估含风能IEEE-RTS(Institute of Electrical and Electronics Engineers-request to send)发电系统充裕度并计算综合带负荷能力，仿真数据表明:CIR风速仿真模型能产生仿真时间步长可变的仿真风速样本，随着仿真时间步长的改变，缺电频率变化幅度较大，但综合带负荷能力变化幅度较小，所提方法能较准确评估不同仿真时间步长下含风能发电系统充裕度。
2024年06期 v.57;No.327 773-781页 [查看摘要][在线阅读][下载 1395K] [下载次数：133 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 陆秋瑜;杨银国;陈俊生;刘洋;刘念;曹飞;李光耀;
为减少海上风电的间歇性和波动性对电网的冲击，常引入储能装置平抑其输出功率波动。考虑到采用固定混合储能组合进行容量优化研究具有局限性，提出一种考虑选型的混合储能容量配置方法，采用自回归滑动平均模型与基于概率距离的场景削减法处理海上风电的不确定性，提出一种基于小波包分解的混合储能功率分配策略；采用双循环模型将分配策略与储能选型相结合，建立储能系统经济性优化模型，以储能全寿命周期成本最低为目标，完成储能的选型和容量最优配置。以国内某海上风电场实测数据为例进行仿真，得出全钒液流电池和超级电容组成的混合储能系统为最优组合方案，且两者能够很好地发挥优势互补作用。
2024年06期 v.57;No.327 782-791页 [查看摘要][在线阅读][下载 1557K] [下载次数：456 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 卢有飞;冯国平;卢宾宾;
暴雨、台风、高温、雷电等极端天气与气象灾害可能对电力系统安全稳定运行带来极大挑战。因此，探究电网故障风险与相关要素的关联关系是提升电力安全水平的有效手段。基于模糊聚类和频繁项集关联规则挖掘算法，构建了电网故障风险要素关联分析技术流程。以广州市为例，基于电网故障维修订单数据、气象数据和台风灾害数据，在对气象和灾害数据集进行概化的基础上，探究了电网故障风险及相关要素特征间的关联规则。结果表明：高温、暴雨、大风、台风灾害等要素与电网低压故障存在关联规则，据此可提出有针对性的电网安全保障措施与建议。
2024年06期 v.57;No.327 792-797页 [查看摘要][在线阅读][下载 982K] [下载次数：191 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 邵九;傅洪全;王官健;
针对劣化绝缘子检测中电场分布法缺乏精确数值化算法判据的问题，提出结合支持向量机的复合绝缘子劣化检测方法。首先通过开展复合绝缘子轴向电场强度测量试验得到训练样本和测试样本，再利用交叉验证法完成惩罚参数与核函数的参数寻优，同时建立识别劣化绝缘子的相关支持向量机分类器模型，最终利用训练模型完成复合绝缘子的劣化识别。结果显示：基于电场分布法与支持向量机的劣化绝缘子检测方法能够有效识别复合绝缘子串中的劣化绝缘子，且识别准确率较高。
2024年06期 v.57;No.327 798-803页 [查看摘要][在线阅读][下载 1214K] [下载次数：66 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 刘金;袁晓松;任兴忠;石妤;王文郁;
随着不停电作业的快速发展，绝缘手套的使用越来越频繁，但在绝缘手套的工频耐压试验中，手套的手腕上部易出现绝缘损坏的情况。对此建立了绝缘手套工频耐压试验的仿真模型，对试验过程中水的电导率、电极大小及位置、手套内壁湿润程度、试验间隔等因素进行了分析。得出如下结论：手套内壁湿润，则电场不均匀程度增加，手套更易出现沿面闪络；在水的电导率较高时，电极大小和位置对试验影响微弱。最后，提出了利用球形电极替换圆柱状电极、保证试验中手套内壁干燥的改进方法，并将试验周期改进为基于模糊综合评价的手套绝缘状态动态周期。
2024年06期 v.57;No.327 804-811页 [查看摘要][在线阅读][下载 1184K] [下载次数：27 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 程明;翟金星;马骏;鲁丽波;金恩淑;
随着信息化时代的到来，数据驱动的机器学习已成为主流的短期电力负荷预测方法，但此类方法对数据具有很强的依赖性。为改善这一不足，提出了一种基于迁移学习的卷积神经网络（convolutional neural network,CNN）和门控循环单元（gated recurrent unit,GRU）的混合预测模型。以东北某2个地区的电力负荷数据集为例进行预测分析。结果表明，所提方法可有效提高数据稀缺情况下短期电力负荷预测的准确性和可靠性。
2024年06期 v.57;No.327 812-820页 [查看摘要][在线阅读][下载 1622K] [下载次数：421 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 杨松;邹江华;刘建;罗颜;袁晓松;谭进;
现有的一些配电网架空线路典型设计不能满足不停电作业的需求，导致部分线路无法顺利开展不停电作业。通过现场调研以及专家评估，选取了15个面向10 kV配电网架空线路不停电作业的影响因素，基于决策试验与评价实验室（decision making trial and evaluation laboratory,DEMATEL）和解释结构模型法（interpretative structural modeling method,ISM）集成方法进行层级结构的分析和影响因素的划分，最终从15个影响因素中提取了5个关键因素进行配电网不停电作业优化分析。为了满足不停电作业的技术需求，对塔头结构与间隙距离、同杆架设情况、杆塔周围环境等5个影响因素提出了相应的架空线路典型设计优化方案。最后，通过分析和应用实例检验了优化方案的普遍适用性。
2024年06期 v.57;No.327 821-828页 [查看摘要][在线阅读][下载 1153K] [下载次数：123 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 邱明明;刘超;胡正庭;
在配网不停电作业现场，利用监控视频进行作业风险管控已经得到越来越多的应用，但目前的检测主要是针对安全帽，且对背景复杂、目标部分遮挡等情况下的检测较为困难。为此，提出一种基于Openpose-CenterNet的绝缘护具检测模型。首先，利用Openpose网络对图像中的作业人员进行检测，确定作业人员的骨骼关键点；其次，利用关键点信息确定安全帽、绝缘手套、绝缘披肩及绝缘服的检测范围，再利用CenterNet网络在检测范围内进行目标检测。将该模型在绝缘防护用具图片数据集上进行训练，得到测试集的检测精度接近90%，比YOLO(you only look once)v5、CenterNet等模型提高约5%。最后将该模型封装在硬件端进行硬件现场测试，测试结果表明，在不同姿态、人数、角度的情况下，该模型均能较好地完成绝缘安全防护用具的识别，同时能标注不符合安全作业规范要求的作业人员。
2024年06期 v.57;No.327 829-836页 [查看摘要][在线阅读][下载 1307K] [下载次数：117 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 王俊波;唐琪;李国伟;
提出了一种基于高维随机矩阵和雷达图法的真空断路器健康度综合评估方法。该方法采用随机扰动法和卡尔曼滤波器对试验数据样本进行扩展，并构建高维随机矩阵；充分利用高维随机矩阵的性质，根据单环定理观测多特性参数测试数据变化，判断是否需要对真空断路器健康度进行评估；基于所提出的记忆型分离窗获取相对出厂各特性参数测试数据的平均谱半径变化趋势，将各特性参数指标统一到具有同一尺度的平均谱半径并将其作为健康度综合评估指标，以保证各特性参数对真空断路器整体健康度影响的客观性；采用平均谱半径比值绘制真空断路器健康度评估雷达图，提出了基于平均谱半径比值绝对偏差和与面积比的数学评估模型，解决了评估对象较多且各特性参数指标发展不均衡的问题。应用实例表明，该方法能准确有效地观测特性参数测试数据的实质性变化，避免人为判断的主观性和盲目性；采用平均谱半径作为真空断路器整体健康度综合评估指标，可将各特性参数对其健康度影响评估建立在同一尺度上，使得其整体健康度综合评估结果更具科学性和客观性。
2024年06期 v.57;No.327 837-845页 [查看摘要][在线阅读][下载 1119K] [下载次数：58 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 刘建;罗颜;邹江华;石妤;吴书创;
从岗位胜任力模型出发，梳理南方电网公司配网不停电作业人员培训规范、作业指导书等规程规范，构建了10 kV配网不停电作业人员综合能力评价指标体系。在指标赋权上，采用层次分析法和熵权法结合的主、客观赋权法，使指标权重更加客观准确。使用多层次模糊综合评价法对10 kV配网不停电作业人员综合能力进行评价。评价指标体系的建立可为配网不停电作业的精准培训和精益管理提供决策支持。
2024年06期 v.57;No.327 846-852页 [查看摘要][在线阅读][下载 1013K] [下载次数：165 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] 下载本期数据