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为了防止风电功率波动对电网的影响,在风电并网前根据混合储能系统控制策略使储能单元对风电功率进行吸收和补偿,保证风电平稳并网,并确保整体系统长期高效稳定运行.利用抗脉冲平均滤波法对原始风电功率进行调节,通过对比参数计算的并网参考功率得到混合储能系统吸收和补偿的总功率.基于高通滤波法和滑动平均滤波法对总功率根据频率进行分配,利用超级电容、飞轮和锂电池储能进行动态吸收和补偿,在 Simulink 软件中搭建风电场、混合储能系统和风电并网模型并进行仿真实验.结果表明,该策略可以将风电功率平抑到并网参考功率1 MW,且储能方式的实际功率与分配的参考功率的相似度均在误差允许的范围内,充分验证了该策略的合理性和可行性.
混合储能系统平抑风电功率波动抗脉冲平均滤波法滑动平均滤波法
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柔性直流输电系统保护一般基于故障后的暂态电气量进行区内外故障识别并确定是否跳闸,如何生成能够反映各种故障情况的柔直输电系统直流侧故障暂态电气量波形,是进行保护出厂测试以及阶段性检验的基础.然而,现有的 3 种故障暂态波形的获取方法存在实用性有限、经济性较差、通用性不强的缺点,并且无法结合柔直保护测试流程进行保护测试用的故障暂态波形批量生成.针对如何快速批量获取柔直保护测试用暂态波形的问题,提出基于频带能量占比的波形暂态特征稀疏频域提取方法,以能量值量化不同频率分量对波形特征的贡献度,通过高能量占比的稀疏频域减少了频域参数量,并避免了低能量占比的频率分量带来的拟合误差;提出了稀疏频域参数计算方法,以各个频率下的幅值与相位参数表征波形的暂态特征,实现故障暂态特征从物理空间至数学空间的显式映射;提出了基于深层神经网络(DNN)的系统和故障参数空间与稀疏频域参数空间的映射关系拟合方法,利用 DNN的强非线性映射能力实现两个空间的快速映射,进而实现暂态波形的快速智能批量生成.算例结果表明,生成的故障暂态波形与数字仿真波形具有暂态特征一致性.该方法提供了新的柔直输电系统暂态波形生成思路,能够显著降低波形获取的人力、物力与时间成本.
继电保护保护测试人工智能故障暂态波形柔性直流输电系统
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变压器是电力系统中的核心设备之一,而由于变压器工作环境的复杂性,在运行过程中其绝缘状态会逐渐老化,这可能会导致变压器乃至电力系统发生故障.因此,及时对变压器进行绝缘状态检测评估,是确保电力系统安全可靠运行的关键.首先,介绍了当前广泛应用于变压器绝缘状态检测评估领域的传统方法,概述了每种方法的原理、操作、影响因素和与现代算法的融合情况.其次,针对传统方法的缺陷,引出了基于建立变压器等效模型的绝缘状态检测方法,详细介绍了常用的3类变压器等效模型的建立过程,并阐述了基于公式计算和有限元仿真计算的两种模型参数计算方法.随后,针对3种变压器等效模型分别阐述了其具体应用,即现代变压器绝缘状态检测和评估方法,全面涵盖了时域和频域上的技术.相较于传统方法,现代方法基于变压器等效模型构建,具备更明确的物理意义,可量化表征变压器各部位的绝缘状态及其老化的演化过程,并对解决绝缘缺陷的对应和定位等关键问题具有突出优势.最后,对现有方法存在的局限性进行了总结,对提出更先进、更全面的变压器绝缘状态检测和评估技术进行了展望.
配电变压器绝缘检测时频域分析状态评估
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针对早期热斑(功率损失小于25％)光伏组件,分析遮挡、晶体缺陷和隐裂型热斑故障的演化机理,建立组件等效电路模型,利用检测获得的I-V特性数据,通过计算不同类型热斑的I-V特性曲线关键特征量(短路电流处斜率/开路电压处斜率、转折点处电流)和模型参数(光生电流、串联电阻和并联电阻),研究其对I-V特性的影响作用,分析获得各类热斑的模型参数变化之间的差异性规律,并针对隐裂向隐裂型热斑演化过程中的参数变化进行分析.研究结果表明:不同类型热斑故障的I-V特性关键特征量,以及模型参数,其变化规律具有较为明显的差异性,可初步实现3种热斑类型,以及隐裂和隐裂型热斑的区分判定.
光伏组件I-V特性特征提取参数计算热斑故障
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[目的]灵活深度调峰背景下,传统的定时定量吹灰方式不适应锅炉的动态工况,易造成过吹或欠吹,为此,有必要开展锅炉的受热面积灰结焦监测研究.[方法]选取某660 MW超超临界燃煤机组锅炉中低温再热器为研究对象,首先利用受热面进出口工质参数计算实际换热量,然后构建基于反向传播神经网络(back propagation neural network,BPNN)的多因素积灰结焦预测模型,最后综合利用不同时间序列的多影响因素预测模型构建锅炉受热面积灰结焦预测模型.[结果]所提模型均方根误差为5 635.33 MJ/h,平均绝对百分比误差为0.62%,明显优于传统模型.[结论]所提方法能够充分挖掘历史数据的有效信息,实现锅炉受热面积灰结焦程度的在线监测,可为锅炉智能吹灰提供数据支持.
超超临界燃煤机组反向传播神经网络(BPNN)吹灰积灰结焦在线监测受热面
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短初级直线感应电机(SPLIM)在运行过程中同时存在纵向动态端部效应与铁心饱和效应,二者相互耦合且呈非线性,导致其等效电磁参数难以通过传统解析法精确计算.为此,提出一种考虑多因素耦合影响的短初级直线感应电机等效电磁参数解析计算方法.首先,分析多因素耦合影响下短初级直线感应电机的改进等效电路;其次,建立短初级直线感应电机的一维电磁场模型和考虑铁心磁阻的磁回路,并根据安培环路定律导出包含速度因子和铁心磁导率的气隙磁密的微分方程,再通过迭代法和铁心磁化曲线计算各个位置的气隙磁密;然后,根据磁链法和等效损耗法分别计算不同工况下的励磁电感和次级电阻;最后,在 ANSYS Maxwell中建立短初级直线感应电机的瞬态场仿真模型进行对比验证.结果表明:励磁电感解析结果相较于有限元结果误差最大为 6.8％,次级电阻解析结果相较于有限元结果误差最大为 6.4％;基于所得等效参数计算的推力与试验数据吻合良好,进一步验证所提解析方法的准确性.
纵向动态端部效应铁心饱和效应等效电磁参数安培环路定律气隙磁密
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针对额定负载 380 V AC/25 A 的大功率电磁继电器,依据 GJB 1461 B—2024《大功率电磁继电器通用规范》,系统阐述了其结构设计、参数计算与多物理场仿真验证方法.设计采用"平衡力"式电磁驱动系统、4 路主触点并联布局及"空间扩增+多腔隔弧罩+充氮"复合灭弧方案,结合激光密封充氮工艺,提升了产品的动作可靠性、电弧抑制能力和环境适应性.通过电磁场、结构力学及热场的多物理场耦合仿真,验证了吸反力匹配、抗冲击振动性能及稳态温升均满足指标要求,形成了一套完整的设计—仿真—验证闭环流程,为同类高可靠性继电器的研制提供了参考.
大功率电磁继电器平衡力复合灭弧多物理场仿真
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相较传统同步调相机(synchronous condenser,SC),具有高惯量、宽转差变速运行能力的储能型双馈调相机(energy storage doubly-fed condenser,ESDFC)可提供更多有效转子储能,在频率支撑方面具有明显优势.然而,现有惯量控制方法因未考虑系统内其他机组的调频作用而难以取得理想的频率支撑效果,且无法兼顾稳态定速运行需求.为此,文中提出一种面向系统频率轨迹优化的ESDFC转速控制策略.利用并网系统频率响应模型,面向最大频率变化率和最大频率偏差两项指标构建频率轨迹优化控制传递函数;然后,推导该控制形态下的转速指令解析式,分析不同环节的频率支撑机理,并提供主要参数计算方法,以此设计实际转速控制系统;最后,在含新能源场站的仿真系统中验证该策略的可行性和有效性.
储能型双馈调相机频率轨迹优化控制转速控制频率响应特性
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[目的]电力杆塔作为输电系统的重要基础设施,其结构安全直接关系到电网的稳定运行.传统电力杆塔巡检多依赖人工目视排查与常规设备检测,存在作业效率低、高危盲区多、主观误差大、难以实现精细化识别与尺寸量化测量等问题.因此,设计一种基于YOLOv8的无人机电力杆塔识别系统.[方法]首先,构建包含多种典型杆塔类型的无人机巡检数据集(UAV-PTD),采用YOLOv8实现杆塔目标检测与关键点识别,并利用ResNet-34完成杆塔类型分类.其次,引入基于单目测距原理的参数计算模型,实现塔体关键尺寸的非接触式测量.[结果]试验结果表明,所提方法在复杂背景和多尺度目标条件下对电力杆塔目标检测、杆塔类型分类具有较高的识别精度与鲁棒性,电力杆塔识别测量误差较低.[结论]研究成果可为电力杆塔的智能巡检与状态评估提供一种高效、可靠的技术路径,具备良好的工程应用前景.
无人机巡检电力杆塔YOLOv8ResNet非接触式测量深度学习
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针对动态载荷下电力变压器绝缘垫块黏弹性特性表征不足,进而导致绕组暂态振动位移难以精确计算的问题,通过循环压缩实验对其在不同频率载荷条件下的力学响应特性进行系统研究,揭示了该材料在加载初期应变快速累积、进入稳态阶段后力学性能逐渐趋于稳定的演化规律.基于实验结果构建计及垫块超弹性、黏弹性和时变黏性系数的凯尔-沃格特串联本构模型,采用自适应差分进化算法对本构模型参数进行有效辨识.研究结果表明:所构建的本构模型能够有效表征电力变压器短路冲击过程中绝缘垫块黏性应变快速累积后趋于饱和的特征,并可模拟短路结束后应变逐渐恢复的力学响应;基于本构模型辨识参数计算得到的应力-应变曲线与垫块实验数据高度一致,决定系数R2均高于0.980.该研究可为电力变压器抗短路能力设计和运行状态精确评估提供重要的理论依据与工程参考.
本构模型超弹性黏弹性自适应差分进化算法
