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电网技术

基于FLAC~(3D)的硬岩地质输电线路岩石嵌固基础抗拔性能数值模拟研究

段子靖;牛格图;李铎;张鑫;满银;

针对采用真型试验分析岩石嵌固基础的承载性能成本高、试验场地受限等问题,运用有限差分程序FLAC~(3D),通过数值模拟反分析确定硬岩的岩体力学参数取值,对硬岩条件下坛子型岩石嵌固基础和掏挖型岩石嵌固基础进行数值模拟分析,得出了不同埋深的岩石嵌固基础的上拔荷载-位移曲线、破坏模式和承载性能。结果表明,硬岩条件下掏挖型岩石嵌固基础具有更好的承载性能。

2024 年 06 期 v.42 ;
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新能源

基于模糊PI控制的飞轮储能分阶段并网启动控制策略分析

郑博文;任正;王新宇;陈财福;王俊芳;张爽;赵振宇;

针对飞轮储能传统的永磁同步电机变频调速控制方法启动过程中存在的功率期望值与实际值存在误差、电磁功率升高造成系统内部干扰、控制参数整定难度较大等问题,以经典矢量控制策略为基础,通过分阶段切换控制目标和参考值,将模糊控制技术与PI控制器相结合,提出了基于模糊PID控制的飞轮储能分阶段并网启动控制方法,并基于MATLAB/Simulink建立飞轮储能并网启动仿真模型。仿真结果表明,在飞轮电机启动过程、负载转矩给定过程、转速指令突变过程中,PI控制器参数能够实现自整定,飞轮电机的电磁转矩与转速调节时间明显缩短,调节速度能够提升近50%,各阶段直流母线电压能够保持恒定,波动较小,保证变流器稳定运行,提出的控制方法能够解决由于控制目标切换带来的参数整定困难问题,提升控制系统的动态性能。

2024 年 06 期 v.42 ; 国家电网公司科技项目“新型储能-发电联合系统主动支撑电网调控技术与低碳决策研究”(5100-202199535A-0-5-ZN)
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电网技术

一种面向DGA不平衡数据的变压器缺陷识别方法

刘学芳;温欣;李昂;窦冰杰;胡学超;李浩铭;

针对变压器缺陷样本存在不平衡性,现有诊断方法适用性不足的问题,提出一种面向油中溶解气体分析(Dissolved Gas Analysis,DGA)不平衡数据的变压器缺陷识别方法。首先,基于内蒙古西部地区部分电厂送检油样的DGA分析,重新划分5种变压器状态类型,并通过增加状态特征增大其差距;然后,构建综合考虑检测气体含量、无编码比值、三比值的输入特征,对智能诊断模型进行训练和测试;最后,选用改进动态多种群粒子群优化算法优化极限学习机神经网络参数,通过对未定义类型样本进行分析,验证方法的有效性。结果表明,本方法适用于DGA不平衡数据集,能够对变压器运行状态及缺陷进行准确识别。

2024 年 06 期 v.42 ; 内蒙古自治区自然科学基金项目“变压器油复合抗氧化剂的筛选及其电化学检测方法研究”(2021BS05005); 内蒙古电力科学研究院青年科技人员支持计划项目“蒙西地区充油变压器运行状态智能监测及预警技术研究”(QK-2024-1-02)
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电网技术

220 kV城市长电缆线路护层环流及抑制措施研究

李炬添;李志宇;林睿;金作林;张振;陈小月;

针对高压电缆金属护层电压不平衡引起护层环流超限,影响城市电网安全稳定运行,导致电缆线路报警停运的问题,对220 kV城市长电缆线路交叉互联单元中不均匀分段、不同三相轴间距以及混合排列所导致的护层环流进行分析计算,引入不均匀分段系数评价不均匀分段程度对护层环流的影响,并进行工程实例验证。结果表明,仿真模型和计算结果准确性良好;单回路和双回路下,护层环流大小与不均匀分段系数成正比;均匀分段下,同一组交叉互联单元中采用不同轴间距或混合排列方式会导致护层环流增大。提出利用不同轴间距抑制不均匀分段下环流的方法,如通过较短段采用较大轴间距、较长段采用较小轴间距来减小护层环流。

2024 年 06 期 v.42 ; 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司科技标准化项目“近海深水区海上风电电气关键技术研究”(EV05011W)
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电网技术

态势感知在新型电力系统中的应用

李中亮;谢波林;李中明;

介绍了态势感知技术的发展历程和总体架构,从态势提取、态势评估和态势预测方面分析了该技术在军事、网络领域中的应用情况。同时,针对新型电力系统提出了由设备安全、人身安全和系统安全构成的态势感知体系,对监控可视化技术、电网透明化感知、社会物理系统的应用情况及相关模型进行了综述,并指出了态势感知在未来电力系统中发展方向,如实现电力系统运行状态实时辨识,提高电力系统风险预测准确性,结合可视化技术展现电力系统运行状态等。

2024 年 06 期 v.42 ; 国家自然科学基金项目“低压配电网拓扑智能辨识的模型及其灰数据影响机理研究”(52177085)
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发电技术

纳米Fe-Al/Cr_3C_2复合涂层高温腐蚀动力学曲线拟合方程研究

刘晓明;杨静;马文;

针对内蒙古地区电力设备材料腐蚀情况较为严重的问题,提出利用抗腐蚀性能优异的纳米复合涂层作为设备安全稳定运行的重要技术保证。制备纳米金属间化合物Fe-Al/Cr_3C_2复合涂层并测试其抗高温腐蚀性能,对不同类型高温腐蚀动力学曲线拟合方程进行对比研究并优选最佳拟合方程类型。自主研发的造粒系统,可成功地对具有高活性的纳米Fe粉、纳米Al粉、纳米Cr_3C_2粉组成的复合喷涂粉体进行团聚处理;采用微米纳米喷涂材料互掺的方式,组合产生5组复合喷涂材料并利用高速热喷涂方法制备出复合涂层,对其腐蚀动力学曲线进行拟合分析并推导出复合涂层的腐蚀速率方程。结果表明:采用微米、纳米喷涂材料按照质量百分比掺加的方法有助于评价纳米涂层的高温腐蚀性能,纳米Fe-Al/Cr_3C_2复合涂层的抗高温腐蚀性能显著高于其他Fe-Al/Cr_3C_2复合涂层,幂函数方程更适合纳米复合涂层腐蚀动力学曲线的拟合,其导数方程可推算出各复合涂层的腐蚀速率。

2024 年 06 期 v.42 ; 内蒙古电力集团(有限)责任公司内蒙古电力科学研究院分公司科技项目“纳米功能涂层在线路材料表面制备及性能研究”(2023-ZC-1-02)
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电网技术

基于AHP-K-Means-LSTM模型的短期电力负荷预测研究

章家栋;张永庆;陈修鹏;单偶双;张巍巍;

为进一步提升预测效果,从权重和聚类的维度考虑,提出了一种AHP-K-Means-LSTM组合模型的短期负荷预测方法,首先,利用层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)计算出影响负荷预测的因素权重,结合改进K-Means(K均值)聚类算法选取样本中效果最好的一组聚类结果,然后,将该样本代入到长短期记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)神经网络模型中进行训练,将输出结果与真实负荷进行对比分析。以辽宁省沈阳地区2022年电力负荷数据集为例进行仿真实验验证,结果表明,所提方法在不同季节的工作日和节假日中的负荷预测精度较其他预测方法均有所提升。

2024 年 06 期 v.42 ; 国网辽宁省电力有限公司科技项目“基于大数据分析的用电负荷结构特征及稳定性态势感知技术研究”(2024YF-02)
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新能源

小容量光伏发电系统接入配电网的电压特性分析

于雷;饶磊;向官腾;谭静;黄元

针对配电网接入大量分布式光伏发电系统导致配电网输电线路电压分布出现变化,甚至出现过电压越限现象,严重情况下会导致配电网供电可靠性、稳定性、安全性降低等问题,采用数学建模方法研究了光伏发电系统高渗透配电网的输电线路电压分布与光伏发电系统装机容量、装机地点之间的关系,并采用搭建算例方法进行了论证分析。结果表明,光伏发电系统的装机地点之后的输电线路可能出现电压越限现象,装机容量较大时,也会发生电压越限。

2024 年 06 期 ;
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电网技术

态势感知在新型电力系统中的应用

李中亮1;谢波林2;李中明3

介绍了态势感知技术的发展历程和总体架构,从态势提取、态势评估和态势预测方面分析了该技术在军事、网络领域中的应用情况。同时,针对新型电力系统提出了由设备安全、人身安全和系统安全构成的态势感知体系,对监控可视化技术、电网透明化感知、社会物理系统的应用情况及相关模型进行了综述,并指出了态势感知在未来电力系统中发展方向,如实现电力系统运行状态实时辨识,提高电力系统风险预测准确性,结合可视化技术展现电力系统运行状态等。

2024 年 06 期 ; 国家自然科学基金项目“低压配电网拓扑智能辨识的模型及其灰数据影响机理研究”(52177085)
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电网技术

220 kV城市长电缆线路护层环流及抑制措施研究

李炬添1;李志宇2;林睿1;金作林3;张振1;陈小月4

针对高压电缆金属护层电压不平衡引起护层环流超限,影响城市电网安全稳定运行,导致电缆线路报警停运的问题,对220 kV城市长电缆线路交叉互联单元中不均匀分段、不同三相轴间距以及混合排列所导致的护层环流进行分析计算,引入不均匀分段系数评价不均匀分段程度对护层环流的影响,并进行工程实例验证。结果表明,仿真模型和计算结果准确性良好;单回路和双回路下,护层环流大小与不均匀分段系数成正比;均匀分段下,同一组交叉互联单元中采用不同轴间距或混合排列方式会导致护层环流增大。提出利用不同轴间距抑制不均匀分段下环流的方法,如通过较短段采用较大轴间距、较长段采用较小轴间距来减小护层环流。

2024 年 06 期 ; 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司科技标准化项目“近海深水区海上风电电气关键技术研究”(EV05011W)
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