轨道交通指挥中心的雷电电磁屏蔽设计
在轨道交通指挥中心的防雷设计中,雷电电磁屏蔽设计是一个非常重要然而又容易被忽略的问题。从工程实际出发,对产生雷电电磁脉冲的两种情况分别进行分析,通过计算得出可供设计人员参考、使用的《屏蔽效能计算表》。同时进一步分析了“安全距离”对于屏蔽设计的影响,进而提出轨道交通指挥中心电磁屏蔽设计的具体解决方案。
在轨道交通指挥中心的防雷设计中,雷电电磁屏蔽设计是一个非常重要然而又容易被忽略的问题。从工程实际出发,对产生雷电电磁脉冲的两种情况分别进行分析,通过计算得出可供设计人员参考、使用的《屏蔽效能计算表》。同时进一步分析了“安全距离”对于屏蔽设计的影响,进而提出轨道交通指挥中心电磁屏蔽设计的具体解决方案。
根据电力设备资产全生命管理的数据安全需求,提出采用SM7算法对电力设备资产管理系统进行信息安全防护。国密SM7算法是国家密码管理局专门为RFID电子标签设计的商用密码对称算法,密钥长度为128 bit,安全性能优于其他RFID算法。RFID电子标签认证过程采用3次数据传输的鉴别方法,即“双向认证”或“三重认证”流程,RFID电子标签的SM7算法模块支持加密和解密功能,在认证过程中采用SM7算法来完成认证数据的加解密以实现电力系统与电力设备间的认证。采用国密SM7算法对电力设备…
由于变压器绝缘老化过程非常复杂,对其还需从多种角度进行深入研究。文章通过研究变压器的油中溶解气体色谱数据,进一步探索变压器的绝缘老化特性。由于变压器油色谱数据易包含异常干扰数据,这将影响到后续对变压器绝缘老化机理的研究,因此采用一种基于迭代检验算法的异常数据清洗方法来有效识别并修正油色谱原始数据中的异常数据。然后将变压器绝缘老化过程分为10个阶段,从阶段1~阶段10,其老化程度不断加深。采用混沌分析方法提取出各绝缘老化阶段下,变压器油色谱数据的混沌特征量,深入研究了变压器油色…
传统空间电压矢量脉冲宽度调制(SVPWM)算法存在算法结构复杂以及运算量大等问题,提出了一种基于120°坐标系下的新型SVPWM算法。该算法通过坐标变换得到空间电压矢量在120°坐标系下的坐标,经过简单的四则运算和逻辑判断,就能够快速准确地得到电压空间矢量所在的扇区和基本矢量的作用时间。仿真及实验结果表明,该算法具有结构简单、程序执行周期短和占用内存小等特点,从而能有效减小SVPWM算法对控制器运算性能的要求。
杆塔接地性能决定输电线路的耐雷水平,腐蚀导致接地极断裂,长度减少。为了研究频率响应法在接地极长度诊断中的可行性,研究接地极长度对其接地阻抗频谱特性的影响。搭建三种常见结构接地极的仿真模型,运用CDEGS软件仿真得到不同电源频率下接地极的接地阻抗;通过分析阻抗模和阻抗角的频谱响应曲线,找出不同结构下长度对接地阻抗的共同影响规律;通过实验对该规律进行验证。频率较低时,接地极长度对阻抗模值有较大的影响;频率升高后,不同长度接地极的阻抗模值逐渐相同,而阻抗角有较大的差异;随着频率进一…
扩展卡尔曼滤波算法常被用来进行电池荷电状态(State of Charge,SOC)估计。该方法以等效电路模型为基础,因此模型准确度对于估计结果起到了非常关键的作用。随着电池的使用,电池老化加剧,内阻增大,模型准确度降低。通过实验考察了内阻老化对SOC估计算法的影响,并提出了一种修正方案。测试结果显示,该方法在电池寿命周期内具有较高的估计准确度。
为实现风力发电机的单位功率因数运行,提出了一种基于双静止坐标系的控制方法,分别在αβ坐标系和超前αβ坐标系90°的两相双静止坐标系下对风力发电机的输出电压进行Clarke变换,并将变换后的各轴分量经处理后进行叠加,由此获得风力发电机运行在单位功率因数输出模式对应的整流器参考指令。在该控制策略下,风力发电机的输出电压与输出电流的相位相反,实现单位功率因数发电运行。该方法避免了传统方法中锁相环的复杂运算过程,实现方法简单,响应速度快。最后通过仿真和实验验证了所提方法的有效性。
频谱分片弹性光网络(SLICE)这种新的网络架构面世以来受到了国内外极大的关注和研究,这种新的光网络体系架构在很大程度上相对于WDM网络有很大的改变。除了提供正常波长业务通道,还可以对子波长业务和超波长业务进行交换、汇聚等操作,满足了不同波长业务的请求,在很大程度上改善了WDM网络中因为固定波长导致资源利用率低的问题。除了SLICE光网络概念,研究人员还提出了另外一种网络架构,即可编程光网络架构。这种光网络架构采用正交频分(OFDM)多址接入技术实现链路虚拟化。相比于传统的时…
宝鸡换流站交直流系统的实际设备参数和运行状况,由于在传统电网换相换高压直流输电系统中,换流站的换流过程需要消耗大量的无功功率,合理的无功补偿至关重要。介绍了交直流系统的等效模型,分析了换流站无功消耗及分组的计算方法,论述了换流器无功补偿的原则,并采用PSCAD分别对换流站的稳态运行情况和无功补偿装置投入对换流母线电压的影响情况进行了仿真,验证了模型的正确性以及分组投入的可行性,为进一步研究交、直流系统的相互影响奠定基础。
随着新能源并网容量不断增加,弃风弃光现象普遍出现。以消纳高风光渗透率地区大规模新能源为目的,将高耗能负荷作为可控对象,可以实现联合调峰。分析了典型高耗能负荷的控制特性,考虑了联络线的调节能力,提出了基于负荷控制的调峰方案;该方案建立的数学模型为混合整数非线性模型,选择Cplex求解器进行求解。结合工程实际算例进行仿真分析,验证了在不同联络线波动范围下负荷控制参与调峰的经济价值及对新能源的消纳作用。
由于气象、地址灾害的不确定性,增加了应急抗灾过程的复杂性。建立了包含三个状态的全过程模型,为配电网快速复电提供了有力支撑。第一阶段为正常运行状态,实时监测电网防灾调度系统的数据,并引入复杂网络理论用以评估网架的脆弱性;第二阶段为预警状态,包含孤岛划分、匹配抢修小队与故障任务并制定抢修小队的预算与出发时间,制定灾前分配预案;第三阶段为故障抢修复电阶段,根据不同的复电需求建立协同的抢修复电模型。通过IEEE69节点系统进行算例仿真,验证了该策略的可行性。
随着电网设备规模日益扩大,利用智能机器人巡视变电站设备的技术得以广泛应用。而优化变电站设备巡视路径是降低智能巡视机器人能耗,提高机器人工作效率的有效手段。提出了一种改进粒子群算法,通过引进进化变异粒子个体,并且对惯性权重进行自适应调整,实现了粒子种群的动态更新。既解决了传统算法的早期容易收敛于局部最优解的问题,又能在运算的后期快速求得全局最优解,提高计算速度,并通过Matlab仿真应用于优化某500kV变电站设备巡视路径,计算结果证明了该算法能高效求得最优路径。
物联网技术通过大规模传感器协同和信息通信网络,大幅提升电网设备状态感知水平。开展了LoRa低功耗广域物联通信技术在架空线路状态感知中的应用研究,提出基于LoRa的架空线路低功耗广域物联通信三层网络架构,分析多跳组网过程和加密过程,提出基于LoRa的架空线路小型化状态感知装置设计方案,列举两个基于LoRa的架空线路物联网感知技术实际应用场景,为电力设备物联网技术推广应用提供指导。
随着可再生能源并网需求越来越大,可再生能源的接入給电网运行模拟仿真带来了很多挑战。提出了一种基于可再生能源可信容量的电网运行模拟仿真模型,该模型以系统发电成本最小为目标、基于风光出力模型、风光合成可信容量及网络安全约束,建立日运行模拟模型,并通过粒子群算法求解。同时,针对当前可再生能源入网研究多侧重于理论方面,开发了基于C++及QT可视化界面软件的可再生能源接入电网精细化运行模拟仿真软件。最后,以新疆南部典型日负荷及风光数据为例进行了仿真验证。结果表明,可再生能源接入电网精细…
在考虑光伏电源注入谐波幅值随机性的基础之上,采用机会约束规划来计算分布式光伏电源的极限接入容量。以接入光伏容量最大化为目标函数,节点电压偏差和单次谐波电压畸变率为确定性约束条件,电压总谐波畸变率为机会约束条件,建立光伏极限接入容量计算模型。运用粒子群优化算法对模型进行求解,基于拉丁超立方采样的谐波概率潮流计算结果检验机会约束条件,最后在IEEE34节点系统通过与确定性规划作比较,验证了所提方法的有效性,为光伏电源接入规划提供了理论依据。
针对现在新能源发电领域的双馈风力发电机高频谐振问题展开研究。首先,通过分析双馈风力发电机的两个变流器控制策略,可以得到变流器的阻抗模型。其次,分析各类补偿形式的电网的频率响应曲线,确定能够发生谐振的并联补偿电网拓扑结构。然后,通过绘制双馈感应发电机与并联补偿电网的阻抗Bode图,当两系统的幅值响应交点所对应的相位裕度在180°时,会发生谐振。最终,在PSCAD中搭建仿真模型进行验证,仿真结果验证了双馈风力发电机的高频谐振机理分析的合理性和有效性。
研究了智能变电站保护等装置过程层组网的一种新模式——基于HSR(High-availability Seamless Redundancy)的过程组网,阐述了智能站过程层间隔内设备支持HSR技术,组成HSR环网的技术方案,以及跨间隔的设备通过使用HSR交换机实现数据交互的方案。针对影响智能变电站继电保护跨间隔数据同步的问题,提出了一种基于HSR的智能变电站数据延时可测方法,间隔内SV报文通过一定的延时补偿,摆脱对时钟的依赖。最后对基于HSR的过程层组网方案的技术优势及未来的适…
便携式继电保护试验电源,作为电网集中式供电试验电源的重要补充,不仅能够提供稳定高效的直流电源,同时满足各类小型分散试验现场作业要求。根据继电保护装置负载特性要求,提出一种能够承受瞬时功率的试验电源系统方案,并进行分模块介绍和数据测试,具有一定的工程实用价值。
为了避免变分模态分解(Variational Mode decomposition,VMD)过程中人为设定分量个数k值对故障行波信号分解不足或过剩造成的故障定位不精确,提出一种参数交替优化VMD的行波故障定位方法。首先,采用参数交替优化VMD的方法,得出更加合理的k值和α值。其次,根据Teager能量算子(Teager Energy Operator,TEO)对单分量信号解调速度快、准确度高的优点,将改进VMD与TEO相结合应用到高压输电线路故障行波检测,仿真验证该检测方法在…
相比于传统L滤波器,LCL滤波器通过使用较小的电感元件,能够有效减少开关谐波及保证低电流总谐波失真。然而,由LCL滤波器引入的额外极点易引起系统谐振,从而导致系统不稳定。为处理以上矛盾,依据李雅普诺夫理论构建一个反馈稳定器,将其引入控制系统,并利用Matlab的Simulink工具箱对相应模型进行仿真。仿真结果表明,该稳定器引入PWM整流器后,系统谐振得到有效抑制,谐波含量明显减少,系统稳定性提高。