Fast Fourier transform (FFT) is commonly used in engineering for harmonic analysis due to relatively low computational complexity. However, FFT make sure that the length of the data must satisfy certain conditions, such as 2/3/4 or other inter powers. Aiming at the fact that the length of the data window is a non-integer power, an improved interpolated zero-padded FFT harmonic measurement algorithm is proposed. The core of the algorithm is to transform the interpolation correction of the zero-padded FFT into the fitting correction of the spectral response based on the zero-padded window function. 5-term maximum side lobe decay speed window is used to correct the data. The proposed algorithm is suitable for any zero-padded window function and avoids to derive a modified formula. Simulation and experimental results verify the effectiveness of the algorithm in harmonic analysis.
Distribution lines are susceptible to induced lightning overvoltage and lightning accidents, the installation of lightning protection facilities on the distribution line can effectively reduce the impact of induced lightning overvoltage on the line, the conventional lightning protection facilities are installed without taking into account the topography of the line is located in the problem, resulting in poor technical economy, there is a certain degree of blindness. This paper establishes the induced lightning overvoltage calculation model in ATPDraw, simulates and analyses the level of induced lightning resistance of the line. And according to the topographic and geomorphological characteristics of Guangxi, distribution network line tower spacing, conductor type and regional minefield level, the distribution line lightning protection level is divided into A, B, C three levels, and different lightning protection schemes are used for them. Wen through the distribution line lightning protection facilities differentiation research, can effectively reduce the impact of induced lightning overvoltage on the line, improve power supply reliability, reduce operating costs, while the relevant conclusions of the study can guide the production practice, reduce the pressure of the first-line workers overhaul.
Malignant accidents caused by single-phase grounding of distribution lines in neutral grounding system via arc suppression coil occur from time to time, and reliable and selective protection technology is an effective response. The sudden change of phase current generated by single-phase grounding can detect single-phase grounding fault sensitively and reliably, but its duration is short, which can not meet the selective requirements. In this paper, the criterion of phase current mutation based on rolling algorithm is improved, and the supplementary criterion and time delay criterion for judging whether the fault still exists based on phase current mutation and then locking the zero-sequence current are proposed. The zero-sequence current variation proposed in the scheme can still correctly judge the fault under unbalanced load. In this paper, the simulation model of PSCAD single-phase grounding protection is developed, and the simulation results show that the proposed method can selectively and reliably protect single-phase grounding fault from the influence of distribution network unsymmetrical load.
In response to the national “dual carbon” development strategy, the current power grid has formed a new energy system architecture with green energy as the main body, and a large number of fans and photovoltaics have been connected to the grid, bringing unprecedented challenges to the traditional power grid relay protection. Especially, the impact of distributed photovoltaic access on the protection of the traditional distribution network is mostly stuck in the theoretical analysis stage. No relevant experimental evidence has been found. In this paper, the project team selected two typical 10kV distribution network scenarios of distributed PV connected to the grid to carry out artificial short circuit test. Through the analysis of test wave recording data, the analysis of low penetration current characteristics in the distributed PV transient process was completed, and the impact of distributed PV access on distribution network protection was quantitatively demonstrated. It is of theoretical significance to explore the adaptive boundary of protection for distributed PV grid connection.
提出一种基于电磁时间反转(EMTR)理论的电网故障定位新方法.首先讨论了EMTR技术在重大故障诊断中的适用性,利用经典的频域传输线方程,推导出解析表达式并推断故障的位置.其次讨论了所提出方法的准确性与记录故障产生的电磁暂态所采用的观测点数量的关系.然后举例说明了所提方法在时域的扩展.以一个小型同轴电缆系统为例,对实际故障进行硬模拟,验证了所提方法的有效性.最后,介绍了所提出的基于EMTR数据的故障定位方法在电磁瞬变电磁仿真案例中的应用.
电力基建安全生产过程中存在工作人员少、作业任务重、危险点多、监管困难和技术防范措施受限等客观因素,给安全生产带来了隐患.针对这些问题,提出一种基于AI视频分析及人员精确定位的反违章安全管控方法.平台采用高清网络摄像机、定位标签等传感设备作为信息采集终端,通过大数据处理、人工智能图像分析和高准确度定位手段,对现场人员的位置、身份、行为的采集、智能识别和风险预判,对违规操作、异常行为进行实时预警,实现对重点区域的日常生产、安全作业等环节进行全方位、多维度的智慧化安全管控,为生产安全提供了有效的技术保障.
油中溶解气体分析是目前变压器状态监测及故障诊断的主要手段,但气体含量易受到变压器容量、结构和故障工况等因素影响,存在一定程度的不确定性.因此,提出了一种基于模糊推理脉冲神经膜系统的变压器故障诊断方法.首先,根据油中溶解气体分析数据提取特征气体量值.其次,利用高斯型隶属函数对提取的特征气体量值进行模糊处理.在此基础上,根据故障类型所对应的模糊产生式规则,构建基于模糊推理脉冲神经膜系统的故障诊断模型.最后,利用模糊推理算法对故障诊断模型进行计算,得到每种故障类型的置信度,从而确定故障类型.实例分析结果表明,该方法能够有效地识别变压器各类型故障,具有较高的诊断正确率.
提出了一种光伏组件智能Ⅳ诊断方法,利用各类故障模拟实验采集到的电压电流数据进行预处理,绘制成Ⅳ曲线图像集.设计一种多级卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)方法,建立智能Ⅳ诊断一级模型,对Ⅳ曲线图像集进行表象识别;建立智能Ⅳ诊断二级模型,对同类表象进行识别得出故障概率.该方法可广泛应用于不同场景下的光伏逆变器扫描得到的Ⅳ曲线.最后,通过现场逆变器得到的数据验证了算法的可行性.
智能变电站间隔层设备与监控后台、远动网关机采用IEC 61850 MMS模型及协议进行通信,具有信息模型复杂、服务内容繁多,存在MMS信息量大和调试效率低等问题.提出基于MMS仿真的智能站调试技术,研究MMS数据源的通信和服务仿真,并开发MMS仿真调试系统.模拟MMS客户端对下实现对站控层设备信息的监视与查看,模拟MMS服务端对上将保护、测控信息上送至监控主站,响应主站命令,基于MMS仿真实现MMS通信异常调试、保护信息调试、调控主站对点调试和闭环自动测试.经技术实际应用表明该技术可有效提高智能变电站MMS信息调试效率,保障智能变电站按时可靠投运.
空投变压器会导致附近正在运行的变压器出现和应涌流,而和应涌流会导致出现误动作和相应的过电压、过电流现象.以单台换流变压器和应涌流原理为基础,进一步针对多台换流变压器同时投运进行研究.在研究投运换流变压器数量的基础上,分析换流变压器容量、投运时间以及线路阻抗的不同对和应涌流产生的影响,并通过改变合闸相角以及并联电阻等方式降低和应涌流.最后结合国内某实例工程,证明所提方案的切实有效性.
为了解决配电网低电压问题,针对低电压具体产生机理进行分析,差异化进行多种治理策略设计.基于目前已有的研究,在设计低电压治理策略时,对常用的三种低电压治理方案的关键技术进行梳理和分析,尤其对结构拓扑、控制策略、补偿方式和模型预测等方面进行了归纳和讨论.针对三种低电压治理方式的工程应用进行数据验证及仿真分析.最后就低电压治理方式及应用前景进行了总结和展望.
智能配电系统是在国家"双碳"战略、"十四五"规划以及"2021—2060年新型电力系统"的背景下发展起来的,与新型电力系统一样,具有清洁低碳、安全可控、灵活高效、智能友好和开放互动的特点.通过比较传统配电系统和智能配电系统的供电接线形式和通信架构模式,阐述了配电系统的能量流与信息流的传递过程,进一步阐述了智能配电系统的关键在于传感器的选取和通信的架构,更在于用户侧对信息流的需求、信息流传递目的、信息流的可视化、信息流的处理与加工等核心内容,详细拆解了智能化中低压配电柜、中低压断路器以及智能化配电系统网络基本架构等关键技术,对深入理解智能配电系统具有一定的指导意义.
准确估计锂离子电池的健康状态(State of Health,SOH)对储能系统的安全稳定运行至关重要.针对传统估计方法准确度较低的问题,提出一种基于鹈鹕优化算法和极限学习机(POA-ELM)的SOH估计方法.首先,选取充放电过程中的四个健康特征,并采用皮尔逊相关性分析来量化它们与电池SOH的相关性.然后,建立ELM模型来映射健康特征与电池SOH之间的关系.针对ELM模型中超参数寻优问题,采用POA算法进行解决.最后在NASA电池数据集上进行试验分析,并与其他经典超参数寻优算法进行了比较.实验结果表明该方法能够实现SOH的准确估计,具有较高的估计准确度,估计误差稳定在2％以内.
研究考虑储能寿命损耗下的多分布式光储柴协同优化,构造光伏高渗透的光储柴微电网系统,在满足跟踪参考负荷功率曲线的基础上考虑混合储能电池寿命折损的影响.为混合储能电池建立分段线性化的储能寿命损耗模型,并加入到优化目标函数中,通过模型预测控制算法实现光储柴微电网优化调度.最后通过雨流计数法对混合储能电池的寿命进行分析,结果表明优化后混合储能电池的寿命均得到有效提升.
结合居住建筑装配式装修设计,具体介绍其中电气设计部分.首先描述了装配式装修与传统装修在电气管线预埋方面的区别.其次较详细地阐述了装配式装修的电气设计,其中主要包括智能家居设置、电气设备选择和管线敷设这几个方面.在智能家居设置方面侧重介绍了和节能有关的内容;在电气设备选择方面对无线动能开关、插座面板的选择进行了描述;在管线敷设方面分别对户内和公区走廊管线分别进行了讲解.最后总结了居住建筑中装配式装修电气设计的优势.
导线覆冰是架空电力线路的主要自然荷载之一,由于典型微地形的影响造成局部地区的气象要素突变,在冬季形成严重的覆冰过载现象,导致线路跳闸、受损甚至倒塔,威胁电网的安全运行.以毕节市为例,研究提取区域易覆冰微地形方法,收集历史覆冰观测样本,采用随机森林(Random Forest,RF)和梯度提升树(Gradient Boosting Decision Tree,GBDT)机器学习模型,分析不同易覆冰微地形区输电线路的覆冰影响因子.
针对低压配电网台区线损数据统计难度大、线损率计算结果准确度低的现状,提出一种低压配电网台区线损率计算方法.以平均电流法理论线损计算方法为基础,确定用于训练模型的特征,依托电网状态监测系统、数据统计平台,提取模型样本数据并建立数据集,通过以LightGBM为框架的梯度提升算法训练机器学习模型,并将训练得到的模型用于低压配电网台区线损率估算.采用某地区内台区线损率数据对模型进行验证,实验结果表明,运用LightGBM算法训练的模型可实现对低压配电网台区理论线损率的拟合估算,且模型具有较强的泛化能力,测试集平均绝对误差为0.78,均方误差为1.35,决定系数为0.52.与目前常用的回归算法模型相比,可有效提升计算结果准确度及拟合效果.
在电力系统中,交流电窜入变电站直流系统往往具有严重的破坏性.针对母线对地电容和交流串扰电压难以测量的问题,提出一种新型的测量方法——故障二次重构法,即通过向变电站直流系统母线投切两个大小不同的电容元件,构造一个新的电路,根据测量投切电容上的电流信号求出母线对地电容和交直流电缆间的绝缘电阻,进一步求出交流串扰电压.最后通过实验仿真验证了方案的可行性.
开展综合能源服务,符合国家倡导的节能、清洁和高效的能源发展战略.然而,目前对综合能源服务的研究与实践多集中在高耗能企业、公共建筑、商业建筑和办公建筑等领域.针对园区能源结构体系的特点,结合近年来综合能源服务的研究成果,分析当前园区中能源体系存在的问题,提出了一种面向园区的综合能源服务解决方案.采用提高能源利用效率、建立智慧能源监控系统和制定事故应急处理措施等方式,以徐州凤凰湾电子信息产业园为例,对园区综合能源服务的实际应用效果展开讨论.结果表明,面向园区的综合能源服务模式可以为园区提供稳定可靠的能源供应,降低园区能源系统开支,具有良好的经济效益与社会效益.
近年来,大规模新能源集中接入电网,对送端电力系统稳定性产生重要影响.针对含双馈风电机组接入的送端电力系统功角稳定问题展开研究,通过搭建两区仿真系统建立数学模型,基于风电机组的等效外特性和等面积定则确定双馈风电机组并网对系统暂态功角稳定性分析的理论方法,并从风电渗透率及风机接入位置两个方面剖析了影响功角稳定性的因素.最后,以极限切除时间和极限切除角为评价指标,通过仿真算例验证了理论分析的准确性.
