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2018年 37卷 9期
刊出日期:2018-09-23

论文报告
新技术应用
目次
 
       论文报告
1 基于损耗分离理论的非正弦激励磁心损耗计算方法研究
刘任, 李琳
精确且快速预估非正弦激励下的磁心损耗,对电力电子装置内部磁性元件的优化设计至关重要。本文分别从求解精度、模型参数提取复杂度两方面,评价了3种基于损耗分离理论的非正弦激励磁心损耗算法,以此筛选出其中综合性能最优的算法。首先从损耗分离的基本理论、利用傅里叶分解求解频域损耗,以及基于时域的观点计算非线性损耗等方面,对3种损耗算法进行了剖析。其次,推导了各算法在三角波、方波激励下的损耗解析计算公式,并通过实验测量了硅钢、非晶及纳米晶磁心的损耗。最后,比较了它们的计算精度和模型参数提取的特点及复杂程度。结果表明,时域损耗算法的求解精度最高,且与其他两种频域损耗算法相比,该时域算法的模型参数提取复杂度较低,是综合性能最优的非正弦激励磁心损耗算法,建议在磁性元器件优化设计等领域选用该算法求解非正弦激励下的磁心损耗。
2018 Vol. 37 (9): 1-9 [摘要] ( 16 ) HTML (1 KB)  PDF (1010 KB)  ( 45 )
10 基于P21C-M1模型交直流混合激励下杂散损耗的研究
赵志刚, 刘佳, 郭莹, 尹赛宁, 杨凯
本文针对电力变压器漏磁场引起的杂散损耗问题,基于TEAM PROBLEM21基准族中的P21C-M1实验模型,考察了交直流混合激励条件下,导磁钢板及取向电工钢叠片内的磁通分布及杂散损耗。通过计算杂散损耗的传统方法,从交直流混合激励和交流单独激励下的负载总损耗中分别分离出磁屏蔽的杂散损耗值,从而得到直流分量对磁屏蔽损耗的影响规律,即直流电流分量引起了磁屏蔽杂散损耗的增加。通过精细建模仿真计算出磁屏蔽的杂散损耗,与测量结果进行对比,验证了本文方法的有效性与正确性。
2018 Vol. 37 (9): 10-16 [摘要] ( 14 ) HTML (1 KB)  PDF (1555 KB)  ( 38 )
17 大型电力变压器电工钢片磁特性研究
孔庆奕, 容烨, 李艳超, 程志光, 张辉, 安飞
利用爱泼斯坦方圈测试系统,首先针对变压器制造厂商常用国内外取向硅钢片磁性能和损耗曲线进行测量和对比分析。其次,对比分析了电工钢片退火前后磁性能数据和损耗数据,目的是研究退火对电工钢片磁性能的影响。然后,考察长期运行条件下硅钢片磁特性的变化情况。最后,针对标准外不同频率和温度影响下的电工钢片磁特性进行了测量。本次测量获得的取向硅钢片磁性能数据对取向硅钢片磁性能模拟技术及变压器铁心设计、制造等方面研究具有重要意义。
2018 Vol. 37 (9): 17-23 [摘要] ( 12 ) HTML (1 KB)  PDF (1438 KB)  ( 12 )
24 基于等效电路模型的串联电池组不一致分布特征仿真分析
隋欣, 张晓虎, 陈永翀, 刘丹丹, 李佳娜, 韩越
车载和电池储能系统中,为了获得高功率需要将单体电池串联后成组运行,但不一致问题的存在会使电池容易遭受过充和过放,缩短电池寿命甚至造成安全隐患。本文针对磷酸铁锂串联电池组,通过预报误差法辨识出模型参数,建立准确的一阶等效电路模型,仿真分析电池内阻和极化电压等内部参数。将影响电池不一致的因素分为电池本体参数差异和运行条件差异,其中本体参数包括初始SOC和最大可用容量,运行条件包括放电倍率和放电截止电压。在不同本体参数和运行条件的影响下,将端电压差异分解为开路电压差异、极化电压差异和欧姆压降差异,然后基于串联等效电路仿真分析端电压不一致的具体构成,最后采用基于SOC一致的均衡策略探究均衡条件下电池组电压不一致的分布特点。
2018 Vol. 37 (9): 24-32 [摘要] ( 16 ) HTML (1 KB)  PDF (1235 KB)  ( 11 )
33 基于元胞自动机的电力信息物理系统连锁故障仿真分析
杨嘉湜, 黄林, 刘捷, 宋航, 刘俊勇, 刘友波
基于复杂型元胞自动机原理,对电力信息物理系统(CPS)连锁故障特征进行初步分析,将电力物理元件与信息网络元件元胞化,分别建立物理元胞自动机模型和信息元胞自动机模型。在不考虑复杂链路流量平衡约束条件以及信息元胞具体故障事故的情况下,采用元胞的安全漏洞利用难度系数、风险传递概率、跨空间故障传播概率等建立电力CPS连锁故障模型。通过搭建30节点电网所对应的信息网链路拓扑,采用一对一耦合关系对该CPS模型进行仿真,最终输出相应时刻电力系统的故障规模以及可视化的故障分布。最后对比分析在不同初始故障、故障持续时间、CPS耦合强度、信息元胞自愈系数的场景下的故障概率、故障规模以及故障扩散速率,以此对电力CPS的故障预防、诊断提供可行性建议。
2018 Vol. 37 (9): 33-41 [摘要] ( 12 ) HTML (1 KB)  PDF (1204 KB)  ( 11 )
42 考虑光伏和电动汽车不确定性的配电网鲁棒经济调度
卢艺, 梁俊文, 程韧俐, 卢苑, 林舜江, 刘明波
随着光伏等间歇性能源发电和电动汽车等随机负荷的大量接入,配电网运行调度中的不确定性因素增大,面临着更大挑战。本文首先建立了光伏电站出力和电动汽车充电站负荷的不确定波动特性模型,运用鲁棒优化的思想考虑配电网调度面临的不确定性因素,以网络损耗费用最大为极端场景,以极端场景下配电网总运行成本最小为目标函数,建立配电网鲁棒经济调度的Min-Max优化模型。通过采用Benders分解算法将Min-Max优化问题分解为主问题和子问题进行交替迭代求解,得到对于节点功率不确定波动具有鲁棒性的配电网经济调度方案。最后,以IEEE33节点系统为例进行仿真分析,并与确定性优化调度方法和场景法进行对比,仿真结果验证了所提出的鲁棒经济调度模型和求解算法的正确性和高效性。
2018 Vol. 37 (9): 42-50 [摘要] ( 11 ) HTML (1 KB)  PDF (1133 KB)  ( 15 )
51 计及储能和用户需求响应的并网型微网优化调度模型
李盛伟, 李鹏飞, 白星振, 葛磊蛟
为实现并网型微网优化经济运行,计及用户需求响应和储能系统的有效配合,提出了一种并网型微网优化调度模型。在所构建的优化模型中,除考虑需求响应和储能系统之外,还将分布式发电系统、从电网购电和用户的用电满意度等进行考虑,达到了在保证供电质量的前提下,减少微网操作成本的目的。并选用改进的遗传粒子群算法,对优化调度模型进行求解。最后,通过MATLAB仿真,验证模型及算法的有效性,并对四个方案进行对比分析,结果表明需求响应和储能系统在本文所提出的模型中,能起到有效减少操作成本的作用。
2018 Vol. 37 (9): 51-58 [摘要] ( 12 ) HTML (1 KB)  PDF (951 KB)  ( 11 )
59 基于图论和OBDD的含分布式电源配电网故障恢复算法
缪辉, 丁晓群, 叶晨晖, 张小龙
为快速确定含分布式电源(DG)配电网故障恢复的最优方案,首先,提出了基于改进Bellman-Ford算法的含多DG配电网孤岛划分图论模型,该模型综合考虑DG发电成本、网损及负荷优先级确定孤岛范围,转换为孤岛运行以提高重要负荷的供电可靠性。然后将DG孤岛外故障恢复问题转化为约束满足的布尔型决策问题的三步法:①根据节点类型将节点按位编码分区枚举生成初始解空间;②定义电源约束、负荷损失约束和辐射状约束的布尔函数,合成为OBDD模型减少解空间中解数量;③对解空间中的解逐一进行校验、寻优切负荷及排序,稳定获得系统故障恢复的全局最优解。最后通过IEEE33节点系统和某地区实际配电网验证了该算法的有效性。
2018 Vol. 37 (9): 59-66 [摘要] ( 13 ) HTML (1 KB)  PDF (992 KB)  ( 9 )
67 基于广义最小二乘的风力机风速-功率曲线拟合方法研究
韩文卓, 王方雨, 戈志华
针对传统风速-功率拟合方法可能病态无解和拟合次数固定的缺陷,提出广义最小二乘自适应原理。此外,利用统计学原理,提出了适应于大型风电场风速-功率建模的风力机拟合数据序列产生方法,并根据风力机风速-功率数据数量级范围广的特点,采用数据重构原理,提高广义最小二乘的收敛性;最后给出了广义最小二乘应用于风力机风速-功率拟合的适应性分析,得出该方法具有很好适应能力的结论。经仿真验证,所提方法能够极大提高风力机风速-功率模型的拟合精度。
2018 Vol. 37 (9): 67-73 [摘要] ( 13 ) HTML (1 KB)  PDF (969 KB)  ( 9 )
       新技术应用
74 基于振动信号统计特性的变压器绕组状态监测
陈沛龙,刘君,马晓红,王丰华,张迅,胡兴海,许逵, 黄军凯,曾鹏,田承越
运行中的变压器振动信号与其绕组状态密切相关,为深入挖掘变压器振动信号的变化规律,实现绕组状态的准确监测,本文从在运变压器的振动监测信号特性出发,通过对预处理后的变压器振动信号进行系统聚类,得到了变压器绕组振动特征曲线,进而根据变压器振动信号的统计特性即T2控制图对绕组状态进行监测分析。对某500kV变压器振动在线监测信号的分析结果表明,所提出的系统聚类方法能够有效地提取变压器振动信号的特征,依据振动信号的T2控制图可以准确地判断变压器的绕组状态。研究结果可为基于振动信号的变压器绕组状态监测提供重要依据。
2018 Vol. 37 (9): 74-80 [摘要] ( 10 ) HTML (1 KB)  PDF (1537 KB)  ( 9 )
81 磁控串联补偿型故障限流器参数设计与性能研究
常路宇, 姚磊, 郑建勇, 耿延
通过改变磁控限流器的直流偏置电流可以改变限流器输出电抗,与串联电容配合可在限流的基础上具备串联补偿功能。本文提出了一种磁控串联补偿限流器(MSCFCL),通过等效磁路等理论分析方法对其铁心与线圈的主要参数进行了详细设计;并提出了铁心开气隙结构来满足对输出电抗调节的需求。通过JMAG软件仿真分析了MSCFCL稳态下电抗输出与故障态下限流性能。仿真结果表明,以饱和电抗器为核心加入合理气隙结构的MSCFCL,可满足串联补偿的输出电抗平滑度要求,并且对限流性能有明显影响。
2018 Vol. 37 (9): 81-88 [摘要] ( 16 ) HTML (1 KB)  PDF (2497 KB)  ( 8 )
       目次
89 中英文目录(2018年 第9期)
2018 Vol. 37 (9): 89-90 [摘要] ( 8 ) HTML (1 KB)  PDF (468 KB)  ( 12 )
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