摘要：针对由电力电子负荷所导致的配电网电能质量问题,提出一种基于两桥臂拓扑的无变压器型统一电能质量调节器(TLTT-UPQC),在克服现有统一电能质量调节器(UPQC)中工频变压器体积、质量与磁饱和缺陷的基础上,能以轻量化、高灵活性形式实现对配电网电能质量的改善,满足负荷高质量用电需求.首先,从电路拓扑角度分析TLTT-UPQC的工作原理;其次,结合理论分析研究电网电压跌落、升高、畸变及阻感性、非线性负荷等工况场景下多种电能质量治理功能的运行机理,并以此为依据设计系统的控制策略;最后,搭建基于MATLAB的系统仿真模型,并通过仿真结果验证TLTT-UPQC的多功能运行性能.

摘要：为保障野外作业的顺利进行,本文基于模块化微型能量路由器可靠性分析提出了一种子模块矩阵连接的组合策略。首先,根据野外保障条件的差异,以便携子模块为基础,提出了模块化微型能量路由器方案,可同时满足团队作业和个人作业的电能需要;然后,针对野外作业的高可靠性要求,建立了子模块的可靠性数学模型,并结合产品设计经验,分析影响子模块失效的关键因素;接着,建立了矩阵连接的微型能量路由器的可靠性模型,设计了综合考虑可靠性评估和满足负荷需要的组合控制策略,保障供电可靠性;最后,通过实验结果证明了本文研究的有效性。

摘要：为探究不同障碍物遮挡条件下室内变电站消防系统的灭火有效性,搭建全尺寸110 kV封闭空间变压器灭火测试系统,利用高压细水雾系统和压缩空气泡沫系统(CAFS)开展灭火实验。通过分析2种灭火系统的灭火过程、灭火时间、空间温度分布、热辐射强度等关键参数,研究不同障碍物遮挡条件下的灭火有效性。研究结果表明:CAFS在灭火时间和冷却效率上明显优于高压细水雾系统,但在隔绝热辐射方面,高压细水雾系统的效果更好;障碍物的遮挡比会显著影响高压细水雾系统和CAFS的灭火效率,且灭火效率与障碍物遮挡比呈负相关关系,其中障碍物遮挡比对CAFS灭火效率的影响尤为显著。研究结果可为室内变电站消防系统优化设计提供参考,保障变电站的正常运行。

摘要：随着新能源电源接入比例持续上升,电力系统频率失稳风险也随之上升,亟需发掘快速调频资源,增强电力系统频率稳定性。园区多能微网(district multi-energy microgrid,D-MEMG)下辖的微型燃气轮机与电转气装置功率可快速调节,具备对电网频率的支撑能力。为此,该研究主动支撑电网频率的园区多能微网优化运行问题。首先,提出改进的系统频率响应模型,刻画各类参与频率支撑设备调速器的死区与限幅环节,基于差分法,获得电网频率动态时域离散化模型。其次,考虑园区多能微网参与调频对上级配气网运行的影响,精细化建模园区多能微网调频时与上级配气网交互天然气流的变化量,构建配气网运行约束可行性检测子问题。随后,将所提模型转化为两阶段鲁棒优化问题,并采用列和约束生成(column and constraint generation,C&CG)算法进行求解。最后,设计算例验证所提模型与算法对支撑电网频率的有效性。

摘要：文中针对某110 kV电缆护层烧蚀故障案例进行了分析,在综合考虑烧蚀点形貌、电缆结构及其运行环境后,提出了缓冲层与皱纹铝护套之间存在不良接触、金属护层上存在感应电压是造成电缆护层烧蚀的主要原因。在此基础上,建立了110 kV电缆电场仿真模型,设计了皱纹铝护套模型试样并开展了烧蚀模拟实验,分别验证了上述两种原因的合理性。为探究皱纹铝护层起始放电条件,明确放电规律,对模型试样在不同间隙下的起始放电电压进行了测试,测试结果进一步论证了上述烧蚀机理。文中工作能够为电缆设计及电缆故障分析提供有效指导。

摘要：为实现对直流充电桩计量性能远程、节约、高效的检定,基于深度神经网络(DNN),采用现场电动汽车直流充电桩充电的大量数据,在对充电过程中各变量与累计电能进行相关性分析的基础上,建立了直流充电桩累计电能计算的DNN模型,提出了一种可用于直流充电桩的远程计量性能检定方法。实例验证结果表明:电池荷电状态对累计电能计算的影响最大,电流的影响最小;建立的DNN模型可准确计算待测桩的“实际”输出电能,模型计算结果的示值误差与实际检定示值误差间差值的绝对值小于1%;提出的直流充电桩远程计量性能检定方法可实现高效的直流充电桩计量性能评估。

摘要：为了解决输电线路防机械碰线实时监测的问题,研制基于多源传感的输电线预警装置,同时提出基于毫米波雷达与视觉融合的输电线预警算法,并在真实场景下对算法的有效性进行验证。该预警装置首先采用基于标准差聚类的视觉识别算法对前方输电线进行检测;其次,通过基于改进抗差卡尔曼滤波的毫米波雷达测距算法对输电线距离进行实时稳定的测量,在视觉检测的基础上实时跟踪输电线距离;最后,根据视觉检测和毫米波雷达测距结果对预设的机械碰撞线条件进行实时预警判断。实验结果表明:基于标准差聚类的视觉识别算法的有效识别距离大于20 m,识别精度达93%,输出频率为1 Hz;基于改进抗差卡尔曼滤波的毫米波雷达测距算法的测距精度为±0.1 m,测距误差为2%,输出频率为1 Hz。本装置满足对输电线路防机械碰线实时监测的整体需求。

摘要：为提高分布式电动汽车充电桩的信息安全防护能力,保障充电桩与后台服务管理中心之间传输数据的机密性、完整性与真实性,分析了充电桩信息安全威胁与信息安全需求,采用高级加密标准(advanced encryption standard,AES)和HMAC-SHA256算法,设计了基于认证加密的充电桩-后台服务管理中心信息安全防护方案;基于STM32F407ZGT6芯片和嵌入式操作系统μC/OS-III,搭建了充电桩通信模拟平台;制定了充电桩-后台服务管理中心通信应用层协议,设计了充电桩-后台服务管理中心信息安全防护方案;测试了不同类型数据在明文传输、加密传输、认证传输、认证加密传输4种安全情形下的报文传输时间,量化了充电桩-后台服务管理中心信息安全防护方案的实施对充电桩通信实时性的影响。测试结果表明,所设计信息安全防护方案可满足充电桩与后台服务管理中心之间通信的机密性、完整性、真实性和实时性要求。

摘要：电力系统运行与规划中需重点关注到楼宇空调负荷的不确定性,可将楼宇空调负荷变化的不确性场景转化为多个确定性场景的场景生成问题。提出了楼宇空调负荷场景生成问题的基本分析框架,深入分析了楼宇空调负荷的用能特征,挖掘了楼宇空调负荷用能时序序列数据所蕴含的动静态特征。将楼宇空调负荷数据的动静态特征作为条件监督项,将无监督对抗训练与监督训练相结合,设计了联合训练损失函数与全局优化损失函数,并在此基础上提出了一种基于条件时序生成对抗网络(time series generative adversarial nets,TimeGAN)的楼宇空调负荷场景生成方法。最后,通过算例验证了所提方法的可行性与有效性。研究成果对提高楼宇空调负荷主动参与电力系统的运行规划有积极的意义。

摘要：电力物联网大数据的安全问题给电力物联网云架构带来了挑战,为了克服该问题,文中提出了一种基于多级身份验证和轻量级加密的电力物联网数据安全方案。电力物联网设备产生的数据通过随机森林网络分类为敏感数据和非敏感数据,并使用三种对硬件资源要求较低的轻量级对称加密算法对数据进行加密,敏感数据使用RC6和Fiestel加密算法进行加密,非敏感数据使用SM4算法进行加密。同时为了保护云存储的数据免受恶意用户的侵害,还提出了一种具有信任机构的多级身份验证方案。结果表明,在安全强度、加密时间和解密时间上,文中提出的方法取得了比***-ABE和MCP-ABE方法更好的性能。