电工电能新技术杂志

电工电能新技术杂志2022年第7期

• 基于IGDT-CVaR的风电-抽水蓄能联合调度研究

  迟昆1， 李媛1， 张军2， 张中丹1， 王涛1， 蔺丽华3， 贺明康4， 吴雄4

  风电出力受风速影响，具有较强的随机性和波动性。随着电力市场改革的进行，竞价上网成为趋势，电价也将呈现出不确定性，电力系统调度需要充分考虑不确定性的影响。抽水蓄能电站具有削峰填谷、促进新能源消纳的作用。本文利用抽水蓄能电站调节风电出力，并采用信息间隙决策理论(IGDT)应对风电出力的不确定性，采用条件风险价值(CVaR)理论来度量电价波动对系统的影响，提出了基于IGDT-CVaR的风电-抽水蓄能联合调度模型，并根据决策者的风险偏好制定了风险规避策略和机会寻求策略。算例结果表明所提策略可以根据决策者的风险偏好制定相应的调度计划，验证了模型的有效性。

• 基于混合模块化多电平变换器的储能铁路功率调节器及其控制策略

  戎士洋1， 周文1， 胡雪凯1， 耿博良2， 肖国春2

  针对电气化铁路系统具有负序、无功补偿能力和回收制动能量功能的装置存在成本高、控制不灵活的问题，本文提出了一种基于混合模块化多电平变换器（HMMC）的储能铁路功率调节器（RPC）拓扑及其控制策略。该拓扑可以灵活配置模块化多电平变换器各桥臂的储能子模块数目，同时储能子模块中RPC侧半桥变换器和储能系统侧半桥变换器控制独立，具有成本低、控制简单的特点。通过改进补偿电流指令生成方法，对储能电池采用直接电流控制并在均衡控制中前馈电池电流信息，能够灵活独立地控制各储能子模块的储能功率并维持子模块电容电压稳定；通过储能功率调配策略给定各储能子模块储能功率以充分利用储能系统容量，实现了负序、无功补偿和机车制动能量存储的目的。仿真结果验证了拓扑和控制策略的正确性和有效性。

• 基于过程免疫力和优化K近邻估计的配网电压暂降频次估计

  罗珊珊1， 陈兵1， 汪颖2， 陈韵竹2

  配电网重合闸失败导致用户短时间遭受连续多次电压暂降，给电压暂降持续时间评估带来挑战。此外，配电网故障率高，故障分布差异大，对电压暂降幅值评估影响显著。因此，本文提出一种基于过程免疫时间(PIT)和优化K近邻(KNN)估计的配电网电压暂降频次估计方法；提出了基于PIT曲线的连续电压暂降聚合方法，根据过程参数变化曲线分析工业过程在连续电压暂降下的后果状态，基于线性化PIT曲线求解连续电压暂降等效持续时间；提出了基于优化KNN算法的线路故障分布估计法，基于历史故障样本数量，采用交叉验证法自适应寻找最优KNN参数，估计线路故障分布概率密度函数，进而提出配电网电压暂降频次估计方法。最后，应用IEEE RBTS-6测试系统母线5配电网验证了所提方法。

• 重复脉冲极性及占空比对变频电机绝缘局部放电起始电压的影响研究

  郭厚霖1， 王鹏1， 罗英露2， 李伟业2， 李想1

  研究重复脉冲电压参数对变频电机绝缘局部放电起始电压（PDIV）的影响规律，有利于低压散绕电机的绝缘性能评估。本文搭建了重复脉冲及正弦电压下的局部放电测试系统，通过对双绞线施加不同电压波形，研究了重复脉冲极性及占空比(0.01%~70%)对I型变频电机匝间绝缘PDIV的影响规律及机理，分析了正弦与脉冲电压下PDIV测试等效条件。结果表明：占空比为50%时，脉冲电压双极性下试样PDIV约低于单极性下PDIV的12%；随着脉冲占空比的增加，单极性下PDIV值逐渐升高，双极性下PDIV变化较小，但呈现先增加后减小的趋势；当单极性脉冲占空比为10%以下，双极性脉冲占空比为30%~70%时，与正弦电压下PDIV测试值最接近。对此，采用脉冲电压测试电机绝缘PDIV时，需考虑占空比的选取；且在一定电压参数下，正弦与脉冲电压PDIV测试基本等效。

• 电磁轨道发射用脉冲电源系统的发展与现状

  孙志刚， 刘宇鹏， 郝兴斌

  脉冲电源系统是电磁发射系统的重要组成部分，其性能影响着电磁发射技术的工程化应用进程。本文针对不同储能形式下（电容储能、电感储能和惯性储能）脉冲电源系统的研究现状进行了总结和展望。电容储能型脉冲电源运行可靠、调控灵活，在不同口径和射频需求下普遍适用；电容的低储能密度制约了在可移动平台上的发展，但由于技术成熟度最高，未来短期内是电磁发射工程应用的首选电源方案。电感储能型脉冲电源已初步完成千焦级模块的研制和兆焦级系统的搭建，但存在开关器件关断应力高和系统传输效率较低的问题，与工程应用存在一定差距。惯性储能型脉冲电源的储能密度最高，研究多集中于空心脉冲发电机，在理论分析、多物理场仿真等方面取得一定进展，高速实体电机的研制处于发展初期。

• 基于中低频零序扫描阻抗的配电变压器容量检测方法

  缪宇峰1， 汪李忠2， 郭强1， 俞啸玲2， 留毅1， 池源3， 张金鑫3

  配电变压器是配网的重要电气设备之一，配电变压器容量的检测对配网的稳定优化运行起着至关重要的作用。针对实际运行中可能出现配电变压器铭牌丢失，铭牌容量与实际不相符等问题，本文提出了一种基于中低频零序扫描阻抗的配电变压器容量检测方法。首先根据传统扫频阻抗法得到低频激励下不同容量的常规变压器零序阻抗扫描参考曲线；其次因传统阻抗扫描法电源加在变压器高压侧，实验要求高，提出了在变压器低压侧进行实验的断线法，然后利用断线法测量待测变压器的中低频零序阻抗扫描曲线，并定义了幅值相似度指标，通过判断待测变压器的零序阻抗扫描曲线与所给零序阻抗扫描参考曲线的相似度来检测变压器的容量。最后，搭建了仿真和实验平台对所提算法有效性进行验证，结果表明，本文所提方法能准确检测出配电变压器的实际容量，实现配电变压器容量测量。

• 无取向电工钢片旋转磁特性测量与损耗特性分析

  丁杰， 李琳， 张希蔚

  设计低耗、高效变压器和电机离不开对铁心的磁化特性与损耗性能的精准把握。实际运行工况下，铁心中同时存在交变磁场和旋转磁场，且交变磁场和旋转磁场存在着本质的不同，因此探究电工钢片在旋转磁场下的磁化特性和损耗性能就显得至关重要。本文以电机定子作为电工钢片旋转磁特性励磁装置，通过电机的三相励磁绕组产生椭圆形旋转磁场，给出两相输出反馈到三相输入的控制策略，研究不同磁化角度、轴比对损耗特性的影响。并分析了传统正交分解损耗模型在高磁通密度下计算误差较大的原因，提出修正模型，解决了原模型在高磁通密度下存在较大计算误差的问题，为优化设计新一代高效率变压器、电机奠定基础。

• 洪涝灾害下配电网三维韧性指标评估体系

  田甜1， 张骏1， 叶樊1， 刘超1， 黎涛1， 陶安琪2， 王健2， 杨龙杰2， 王强钢2

  洪涝灾害频发会导致配电网发生大规模停电事故，而评估配电网韧性有助于电力系统运维人员精准预测、应对洪涝灾害造成的配电网故障，降低经济损失。本文首先提出了三维韧性评估指标体系，体系包含状态、架构、时间维度的12个单项指标，可反映出暴雨量、分布式电源配置、重构开关操作次数等因素对配电网韧性评估的影响。采用模糊层次分析法和模糊隶属度函数对配电网韧性进行综合评估，辨识配电网规划、运行、调度薄弱环节。最后针对重庆市渝北某农区配电网进行算例分析，验证本文所述韧性评估体系的有效性和合理性。