抢鲜看｜《电气技术》2022年第8期目次及摘要

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中国电工技术学会主办的电气工程行业品牌技术期刊，关注实用工程技术、聚焦前沿发展。中国科学研究院电工研究所王秋良院士任《电气技术》主编，武汉大学电气工程学院唐炬院长任《电气技术》执行主编。

综述

高功率密度电机混合型散热技术综述

作者：朱婷；张雨晴；李强；王俞；耿伟伟

摘要：随着电机系统向高功率密度、高过载能力和高速小型化等方向发展,电机损耗与温升持续增加,严重影响了电机的运行效率、可靠性和寿命。单一的基础型散热系统已不能满足高功率密度电机的冷却需求,融合多种散热方式的混合型高效率散热系统逐渐成为当前抑制电机温升和提升电机运行稳定性的重要技术手段。本文首先介绍风冷和液冷两种基础型散热系统的优缺点和适用范围,然后指出单一散热系统的局限性,从而指出采用混合型散热技术的必要性。按照减小热阻的不同方式对混合型散热系统进行分类,对比分析不同混合型散热技术在高功率密度电机中的应用效果,给出高功率密度电机混合散热方法的设计指南。最后对高功率密度电机混合型散热系统的发展趋势进行预测与展望。

研究与开发

多站融合工程中的数据中心配电方案优化

作者：徐立波；祝燕萍；张治乾；蒋兴新；夏亮

摘要：本文首先介绍数据中心分级及配电系统要求,分析A级和B级数据中心常规配电方案特点;然后针对多站融合工程的特点,提出采用第三路电源代替柴油发电机、市电或直流直供数据机柜的优化建议,并探讨采用飞轮储能代替后备电池的可行性;最后形成四个数据中心优化配电方案。本文所提方案具有系统结构简单、效率高、低碳环保等优点,可充分发挥多站融合工程的融合优势。

基于熵权和TOPSIS法的山区35kV架空线路雷击风险评估

作者：朱道俊；张文锋；李国彬

摘要：为了更加客观地评估山区架空线路的雷击风险,利用ATP-EMTP对不同运行条件下35kV架空线路的耐雷水平进行计算,基于熵权和TOPSIS法建立考虑山区地形地貌的雷击风险评估模型,实现对线路段-杆塔雷击风险的综合评估,并针对不同地形下的架空线路给出相应的防雷改造建议。研究结果表明：地闪密度对35kV架空线路雷击风险的影响较大,且雷击故障多由感应雷过电压引起;安装避雷器可显著提升线路的防雷能力,抑制线路雷击故障的发生,实际需根据线路所处地形和风险等级合理配置防雷方案。

海上风电用气体绝缘金属封闭开关设备抗振可靠性研究

作者：杨勇；史方颖；潘巧梅

摘要：海上风电用气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）通常安装于海上升压站中,GIS在吊装、运输及正常运行时会受到风浪、潮汐等振动载荷的长期影响。为保证GIS能够满足海上振动工况,在GIS设计阶段需要对其结构强度进行相应的抗振计算或仿真校核。目前,国内关于海上风电用GIS抗振计算的相关规范较少,本文结合多个海上升压站GIS设计经验,对海上风电用GIS安装、运输及运行时的受力特点进行研究,并结合相关标准设计一种用于海上风电GIS抗振仿真的计算方法,为相关设计人员提供参考。

基于出力特性的分布式电源优化配置与运行

作者：张君则

摘要：针对不同类型分布式电源同时并网及运行问题,本文分析几种典型分布式电源的并网方式及出力特性,提出不同类型分布式电源容量区分及出力控制模型,从而建立以配电网网损最小为目标的分布式电源并网容量和位置综合优化配置模型。使用改进的粒子群算法进行容量和位置分组优化并推代求解,再通过优化各分布式电源的运行参数来调节其实际出力,进一步降低配电网网损。以IEEE-33节点配电系统为例进行计算,结果验证了所提模型及算法的有效性。

基于时空特性的直流线路保护性能分析方法

作者：李建辉；王波；刘垒；刘世明

摘要：由于传统的直流线路保护性能分析方法存在无法全方面展现直流线路保护特性的缺陷,本文在深入分析现有保护方案的基础上,提出一种基于时空特性的直流线路保护性能分析方法。该方法综合考虑保护在不同故障距离、不同故障过渡电阻下的动作时间,旨在使不同保护方案的性能得到更直观清晰全面的呈现。通过PSCAD/EMTDC仿真平台对现有直流线路单端量保护、纵联保护,以及直流线路保护系统进行仿真分析,验证本文所提方法在分析不同直流线路保护动作特性方面的优势,为直流线路保护优化提供方向。

基于PSCAD模型的特高压直流换流站反事故可视化推演系统研究

作者：赵庆杰；史磊；柴斌；雷战斐；谢伟锋

摘要：为了提升直流控制保护系统性能,保障大电网安全运行,同时使调度、运行及检修人员能够开展反事故演习,进一步提升其现场事故应急处置能力,本文建立特高压直流换流站PSCAD模型,对模型引擎与变电站仿真系统交互技术进行研究,并将现场运行人员工作站（OWS）系统应用于仿真系统。研究结果表明,通过建立PSCAD模型并进行仿真系统分析,可进一步实现对直流换流站设备进行故障模拟、录波回放及自动分析的功能。

禄高肇三端直流工程第三站在线投入特性分析

作者：韩丰收；肖一鹏；郑炯光；李东阳

摘要：禄高肇±500kV直流输电工程为常规三端直流工程,每极由三个换流站并联构成。三端直流工程第三站在线投入是该工程实现两端运行到三端运行的关键,因而成为现场系统调试中非常重要的项目。本文基于现场调试结果,分析不同工况下第三站在线投入的特性,并对禄高肇直流工程第三站投入性能进行评估。

故障录波装置自动测试系统设计与实现

作者：黄辉；李兴建；余乾

摘要：针对故障录波装置,建立一套全自动的测试系统,结合静模稳态输出与动态波形回放两种方式,校验故障录波装置的各种性能。测试系统既适用于常规录波装置,也可用于数字化故障录波装置,且测试环境易于搭建。通过该系统的应用,能够有效提高故障录波装置在开发测试中的测试效率。

新一代分布式母线保护装置

作者：王风光；李力；吕航；杨贵；代家强

摘要：新一代分布式母线保护装置采用组网通信方式,减少了主机光口数量,降低了装置功耗,具备冗余通信能力,提高了装置稳定性及可靠性。通过设置子机发送报文优先级,并采用乒乓对时方案实现子机采样同步,基于面向间隔对象的母线保护设计方法,子机将本间隔的母线拓扑连接关系上送给主机,主机自动完成母线主接线构建,实现了自适应主接线功能。最后介绍采用新一代分布式母线保护装置的变电站改扩建方案,减少了改扩建工作量,降低了工作风险,提高了工作效率。

技术与应用

基于储能云架构的能源工业互联网平台研究与应用

作者：张继元；孙建旸；王卫宏

摘要：储能系统是实现能源互联网的重要环节,随着对电池运行特性、机理模型和预防性诊断研究的深入,通过大数据和人工智能的融合,可形成更加数字化、智能化的储能信息物理系统。因此,基于工业互联网理念,本文首先提出储能云架构的电池管理系统,实现设备泛在接入、大数据分析、能量管理、智能评估等功能,接着阐述储能云的功能框架,以及典型应用场景,最后介绍能源工业互联网平台及其应用部署。在平台基础上,以储能智能控制为核心,协调光伏、用电负荷的运行。案例验证结果表明,平台能够对储能系统进行状态感知和优化控制,实施园区需量控制与峰谷价差策略,实现园区综合能源的经济运行。

基于多端口电能路由器的楼宇直流微电网研究与应用

作者：赵先浩；谢红福；刘飞；顾栋杰；任帅

摘要：电力电子技术的日益成熟及分布式电源、储能和用户侧5G基站、电动汽车充电桩、数据中心、直流家用电器等直流负荷的广泛应用,推动了低压直流微电网的快速发展。本文提出基于多端口电能路由器的直流微电网典型拓扑结构,分析其光伏、风电、储能、交流电网及交直流负荷等多端口接入的功能,介绍直流配电系统保护策略及接地方式,并采用下垂控制方法,根据直流母线电压的变化,协调控制光伏、储能、交流电网、负荷之间实现主动式功率平衡。最后,搭建楼宇低压直流微电网系统,为楼宇内LED照明、风扇、空调、空气净化器及工业照明、充电桩、数据中心等直流负荷供电。运行及测试结果表明,该系统可实现源荷储即插即用的接入,提高清洁能源的利用率,并保持安全、高效、可靠的运行,具有实际推广应用价值。

基于数据源改造的二次系统智能巡视技术

作者：姚军；张志宏；陈少哺；张宇蓉；许泉

摘要：随着变电站二次系统设备规模的持续增加,二次系统人工巡视呈现出效率低、效果弱等特点,运行巡视及专业巡视人员承载力不足的问题日益突出,亟待研究变电站二次系统智能巡视技术,推动巡视模式由传统人工巡视向智能巡视转变。本文提出基于无盲区数据源改造的二次系统差异化智能巡视策略、巡视数据积累模型和设备状态趋势性预测方法,依托现有数据网络架构及传输通道,构建二次设备状态智慧全景感知与智能运维系统,融合多源数据采集清洗、状态趋势预测分析、巡视任务定制交互等智能巡视技术,实现二次系统高效精准智能巡视。

某电厂单母分段接线方式厂用电快速切换系统存在的问题及改进措施

作者：李洲；方子朝；令彤彤；曹璐瑶；顿小宝

摘要：本文介绍某国外二拖一联合循环发电厂应用的一种特殊厂用电接线形式,分析该种接线方式下原有厂用电快速切换系统不能实现厂用电安全、快速切换的原因,并从设计、保护配置及二次回路方面加以改进,通过实际的切换试验验证改进方案的可行性。

闽粤联网工程有源滤波器设计方案及其二次控保系统研究

作者：陈明泉

摘要：背靠背闽粤联网直流输电工程是国家电网和南方电网联网的标志性工程,工程中混合式有源滤波器（HAPF）和静止无功发生器-有源滤波器（SVG-APF）方案尚属国内常规直流工程中的首次应用。本文介绍APF在高压直流工程中的首次示范性应用方案,阐述闽粤联网工程中HAPF和SVG-APF的应用原理、二次控制保护系统和接口设计方案,以及通过相应技术克服APF在高压领域应用的困难,期望为其他直流工程提供参考。

超容储能辅助火电机组调频的电气问题研究

作者：黄策；燕云飞；沈迎；兀鹏越

摘要：国内电力系统的调频任务主要由发电机组承担,存在响应速度慢、控制精度低的问题。为此,本文介绍一种以超级电容作储能的火储联合调频技术。首先对比分析超级电容与锂电池的工作特性,然后给出超级电容接入厂用电系统的方案,并对其电气影响进行分析,最后结合某600WM机组调频项目对本文的理论分析进行验证。研究结果表明,超级电容在安全性和循环寿命方面性能更优,更适合于辅助火电机组调频,储能系统接入后对高厂变容量配置、厂用电继电保护与控制、电气校核及电能质量等均没有影响,本文结论可为推进火储联合调频的工程应用提供参考。

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2022年9月16-18日  重庆市

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