抢鲜看｜《电气技术》2022年第12期目次及摘要

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。

研究与开发

电力市场背景下考虑设备投资潜在价值的输电网规划

作者：何英静；王曦冉；王文涛；毛安家；李海疆

摘要：电力市场改革对电网企业投资和资产管理行为规范提出了更高的要求,传统以输电能力提升为目的的规划方法难以适应新的形势。分别考虑线路潮流的流通、系统阻塞的缓解和市场交易对线路的影响,计及价值因素建立评估规划方案在经济性和实用性方面的潜在价值指标体系。在此基础上,基于潜在价值指标和成本建立多目标输电网规划模型,通过一种改进的遗传算法实现对模型的求解,采用修改后的IEEE 39节点算例验证了本文所提方法的有效性。

基于颜色编码与谐波特征融合的非侵入式负荷识别方法

作者：宰州鹏；赵升；朱翔鸥；张正江；董凡琦

摘要：非侵入式负荷识别（NILM）作为分析用户用电行为的主要途径,对开展能耗监测、实现用电安全评估具有重要意义。针对原始电压-电流（V-I）轨迹特征辨识准确度不高的问题,本文提出一种基于V-I轨迹特征的颜色编码和负荷高次谐波特征相融合的识别方法。首先,将高频采样数据经过数据预处理,提取出负荷的V-I轨迹和高次谐波特征,并利用颜色编码技术将瞬时无功功率、功率因数与电流序列分布的数值特征分别映射到彩色图像RGB的三个通道像素矩阵中。然后,引入高次谐波特征与RGB三通道像素矩阵相融合,形成混合彩色图像。最后,运用AlexNet网络的迁移学习对负荷进行训练和分类,通过PLAID数据集与实测数据进行验证,所述负荷识别方法辨识准确率达到95%以上,模型具有良好的泛化能力,可用于家庭及类似场合的用电安全管理。

微电网系统最优容量配比及潮流分析研究

作者：黎青；王万军；周振平

摘要：微电网系统中如何进行风光储容量的最优配置,是目前微电网行业面临的一大难题。本文利用PVsyst软件建立光伏发电系统模型,考虑温度、灰尘等因素的影响,准确预测光伏系统的发电量;对负荷数据进行长期跟踪,利用负荷密度预测的方法考虑未来五年负荷的增长,并对现有负荷进行详细分析,建立负荷模型;结合Homer软件仿真,从消纳光伏发电系统剩余电力及峰谷电价差两方面进行分析,以度电成本最低为目标,给出微电网系统中光伏系统与储能容量的最佳配比。最后通过PSD-BPA软件对该微电网系统进行潮流分析,以验证光伏发电系统的接入节点电压波动范围符合规范要求。

双面散热汽车IGBT模块热测试方法研究

作者：罗哲雄；周望君；陆金辉；董国忠

摘要：与传统单面散热IGBT模块不同,双面散热汽车IGBT模块同时向正、反两面传导热量,其热测试评估方式需重新考量。本文进行双面散热汽车IGBT模块热测试工装开发与热界面材料选型,同时对比研究模块压装方式,开发出一种适用于双面散热汽车IGBT模块的双界面散热结构热测试方法,可实现单面热阻测试,对比单面与双面热阻值、实测值与仿真值之间的差异,并讨论差异产生原因与修正手段。测试结果表明,该方法具有良好的可重复性与可推广性,可为双面散热汽车IGBT模块的热测试提供参考。

新疆电网次同步振荡控制系统及其测试方法研究

作者：张路；陈军；赵启；南东亮；韩连山

摘要：本文针对新疆电网次同步振荡的实际问题,介绍次同步振荡控制系统的实现原理。针对目前次同步振荡控制系统测试难的问题,设计一体化测试主站和一体化测试终端,进而结合北斗卫星授时模块和有线/无线组网方式,提出基于数据回放的一体化调测平台。基于此平台,可在工程现场或实验室内部对次同步振荡控制系统进行同步测试,解决了区域控制系统所涉及的设备较多、地理位置分散的难题,实现了系统级测试。

三峡—常州±500kV直流输电工程控制保护系统改造

作者：李林；王永平；黄志岭；卢亚军

摘要：针对三峡—常州±500kV直流输电工程控制保护主机掏屏改造、原位替换的局部改造需求,开发新一代控制保护平台,具有体积小、性能强大、接口丰富等优点。为了兼容与已有外部设备的接口,开展主机外部接口设计,减少了中间转发环节,提升了接口的性能;针对双套控制主机均故障时的功率转带、线路故障降压重启时的过电压、逆变侧请求功率回降时不能准确执行等问题,优化了控制保护策略,提升了可靠性,同时大大缩短了程序执行周期,降低了换相失败的风险。厂内联调试验和现场运行情况表明,上述设计方案行之有效,该方案的成功实施可为后续其他工程的改造提供参考。

基于改进层次分析法的无人机输电线路巡检能力量化研究

作者：李明泽；谢忠；朱学森；闫郭伟

摘要：针对输电线路无人机类型多样、性能各异,难以统一量化分析的问题,提出一种基于改进层次分析法的无人机输电线路巡检能力量化方法,构建包含6个一级指标、28个二级指标的无人机输电线路巡检能力量化指标体系,建立指标分级量化模型。量化实例表明,改进层次分析法和分级量化模型较好地实现了多类型无人机输电线路巡检能力的量化,为无人机选型和能力量化分析提供了方法路径,同时弥补了无人机能力量化、能力评估的理论空白。

一种抽水蓄能电站用换相开关构型参数及温升研究

作者：弟泽龙；程立；曾广移；黄炜；吕军玲

摘要：本文首次分析我国抽水蓄能电站单台350MV∙A以下容量主流发电电动机用换相开关的设计过程,探讨换相开关的技术特点及设计要求,并就设计方案的温升特性进行仿真研究。以该设计方案制造的样机通过了温升型式试验,验证了设计的合理性和可靠性。本文研究可为同类产品的性能提升或相似产品的研发提供参考。

工程教育研究

工程教育专业认证背景下控制类课程群体系构建与实践

作者：鲁春燕；李炜；刘微容；王志文；蒋栋年

摘要：依据工程教育专业认证标准,结合兰州理工大学自动化专业人才培养模式,探讨控制类课程群体系构建与实践。围绕毕业要求能力达成,首先构建“控制理论与工程实践”课程群,明确各课程对毕业要求能力达成的支撑关系;进而制定更新课程群能力型课程目标;最后重组优化课程群教学内容,有机融合课程群所承载的知识、能力与素质,培养学生解决复杂工程问题的综合能力和高级思维能力。实践证明,“控制理论与工程实践”课程群对自动化专业学生能力的提升收效显著,对其他工程类专业核心课程群的构建与实施有一定的示范与推广意义。

《华盛顿协议》毕业要求框架下课程体系设置合理性评价的计算思维方法

作者：段斌；付子康

摘要：《华盛顿协议》毕业要求框架规定了学生应掌握的知识、具备的素质和能力,各专业依据毕业要求反向设计课程体系,并对课程体系设置的合理性进行评价,实际实施过程中的主观因素过多,客观性不足。本文运用计算思维和教育心理学,通过大数据分析探寻内部规律,将毕业要求对应的能力特征稳定性转化为各门支撑课程学生成绩分布的一致性度量,构建专业课程体系对毕业要求支撑关系的评价算法,以学生综合成绩为主要数据来源,依据计算结果分析毕业要求层面或课程层面支撑关系的短板,给课程体系设置合理性评价提供定量的参考依据。三所高校工科专业课程体系评价案例结果表明,该方法能有效发现专业课程体系存在的课程对毕业要求支撑不当的问题。

技术与应用

一起地铁气体绝缘金属封闭开关设备跳闸故障原因分析

作者：徐东坡；吴梦丽；朱军红；梁建涛

摘要：针对一起地铁气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）跳闸导致的该线路多个地铁站整站失电事件,本文分析故障现象、故障波形特征和故障原因,并基于实时数字仿真（RTDS）系统搭建仿真试验模型,重现现场故障现象。分析表明,开关柜跳闸的原因是地铁电缆绝缘层击穿,发生接地故障,保护动作跳闸,且故障期间相邻电缆受接地环流的影响,相关电流保护动作跳闸,最终导致多个地铁站整站失电。

一种10kV补偿电容器组断路器非全相分闸监测系统

作者：张均蔚

摘要：电力系统中的10kV补偿电容器组断路器分合次数过多,故障层出不穷。由于10kV补偿电容器组断路器非全相分闸故障十分复杂,目前还无法对其进行有效判断。鉴于此,本文研制一种10kV补偿电容器组断路器非全相分闸监测系统,通过对该类型断路器三相均分闸、一相未分闸、两相未分闸、三相均合闸时的电容器组母线电压、三相中任一相电流及中性点电流的逻辑值进行分析,根据接入逻辑电路的带电显示器提示灯显示情况来判断断路器非全相分闸的类型。在110kV延年站51C电容器组断路器试运行时验证了该监测系统有效可行,可帮助工作人员根据带电显示器显示情况更快速地确定断路器分闸类型并采取相应措施排除故障,避免因在设备缺陷时采取不正确操作方法造成事故,保证电力系统安全运行。

关于智能低压断路器维护检验方法的探讨

作者：付立国

摘要：本文由一起火力发电厂低压厂用电系统馈线电缆短路故障时低压断路器发生拒动导致的越级跳闸事件,引发对智能低压断路器维护检验方法的思考。本文简要介绍智能低压断路器电流互感器的特点,由此提出对断路器维护检验方法的探讨,重点阐述智能保护器的试验方法,为确保断路器处于可靠工作状态提出日常维护建议。

三相三线表在A相或C相保险熔断时追补电量的计算方法

作者：邓得政；李利刚

摘要：针对三相三线表电压互感器一次侧A相或C相保险熔断时追补电量的计算问题,提出利用非失压相计量元件功率数据求得实际有功功率,并经功率求和得到实际电量的追补电量计算方法。该方法结合实际,能有效避免失压相残余电压的影响,提高了追补电量计算的可靠性和准确性,为解决追补电量的计算问题提供了一种可行办法。

10kV配电网不停电作业方式分析

作者：陶宇航；李鹤；张熹

摘要：为提升供电服务质量,降低电网停电检修作业对居民、商业或工业负荷造成的影响,配电网不停电作业技术应用愈加广泛。本文通过利用配电变压器反向升压、高压柔性电缆、架空旁路引线及接入不间断电源等技术手段,对多起检修工作中不停电作业方案进行讨论,并结合现场应用案例,提出相应的解决方法及建议,为配电网高效、安全、可靠运行提供依据。

一起基于声学及红外成像检测技术的配电网架空绝缘导线缺陷案例分析

作者：赵勇军；廖圣；杨万锐；王建露

摘要：带电检测技术可以提升配电网线路巡检工作效率,但传统方式以手持式设备红外检测为主,以声学成像结合无人机搭载红外相机的巡视方式应用较少。本文通过声学成像技术和无人机搭载红外相机的方式对某配电网架空绝缘导线缺陷进行检测,对检测方式及检测效果进行分析总结。结果表明,采用该技术手段能检出配电网架空绝缘导线局部电晕放电缺陷,可在配电网线路巡视作业中推广应用。后续可通过不断优化检测技术进一步提升配电网线路检测效率,为提升配电网供电可靠性提供支撑。

架空输电线路耐张线夹锈蚀及改造研究

作者：姚贵娇；陈作新；陆桂来；李成涛

摘要：架空输电线路中导线大多裸露在大气中,部分架空线路中耐张线夹上扬,含有腐蚀性元素的雨水介质会通过导线线股间的缝隙进入耐张线夹铝管空腔部位,耐张线夹钢锚端铝管压接紧密,腐蚀性介质很难排出,长期积聚在中空的铝管内部形成腐蚀环境,耐张线夹铝管空腔钢锚和钢芯锈蚀会导致断线事故。新设计双注脂孔式耐张线夹,铝管空腔部位设计注脂孔和排气孔,易于注脂操作,更易于油脂注满,耐张线夹引流板设计为双板式,可增大线夹过电流面积、减小电阻,电气性能优于单板接触式,新设计双注脂孔式耐张线夹在性能上更加安全、稳定、可靠。

一起电流互感器二次负载不满足要求案例分析

作者：陈坤；钟著辉

摘要：本文对一起计划检修工作中发现的保护用电流互感器二次负载不满足要求的案例进行分析,结合现场实际情况提出相应解决方法,并通过仿真模拟分析所提方法带来的潜在问题。

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