抢鲜看｜《电气技术》2024年第2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

计及储能电池寿命衰减的居民小区光储优化配置

作者：商立群；张建涛

摘要：在居民小区配置光伏系统可减小电力系统的供电压力,配置储能装置能够减小光伏弃光率,同时还可以实现负荷的时空转移,减小负荷峰谷差。

为使居民小区光储系统的配置更加合理,利用充放电次数和放电深度对储能电池寿命的影响,通过改进曲线拟合方法及线性分段处理方法,获得更加准确的曲线拟合函数和与原曲线更加贴合的分段线性函数,建立储能电池动态损耗模型;以光储系统年均净收益最大和负荷峰谷差最小为目标函数,对光储系统进行优化配置;最后使用不同权重求解方法得到光伏出力值及负荷需求值,采用多目标粒子群算法对在不同运行场景下的居民小区光储系统配置问题进行求解,并通过仿真对比分析不同运行场景下光储系统的运行策略。

结果表明,居民小区储能系统在并网场景下的经济性和削峰填谷效果更佳,所采用模型合理有效,可为居民小区光储系统的规划建设提供参考。

基于软阈值降噪的脉冲卷积神经网络轴承故障诊断方法

作者：李浩；黄晓峰；邹豪杰；孙英杰

摘要：针对工业场景下滚动轴承信号易受噪声干扰,导致故障诊断准确率低和稳定性差的问题,本文提出一种基于软阈值降噪的脉冲卷积神经网络诊断方法。该方法使用软阈值滤波去噪,运用带时间标签的卷积层处理二维信号,增强动态特征提取能力。同时,通过引入IF和LIF神经元实现对时域和频域信息的联合编码,并采用替代梯度法进行端到端训练。实验结果显示,在信噪比为6dB时,所提方法的诊断准确率达100%,在信噪比为-6dB时诊断准确率达77.33%,优于其他常用方法,表明所提方法在噪声下具有良好的诊断效果和稳定性。

变调节因子的不同容量锂电池储能系统能量控制策略

作者：鄢仁武；姜雪儿

摘要：为解决不同容量储能单元（ESUs）的荷电状态（SOC）均衡控制与功率分配问题，提出一种变调节因子的不同容量储能系统能量控制策略。通过建立引入容量因子的指数函数，实现各ESU按照其容量比分配输出功率，同时设置动态调节因子，使其随各ESU的SOC与全局SOC平均值差值的减小而增大，解决最大输出功率与均衡速度不可兼顾的问题。为减小通信压力,采用动态一致性算法获取全局平均值,并制定通信故障时的控制策略,使系统稳定运行。

最后，进行Matlab/Simulink仿真研究，结果表明所提策略相较于固定调节因子SOC均衡策略具有更快的均衡速度且能实现更精准的功率分配。

一种基于频率选择的输电线路故障行波测距方法

作者：周志通；陈永琦；黄璜；蒋亮

摘要：为解决行波测距法中行波频率过高使测距所需波头幅值降低,进而导致测距失败的问题,本文通过分析频率对行波波头幅值的影响规律,提出一种基于频率选择的故障行波测距方法。

首先对故障行波信号做经验模态分解（EMD），获得不同频率段的固有模态函数（IMF）分量，同时对IMF分量做Hilbert变换和一阶微分处理，提取并绘制不同高频IMF分量对应的幅值-时间曲线，通过选择波头幅值较大且频率相对低的高频IMF分量对行波波头进行检测，在保证波头检测精度的前提下，减少因行波频率过高导致信号衰减加剧的影响，最后结合三端行波测距算法完成故障测距。仿真结果表明,本文所提方法的相对误差在±0.3%以内,绝对误差在±0.9km以内,与传统的瞬时频率定位方法相比,具有更高测距精度。

基于健康特征筛选与GWO-LSSVM的锂电池健康状态预测

作者：马君；万俊杰

摘要：锂电池健康状态（SOH）预测是电池管理系统（BMS）最重要的功能之一，准确有效地预测锂电池SOH可有效提升设备利用率，保证系统稳定性。

为了提高预测准确度，本文提出一种基于健康特征筛选与灰狼优化算法（GWO）-最小二乘支持向量机（LSSVM）的锂电池SOH预测方法，首先采用灰色关联分析（GRA）法计算每个健康特征相对于锂电池SOH的灰色关联度，并将灰色关联度进行排序，确定SOH预测的主要健康特征;然后针对LSSVM模型参数需靠人为经验选择的问题，采用寻优性能较好的灰狼优化算法对其进行优化选择并构建GWO-LSSVM模型;最后基于NASA数据集,对模型进行训练和测试,并与其他3种模型的预测结果进行对比,对比结果证明了本文所提方法的有效性。

基于暂态录波与多元状态估计的阀冷系统故障预警及识别

作者：江楠；董熙；高原；谈云恺；蒋伟

摘要：阀冷系统是直流输电工程的重要设备之一,提高其故障预警及识别水平具有重要实用价值。利用主泵周期切换触发的双频暂态录波数据,提取系统在切泵扰动下的特征量,从而提高运算效率;提出基于聚类算法和切换工况相结合的动态过程记忆矩阵构建方法,根据多元状态估计得出估计向量,计算估计向量与观测向量的余弦相似度,采用3σ 离群检测值作为预警阈值,然后根据预警观测向量与切换工况的耦合程度,以及3种故障类型对误差的贡献率实现故障识别。最后,通过案例分析验证了所提方法的有效性。

技术与应用

低压柴油机式电力应急电源车检测及缺陷分析

作者：李旭；卢嘉俊；潘敏

摘要：作为保障供电的重要设备,低压柴油机式电力应急电源车的可靠性尤为重要。本文选取10辆现役应急电源车,根据所选电源车的特点设计检测方案并开展质量检测,对发现的质量缺陷进行分析,以期为电力应急电源车使用方、供应商及检测机构在设备采购、验收、使用、报废、鉴定及质量检测方面提供参考。

浮游式电力变压器内部检查机器人研制与应用

作者：冯玉辉；高超

摘要：变压器内部检查不仅工作量大,而且存在引入异物、使变压器绝缘受潮的潜在风险,因此本文通过分析变压器内部环境,给出设计变压器内部检查机器人的相关要求,并基于此进行机器人总体结构设计、机器人内部设备优化布置及关键件结构设计,同时开展机器人运动与控制仿真研究,最后成功研制出一款带柔性臂的浮游式变压器内部检查机器人。应用测试结果表明,所研制的机器人能有效替代人工进入变压器内部开展健康状态预防性检查或进行故障点辅助判断,具有较高的自动化水平。

一起化工厂10kV开关柜过电压保护器热崩溃事故分析

作者：左涛

摘要：以某化工厂110kV变电站10kV开关柜内过电压保护器热崩溃引发断路器跳闸、开关柜电缆室爆炸的事故为例,从过电压保护器结构及工作原理入手,根据事故现象对事故发生原因进行逐一排查和分析,综合判断造成这起事故的原因为10kV系统B相反复间歇电弧接地引发铁磁谐振过电压,导致过电压保护器内氧化锌电阻片热崩溃,继而引发开关柜内AC相间短路故障和电缆室爆炸,分析结果表明该型过电压保护器的三相四星形接线结构缺陷是此次事故发生的根源。

最后,为防止类似事故再次发生,提出消除和防范措施,为确保电力系统安全稳定运行提供参考。

顺北油田二区变电站35kV电压互感器烧毁故障分析

作者：魏斌；蒲军

摘要：油田电网运行中,35kV系统和10kV系统为中性点经消弧线圈接地系统或不接地系统,在电网发展时期,系统参数可能处于谐振区,电磁式电压互感器易发生铁磁谐振现象,产生过电压或过电流,严重时会烧毁电压互感器。

本文对顺北油田二区变电站35kV系统发生的3次电压互感器烧毁故障开展研究,得出电力系统处于谐振区,电压互感器铁磁谐振是造成电压互感器烧毁的原因。通过采取投入消弧线圈、应用饱和特性好的电压互感器和4PT改造等措施,有效治理了铁磁谐振。

制约葛南直流大负荷精准控制的关键因素

作者：付广旭；王永平；罗金辉

摘要：2023年,葛南直流工程进行了控保及换流阀改造。试运行期间,系统出现过负荷限制电流导致功率未达到1 160MW的异常情况。

为此,首先对改造后直流线路在大负荷情况下运行时送端直流电压无法达到额定电压的原因进行分析,并在此基础上分析制约大负荷精准控制的关键因素,包括交流电压低或换流变档位低、控制中设定的相对直流感性压降值高于实际值、熄弧角运行在额定参考值之上;然后简要分析直流电压的测量误差、直流线路电阻及换流阀正向压降的偏差对直流功率精准控制的影响;最后,提出具有针对性的解决措施并通过实时数字仿真平台进行验证。