基于转动惯量存储与释放的风电场快速功率调控策略

1

作者 史卓鹏 黄韦博 +2 位作者 李勇 郑惠文 马静 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第4期35-46,I0004,I0005,共14页

随着风电场大规模并网,电网等效惯量和调频能力下降,在故障情况下风电场难以提供电网所需的功率支撑,迫切需要提高风电场功率调节能力。针对当前风电场功率调节缓慢、无法灵活调节输出功率的问题,提出一种基于转动惯量存储与释放的双馈... 随着风电场大规模并网,电网等效惯量和调频能力下降,在故障情况下风电场难以提供电网所需的功率支撑,迫切需要提高风电场功率调节能力。针对当前风电场功率调节缓慢、无法灵活调节输出功率的问题,提出一种基于转动惯量存储与释放的双馈风机快速功率调节方法和风电场功率调节指令优化分配方案。利用换流器响应快速的特点,根据转速动态调节风机电磁转矩,控制风机存储或释放转动惯量,快速改变风机输出功率。在功率调节指令的分配中,考虑风速波动性以及风机惯量存储与释放的特性,以风电场功率调节与指令偏差最小化为目标对功率指令进行优化分配,降低风速波动对快速功率调节的负面影响。在Matlab-Simulink中建立风电场仿真模型进行验证,结果表明所提策略能够实现风机30 ms内的功率响应,有效抑制风速波动对风电场快速功率调节的影响,提升风电场频率调节的能力。 展开更多

关键词 风电场 惯量控制 快速功率调节 超速控制 优化分配

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供电系统直流电缆与微断极差数字建模

2

作者 孔祥敏 史卓鹏 +1 位作者 张亮红 宋晓帆 《制造业自动化》 2024年第3期12-17,共6页

电网和变电站中直流系统的可靠供电至关重要,由于各级直流微型断路器极差配合和各个直流回路电缆计算的结构复杂性,导致现实工程中没有相关技术手段可直观计算和保障直流系统稳定运行,因此提出一种应用机器算法运算的直流系统数字化建... 电网和变电站中直流系统的可靠供电至关重要,由于各级直流微型断路器极差配合和各个直流回路电缆计算的结构复杂性,导致现实工程中没有相关技术手段可直观计算和保障直流系统稳定运行,因此提出一种应用机器算法运算的直流系统数字化建模技术。根据梯度下降算法提出对直流断路器额定电流与电缆截面计算函数这两种互相影响且变量较多的计算方法,利用数字化建模技术实现对直流系统从负荷建模、直流电缆计算、微断额定电流计算、极差配合等的数字计算模型的构建。借助这种数据驱动的数字化建模不仅可以丰富直流系统可靠性计算的内容,还可以有效解决实际工程建设中变电站直流系统稳定故障问题,更能将数字建模应用到后续直流电源系统孪生建模的数字信息中。 展开更多

关键词 机器算法 直流系统 梯度下降法 直流微断 电缆计算 数字建模

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基于电网信息模型的输变电工程施工设计方案研究 被引量：5

3

作者 史卓鹏 孟长虹 +2 位作者 张思 何诗璇 张慧萍 《制造业自动化》 北大核心 2023年第6期71-74,共4页

为进一步提升电网精益管理、变电施工水平,推进打造世界一流能源互联网企业战略目标的实现,将电网输变电工程施工建设与计算机技术进行深度融合,基于电网信息模型技术研究电网输变电工程施工设计方案。该方案以电网信息模型(Grid Inform... 为进一步提升电网精益管理、变电施工水平,推进打造世界一流能源互联网企业战略目标的实现,将电网输变电工程施工建设与计算机技术进行深度融合,基于电网信息模型技术研究电网输变电工程施工设计方案。该方案以电网信息模型(Grid Information Model,GIM)来获取三维工程量信息,通GIM设计标准来规范可传承的电网输变电工程施工信息,建立对应的统一模型框架以及描述方式,在此基础上实现施工,能够全面的开展施工设计方案的可视化操作,能够提升电网输变电工程施工的数字化、信息化管理水平,促进电网建设全过程的数字化、智能化转变。 展开更多

关键词 输变电工程 三维设计 施工方案 电网信息模型

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220kV半户内式变电站结构罕遇地震性能分析 被引量：1

4

作者 史卓鹏 王亚臣 薛凯 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2023年第2期56-64,共9页

半户内式变电站具有节约用地、外形美观等优点,但由于电气布置工艺要求,使结构规则性不易满足。并且这些建筑一般具备层高较大、横墙较少及跨度较大的特征,所以对于变电站建筑物结构抗震设计需要考虑到平面的合理布置、抗震薄弱部分的... 半户内式变电站具有节约用地、外形美观等优点,但由于电气布置工艺要求,使结构规则性不易满足。并且这些建筑一般具备层高较大、横墙较少及跨度较大的特征,所以对于变电站建筑物结构抗震设计需要考虑到平面的合理布置、抗震薄弱部分的设计以及建筑物抗震构造措施。目前该类结构工程实例极少,缺乏实震检验,且相关研究尚不充分。本文采用杆端塑性铰模型、静力弹塑性分析和动力弹塑性分析对某拟建220kV半户内式变电站结构罕遇地震作用下的性能进行分析。得到了变电站结构在罕遇地震作用下的反应,总结了结构的地震反应特点,评估了其抗震性能,并明确了抗震薄弱部位及破坏机理。结果表明,罕遇地震下,结构最大位移角小于限值;主体结构未出现塑性铰;附属结构出现少量塑性铰,且所有塑性铰均未超过正常使用范围;结构的整体刚度没有下降,承载力未达到限值。结构整体设计过于保守,建议对结构设计进行性能化升级。 展开更多

关键词 半户内式变电站 不规则钢结构 抗震性能 静力弹塑性分析 动力弹塑性分析

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智能变电站施工控制的三维可视化系统研究和设计 被引量：4

5

作者 任春光 孟长虹 +2 位作者 史卓鹏 王亚臣 吴东洵 《制造业自动化》 北大核心 2023年第9期79-83,共5页

随着大数据和人工智能技术的持续革新,加快新基础设施建设的数字化转型成为我国的重要规划目标之一。为了加快电力企业的数字化转型和发展,构建新型数字化施工设计典范工程,基于国网某110kV变电站,通过结合三维数字化设计技术,研究调研... 随着大数据和人工智能技术的持续革新,加快新基础设施建设的数字化转型成为我国的重要规划目标之一。为了加快电力企业的数字化转型和发展,构建新型数字化施工设计典范工程,基于国网某110kV变电站,通过结合三维数字化设计技术,研究调研全新的电力施工设计管理模式,开发了一套应用于变电站施工的三维可视化过程控制系统。基于上述思路,详细地分析了三维可视化技术在输配电系统工程建设领域中的应用思路和系统架构,描述了施工过程中的进程管理和安全控制。通过将BIM技术与物联网感知技术相结合,可以实现项目施工进程中的各项专业数据的自动加载和管理,实现施工数据管理的全共享,过程控制的全覆盖以及运营状态的全感知。最后,借鉴于区块链技术的交互模式和分部、分项的结算需求,对变电站施工过程中的成本造价进行动态可视化控制和准确结算,有助于加快数字化智能电网的快速转型。 展开更多

关键词 三维设计 BIM 施工管理 输配电系统

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基于三维设计的变电工程招标工程量清单编制平台研究 被引量：1

6

作者 吴东洵 史卓鹏 +2 位作者 王亚臣 杨琛 李倩 《制造业自动化》 北大核心 2023年第6期59-62,共4页

传统电网工程招标采购前组织大量专家进行材料审查,耗费大量人力物力且仍难以完全规避漏洞。鉴于此,设计了一种基于三维设计的变电工程招标工程量清单编制平台,平台采用集中服务器部署,主要组成部分包括数据层、技术组件层、业务层,其... 传统电网工程招标采购前组织大量专家进行材料审查,耗费大量人力物力且仍难以完全规避漏洞。鉴于此,设计了一种基于三维设计的变电工程招标工程量清单编制平台,平台采用集中服务器部署,主要组成部分包括数据层、技术组件层、业务层,其中业务层包括知识库和业务模块两个子系统,业务模块提供项目管理、工程设置、算量管理、清单管理、报表管理和招标分析6个功能模块。实际工程应用结果表明,所设计平台满足变电工程招标工程量清单编制业务需求。 展开更多

关键词 三维设计 变电工程 工程量清单 建筑信息模型

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基于波形相似度因子的双馈风电场送出线路单相接地保护 被引量：2

7

作者 史卓鹏 孔祥敏 王亚臣 《电机与控制应用》 2021年第6期108-113,共6页

提出了一种基于波形相似度因子的双馈风电场送出线路单相接地保护方法。推导出电网故障下的风力发电机端口短路电流表达式,分析风电送出线路故障后故障电流的暂态特性。在此基础上,建立了风电送出系统的0模瞬时值模型。然后,利用区内外... 提出了一种基于波形相似度因子的双馈风电场送出线路单相接地保护方法。推导出电网故障下的风力发电机端口短路电流表达式,分析风电送出线路故障后故障电流的暂态特性。在此基础上,建立了风电送出系统的0模瞬时值模型。然后,利用区内外故障时模型差异特征构造0模电压波形相似度因子,进行故障定位。最后,通过仿真验证了该方法在各种单相接地故障情况下,均能正确识别区内外故障,不受过渡电阻和频率偏移影响。 展开更多

关键词 双馈感应发电机 送出线 相似度 继电保护

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变电站建筑节能设计优化与创新 被引量：4

8

作者 史卓鹏 《山西科技》 2014年第3期81-83,共3页

针对晋城地区的气候特点,对变电站生产性房屋的布置进行了优化,提出了变电站内建筑物采取的节能措施,通过计算对比,指出采取节能措施后空调负荷明显下降,具有较大的社会和经济效益。

关键词 变电站 建筑节能设计 节能措施 空调负荷

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输电线路爆破除冰动态特性 被引量：6

9

作者 谢东升 孙滔 +3 位作者 史卓鹏 智生龙 史淋升 李海涛 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期148-156,共9页

为研究输电线路爆破除冰效果及动态特性,进行了50 m孤立档输电线路爆破除冰模型实验,采用人工覆冰方式,通过引爆预设在输电线下侧的导爆索去除部分线路覆冰,测量了爆破除冰过程中三种输电线档中位移和端部动张力,并将爆破载荷简化为三... 为研究输电线路爆破除冰效果及动态特性,进行了50 m孤立档输电线路爆破除冰模型实验,采用人工覆冰方式,通过引爆预设在输电线下侧的导爆索去除部分线路覆冰,测量了爆破除冰过程中三种输电线档中位移和端部动张力,并将爆破载荷简化为三角波载荷,利用有限元软件ABAQUS对实验工况进行了模拟验证;进一步利用模拟方法研究了爆破除冰量为20%时除冰位置对跳跃幅值和动张力的影响。结果表明:对于雨凇,爆破作用只会引起输电线爆破区域的覆冰脱落;爆破除冰时跳跃幅值和动张力幅值均大于相同位置自然脱冰,而随除冰位置的变化趋势与自然脱冰相似;与导线相比,地线光缆的跳跃幅值受爆破作用影响更显著。 展开更多

关键词 输电线 爆破除冰 有限元方法 跳跃幅值 动张力

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输电线路拉链式脱冰振动特性试验研究 被引量：4

10

作者 谢东升 孙滔 +3 位作者 史卓鹏 智生龙 李海涛 白天明 《兵器装备工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第7期134-141,共8页

为研究输电线路拉链式脱冰时的振动特征,针对220 kV两档输电线路,开展不同脱冰速度、脱冰方式和覆冰厚度条件下导线模拟脱冰试验,测量了导线脱冰过程中不同位置位移和张力的变化规律。试验结果表明:相比两档同时脱冰,拉链式脱冰时导线... 为研究输电线路拉链式脱冰时的振动特征,针对220 kV两档输电线路,开展不同脱冰速度、脱冰方式和覆冰厚度条件下导线模拟脱冰试验,测量了导线脱冰过程中不同位置位移和张力的变化规律。试验结果表明:相比两档同时脱冰,拉链式脱冰时导线的动态响应较弱,但最大反向位移会低于覆冰静态位置,且当覆冰脱落至档中位置时此处导线张力瞬间减小。两档依次拉链式脱冰导线的最大跳跃高度及反向位移大于两档同时拉链式脱冰,且该脱冰方式下最大跳跃高度和跨中张力突变均随覆冰厚度增大而增大。在覆冰脱落过程中导线上各测点横向位移变化较小,可忽略其影响。研究结果可为输电线路抗冰灾设计和除冰动力分析提供参考。 展开更多

关键词 输电线路 拉链式脱冰 振动特性 张力 跳跃高度

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220kV变电站气体绝缘金属封闭开关设备优化配置探讨

11

作者 史卓鹏 王志刚 《山西电力》 2014年第6期23-26,共4页

结合220 kV变电站在系统中的地位、建设规模、出线情况及设备的特点,在满足安全可靠的前提下,探讨电气主接线及布置方案,以期达到节约投资、减少占地、绿色环保、安全可靠的目的。

关键词 变电站 主接线 布置 优化

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无应力原长的覆冰输电线路找形研究 被引量：2

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作者 谢东升 孙滔 +3 位作者 史卓鹏 智生龙 白天明 李海涛 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2021年第8期183-189,共7页

为改善目前输电线路找形方法中存在的步骤繁琐、计算效率低和收敛性差等问题,提出了基于无应力原长的找形分析法。该方法基于悬链线方程,通过计算输电线无应力时长度和它相对弦线的伸长量来获得找形分析的模型和参数,然后将输电线变形... 为改善目前输电线路找形方法中存在的步骤繁琐、计算效率低和收敛性差等问题,提出了基于无应力原长的找形分析法。该方法基于悬链线方程,通过计算输电线无应力时长度和它相对弦线的伸长量来获得找形分析的模型和参数,然后将输电线变形等效为温度变化和比载共同作用的结果,进行有限元找形分析从而获得输电线有无覆冰时的静力学形态。基于实际线路观测的弧垂和张力验证了本方法的准确性,与其他找形方法对比,本方法设置简单且计算效率高。研究结果可为覆冰输电线路的找形提供新思路。 展开更多

关键词 输电线路 覆冰 找形 无应力原长 有限元

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基于国家电网通用设计方案的220kV户内变电站总平面布置的优化 被引量：7

13

作者 于国梅 史卓鹏 罗炜 《山西电力》 2017年第1期15-18,共4页

以铜厂220kV变电站工程为例,在通用设计220-A2-4基础上,阐述如何对户内变电站总平面布置进行优化。综合各方面的因素设计出合理的总平面,做到了减少占地面积,利于出线,方便变电站的运行维护。

关键词 变电站 总平面布置 优化

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基于三维重建的输电线舞动检测方法研究 被引量：6

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作者 谢东升 孙滔 +2 位作者 史卓鹏 智生龙 杜连续 《国外电子测量技术》 北大核心 2022年第3期96-101,共6页

针对输电线路上无间隔棒而导致的输电线特征点无法提取的问题,提出一种输电线舞动重建方法。将输电线本身作为特征,提取出图像序列中的特征值并完成特征匹配,最终实现输电线的三维舞动重建。首先,搭建双目采集系统获取包含输电线整个舞... 针对输电线路上无间隔棒而导致的输电线特征点无法提取的问题,提出一种输电线舞动重建方法。将输电线本身作为特征,提取出图像序列中的特征值并完成特征匹配,最终实现输电线的三维舞动重建。首先,搭建双目采集系统获取包含输电线整个舞动过程的完整图像序列。对图像进行边缘检测得到输电线边缘,其次对输电线进行曲线跟踪得到输电线的特征值,而后利用核线几何得到特征值的三维坐标,然后研究了一种基于最小二乘法的输电线自适应重建模型。对每一时刻的图像序列使用此模型进行重建,便可得到输电线的三维舞动状况。最后,使用位移传感器数据对重建结果进行验证。结果表明,使用此重建模型得到的输电线三维舞动状况在垂直方向上和水平方向上的最大误差均不大于30 mm。 展开更多

关键词 电线舞动 三维重建 双目视觉 拟合 位移传感器

原文传递

抗液化微型钢管群桩理论研究

15

作者 刘继武 史卓鹏 +2 位作者 韩恺 闫炜炀 张骁健 《东北电力技术》 2021年第6期53-56,共4页

随着电网建设快速发展,输电线路走廊日益狭窄,线路经常途经饱和砂土或饱和粉土地段,国内目前主要采取灌注桩穿过液化层,防止土体液化。通过分析地震液化机理和微型钢管群桩的受力特性,提出了输电线路途经地震液化场地时采用抗液化微型... 随着电网建设快速发展,输电线路走廊日益狭窄,线路经常途经饱和砂土或饱和粉土地段,国内目前主要采取灌注桩穿过液化层,防止土体液化。通过分析地震液化机理和微型钢管群桩的受力特性,提出了输电线路途经地震液化场地时采用抗液化微型钢管群桩基础的方法,并通过实际工程与普通单桩进行对比分析,得出抗液化微型钢管群桩对土体有加固和提高抗液化剪应力的作用,并且具有较大的经济效益,极具推广价值。 展开更多

关键词 液化 微型钢管群桩 地震 灌注桩

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变电站用泡沫混凝土防火外墙板抗弯与耐火性能研究 被引量：3

16

作者 史卓鹏 薛凯 +2 位作者 王雪 雷强 陈威威 《建筑科学》 CSCD 北大核心 2021年第9期137-143,共7页

本文通过对泡沫混凝土防火外墙板抗弯性能和耐火性能试验研究,建立强度计算公式,通过理论计算与试验结果,验证了泡沫混凝土防火外墙板承载力、刚度以及耐火性能满足变电站墙体材料常用荷载要求,为我国装配式变电站中围护墙体材料提供更... 本文通过对泡沫混凝土防火外墙板抗弯性能和耐火性能试验研究,建立强度计算公式,通过理论计算与试验结果,验证了泡沫混凝土防火外墙板承载力、刚度以及耐火性能满足变电站墙体材料常用荷载要求,为我国装配式变电站中围护墙体材料提供更多的优选对象。 展开更多

关键词 泡沫混凝土防火外墙板 承载力 挠度 耐火

原文传递

基于线簧连接技术的预制电缆连接可靠性研究

17

作者 史卓鹏 郭亚昌 +2 位作者 孔祥敏 郭晨亮 曹效霞 《自动化与仪器仪表》 2019年第7期50-53,共4页

为了提高预制电缆连接可靠性,需要进行电缆的可靠性建模分析,提出一种基于线簧连接技术的预制电缆连接可靠性测试方法。采用双曲面线簧连接方法进行预制电缆连接,线簧孔中多根独立的线簧丝同时接触,计算预制电缆连接的电流和输出电压,... 为了提高预制电缆连接可靠性,需要进行电缆的可靠性建模分析,提出一种基于线簧连接技术的预制电缆连接可靠性测试方法。采用双曲面线簧连接方法进行预制电缆连接,线簧孔中多根独立的线簧丝同时接触,计算预制电缆连接的电流和输出电压,采用电压增益稳定补偿控制方法进行预制电缆的连接可靠性测量,结合线簧连接技术构成多个独立的电流通路,实现预制电缆的优化连接,提高预制电缆与电气设备连接的可靠性和连通性。仿真结果表明,采用该技术进行预制电缆连接的可靠性较好,输出电流及电压等参数的稳定性较高,保持电接触的高可靠性。 展开更多

关键词 线簧连接技术 预制电缆 连接可靠性

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