为研究特高压交流输电线路对调幅广播收音台的防护间距,通过特高压交流试验基地的实测数据,得到了特高压交流输电线路的无线电干扰水平,为有源干扰的计算提供了强有力的数据支持。利用NEC电磁计算软件,建立了特高压输电线路的实体模型,计算了无源干扰随频率、入射角度以及防护间距的变化规律,得到了特高压交流线路3种典型塔型的无源干扰水平。最...
针对污秽外绝缘设计是±800kV直流工程关键技术问题之一,提出了对±800kV直流输电线路绝缘子串进行污秽外绝缘设计考虑现场污秽度校正、NSDD校正及采用污耐压方法进行污秽外绝缘设计的方法;根据瓷、玻璃绝缘子的污耐压曲线对±800kV直流输电线路“I”型绝缘子串进行了污秽外绝缘设计。结果表明,在轻污秽度等级下,采用210kN盘形悬式绝缘子,按爬电距...
杆塔的准确模拟对特高压变电站反击侵入波幅值影响很大,为使其模拟计算结果更准确,建立了集中电感、单波阻抗和多波阻抗3种1000kV杆塔模型;针对1000kV变电站不同的运行方式,计算分析了雷电反击侵入波。计算结果表明,不同的杆塔模型,其计算结果存在一定的差别;在特高压变电站的雷电侵入波计算中,宜采用多波阻抗模型。
油纸材料的绝缘问题在换流变压器、直流套管、直流电缆等高压大型直流设备大量应用的情况下显得十分突出。为探讨高压直流设备绝缘的最主要问题—空间电荷效应,应用电声脉冲法（PEA）对油纸绝缘材料的空间电荷特性进行了研究。有关外加场强对油纸材料中空间电荷积聚情况的影响和在较高场强下油纸材料的击穿破坏与空间电荷关系的研究结果表明：①...
为了抑制油流带电造成的危害同时最大程度地减少热效应对绝缘的影响,延长变压器的使用寿命,通过对变压器油流带电现象的分析,得出变压器内的绝缘击穿通常发生在上油箱内,因此变压器设计时,应采取有效措施降低上游带电油流对上油箱内局部放电的影响;同时提出应对冷却油泵进行智能控制,使其在流速和温度最佳点运行。在对现有变压器简单油道内油流...
为提高聚合物材料的表面性能,用介质阻挡放电对聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、聚四氟乙烯薄膜进行表面改性,并研究了DBD等离子体处理对这些材料亲水性的影响;测量了材料表面水接触角和表面能随处理时间的变化规律及处理后的材料在空气中放置时的老化效应,并对结果进行分析。研究结果表明,3种聚合物薄膜经DBD等离子体处理后,接触角随处理时间的增...
为合理设计和选择适用于覆冰地区复合绝缘子伞型结构,建立了求解覆冰气象下复合绝缘子外部三维两相粘性不可压缩湍流流场的基本控制方程组,得到覆冰过程中复合绝缘子外的水滴运动轨迹,分析了复合绝缘子的水滴碰撞系数等撞击特性和气体来流速度v、水滴平均有效直径MVD、绝缘子伞裙倾角和伞裙直径等对水滴撞击复合绝缘子特性的影响。结果表明：伞...
针对高土壤电阻率地区变电站接地系统的接地电阻很难满足规程要求的问题,根据设备安全与人身安全的要求,分析了接地网设计的约束条件,并结合工程实例讨论了常规的接地网设计方法在高土壤电阻率地区的局限性;提出了一种不拘泥于现有规程中接地电阻限值的设计思路,即结合变电站的运行参数与设备参数得到接地电阻允许值的上限并利用均衡电压的思想...
为研究换流站抗干扰设计基础的电磁骚扰源特性,采用基于EMTP的宽频时域电路方法和矩量法的频域电磁场计算方法分析了换流阀导通和关断时产生的骚扰水平,试验研究了断路器操作引起的电磁骚扰特性。研究结果表明,传导骚扰可覆盖达数MHz的频率范围,辐射骚扰在数MHz附近问题最严重,该类电磁噪声是直流高压换流站中最重要的骚扰源;直流系统操作会在二...
为了更好的应用基于电压源换流器（VSC）的新型高压直流输电系统,发挥其技术优势,提出了VSC-HVDC统一电磁暂态模型并进行了其控制策略的研究。交流侧电磁暂态模型是基于d-q同步旋转坐标系下建立的;利用交流侧与直流侧瞬时有功功率相等的原理建立了直流侧电磁暂态模型,且该模型考虑了换流电抗器损耗等因素。利用前馈补偿法设计了解耦控制器以达到...
设计一种新型的光纤电压互感器以满足电力工业发展对高压电压互感器的要求,成为国内外的研究热点,为此基于石英晶体的逆压电效应,研制了一种双模干涉式的电子电压互感器并给出其基本原理即利用两个低阶模的干涉原理改善电压互感器的性能,为消除外界干扰、提高系统的测量精度提供理论根据。利用有限元软件对该互感器传感头进行电场强度分析和研究...
为了给基于巨磁电阻效应的交/直流两用电子式电流互感器传感头的设计提供依据,设计并制作了静态和工频电流测试平台;基于LabVIEW完成了数据采集和测试软件的编制,实现了对巨磁电阻传感器静态及工频磁场下特性的全面测试。静态特性测试结果表明,传感器正负磁场下的主要技术指标相近,而当温度升高时,输出提前进入饱和区且饱和区电压降低;工频测试...
光学电压互感器是新一代电子式电压互感器的研究方向之一,它相比传统互感器具有体积小,价格低廉,绝缘易实现等优点。利用分布式电场传感头和数值积分方法测量高电压切实可行并有着光明的发展前景。为此,采用电磁场仿真软件对电极三维模型电场分布进行了仿真,分别使用高斯算法、高斯—勒让德（Gauss—Legrendre）积分公式及辛普森（Simpson）积分...
为研究短尾波下空气间隙的放电特征,通过PSCAD/EMTDC仿真了雷击过程中绝缘子串电压的仿真波形,发现仿真波形与标准双指数波在上升时间和波尾时间上均有较大差异。通过改装冲击电压发生器,得到了与实际作用在绝缘子两端的电压波形比较接近的短尾冲击电压波。0.5～1.4m长棒板空气间隙在短尾波作用下放电特性的试验及数据分析表明：其放电电压显著...
为节省能源和简化电源设备测试的投入,研究了一种结构简单、可测试交流电能装置各种电特性并将试验电能回馈至电网的交流电子负载。根据其主电路的两级AC/DC/AC变换结构,分析了起传递能量桥梁作用的直流母线电容工作和谐波产生机理,提出了将两级PWM变换器分开控制的方案即前级变换器采用固定开关频率的单P环直接电流控制,后级变换器采用三角波调...
为消除混叠在PWM单相整流器交流电流反馈信号中的高次谐波分量和直流电压控制外环中的2次谐波分量,在交流电流反馈通道中设置低通滤波器,并使用陷波滤波器衰减直流2次谐波分量;通过在建立电流控制系统模型中发现的内环低通滤波器可有效消除混叠的高次谐波信号的方法保障系统稳定,而对截止频率过高将引起反馈信号相移,改变系统中低频特性,进而影...
为增强直驱型变速恒频风电系统的低电压穿越能力,采取了变流器直流侧增加卸荷负载以在故障时消耗掉直流侧多余的能量,使风电机组的正常运行基本不受电压跌落影响的应对措施。通过对发电机侧变流器、电网侧变流器和直流侧卸荷负载工作原理的详细分析,变流器采用背靠背双PWM结构,实现了变流器的整体建模。基于Matlab7.3/simulink6.5构建了变流器的...
矩阵变换器（MC）是一类交交变换器,没有中间直流环节,具有功率双向流动的能力。采用MC励磁的无刷双馈风力发电系统,是较理想的变速恒频发电方案,能否有效地实现系统有功功率和无功功率的解耦控制,是提高系统稳定性和实用性的关键。为此,从两相坐标系出发,研究MC的瞬时无功功率和有功功率,根据风力机最大风能捕获控制策略、无刷双馈电机的有功功...
针对当前架空输电线路雷击点的查找和雷击形式判断难题,通过对雷击输电线路电流路径研究和雷击杆塔仿真计算,得出了雷击导地线、杆塔电流路径和绝缘子串闪络监测及判别方法,研制了可快速分析判断雷击线路杆塔号、雷击地线或导线相别、位置、雷电流极性和雷击形式的雷电流幅值、时间和波形等参数的实时监测系统。经过1年多运行,监测系统于2007-04...
为提出一种简单有效的电弧炉仿真模型,首先按电弧炉能量守恒微分方程,在MATLAB环境下,建立适用于谐波研究的电弧炉确定性模型;然后,将带通高斯白噪声直接叠加于电弧电压上,得到适用于电压波动与闪变研究的电弧炉随机模型。将提出的电弧炉模型以电流控制电压源形式直接接入测试系统,对电弧炉引起的谐波和电压波动问题分别进行仿真分析的结果与实...
为正确认识塔线耦合力等效应理论基础的导线线端动张力,保障线路安全运行的工程需要,在考虑导线初始垂度和抗拉刚度情况下,建立了导线自由振动的非线性微分方程,用连续化超越函数解法,将导线自由振动曲线形式分为正对称和反对称两类模态分别进行模态分析,得出导线动张力成分仅由在平面内对称模态振动引起。将导线不平衡合力对各阶正对称模态幅值...
我国超高压输电线路中普遍安装的固定高压并联电抗器显著地制约了传输功率,使线路电压过分降低。而磁控电抗器能平滑调节无功容量,抑制操作过电压和限制单相故障时引起的潜供电流。对磁控电抗器取代常规并联电抗器应用于三右—江陵500kV输电线路进行了研究,介绍了磁控电抗器的结构和基本工作原理,建立了磁控电抗器模型并在此基础上着重分析了磁...
针对暂态电能质量扰动的实际检测过程中,存在着较强的脉冲噪声和白噪声干扰,影响暂态信息准确提取的问题,设计了有效的滤波算法以在保留信号特征的前提下最大限度地抑制噪声干扰影响,该法是将基于数学形态学的广义形态滤波器作为复数小波变换的前置滤波单元,形成的一种新型形态-复小波变换综合检测算法。仿真结果表明,基于该算法的滤波器不仅可...
针对电力系统的强非线性和不确定性特点及精确反馈线性化的不足,引入自抗扰控制技术设计了能同时改善电力系统功角稳定和电压动态特性的静止无功补偿（SVC）与发电机励磁的变结构协调控制器。扩张状态观测器的动态补偿作用不仅使励磁控制与SVC控制实现解耦,而且使二者均能实现当地信号控制。仿真结果表明提出的非线性鲁棒变结构协调控制器能有效...
为了在系统稳定计算分析中简化和减小计算难度,用动态等值作为一种建模方法提出了一种基于循环神经网络的电力系统动态等值法并结合串并联辨识结构将其用于等值后模型的辨识。这种方法不需要预先建立确定的动态模型,仅靠边界节点的测量数据。循环神经网络的权值和结构决定了被等值外部模型的参数和结构。对IEEE的39节点进行的仿真结果表明了该方...
为了研究新型的静止无功发生器,用电路理论中的替代定理,提出了一种基于电流控制的静止无功发生器（ASVG）的原理。该ASVG由一个二次侧“多绕组”变压器和IGBT逆变器构成,把变压器一次侧并联接入电网中,二次侧的每个绕组与一个IGBT逆变器连接,通过控制变压器二次侧电流和一次侧电压的相位差,使整个变压器对于电网等效成纯电抗或纯电容负载。理论...
电压暂降问题随着敏感电力电子设备的大量应用而显得十分突出,而供电可靠性评价又未纳入暂降指标。为此,简要介绍了电压暂降的基本概念、主要特点和问题现状,详细论述了应用于电压暂降的实测统计法、随机预估法、基于变换域的方法（包括短时傅立叶变换、小波变换、S变换及Hilbert-Huang变换）、瞬时无功功率理论、分形分析方法、数学形态学等各...
传统的最优聚类、分类技术,需要对聚类原型做球形假设,若将其应用于溶解气体分析（DGA）数据表诊断故障分类问题将存在不符合聚类本质的问题。为此将密度聚类方法引入DGA数据的故障诊断,取消了对聚类原型做形状假设,实现了DGA样本聚类的无监督型分析。该方法实现如下：①利用非参数密度估计方法估计样本空间概率密度函数,并以概率密度函数作为聚...
为在线测量变压器油中局部放电产生的超声波,建立了非本征型光纤法珀（FP）传感系统,传感器的传感单元FP腔由石英膜和尾纤端面组成,声波作用于石英膜上产生振动调制入射光波,通过解调含有局放信息的输出信号,可对变压器运行状态进行在线检测。针对FP传感器加工工艺要求高且工业上难以实现的问题,建立了光纤光栅解调系统,该系统具有全介质结构和...
为提高电力变压器状态评估的准确性,提出了一个基于贝叶斯网络的电力变压器状态评估模型。该法将变压器分为本体、套管、铁心3个部件,采用5级状态的评估方法,针对变压器预防性试验数据,先建立变压器健康状态量化的分层模型,通过该模型评估变压器的历史、当前、未来状态,然后利用模糊隶属度函数确定分层模型中变压器各个参数的阈值和分值,最终建...
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