故障电流可控开断（CFI）的难点在于快速准确地检测到故障发生,估计出故障电流参数并预测出可用的过零点及判断出故障类型,为此提出了一种全响应算法。该算法基于电路的全响应原理,将含有指数分量的故障电流方程线性化,并使用最小二乘法求解;采用F0假设检验检测故障初始时刻,给出了故障相及故障类型的判据,确定了三相故障电流可控开断策略。利用...
为避免运行变电站地线分流简单向量模值相加的处理方法带来的接地阻抗测试系统性误差,提出了基于相位无线传输原理的地线分流测量技术。在测量点实时采样记录异频测试电流幅值和相位作为基准波形信号,将波形向场区无线发射,同时,在出线构架各基脚处接收该信号,用柔性Rogowski线圈测量各构架基脚所流过的异频电流向量的相位差,用测试电流参考向量...
为提高电力变压器故障诊断的诊断速度和准确率,提出了一种以变压器油气参数为诊断依据的电力变压器故障分步式诊断算法。该算法第1步采用量子行为的支持向量机（SVM）故障诊断算法,即采用SVM对大型电力变压器的故障进行分类,在分类的过程中采用改进的具有量子行为的遗传算法对SVM的参数进行寻优。在完成第1步的基础上,第2步再对存在于可疑区域的...
为检测电气设备局部放电的超高频（UHF）信号,设计了一种新型超宽带分形天线。该天线融合了分形技术与共面波导技术,从而具有超宽带的特性。对天线的几何参数进行了优化仿真,结果表明：该天线的电压驻波比（VSWR）＆lt;2的频带范围为0.4~1 GHz,在频带内方向性良好,能够实现全向辐射;天线具有较高增益,在0.4~1 GHz频带内平均增益约为1.5 dB;天线...
目前使用紫外视频进行绝缘子探伤需要人工判读放电光斑,自动化程度较低。为此,提出了一种以无人机（UAV）搭载的紫外传感器所获取的影像为数据源,根据电晕放电的光谱特征和紫外成像的形态特征来自动检测紫外视频放电位置的方法。首先从紫外影像中获取图像帧;然后对图像进行最大类间方差二值化和区域生长处理,根据区域生长后的结果来计算疑似放电...
为准确采集超高频局部放电（UHF PD）信号并提取其特征,分析了采用基于电平扫描法的UHF PD检测系统测量局部放电信号的基本原理和特征提取方法。分别采用电平扫描法、超高频波形采集法及脉冲电流法采集局部放电信号,分析了3种方法采集所得信号的差异,验证了电平扫描法的有效性。并采用高频正弦信号分析了系统的测量误差。结果表明：3种测量方法...
确定电力系统中具有关键作用的线路对于避免连锁故障具有重要意义,为此,基于事故链模型提出了一种辨识电网中关键线路的方法。初始故障由系统负荷水平、线路故障率、线路负载率及关联系数等因素确定,使用事故概率重要度和设备在网络中的拓扑重要度作为事故链中间环节的预测,建立了基于事故链的连锁故障仿真模型。在事故链的风险评估基础上,考虑...
真空开关的分闸速度是影响开关电弧形态及其使用性能的重要因素。为满足高精度分析的需求，提出运用数字图像处理技术从真空开关运动序列图像中精确跟踪触头位置，进而计算触头运动速度的检测方法。该文首先利用Solidworks软件建立真空开关触头模型，并以设定速度模拟分闸过程，获得了分闸过程动触头的运动序列图像。运用Harris角点检测算法提取...
针对输变电设备故障具有较强的随机性和模糊性的特点,提出了采用云模型的不确定推理预测输变电设备故障的方法。挖掘出设备当前故障发展趋势与不同年份健康状况评价数据之间的关系,构建了基于条件云发生器的云语言预测规则,在此基础上建立了基于云推理的输变电设备故障率预测方法。实例分析结果表明,云推理模型的故障率预测结果符合该地区电网实...
局部放电（PD）是电力变压器绝缘劣化的主要原因,对局部放电进行定位有助于加强电力系统的安全运行。为此,研制了一种用于变压器中局部放电定位的、可重复布置的复合传感器,并对它进行了实验研究。该传感器由13阵元的L形超声阵列与超高频电磁传感器共形地组成,应用高阶累积量处理技术对L形阵列进行扩展后可使之具有97个虚拟阵元的性能,提高了超...
对保护用电流互感器在大电流时的性能进行校验时一般采用含铁芯的电磁式互感器作为标准。但电流较大时,电磁式互感器铁芯体积大、制造困难,且剩磁现象严重,导致其误差变大。为此,提出了一种基于空心线圈互感系数自校验原理的交流大电流校验系统。在小电流时,该系统利用铁芯线圈的输出来校正空心线圈的安装等外界因素可能造成的误差。由于空心线...
为防止孤岛检测受到电网扰动的干扰,提出了小波包变换和支持向量机（SVM）相结合进行孤岛与扰动识别的新方法。分析对象选择公共点电压,将其进行小波包分解及重构。针对公共点电压采用标幺值的特点,为了使得不同类型的特征向量区别更加明显,将各节点重构信号做开方,并与电网正常供电情况下相应节点电压值做比值处理,以此作为特征向量,来实现孤岛...
低气压环境下复合绝缘子的干燥带放电特征研究对其在高海拔地区的广泛应用具有重要的理论意义与应用价值。为此，选用取自硅橡胶复合绝缘子的试样，采用减压装置在人工模拟大气环境实验系统下分别模拟100～40kPa等7个不同气压环境，采用NaCI盐溶液分别模拟电导率为2．5mS／cm和5．0mS／cm的污秽等级，研究了不同低气压与污秽等级下复合绝缘子表...
为将光子数参数用于放电强度的量化分析,以10、35、110 kV的复合绝缘子为研究对象,利用CoroCAM504紫外成像仪研究了电晕放电时,紫外光子数随放电强度、仪器增益和观测距离的变化特性。结果表明：光子数和电流脉冲峰值具有近似线性关系,且都随着电压的增加而增大;但上述3种复合绝缘子的光子数与电流脉冲峰值之间的比例系数不同。随着仪器增益的增...
变压器套管电容芯子完全淹没于其绝缘油对保证套管安全运行至关重要,为了解决运行套管在极端环境温度下（近-40℃）出现套管油位过低甚至无油位指示情形而导致的运行状态监测难题,提出采用设备油位曲线进行线性外推以近似确定套管内油位高度,进而确定套管电容芯子淹没状态,同时在此基础上采用适当减少变压器冷却器运行组数以间接提高油位指示策...
高压开关柜状态评价方法的研究对整个电网设备状态维修体系的构建具有重要意义。为此,提出了以带电检测数据为主,结合柜体信息以及日常缺陷对高压开关柜进行综合评价的评价算法。算法以模糊理论为基础,同时结合突变理论,避免了传统设备状态评价算法对主观权值的依赖,能够更好地从设备状态突变的角度反映出设备绝缘状态的突变情况,算法全面考虑了...
为分析双断口真空断路器的开断特性,建立了双断口真空断路器的合成开断试验平台和基于一种改进真空电弧模型的电磁暂态仿真平台。对开断电流、电弧电压、燃弧时间和瞬态恢复电压（transient recovery voltage,TRV）分配比例等参数进行了试验测量,通过仿真诊断等离子体参数,对试验结果进行了机理分析。结果表明：过长的燃弧时间会导致过大的燃弧...
变电站局部放电（PD）检测特高频传感器的工作频率范围为300~1 500 MHz,为避开该频段内手机信号等诸多外界干扰,基于环形天线原理和曲流技术设计了一种新型多频段全向特高频传感器。通过仿真和实测研究了该传感器的局部放电检测性能,并将其与宽频传感器的局部放电检测性能进行对比。结果表明,该传感器的工作频段为480~520、800~850、1 100~1 150...
为了研究矿用干式变压器绝缘状态的评估方法,在恒温下对一台已经在煤矿井下无故障连续运行13 a、额定电压Un为10 kV、额定容量为500 kVA的矿用干式变压器进行了恒温电应力加速老化试验,老化期间以1 d为周期在屏蔽室环境下测量了干式变压器的局部放电（PD）信号,以2 d为周期进行了工频耐压试验;提取了局部放电信号的统计参量作为基础特征量,得出...
用频响法在线或离线进行变压器绕组变形检测时，套管状态对频响曲线的影响往往被忽略，不仅不利于绕组故障的判定，且容易造成事故隐患。为此，建立了一种新型变压器等效电路模型，利用软件仿真和数值计算相结合的方法得到了该模型的各项参数，并以频率响应分析法（FRA）为理论基础，通过在线和离线的方式，仿真研究了套管出现阻性、容性、阻／...
对电流互感器剩磁相关参数测量的传统方法在消磁不充分时测取的剩磁系数偏小，为了消除其对电流互感器准确级评定判断造成的偏差，提出了一种新型直流法，省略了测试前对铁芯退磁的操作。在传统直流法的基础上增加反向充电到电流互感器饱和状态这一过程，测取正向充电过程、放电过程、反向充电过程的励磁电流与互感器二次侧端子电压，进行积分运...
为提高电场分布法检测复合绝缘子内部故障的灵敏度,基于光电集成电场传感器搭建了一套用于复合绝缘子内部故障检测的实验系统。使用该系统模拟进行绝缘子故障检测,得到了绝缘子附近的电场分布曲线,验证了其检测绝缘子短路故障的可行性。然后对老化实验所得绝缘子和现场运行过的绝缘子进行了故障检测实验,结果表明：绝缘子表面附近轴向电场分布的...
为了减小含有STATCOM的HVDC输电系统发生换相失败的概率,对STATCOM和HVDC系统原有的控制策略进行了改善。故障时,基于STATCOM的定交流电压控制,投入交流电压参考值调节功能;基于HVDC的定直流电流控制和定关断角控制,投入附加直流电流和附加关断角控制功能。在PSCAD/EMTDC中进行的仿真分析表明：当换流母线处分别发生故障水平为23.08%、84.24%的...
为解决高压直流控制系统参数优化问题,提出一种基于PSCAD-MATLAB联合调用的参数优化方法。阐述了联合调用的可能性和基本原理,介绍了联合调用实现优化的基本流程。以CIGRE标准测试系统为研究模型,采用改进粒子群优化算法优化整流侧定电流控制中PI控制器参数。经过比对原参数、基于传递函数优化方法的结果及基于基本粒子群算法的联合调用优化结果...
针对目前H桥逆变单元串联系统中传统线性控制器设计缺乏数学模型支持,闭环控制作用下系统稳定性也难以进行分析的问题,以孤岛模式下3单元串联型微电网为研究对象,建立了逆变系统的动态模型。首先介绍了串联型微电网的拓扑结构与逆变系统的等效模型;其次建立了逆变系统的状态空间平均模型与小信号模型,并给出了相应的等效电路模型及主要传递函数;...
为研究高压三极直流输电系统的电流调制运行特性,基于华东电网江苏—上海实际交流线路参数,利用PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件建立了高压三极直流输电系统仿真模型,对利用交流线路改造后的三极直流输电系统电流调制运行过程中的稳态和暂态特性进行了仿真研究,并与常规直流输电运行特性进行了对比。仿真结果表明：将交流线路改造成高压三极直流输...
为预测基于模块化多电平换流器的高压直流输电系统（MMC-HVDC）电容预充电的准确时间并实现子模块电容的额定充电,考虑冗余子模块在内,提出了一种启动预充电和停机过程都适用的协同调制策略。首先,建立了模块化多电平启动预充电不可控阶段的动态数学模型,并据此修正了不可控阶段直流电压的表达式以及启动限流电阻选取的表达式。其次,分析了换流...
采用解耦控制策略的并网型电压源型换流器（VSC）得到了广泛应用。为了获得一种外环比例积分（PI）控制器参数优化的适用性方法,构建了VSC传递函数解耦整定模型,并在PI控制器初始参数基础上,针对时间乘绝对误差积分（ITAE）目标,采用差分进化算法进行了参数优化计算。结果表明：将内环结构合并到VSC的一阶惯性模型中,简化后有利于构建合理适用的...
为了计算分析含电压源型换流器（VSC）的电网,基于VSC序分量动态相量谐波分析模型和Thevenin定理,采用电流控制电压源对VSC进行等效,得出了VSC的稳态等值电路。首先,在序分量动态相量谐波分析模型下解析分析VSC稳态运行特性和交直流侧相互作用关系,列写交直流电压电流的代数方程;其次,在代数方程化简的基础上,建立了VSC交流侧基波正序稳态等值电...
为了解决舟山群岛供电、海上风电送出等问题,规划设计了舟山5端柔性直流工程。舟山多端柔性直流输电重大科技示范工程是目前世界上在建的端数最多的柔性直流工程。为了满足柔性直流换流站启动、运行与控制、检修的需要,研究提出了柔性直流换流站的主接线方案。开展了柔性直流系统主回路参数研究,确定了换流站主设备和直流电缆的选型及主要技术参...
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