与现有交流输电线路扩容改造方案相比，将交流输电线路改造成直流输电线路（输电线路交改直）的方式能够最大程度地发挥原有线路的输电能力使其输电功率最大化，因而具有较好的应用前景。为此，从架空线路改造、电缆线路改造和多条线路改造3种交改直方式入手，对输电线路交改直技术进行论述。针对架空线路改造，概括阐述了基于三极结构的直流输...
为了改善2MW二极管中点箝位式双三电平变流器直驱式永磁同步风力机组（PMSG）的低电压穿越（LVRT）性能，提出了新的稳态时单位功率因数控制、电网暂态故障时无功优先、有功受限复合控制策略。采用定量模拟的方法，对电网电压深度跌落时采用卸荷电路和改进控制策略实现风电机组低电压穿越进行了仿真研究。结合现场运行数据对内蒙古某风场永磁直...
电压源型换流器（vsc）谐波产生是由其交直流侧电压电流通过电力电子器件之间的非线性相互作用引起的，其机理复杂。为能直观展示VSC的谐波产生机理，提出了利用稀疏矢量法求解线性代数方程中的道路树分析VSC交直流侧谐波相互作用关系的方法，从而用赋权有向因子图展示VSC谐波产生机理。首先简化VSC的序分量动态相量谐波分析模型为线性代数方程...
直流保护的正确动作对交直流大电网的安全稳定运行具有重要意义。为了探究换流阀故障特性以及阀故障导致直流侧100Hz谐波分量产生机理和计算方法，首先分别对整流器阀和逆变器阀误开通故障和不开通故障时的通断特性和换流器的开关函数特性进行理论分析；其次给出了换流器序分量开关函数模型，在此基础上分析了阀故障导致直流侧产生100Hz谐波分量...
电网电压不平衡时，引起电压源换流器输出功率的二倍频波动。为此，研究了两相静止筇坐标系下的电压源换流器高压直流输电（vsc—HVDC）电网电压三相不平衡时的功率优化控制策略。为了方便计算不同控制目标下的参考电流，引入两个独立可调的参数，推导参考电流的统一解析表达式。提出采用粒子群算法对两个独立参数进行优化，同时抑制有功功率和...
为了提高三相四开关并联型有源电力滤波器（activepowerfilter，APF）的性能，提出一种基于比例积分一并联矢量比例积分（proportional—integralandvectorproportionalintegral，PI—VPI）电流控制器的网侧电流直接控制方法。通过采用网侧电流直接控制方法，省去了对负载电流和APF输出电流的检测，不但可以减少电流传感器的使用，而且可以降低...
为解决交流电网不平衡和畸变情况下的VSC-HVDC交直流双侧电能质量恶化问题，提出单正序同步旋转（由）坐标系下的正负序电流独立控制方案以改善VSC的电能质量。通过令瞬时有功功率波动为零获得了网侧电流正负序分量参考值的表达式，并根据逆模型原理获得了单正序砌坐标系下的交流负序电流的参考值。进一步为实现在单砌坐标系下对直流正序电流、...
为快速检测并切除特高压直流输电系统接地极引线故障，提出了一种基于高频电压突变量的高压直流输电接地极引线故障监测方法。首先分析了接地极引线接地故障时高频电压的特性，在此基础上，提出了利用高频电压突变量作为判据检测接地极引线故障的新方案。所提出的故障监测方法不受高频信号下接地极引线阻抗一距离非单调性质的影响，有一定的抗过...
为提高变换器的输出电压等级和容量，省去传统级联H桥型变换器中的工频变压器，降低系统体积和成本，并实现能量双向流动和电机的四象限运行，采取了将级联H桥型变换器进行背靠背连接的方案，形成了一种五电平变换器，分析了变换器的有效开关模式和等效电路，建立了开关脉冲模型，提出了变换器中电容电压的均衡控制算法，给出了变换器的调制策略...
现有传统混合高压直流（HVDC）存在3个关键问题：直流侧故障的自清除问题、电压源型换流器（vsc）输送容量难以与电网换相型换流器（LCC）相媲拟、整流侧交流故障引起的直流低电压穿越问题。为此，提出了一种新型的LCC—C—MMC混合高压直流方案，逆变侧由C—MMC改进型拓扑串并联组合构成。研究了混合直流稳态运行控制特性，分析了整流侧故障引起...
为解决高速铁路大容量负荷补偿需要、降低有源补偿装置容量，提出了基于模块化多电平换流器（MMC）与组合式接线变压器相结合的有源补偿INCH牵引供电系统。设计了基于MMC的直挂型潮流控制器（PFC）拓扑结构，并推导了MMC参数计算方法。提出了负序灵活补偿策略，在负序满足国标的前提下节省了有源补偿装置容量。与传统同相牵引供电系统相比，该方...
为了降低MMC交流系统不对称时控制系统结构以及提高换流器运行性能，提出了MMC无锁相环控制策略。为实现该控制，首先分析筇坐标系下交流电网不平衡情况时的有功功率和无功功率成分。其次，以复数滤波器提取电网电压中的基波正负序分量为基础，提出了一种具有控制系统简单，稳定性强的MMC．HVDC无锁相环控制策略。再次，将复数滤波器推广至通用...
在大型电弧炉的补偿应用中，为了应对电网电压不对称的应用条件，提出一种35kV直挂式角接链式STATCOM网侧电流闭环综合补偿控制策略。该策略将经典电纳平衡补偿和网侧电流闭环控制相结合，使得链式STATCOM装置可以在电网电压不对称条件下对电弧炉负载进行无功、谐波和负序的综合补偿。经35kV／＋40MVASTATCOM装置实际运行，结果表明：STATCOM装...
为促进城市电网的智能化，《高电压技术》（EI核心期刊）特邀天津大学王成山教授作为专题特约主编组稿出版“城市电网智能化”专题（拟于2016年第7期（2016年7月）出版）。诚邀从事城市电网智能化的研究者投稿。
《高电压技术》的“高压电器及其智能化”栏目是展示我国高压电器领域学术成果的重要窗口。近年来《高电压技术》对“高压电器及其智能化”的相关研究进行了连续的专题报道（见2013年第4期，2014年第10期，2015年9期），得到了广泛的支持和积极的响应。在电力系统对高压电器不断提出新的、更高要求的背景下，《高电压技术》编辑部计划于2016年第...
交直流输电系统面临的突出问题之一是故障后与交流系统相适应的直流控制问题。以改善交流系统故障后的频率和电压恢复特性为目的，提出了直流功率的能量面积补偿方法。该方法能基于换流站本地数据准确计算出在线调整系统减速面积的直流功率补偿量和持续时间，在整流侧交流系统严重故障后抑制振荡过程，加速系统恢复；对于逆变侧交流故障，能改善...
为了定量分析水分质量分数、温度及绝缘纸聚合度对油纸绝缘频域介电谱的影响，将HN介电弛豫模型用于研究油纸绝缘频域介电谱特性。采用复分析理论和几何方法得到了HN介电弛豫模型实部、虚部与其模型参数的解析式。分别测试了5组不同水分质量分数、温度及聚合度油纸绝缘试样的频域介电谱，采用HN介电弛豫模型对介电频谱进行了计算拟合，并分析了...
超高频局部放电传感器及检测系统性能的评价需要稳定的信号源，由于多种因素的影响，高压模拟放电模型产生的超高频局部放电信号存在放电参数不稳定和不易调节的缺陷。因此根据超高频信号的时频特性，设计出了一种局部放电超高频信号模拟源。该信号源由控制单元、信号合成单元、宽频带全向发射天线组成，控制单元产生能够反映局部放电时频特征和...
针对电容式电压互感器传统模型在高频时测量不够准确的问题，提出了一种对双口导纳参数先进行“并项”再进行“分项”的无源化处理方法，通过对-110kV电容式电压互感器进行无源电路综合，建立了一种能够考虑杂散和频变特性的电容式电压互感器宽频无源等效电路扩展模型。该模型不含负值的电阻、电感和电容，具有良好的宽频适应性和可移植性，并开...
为了检测和分析气体绝缘开关（GIS）设备的绝缘状态，结合光纤传输技术、数字信号处理技术、超声波检测技术，设计了1套基于光纤传输和LabVIEW虚拟仪器的GIS局部放电超声波检测系统。系统由超声波传感器、远端高速采集模块、本地模块和上位机软件系统组成，应用光纤传输技术实现GIS局部放电信号的高速可靠采集。在准确提取局放信号的基础上，使...
为了判断变压器绕组松动缺陷及进行缺陷定位，通过分析变压器不同位置处的振动信号变化情况，提出基于ANSYSWorkbench的绕组松动缺陷诊断方法。将绘制的模型导入Workbench中进行模态分析，并与实验结果进行对比，验证模型的正确性。通过对模型施加正弦的加速度来进行谐响应分析，并根据绕组各相的顶部轴向和正面径向的振动信号变化设定松动阈值...
针对目前已有的输电线路故障原因不明确问题，提出了输电线路故障分类方法，阐述了不同故障分类的特点。统计了2005--2014年某省级电网输电线路故障情况。并分析了该省气温与输电线路冰灾故障的关系。分析了山火跳闸风险的时间分布规律，阐述了持续干旱对输电线路山火故障的推动作用。结果表明，雷击、山火、冰灾及外力破坏是影响输电线路安全稳...
为及时发现有源电子式电流互感器的供能激光器是否已失效或将失效，研究了1种非接触式在线监测技术。提出通过非接触测量供能激光器所在合并单元的电源电流，结合当前一次电流值作为判据，采用Bayesian方法判别供能激光器的工作状态。据此实现的在线监测系统在贵阳三江110kV变电站进行了长期运行测试，获取了供能激光器的运行数据并进行了分析。...
我国酸性湿沉降多发区域是重要输电密集通道或用电高负荷密度地区，如何解决酸性湿沉降引起的金具缺陷问题是输电线路运行与检修的重要课题。为此以途经广西省河池地区500kV贵广交流同塔双回线路中的金具缺陷为研究对象，在探讨河池地区区域酸性湿沉降特征的基础上，测试分析了途经该地区输电线路的金具缺陷以及诱因。结果表明：河池地区属于典...
针对电子式互感器运行中遇到的电磁干扰和电磁兼容问题，进行了建模仿真和试验研究。通过建立空心线圈电子式电流互感器在隔离开关开合下的模型，分析互感器受到的传导干扰，然后提出了互感器的抗干扰措施并进行了仿真验证。在此基础上，通过设计相应的互感器样机，对互感器的电磁兼容问题进行试验研究，验证了抗干扰措施的有效性。结果表明，采...
为了在利用脉冲注入法在线检测电力变压器绕组变形故障时能正确处理暂态信号，获取绕组的脉冲频率响应曲线，避免绕组变形状态的误判，提出了基于短时Fourier变换的脉冲频率响应曲线获取新方法，对该方法的基本原理进行了理论推导。然后，从理论推导入手，构建了单绕组仿真模型，结合PSPICE和MATLAB进行了联合仿真分析。仿真结果表明该仿真模型...
随着我国生态迅速恢复，电力系统发展与鸟类生态完善的冲突日益上升。为了研究热带地区输电线路的鸟粪闪络，在了解热带地区主要对线路造成危害的鸟类种群的基础上，模拟热带地区的典型环境条件，采用模拟鸟粪进行了110kV输电线路鸟粪闪络的试验研究。试验结果表明：鸟粪电导率随着含水率升高呈饱和增加趋势；含水率比较低的时候，鸟粪闪络的概...
继电保护隐性故障是造成电力系统连锁故障的重要因素之一，针对影响保护隐性故障因素，建立了考虑线路故障的保护隐性故障模型。从人为失误、保护装置自身的老化失效、保护所处环境影响来分析保护的故障率，基于Markov状态空间法，针对高压系统两套主保护及远近后备保护，建立详细的线路一保护状态转移模型，计算保护误动概率与拒动概率，并应用...
有效识别直流操作回路硬件缺陷，挖掘其存在的隐性故障，对保证继电保护可靠动作具有重要意义。为此，从直流操作回路的工作原理和特点出发，针对其存在的主要缺陷，提出了1种实用可行的直流操作回路在线监视与预警方法。该方法通过在线监测跳、合闸回路流过的电流来识别直流操作回路存在的接触不良、回路断线问题，同时利用时间继电器来在线监...
为了研究变压器发生直流偏磁时系统电压降低的现象，基于PSCAD／EMTDC平台，建立了同步发电机一变压器直流偏磁仿真模型。模型从电力系统无功平衡的角度出发，针对不同大小的直流电流入侵时，在稳态和故障两种情况下，对变压器的无功消耗情况及系统中关键点的电压进行了仿真。结果表明，系统稳态电压随直流偏磁电流的增大而降低，极端工况下可达...
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