我国是目前世界上唯一采用±1 100 kV电压等级进行远距离大容量直流输电的国家,±1 100 kV电压等级的典型应用场合是大容量能源基地向负荷中心送电,其典型输电容量和输电距离分别为1 000万kW和3 000 km。围绕±1 100 kV电压等级直流输电技术的研发和应用,需要解决的关键性技术问题包括两个方面：一个方面是±1 100 kV直流输电工程本身所涉及到的系统...
随着国家＂一带一路＂战略构想的提出,未来电网的发展将有大量跨国联网、跨区联网的需求。同时,随着社会的快速发展,输电走廊占地也将成为制约电网发展的一个重要因素,而更高电压等级特高压直流输电线路可大幅减少线路走廊。这两方面均亟待开展更高电压等级特高压直流输电技术的前期研究。在±800 kV和±1 100kV直流输电技术的基础上,进一步研究±1...
针对±1 100 kV特高压带电作业电位转移的研究空白,基于多导体系统集总电容矩阵理论,建立了电位转移的暂态响应计算模型,计算并分析了不同转移距离与人体电位、放电电流和能量的关系。通过计算结果可知：人体电位、放电电流、能量在数值上与转移距离成正比;转移时人体与极导线经过1μs实现等电位,转移距离影响人体电位幅值,对等电位速度影响不明显...
为了评估某型1 100 kV特高压（UHV）变压器瓷套管的抗震性能及其可能存在的抗震薄弱位置,对该套管进行了地震模拟振动台试验,获得了套管的动力特性及在不同地震动输入工况下的地震响应。试验结果表明,特高压套管自振频率较低,阻尼比小,其自身对地震动有较大的放大作用。在目标峰值人工波激励下,套管铸铝法兰下部连接套筒底板发生破坏,出现沿法兰...
为了更有效地指导GIS设备的状态检修工作,基于时域有限差分（FDTD）法仿真与多局部放电（简称局放）源聚类方法,诊断分析了一起1 100 kV气体绝缘组合电器（GIS）盆式绝缘子局放检测案例。首先,开展了现场与返厂试验下的GIS局部放电带电检测与定位,建立了与返厂测试工装结构相应的FDTD仿真模型,结合特高频（UHF）电磁波传播特性仿真,开展了多源局...
为准确测量±1 100 kV特高压直流穿墙套管交、直流试验电压下的局部放电量水平,验证其绝缘设计、材料选型、制造工艺的合理性,提出了低背景干扰的局部放电试验净空区域优化方法;利用电磁屏蔽试验空间内穿墙套管试验布置的有限元仿真模型计算了交流1 273 kV和直流＋1 683 kV下的空间电场分布;通过测量接地尖端电极交流局部放电量、高电位均压环直...
Y型绝缘子串通过缩短V型串单肢长度,增加下I串,从而缩短了横担长度,可达到优化塔头尺寸、降低杆塔单基指标的目的。针对特高压直流（UHVDC）输电线路开展了Y型绝缘子串的间隙放电试验及人工污秽试验,包括Y串2种V–I串长比例（8：1和7：2）下不同间隙距离的标准操作冲击电压试验,及3种等值盐密（ESDD）（0.05mg/cm^2、0.08 mg/cm^2、0.15 mg/cm^2...
屏蔽金具是特高压换流站设备重要组成部分,其表面电场控制对换流站设备的正常运行有着至关重要的意义。为了实现±1 100 kV特高压换流站支柱绝缘子屏蔽金具的表面电场控制,以支柱绝缘子屏蔽球为研究对象,建立了3D有限元模型,采用静电场代替瞬态场计算获得屏蔽金具在操作冲击过电压下的表面电场分布,并讨论了屏蔽球形状、开孔倒角尺寸、开孔深度、...
为保证特高压换流站内重要电气设备的抗震安全性、提高瓷套类设备抵御地震灾害的能力,对±1 100 kV换流站内500 kV避雷器及加装了减震器的避雷器结构开展了振动台试验研究,并对布置在防火墙上的避雷器进行了抗震分析。对用于避雷器的金属减震器进行了拉压循环加载试验,获得的滞回曲线饱满,表明其耗能特性优越。通过以0.1g和0.2g（g为重力加速度）...
为了对平波电抗器外绝缘配置进行优化,依据±1 100 kV斜撑式干式平波电抗器的结构特点,建立了平波电抗器3维有限元分析模型,计算分析了干燥和不同雨水分布状态下平波电抗器均压环和绝缘子表面的电场分布。计算结果表明,降雨使平波电抗器本体最下层均压环处电场强度明显增加,易于发生放电现象。在北京昌平特高压实验基地搭建淋雨试验平台,对干燥和...
为评估阀厅对特高压（UHV）直流穿墙套管地震响应的影响,以及对穿墙套管–阀厅体系抗震性能进行优化,建立了特高压直流穿墙套管–阀厅体系的有限元模型,获取了体系在地震激励下的响应特征;建立了穿墙套管–阀厅体系的振动力学模型,分析了不同振动分量对穿墙套管地震响应的影响。结果表明：阀厅结构对穿墙套管地震响应有较大的放大作用,阀厅山墙...
为研究用于特高压变电站的1 100 kV复合外绝缘套管的抗震性能,对1支真型套管进行地震模拟振动台试验。通过输入白噪声随机波和标准时程波,得到试件的动力特性和在峰值加速度分别为0.15g、0.6g和0.8g地震作用下关键部位的加速度、应变和位移响应。试验结果显示,1 100 kV复合外绝缘套管1阶频率为1.68 Hz,阻尼比为4.20%;随着加速度等级的提高,试件...
特高压直流分层接入方式交直流系统间、高低换流阀组间以及2层不同电压等级的受端交流系统间均存在着电气耦合关系,系统的无功功率调节和电压稳定问题更加复杂。为解决该问题,在传统单馈入电压稳定指标（VSI）基础上提出了多馈入电压稳定指标（MVSI）,并结合特高压直流分层接入数学模型,推导出多馈入电压稳定指标的计算方程。在此基础上研究特高...
为了研究±1 100 kV直流换流站内典型接地过电压的特点以及检验避雷器配置的合理性,针对准东—皖南±1 100 kV特高压直流输电工程,利用PSCAD程序仿真计算了双极全压运行方式、单极金属回线运行方式、单极大地运行方式下阀顶接地、换流变阀侧接地、直流母线接地和直流极线出口接地等典型接地故障产生的过电压,并分析了其波形特征,给出了避雷器的最...
换流器作为换流站最关键的部件,是产生载波噪声干扰的主要设备,对其进行详细的建模以得到准确的高频干扰水平,能为即将投运的±1 100 kV特高压直流工程高频滤波器的优化研究打下坚实的基础。在对换流阀的高频特性进行深入分析的基础上,首先提出了3种换流阀高频模型,并通过与已投运的相似设计的HVDC工程换流阀组产生的高频噪声水平进行比较,确定换...
为了增大超高压、特高压输电线路传输容量,提高线路利用率,提出了一种基于改进型移相变压器（IPST）和小容量统一潮流控制器（UPFC）的新型混合式统一潮流控制器（IHUPFC）。在IPST结构、电压调节性能的基础上,推导了IPST与UPFC的容量配合关系。分析了IHUPFC在成本、性能方面比现有潮流调节装置的优势。并提出了考虑线路充电电容情况下的IHUPFC...
为了维持模块化多电平换流器多端直流输电系统的电压稳定及换流站间功率的平衡,提出一种基于微分平坦理论的自适应斜率控制策略。控制器分为前馈双环控制和动态误差反馈控制：前馈控制根据系统期望平坦输出参考轨迹和系统状态变量及输入变量之间的函数关系,得到控制系统的主导控制量;误差线性反馈控制可以消除系统扰动和外界干扰对规划轨迹的影...
静止无功补偿器（SVC）和微电源中电压源型逆变器的交互作用可能会影响孤岛微电网的稳定性。为此,以中低压孤岛微电网为研究对象,建立了SVC和电压源型逆变器的输出阻抗模型,研究SVC和电压源型逆变器间交互作用的机理。基于奈奎斯特稳定判据分析表明,能单独稳定运行的SVC和电压源型逆变器在并联运行情况下可能导致系统出现不稳定。通过在SVC电压...
为了解决电网电压不平衡对双馈异步发电机（DFIG）系统运行造成损害以及达到消除DFIG网侧有功与无功的2倍频谐波、网侧电流的负序分量3种不同控制目标,提出了一种基于内模观测器和无源控制的DFIG网侧变换器（GSC）控制方法。首先,基于端口受控的耗散哈密顿（PCHD）模型,采用互联和阻尼分配无源性控制（IDA-PBC）方法,设计出了GSC无源控制器。然...
为了优化高频Z源变换器系统参数和提高系统稳定性,针对峰值电流控制下的高频Z源变换器分析其非线性特性。从其状态方程出发,建立该变换器的精确离散迭代映射模型,应用改进的雅克比矩阵法判断系统稳定性随高频Z源网络电感、电容等不同参数下变化规律,并确定系统的稳定运行区域,最后通过实验验证了理论分析的正确性。结果表明高频Z源变换器存在分...
近年来,随着特高压直流与新能源发电的不断发展,当特高压大容量直流发生功率大扰动时,送端风电机组往往将感受到比较严重的暂态过电压,可能引发大面积风电脱网。针对此问题,深入分析了直流功率大扰动引起风机暂态过电压的机理,并提出了一种换流母线及风机暂态过电压的快速分析计算方法,推导了节点负荷变化引起节点电压变化的全微分灵敏度计算式...
智能电网用压接式绝缘栅双极型晶体管（IGBT）模块主要通过压力接触来实现热耗散,而这种封装散热方式存在界面接触不佳、散热性能差等缺点,导致同等通流能力下芯片的结温偏高,电性能下降,甚至影响其长期可靠性。为了克服这些问题,提出了采用纳米银焊膏作为芯片连接材料替代压力接触与芯片形成电触点的方式,研发了一款针对智能电网的采用纳米银焊...
LC滤波H6结构逆变器（LCI–H6）广泛应用于高压电力设备中,为了解决其精确离散模型运算复杂的问题,提出了一种将精确离散模型简化的新方法。首先,采用频闪映射法建立了电感电流和电容电流双闭环控制H6结构逆变器（ICDLCI–H6）系统的精确离散模型;接着,采用简化方法对精确离散模型进行了简化,并推导了电感电流i的2个工作边界;然后,对外环比例系...
为了加快准Z源光伏并网逆变器的动态响应,避免电网电压矢量定向控制策略需解耦控制和多次坐标变换的不足,同时提高并网电流控制器对电网频率偏移的适应范围,将功率前馈及准比例谐振控制引入准Z源光伏并网系统中。在两相静止坐标下,将功率前馈、准比例谐振控制与直通分段空间矢量脉宽调制（SVPWM）相结合,设计了并网系统的完整控制策略。在Matlab...
为了研究海拔高度对交流输电线路无线电干扰（RI）水平的影响特性,利用可移动式电晕笼,在不同海拔高度点,如武汉（23 m）、靖远（1 408 m）、西宁（2 261 m）、共和（2 943 m）以及羊八井（4 300 m）,分别进行了不同分裂型式导线的无线电干扰激发函数测量,获得了不同子导线半径、不同导线分裂数在不同海拔高度点对无线电干扰激发函数的影响规律;...
为较准确地测试出动车（EMU）行进过程中车体最大的辐射场强值,有必要降低背景噪声对测试的影响。引入了一种非全屏蔽箱体,该屏蔽箱体是根据电磁屏蔽理论设计,利用金属外壳、铁氧体层以及泡沫角锥吸波材料的多层复合屏蔽结构,对背景噪声的电场强度进行有效衰减。通过仿真软件对非全屏蔽箱体的抑制能力进行检测,初步得到了屏蔽箱体内部的电场分布...
针对现有孔缝腔体分析方法精度较差的缺点,在模式匹配法基础上,提出一种基于电磁拓扑理论的孔缝腔体屏蔽效能（SE）混合计算方法;该算法能快速准确地计算任意入射、任意极化平面波照射腔体以及任意位置开孔、双面开孔腔体的屏蔽效能。根据模式匹配法将腔体孔缝等效为不连续波导边界,通过求解耦合系数得到孔缝散射矩阵;然后采用电磁拓扑的方法分...
动车组高压隔离开关高压侧金具螺栓连接方式影响其附近空气域电场强度。分析螺栓连接方式对电场分布的影响规律并选择合理的优化方案,对降低局部电场强度值和提高绝缘子运行可靠性具有重要意义。为此,基于三维制图软件与有限元静电场模块联合仿真和污闪试验等手段开展动车组高压隔离开关螺栓安装策略优化研究。建立三维模型,分析不同螺栓安装方...
为了更准确地研究油浸式变压器温度场分布,考虑磁场损耗分布不均匀性和温度对媒质物性参数的影响,提出一种基于非平均热源的多物理场耦合计算方法。该方法结合了有限体积法和有限元法的优点,采用有限体积法分析变压器流场分布,采用有限元法研究变压器温度场分布,并在有限体积法和有限元法中分别加入迎风格式,可有效避免计算过程中产生的非物理振...
为客观评价某型米波无线电引信的抗电磁脉冲（EMP）干扰能力,构建了引信电磁脉冲辐照效应试验系统,开展了超宽带电磁脉冲（UWBEMP）、核电磁脉冲（NEMP）、雷电电磁脉冲（LEMP）辐照效应试验,分析了受试引信的效应规律和失效机理。试验结果表明：在电磁脉冲辐照条件下,受试引信最敏感受试姿态为引信装定孔正对天线,弹体方向与电场方向平行;主要...
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