文中工作的开展为解决中国光伏发电规模化接入的技术难题,掌握各类型电力电子接口的新能源发电装置检测技术,促进新能源发电装置设计水平,具有极大的意义。根据高海拔地区光伏电站的实际需求,笔者提出了一种采用电网模拟器作为扰动和高电压扰动源,同时实现频扰和高电压扰动等功能,可满足35 kV和10 kV的电压等级的检测要求。笔者设计的高海拔电网...
为了避免35kV并网光伏低穿检测装置在高海拔环境运行过程中发生装置内电抗器抽头对周围零电位或抽头间放电等绝缘击穿事故,文中结合产品设计过程中操作过电压测量实验,利用有限元法对低压穿越检测装置在运行过程中耐受高幅值操作过电压条件下的电场分布进行仿真计算,分析了装置内绝缘薄弱区域并提出优化建议。结果表明：在抽头间安装绝缘挡板、...
光伏并网逆变器必须具备孤岛检测功能,而传统的孤岛检测法存在检测盲区。文中首先采用品质因数/谐振频率平面法对基于相位偏移的孤岛检测法的检测盲区进行分析。在此基础上,提出了一种基于相位偏移的自抗扰孤岛检测法,该方法通过引入频率控制函数,一方面能够有效地防止系统扰动造成的误判,另一方面有效的减小了检测盲区。此外,文中还给出了自抗...
在对光伏发电系统进行低电压穿越实验时,真空断路器投切短路电抗器会产生较高的瞬态过电压,引起电抗器外绝缘击穿,造成实验设备损坏。为了研究抑制实验过程中过电压的有效措施,文中首先结合光伏发电低电压穿越实验系统,对影响瞬态过电压的因素进行了理论分析,并根据某35 kV低电压穿越实验线路,利用ATP进行了仿真计算,得出：影响瞬态过电压的因素...
文中建立了风电场经两种拓扑结构的VSC-MTDC并入电网的模型,两种模型为串联模型和并联模型,并基于两种拓扑结构的比较结果对多端柔性直流输电控制器进行了优化。仿真模型主要包括：风电场等效聚合模型,风电场换流站控制器,直流电缆的Bergeron模型。优化方法采用单纯形算法。将两种拓扑结构的模型进行了仿真分析,仿真结果显示,在考虑到受交流系统...
针对风电场集电系统箱变在雷害事故中大量损坏的现状,对雷击风电场架空集电线路引起的暂态过电压进行了计算。运用ATP/EMTP电磁暂态仿真软件建立了包括风电机组、集电线路和箱变的等效模型,考虑了雷击方式、雷电流波形、风力机接地电阻以及风电机组拓扑结构对箱变两侧暂态过电压的影响。研究结果表明：箱变低压侧的暂态过电压与波头时间成反比关...
针对分布式电源的随机性引起的联络线波动,在微电网中加入混合储能装置可以有效平抑该波动,提高电能质量。采用蓄电池与超级电容器组合的混合储能装置,以二阶低通滤波方式确定混合储能装置输出功率,提出一种考虑超级电容器剩余容量的超前控制策略对该功率进行修正,在不影响蓄电池寿命的基础上增加了超级电容器的寿命,建立了混合储能容量配置考虑...
溪洛渡右岸送广东直流工程在孤岛运行方式下发生双回双极闭锁时,将在送端昭通换流站产生较大的过电压,其过电压水平以及交流滤波器断口和避雷器相应工况将决定孤岛运行的安全稳定性。为此,笔者结合溪右直流工程实际接线方式,分析了不同孤岛运行方式与滤波器配置方式,利用PSCAD/EMTDC,研究了双回同时双极闭锁（ESOF或BLOCK）、双回相继双极闭锁以...
笔者研究了一种简单快捷的多回路土壤直埋电缆温度场及载流量的计算方法,导体温度作为判断电缆运行电流是否达到载流量的依据,是笔者的重点论述内容。对于多回路敷设的土壤直埋电缆,文中采用叠加原理建立导体温度计算模型,将每根电缆导体温度分为外部环境决定的初始温度、自身损耗产生的温升和其他电缆热源引起的导体温升3部分。综合运用解析法...
为深入研究高压隔爆型电缆连接器的载流量和事故多发原因,以LBG1-200/6高压电缆连接器为研究对象,从电、绝缘、热3方面分析连接器的结构及材料属性;运用有限元方法,建立了高压电缆连接器的电磁场与热场耦合模型,分析了运行在恶劣环境下高压电缆连接器的温度分布云图。算例定量分析了电力谐波、绝缘老化及结构微变引起的额外温升及载流量变化,为...
为实现特高压交直流输电所用连接金具的小型化和轻型化,建立完整的基于强度的连接金具设计方法至关重要。针对连接金具的使用特点及传统设计方法存在的不足,以U型挂环为研究对象,提出了系统的基于强度的连接金具设计方法。参考国家标准和U型挂环的使用特点,提出了制造U型挂环材料的选择原则：不仅强度要高,最重要是韧性要好。根据所提材料选择原...
开关柜作为配电网络中应用最广泛,使用数量最多的配电设备之一,其可靠性关系到整个电网的安全稳定运行。文中提出了一种适用于高压开关柜状态评价的模糊聚类方法,为减小周围电磁环境对评价结果带来的干扰,对带电检测数据采用突变量输入,利用经验定值对传统模糊聚类算法中的可变聚类中心进行修正,使得聚类结果更适用于开关柜状态现场实际情况,并...
推导并建立了电容分压型电子式电压互感器（ECVT）的传递函数模型,分析了ECVT频率特性及正常测量频率范围,重点研究了其对多种暂、稳态扰动信号的测量性能。研究结果表明：在正常测量频率范围内,ECVT可对多种暂态扰动信号及国标中所要求的谐波信号进行准确测量,具有良好的一次信号还原性能。
换流阀避雷器是±800 kV特高压直流换流站的关键过电压保护设备之一,其技术研究和产品开发是实现特高压直流设备国产化的一个重要课题。笔者在介绍了双12脉动换流阀的工作原理的基础上,分析了换流阀避雷器的稳态应力和暂态应力,提出了阀避雷器的主要技术参数的制定原则。以中国向家坝—上海特高压直流工程为依托,深入研究了±800 kV特高压直流换换...
文中采用暂态对地电压（transient earth voltage,TEV）法对10 kV高压开关柜局部放电进行检测,并利用短时傅里叶变换（short-time Fourier transform,STFT）分析了开关柜不同类型放电下局放TEV信号的时间频率特性,结果表明不同放电TEV信号的时频特性不同。基于此,又对信号STFT时频分析结果提取了信号的时间中心tc、频率中心fc以及中心矩μc3个特...
振荡型冲击试验是近几年在高电压等级GIS现场耐压中广泛开展的试验项目。为了将这项单纯的“检验性”试验发展成为一项具备“诊断性”的综合试验,笔者首先建立了产生波形符合IEC 60060-3—2006标准要求的振荡冲击发生器及相应的局部放电检测系统,在此基础上,研究了GIS中常见的绝缘子沿面闪络缺陷在振荡冲击电压下的放电特性;总结了典型放电脉冲...
文中首先推导了含悬浮电极时的轴对称结构的有限元方程,然后利用Fortran语言进行了编程,完成了含悬浮电极时的有限方法计算程序的编制工作,并利用该程序计算分析了550 kV SF6终端中有无悬浮电极时的电场分布,进行比较。计算分析说明,终端中采用悬浮电极后能有效地降低终端内外表面的最大场强,避免了此处空气中局部放电的发生,提高了终端运行的可...
自在线监测技术应用以来,虽取得了较大进步,但其应用具有较大的盲目性,且实际效果并不理想。文中通过调查研究的方法,充分搜集了目前各运行单位在线监测设备应用中的实际需求和存在问题,并广泛调研了国内外的开关制造厂商、在线监测设备制造厂商、高等院校、科研院等研究单位目前的研究现状。在此基础上,分析了高压开关设备在线监测的意义、在线...
针对高压断路器机械振动信号,在正常状态、分闸弹簧单根脱落状态和操作及传动机构卡涩状态下,采用模糊C聚类分析算法比较短时傅里叶变换、小波包能量熵和希尔伯特—黄变换3种特征提取方法的分类性能,提出了基于相关向量机理论的断路器机械特性故障诊断方法,搭建了数据采集系统,研究了断路器机械特性不同状态下信号特征值的变化规律,并通过实验证...
文中阐述了现场对SF6电气设备的SF6气体密度继电器进行定期校验的必要性,并综合分析了SF6气体密度继电器现场校验中存在的问题。为了解决现场校验时可能发生误操作的问题,提出并研制了SF6气体密度继电器校验用的装配接头,该装配接头可以在同一个接口对SF6电气设备进行充气以及微水测试或自动关断SF6电气设备的SF6气路对密度继电器进行校验,从而...
文中基于TSC与SVG复合工作的工作原理,设计开发了一种复合型电能质量调节装置,并依据相关国家标准完成了样机试验;装置集快速连续无功补偿、系统无功不平衡补偿、特定谐波消除等功能于一体,RTDS平台仿真分析表明其总控制器控制逻辑正确。
高压断路器液压操动机构在满足断路器开断的基础上要求分闸缓冲尽量平稳、不允许有反弹,国内进行的相关研究比较少。文中对液压操动机构分闸缓冲进行了理论分析,对液压操动机构进行了建模与仿真。通过试验验证了经仿真优化后缓冲过程平稳、性能良好,该仿真方法也为后续高压断路器液压操动机构的研制提供了理论基础。
为提高雷电流测量用Rogowski线圈的准确度,文中提出了一种PCB型Rogowski线圈的设计原则。通过合理设计线圈参数与积分方式,解决了测量带宽与输出信号衰减之间的矛盾,并对设计的线圈以及积分器参数进行了仿真。在文中提出的线圈结构和积分方式下,峰值10 k A的8/20μs标准雷电流最大测量误差不超过2%。结果表明：所设计的PCB型线圈结合带补偿型二阶...
针对非对称短路电流开断电流零点di/dt及暂态恢复电压（TRV）峰值uc计算的复杂性,建立了非对称短路故障开断的等效电路模型,推导出首开极分别在大半波、小半波末过零熄弧的情况下,电流零点的di/dt及两参数TRV峰值uc的标幺值表达式,并得出两者表达式的一致性和关联性。经过分析与简化处理国家标准GB 1984—2014附录P中uc的修正公式,验证了推导结...
以典型的智能GIS监测IED为例,按照IEC 61850标准面向对象建模的核心思想,从监测IED功能分解入手,将每一项功能建立为一个独立的逻辑节点,对每个逻辑节点拥有的兼容数据类进行选择和实例化;给出了实例化建模的原则和步骤,对建模特点、实例化逻辑节点名、数据对象分类等重点问题进行分析和讨论,并建立智能GIS监测IED的模型文件,且验证其正确性。
电缆接头是电缆线路的故障高发部位,通过测量电缆接头的局部放电有利于准确评估电缆的绝缘状态。现有电缆接头局部放电测量方法大多需要改变接头的固有结构,或是测量灵敏度偏低。笔者基于电容耦合原理,在不改变接头结构的基础上提出了一种适用于直通式电缆接头的局部放电测量方法,构建了相应的测量系统。通过计算机仿真分析从理论层面证明了测量...
为研究绝缘子串沿串积污特性及影响因素,深入进行复合绝缘子的自然积污特性的试验研究。文中对兴安±500 kV直流输电线路沿线具有代表性、典型性的运行绝缘子串制定人工污秽取样方案与实地取样,并对污秽样品进行处理研究,深入分析了不同绝缘子串材质与不同插花型式的绝缘子的污秽沿串的积污特性。研究表明：高压直流输电线路绝缘子串积污受自然落...
文中介绍了一种GIS用三工位操动机构,首先重点对三工位操动机构的核心圆柱凸轮做了详细的理论分析设计,然后通过MATLAB和Solidworks软件进行圆柱凸轮的虚拟样机仿真设计,最后对圆柱凸轮进行了参数优化和理论验证。文中设计的三工位操动机构通过了高压电气类产品的所有试验验证,完全满足使用要求。
分析了现有在线监测局放谱图格式现状。为更好地提高状态监测系统无缝融合,提高不同厂商局放监测IED与局放监测系统的互换性,文中在借鉴继电保护装置故障简报及录波文件传输规范基础上,对现有IEC 61850文件服务的局放谱图文件格式提出改进方案。对COMTRADE文件格式进行扩展,提出局部放电PRPD、PRPS二维和三维谱图格式,以及局部放电原始数据、趋...
文中分析了一起典型的气体绝缘金属封闭开关设备悬浮放电缺陷。通过局部放电特高频检测确定了故障位置,根据信号特征判断缺陷类型为悬浮放电。经解体检查,发现隔离开关动触头U型座套与绝缘拉杆之间的连接销钉位置存在明显放电痕迹,销钉尺寸不满足设计要求。销钉与U型座的在隔离开关分闸状态下,由于配合不当造成连接不良,形成了悬浮电位。
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