与交流不同，直流电压下气固绝缘系统的电场分布取决于电介质的电导率。在绝缘系统电场由容性转化为阻性的同时，电荷在气固介质交界面积聚而改变了原有电场，导致其沿面闪络特性下降，制约着直流GIS的工程应用。目前关于直流GIS绝缘介质电场的仿真和试验研究已成为国际上的热点，文中对此进行系统性的综述，包括：GIS直流电场的数学计算模型，...
GIS局部放电产生微弱的特高频信号在外界各种噪声干扰下容易被掩盖，为此利用特高频法检测GIS局部放电必须经过有效降噪处理。文中提出一种基于改进的对偶树复小波（dual-treecompleXwavelettransfoFin，DTCWT）局部放电特高频信号降噪方法，该方法是利用DTCWT将含噪信号分解为一系列小波系数，并得到信号在不同变换尺度下的细节分量。利用时域...
针对目前利用特高频方法检测GIS典型缺陷时，存在白噪声干扰滤除效率低以及原始信号波形畸变率高等问题，构建了GIS特高频局部放电检测试验模型，经人工处理获得4种典型局部放电UHF信号，提出采用EMD分解将4种典型缺陷的特高频信号分解为有限个IMF分量，利用归一化自相关函数找到IMF分量中局部放电信号与白噪声的分界点，对含白噪声的上胛分量使...
组合电器由于本体结构封闭，部件复杂，局放缺陷定性及定位一直是个难题。在利用超声波、特高频局放检测法的基础上，创新性地引入高频电容臂桥接检测法进行组合电器局放检测。通过多种检测手段综合诊断及解体后试验对一起220kV组合电器悬浮放电案例进行了详细分析，分析结果表明：高频电容臂桥接检测法能够有效辅助局放缺陷定性及定位；多种检...
隔离开关传统的传动机构为交叉四连杆机构，机构中铰间隙的存在降低了机构的传动精度。文中基于连续接触模型对交叉四连杆机构建模，利用MATLAB对从动拐臂转动角度的误差值进行求解，得出当铰间隙达到4mm时，转动角度误差值接近4°，引起导电臂的位置偏移为26．5mm，且位置偏移与间隙值成近似线性增长关系。在此基础上，提出一种新型锥齿轮传动机...
局放作为一种表征开关柜绝缘状态的现象，其类型的判别对于开关柜绝缘状态的评估具有重要的意义，不同类型的局放其特征既有一定的共性，同时也存在着个体差异，而描述局放的特征量越全面则判别的准确程度也越高，文中研究了不同类型局放在时域、频域及统计图谱等方面的差异，提出了能够较全面地描述局放类型的特征参数，并基于特征维数方面的考...
126kv高压断路器在我国变电站和电厂建设中广泛应用，随着高电压等级的真空开断技术以及长行程永磁操作机构的不断发展，126kV高压永磁真空断路器研究与分析也越来越受到关注。针对一种新型126kv高压永磁真空断路器，提出了3种长行程永磁操作机构的设计方案，并经过试制样机验证，充分证明了设计方向的正确性。3种长行程永磁操作机构的设计重点...
为优化高压断路器传动系统，降低传动件应力和质量，基于Hypermesh前处理软件和Ls-Dyna瞬态动力学仿真软件，考虑间隙、杆件柔性和接触碰撞等因素的影响，提出了网格划分方法和质量控制标准，建立了某型550kV断路器传动系统瞬态动力学仿真模型，仿真了分、合闸操作过程。仿真结果表明：传动件最大应力发生在分闸启动时刻，销孔处是应力最大位置...
为满足智能电网建设对智能化设备的需求，提高高压断路器的操控性能及运行可靠性，应用现代智能控制技术的电机操动机构得到越来越多关注。针对真空断路器电机操动机构控制特点，提出一种永磁电机机构模糊免疫PID速度随动跟踪智能控制方法。为实现操动机构智能控制，研制基于DSP28335＋FPGA＋单片机多CPU结构全数字化伺服电机操动机构控制系统，...
绝缘子是直流输电换流阀塔的重要组成部分，针对绝缘子的分析对于换流阀塔的设计具有重要意义。文中考虑支柱绝缘子的换流阀屏蔽系统的表面电场分布，提出了基于积分方程的场域元与边界元耦合的计算方法。将场域元法与边界元法耦合，共同模拟考虑支柱绝缘子的换流阀屏蔽系统。通过与二维有限元算法的对比，验证了算法的正确性。建立不同情况下的...
针对GIS中盆式绝缘子，提出了一种优化其均压环结构参数的方法。这种方法首先运用有限元方法对盆式绝缘子建立模型，并进行电场计算，然后以此确定了盆式绝缘子均压环结构优化目标；在此基础上，引入神经网络算法，利用BP神经网络拟合了均压环各结构参数与优化目标之间的关系，对均压环的结构参数进行了优化设计，得到最优结构参数，克服了传统...
长期挂网运行的复合绝缘子往往不可避免地发生老化，造成绝缘子绝缘性能的下降。为研究复合绝缘子在不同运行条件下的老化状态，文中采用傅里叶变换红外光谱（Fourier transform infrared spectroscopy，FTIR）分析运行于不同环境、不同电压等级具有不同运行年限的多支复合绝缘子，并对复合绝缘子伞裙典型官能团的变化情况进行研究。研究结果表...
综合考虑复合绝缘子在运行中表现出来的各种老化特性，客观评估其老化程度是保障复合绝缘子安全运行的关键。为此，提出一种复合绝缘子的老化评估模型，将复合绝缘子试品的外观检查试验、憎水性试验、红外测温试验结果作为评估模型的输入参数，对复合绝缘子试品进行老化评估，发现2号复合绝缘子老化程度最重，建议退出运行；1号复合绝缘子老化程...
800kV罐式避雷器电阻片电压分担的均匀性对避雷器的可靠运行意义重大。文中通过Ansys软件分析800kV罐式避雷器的电位分布，通过调整均压环两环间距、均压罩高度、均压罩直径等尺寸，分析各尺寸变化对800kV罐式避雷器电位分布及电场强度的影响规律，旨在为超高压以上等级罐式避雷器的设计提供技术支持。
发生直流线路接地或极母线接地故障时，直流中性母线避雷器将产生很大的能量，为满足能量要求，中性母线避雷器采用了多柱并联的结构。为避免电流分配不均使某一柱避雷器阀片吸收能量过大损坏，必须严格控制多柱并联避雷器的电流分布不均匀系数。目前判断多柱并联避雷器均流特性优劣的方法为测试通过单柱100～1000A的雷电冲击电流下的不均匀系数...
分析了励磁涌流产生机理，借助数学手段推导出励磁涌流与磁链、合闸相角和合闸电阻的关系，得到了最佳合闸相位的计算公式，阐述了合闸电阻抑制励磁涌流的原理。提出合闸电阻与相控技术相结合的方法，使励磁涌流抑制效果达到最佳。采用ATP暂态仿真软件，搭建了三相变压器系统仿真模型，对合闸电阻接入阻值、接入时间、相控合闸进行了仿真与分析...
针对当前电力变压器套管绝缘状态评估中各评价参量存在复杂性和不确定性的问题，文中应用集对分析方法对变压器套管进行绝缘状态评估。首先选取用于套管状态评估的指标，对评估结果进行等级划分并制定响应策略，采用层次分析法和熵权法融合的综合赋权法来确定各评估指标的权重，构造联系度数学表达式来描述评估指标与状态等级之间的关联程度，建...
针对H桥级联静止同步补偿器（STATCOM）直流侧单电容电压波动引起相内及总体电压不平衡的问题，提出采用3种控制器协调控制的策略。直流侧单电容电压控制器为电压内环，单电容电压与参考电压作比较经过PI调节实现H桥单元电容电压平衡控制。直流侧总电压和无功电流控制器为电压、电流双环控制，总电容电压平方和与参考电压作比较经过PI调节实现总...
现有并网风电站低电压穿越测试装置采用电抗器投切的方式模拟测试点电压故障，在实验过程中断路器投切大电感负载时会产生频率较高幅值较大的暂态操作过电压，严重危害电力设备安全。为此，文中以风电站内现有蓄电池组和超级电容器组成的混合储能设备为基础，应用状态平均法建立并网风电站数学模型，提出对混合储能设备电压、电流环分别进行控制...
微电网的经济优化调度是一个具有重要经济和社会效益的复杂问题。为了实现由分布式电源组成的微网以更为经济、灵活、环保的方式运行，充分发挥分布式电源的发电优势，针对微网优化调度的问题，提出了以电动汽车同时作为负荷和发电单元并且计及制热收益的微网多目标优化模型，并以经济效益最大化、环境成本最小化进行微网多目标优化。在优化求解...
传统的二、三电平变换器无法满足高电压、大容量光伏发电系统的要求，因此提出一种基于模块化多电平拓扑（MMC）的光伏发电系统。在此系统中，光伏阵列通过Boost电路后集成于MMC的各个子模块中，这样将有效地降低了开关管的电流应力和电压应力，并且增加了系统的电压和容量。针对系统的控制策略进行研究，通过改变子模块Boost电路中开关管的占空...
电网故障会造成核电机组设备机端的频率、电压波动，会直接影响核电机组冷却剂泵以及散热叶片等装置的运行状态，当波动程度超过允许范围时，可能造成核电机组设备损坏。为研究电网故障下大型核电机组设备的运行状态，文中以某地区核电站为对象展开研究，在PSCAD／EMTDC平台上搭建了包含压水堆核电站的500kV网架模型，其中核电机组的自定义详细...
随着直流微电网系统的广泛应用，其控制技术得到不断关注。直流微电网系统由光伏阵列、电动汽车充换站、大电网及其接口变换器构成。针对其结构特点，采用一种能量协调控制策略以维持直流母线的电压稳定。该控制策略根据直流微电网中母线电压信息（DBS）进行运行模式划分，不同运行模式下，直流微电网各单元的控制策略可进行无缝切换，实现系统...
传统桥路型超导故障限流器存在诸多不足。文中提出了一种组合型桥路超导故障限流器的设计。在阐述其工作原理的基础之上给出了主要的参数设计；根据应用工况在仿真软件MATLAB中对其性能进行仿真验证。结果证明：组合型桥路超导限流器可有效限制短路电流；基于网侧电流幅值的控制策略可有效控制超导线圈的投切。由于组合型桥路超导故障限流器的优...
相对于传统电网而言，微电网具有灵活多变的特点，尤其是独立微电网，其可工作于多种运行模式下。不同的工作模式会带来不同的经济效益，为此，有必要对具有多种运行模式的微电网进行研究。针对这种具有多种运行模式的微电网，建立了相应的经济调度模型，定义了3种场景，分场景定性研究独立微电网的经济调度策略；在建立了经济调度模型的基础上...
在交直流混联系统中，高压直流输电系统可能引发送端交流系统发生次同步振荡现象，造成换流站近区机组的轴系扭振，使得发电机组大轴及周围设备损坏，同时对升压变压器一次侧造成冲击。针对该问题，文中首先分析了高压直流换流站近区机组次同步振荡的产生机理，然后提出了一种基于附加次同步振荡阻尼控制器的抑制方法。最后在PSCAD电磁暂态仿真...
随着城市用电负荷需求的日益增大，采取适当的措施提高电缆群的载流能力有重要研究意义。文中主要研究了在电缆群中敷设水冷管道这种增容方式，即水冷管道中对流换热带走电缆群产生的热量，使得电缆群区域降温，从而提高电缆群栽流量。首先建立电缆群敷设水冷管道模型，然后对水流体的流动因素进行有限元分析，并计算载流量，从而验证这种方法对...
弓网系统滑动电接触区域的高温会使摩擦副材料的磨损加剧并影响系统的受流质量，严重时甚至发生接触线断线事故。针对弓网系统受流摩擦下接触区域温度，研究弓网系统的温度场，进一步发现影响温度变化的因素。利用COMSOL45-真软件对弓网系统进行仿真，建立三维立体有限元模型，通过实验测得的数据验证了仿真模型的准确性，得出电流、压力、速度...
分布式电源接入配电网以后，其结构单源辐射型网络转变为多源多方向网络，于是主动配电网在消纳分布式电源容量时方向信息采集成为必要，由于配电网广大节点没有安装电压互感器，传统功率方向元件不再适用。文中提出一种基于正序故障分量的电流方向元件，在无电压信息的情况下，利用电流正序故障分量和正序故障分量定义的基准量之间的相位差来判...
针对高压开关柜电动底盘车内直流电动机的堵转保护时间过长、保护阈值设置不规范等问题，文中提出了一套基于Daubechies6小波去噪算法的堵转保护系统。其以堵转电流为特征值，依据直流电机在过载、堵转故障情况下的温升关系所建立的数学模型确定了保护闽值的设定范围，同时采用Daubechies6小波算法对电流信号进行降噪分析，有效消除了运行过程中...
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