基于特高频天线阵列的局部放电检测方法已被应用于敞开式变电站（air-insulated substations,AIS）站域的局部放电巡检,但目前装置存在定位精度低等缺点。该文针对变电站局部放电去噪方法、传感器阵列优化布置、定位算法及检测系统开发等方面开展了深入研究。针对电晕噪声、手机通讯信号及非脉冲噪声,提出了合理选取检测频带、硬件陷波器及能量...
硅橡胶复合材料被广泛应用于高压输电外绝缘领域,特别是室温硫化硅橡胶（room temperature vulcanized,RTV）,被广泛用作防污闪涂料。目前其检测分析方式以取样后实验室分析为主,尚无可现场检测RTV材料成分及老化状态的技术。该文利用激光诱导击穿光谱技术,开展了RTV材料的激光诱导等离子体特性研究,为后续利用LIBS技术进行现场检测提供参考。文...
IEC 60060-1推荐的g参数法常用于海拔2000m及以下地区输电系统放电电压海拔校正。然而,随着远距离、大容量输电技术的发展,中国已建和在建的很多输电工程途经地区的海拔高度将超过3000m,最高甚至超过5000m。为分析g参数法在高海拔地区的适用性,该文基于g参数法对海拔55、2200、3000、4300和5000m地区,2-9m棒-板间隙50%操作冲击放电电压进行了海...
为降低110kV架空输电线路雷击跳闸率,基于多短间隙过零熄弧后不重燃的机理,提出一种由多短间隙结构和单个大间隙相串联而成的复合型放电间隙避雷器。该避雷器允许多短间隙被击穿建立电弧通道,在间隙中产生的高气压作用下,电弧被推出短间隙。在工频续流自然过零熄弧后,由于分布到单个短间隙上的最大电压不足以重新燃弧,以确保电弧不发生重燃。该...
明确直流气体绝缘金属封闭输电线路（gas insulated transmission line,GIL）不均匀场中金属微粒运动及其引发的间隙放电具有重要意义。建立了微粒运动的三维电-力学瞬态耦合有限元数值计算模型：基于静电场原理,获得了微粒的电荷量及电场力;结合力学方程与拉普拉斯光顺方法给出了运动的动网格模型;为抑制微粒与壁面接触时网格拓扑改变引起的计...
液体中脉冲大电流放电产生强有力的激波被广泛应用于工业生产、生物医疗等领域,如何稳定、高效地获得高强度的激波是该技术的关键。基于搭建的液电脉冲激波实验平台,该文研究了正极性针-板放电模式对激波强度的影响。通过高速摄像机拍摄流注通道发展过程,发现流注可能呈现出两种不同的发展模式：树枝状亚音速流注与丝带状超音速流注。试验结果表...
该文采用2D对称流体力学模型,研究N2含量对大气压He等离子体射流的管外放电结构和粒子组分的影响。工作气体为He和He-N2混合气体,混合比为 x（He）/x（N2）=99.85/0.15,x（He）/x（N2）=99.7/0.3和x（He）/x（N2）=99/1。工作气体中混合N2增强等离子体放电,并且x（He）/x（N2）= 99.7/0.3混合气体中的等离子体放电最强。1% N2含量内潘宁电离的促...
提高绝缘材料表面憎水性可有效抑制电力系统中污闪、湿闪发生,对保障电力系统设备的稳定可靠运行具有重要意义。针对大面积绝缘材料表面处理需求,该文将单管射流进行扩展,设计二维蜂巢状射流阵列电极结构,在Ar中带入三甲基硅烷（TMS）引入憎水性成分来产生含憎水性成分的二维射流阵列放电。论文诊断了TMS/Ar混合气体射流阵列的电学特性、光学特...
能量路由器是一种基于现代电力电子技术设计的电力系统能量交换装置,可以通过灵活的控制手段实现潮流分配、电压改善、电网监控和故障隔离等功能。在能源互联网的愿景下,能量路由器将成为未来配电网中重要的基础装备。研究用于配电网络的能量路由器分析方法和模型,对于实现配电系统优化运行具有重要的意义。该文提出融入能量路由器的配网潮流综...
提出配电网安全距离的严格定义,并基于安全距离发展出新的安全评价方法。安全距离是当前状态（工作点）到安全边界的距离,是安全评价的关键数据。首先,该文规范了配电网安全距离的定义,将其分为几何安全距离（geometric security distance,GSD）和馈线安全距离（feeder security distance,FSD）,并给出两者的计算公式。其次,分析了两种安全距离...
分布式电源（distributed generation,DG）就地接入配电网改变了辐射状的配网结构,进而对依靠变电站有载调压器 （on-load tap changer,OLTC）和就地无功补偿的传统调压方法产生影响。尽管DG具备一定的电压调节作用,但是DG接入位置不同时对配电网产生的电压支撑作用不同,且多个DG接入后,调节各DG的无功出力以及有载调压器分接头的动作顺序也直接...
通过对现有的常规直流系统进行柔性化改造,将受端换流站改造为柔性直流换流站,是一种构成混合直流输电系统较为经济可行的方式。介绍了一种将现有常规直流受端换流站改造为柔性直流换流站的方案,将常规换流阀替换为柔性直流换流阀,保留并利用了原有的换流变压器、交流穿墙套管等设备,降低了改造成本。首先,对受端柔性直流换流站几种潜在的主接线...
仿真是研究电力系统的重要工具。传统的电力系统时域仿真基于离散时间积分求解状态变量运动轨迹,无法自动确定仿真范围和步长。文中介绍了一种基于离散事件的仿真方法——量子化状态系统（quantized state systems,QSS）仿真,并在此基础上提出了一种时空自律的仿真方法。该方法将系统的动态变化过程描述为一系列按照时间顺序发生的事件,并根据输...
为降低大规模风电场群对电网爬坡速率的需求,研究水电站配合燃气电站共同缓解风电时段间波动的问题。定义出力波动频率作为系统输出波动性的衡量指标以避免较为保守的容量配置结果,进而建立考虑出力波动频率的风- 水-燃气系统随机最优设计模型,利用风电波动的概率密度函数,优化水电调节速率及燃气电站额定功率,使得水电调节成本、燃气电站建设成...
针对孤网中负荷与分布式电源波动引起的频率骤变及小幅振荡问题,展开永磁风电机组孤网调频研究。基于改进的转矩下垂控制算法,提出一种变流器小信号动态模型,探讨降载系数与下垂系数对机侧变流器输入功率的影响,以及直流母线电压补偿值对网侧变流器输出功率的影响。为抑制风速及负荷扰动,设计基于H∞理论的联合控制器,给出控制器相关参数,优化变...
合理的风电场等值建模是风电并网研究与运行的基础。双馈风电机群中各机组的正常运行状态、控制器暂态响应、保护动作情况可能不同,单个双馈感应发电机（doubly fed induction generator,DFIG）的暂态特性不能代表机群的整体特性。电力系统保护和控制的实施仍需解决风电机群暂态等值模型的欠缺。基于DFIG故障暂态过程的行为特征,充分考虑DFIG短...
针对电站凝汽器循环冷却水系统耗水量大的问题。文中提出一种新型的节水方法,该节水方法基于相变悬浮液（phase change materials slurry,PCMS）的流动和传热特性,提出将PCMS与循环冷却水系统结合,通过相变材料颗粒相变多吸热,从而减少循环冷却水流量。结合某闭式的循环冷却水系统,分析了正十八烷微胶囊颗粒质量分数对循环冷却水热物性的影响,并...
SCR系统脱硝过程普遍应用的建模方法分为机理建模和数据建模两种,但这两种方法之间的对比研究相对较少。确定两种方法各自的适用范围,从而选取适宜的建模方法是确保模型准确性的前提。文中根据E-R反应机理以及支持向量机（support vector machine,SVM）、BP神经网络（BP neural network,BPNN）、核偏最小二乘（kernel partial least squares,KPL...
为研究圆形楞涡流发生器结构对换热面污垢和综合换热的影响,分别选取CaSO4过饱和溶液和去离子水作为流动工质,采用数值模拟方法对布置有圆形楞涡流发生器矩形通道内壁面CaSO4析晶污垢的沉积特性和综合换热特性进行了研究。分析了在两种不同工质下,圆形楞涡流发生器的楞长、间距和半径分别对矩形通道的污垢热阻Rf值和综合特性R值的影响。研究结果...
采用有限单元法,模拟了换热表面污垢随机孔隙的微尺度空间结构,并通过ANSYS中的APDL参数化语言赋值材料参数和单元属性。基于多孔介质在传热过程中能量守恒定律和傅里叶导热定律,提出一种计算换热表面污垢等效导热系数的方法。应用稳态平板法求解污垢内部的耦合导热,并证明通过稳态平板法求解污垢微观模型等效导热系数具有较高的可行性。探索了...
永磁直驱风电系统变流器的开路故障严重影响系统的运行特征。为了提高系统可靠性,要求能够及时检测到故障的发生,并能准确定位故障功率管。为此,提出了基于线电压误差的永磁直驱风电系统变流器开路故障诊断方法。该方法利用正常状态和故障情况下线电压的偏差进行故障诊断和定位,并且采用电压幅值和时间宽度的双重标准提高故障诊断的可靠性。首先...
并网逆变器需要具有较高的稳态控制精度、快速的动态响应性能以及较强的抗干扰能力。而传统单环重复控制方法动态特性较差,基于逆变侧电流反馈的重复双闭环控制方法和网侧电流反馈单环控制方法纹波较大,稳态精度不高。因此,提出了一种基于电网电流反馈内环和重复控制外环的双闭环控制策略。利用数字控制固有的一拍延时特性,设计了控制系统内环,...
共模电流抑制是非隔离型光伏并网系统需要解决的关键问题之一。针对传统三相FB6光伏逆变器在共模电流抑制方面存在的问题,该文提出新型三相FB7光伏逆变器,并分析了其工作原理。根据系统共模电压和开关状态之间的逻辑关系,提出基于布尔逻辑运算的新型调制策略。该调制策略实现单极性输出线电压的同时,有效地减小了系统共模电流。最后搭建了TMS320...
研究一种变比为2的升压型开关电容变换器。该变换器基于开关电容原理,不含磁性元件,具有体积小、重量轻和功率密度高的特点。开关元件的脉宽调制控制驱动方式和电路拓扑简单。给出了升压型变换器的工作过程和控制驱动方式,在考虑寄生参数的情况下,针对开关电容变换器提出一种新的分析方法,通过暂态建模,得到变换器等效内阻的数学模型和稳态变比...
比例复数积分（proportional complex integral，PCI）控制器作为一类基于内模原理控制器的最小构成单元，可用其构造同步坐标系下的比例积分控制器、比例谐振（proportional resonant，PR）控制器、重复控制器。但在上述构造过程中需将各PCI控制器增益取为相同值，此举将降低控制器增益的调节自由度，增大设计难度。该文在获取准PCI控制器的基...
变频驱动技术使得电机获得良好的调速和运行性能,日益得到广泛应用。但由于变频器输出存在共模电压,导致产生轴电压及轴电流,引起轴承早期失效,严重危害交流电机的安全、可靠运行。电机轴承的电容参数是分析和预测轴电流问题的一个关键参数。但目前轴承电容的几种计算方法所得结果与实际值相差较大。该文针对轴承电容参数的计算和测量展开研究,...
为了充分利用直线超声电机响应快、分辨率高的特点，并实现电机的微步距控制，研究了激励信号对电机微步距输出特性的影响。首先，通过分析电机的瞬态特性，研究了电机单步距作动过程；其次，为了实现电机激励信号的精确控制，分析了双PWM拓扑结构超声电机驱动器的工作原理，并通过实验对驱动器关断控制进行了研究；最后，分别研究了激励信号周...
随着我国海上风电产业逐渐向深远海发展,迫切需要精确的早期故障辨识技术,以防止故障恶化造成的巨大经济损失。针对派克矢量故障辨识方法用在双馈并网系统时易受定子电压不平衡和负载变化的影响的不足,提出新的故障特征量——派克矢量轨迹椭圆度Fs。分析Fs和定子负序电流间的关系,运用非线性最小二乘法估计定子电压不平衡、负载变化和定子负序电...
针对六相电压型逆变器供电的双定子感应电机,提出一种基于矢量空间解耦变换的改进型24扇区SVPWM调制策略。该调制策略不仅继承了传统方法易于数字化实现、提高逆变器开关频率、抑制定子谐波电流等优点,而且克服了传统方法在每个采样周期内两相桥臂的开关管同时动作的问题。此外,改进型方法对应的连续型方法还可以通过等效的载波比较PWM方法进行...
为研究金属氧化物避雷器（metal-oxide arrester,MOA）仿真模型在估计残压的同时能否准确估算MOA的吸收能量,该文采用非线性电阻模型和3种常用的MOA动态模型,即IEEE模型、Pinceti模型和Fernandez模型,估算不同用途的MOA限压元件-金属氧化物压敏电阻（metal-oxide varistors,MOV）在8/20μs标准雷电波、30/60μs操作波和波头时间约1μs的陡波冲击电...
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