检索结果-内蒙古大学图书馆

哈尔滨工业大学学报 2024年第5期56卷 74-83页

作者：赵珊鹏陈智涛张友鹏王思华葛威张鹏飞兰州交通大学自动化与电气工程学院兰州730070 甘肃省轨道交通电气自动化工程实验室兰州730070

针对大风环境下兰新高速铁路接触网附加导线发生剧烈舞动以及线间放电的现象,依据接触网附加导线结构特点,建立了附加导线有限元计算模型,并对附加导线进行找形计算。采用谐波叠加法模拟接触网附加导线处的随机风场,并对导线模型施加风... 详细信息

针对大风环境下兰新高速铁路接触网附加导线发生剧烈舞动以及线间放电的现象,依据接触网附加导线结构特点,建立了附加导线有限元计算模型,并对附加导线进行找形计算。采用谐波叠加法模拟接触网附加导线处的随机风场,并对导线模型施加风荷载,利用无条件稳定Newmark法以及荷载增量法,分析接触网线路参数对附加导线舞动及线间距离的影响规律,并给出相应的舞动防治措施。结果表明:40 m及更小档距对导线在低风速及高风速下的舞动均有明显的抑制效果;将附加导线运行张力提高至6.5 kN,导线阻尼比提高至1.5%及以上能有效降低两条导线的舞动剧烈程度;接触网附加导线的档距过大,运行张力及阻尼比过小,将导致导线舞动时悬挂点张力过大,易引起导线掉线、断线等事故;随附加导线档距减小、运行张力及阻尼比增大,线间最小距离呈递增趋势;不同线路参数下(档距、运行张力及阻尼比)附加导线舞动时线间最小距离均随风速增大出现减小趋势。本研究可为兰新高铁大风区段接触网附加导线舞动及线间放电的防治提供有效的理论依据。

关键词：舞动特性线间最小距离附加导线接触网兰新高铁

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基于电力系统机电振荡的发电侧惯量评估

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浙江大学学报(工学版) 2025年第4期59卷 870-878页

作者：任智强田铭兴姜宇邢东峰兰州交通大学自动化与电气工程学院甘肃兰州730070 兰州交通大学甘肃省轨道交通电气自动化工程实验室甘肃兰州730070

新能源发电设备接入发电侧会导致发电侧呈现“弱惯量”特征,影响系统的安全稳定运行.利用同步相量测量单元(PMU)测量机电振荡响应,提出基于小扰动下机电振荡参数的发电侧惯量评估方法.根据惯量响应过程的特点,推导与各发电机惯量有关的... 详细信息

新能源发电设备接入发电侧会导致发电侧呈现“弱惯量”特征,影响系统的安全稳定运行.利用同步相量测量单元(PMU)测量机电振荡响应,提出基于小扰动下机电振荡参数的发电侧惯量评估方法.根据惯量响应过程的特点,推导与各发电机惯量有关的不平衡功率分配公式.根据多机系统小信号状态方程与特征根的关系,推导多机系统发电侧惯量计算公式.介绍单机系统发电侧惯量的计算方法,阐述惯量计算公式中的惯量比与固有振荡频率的测量方法.通过单机系统、双机互联系统、WSCC3机9节点系统、10机39节点系统仿真算例验证所提方法的正确性.结果表明,所提方法在多个系统中的发电侧惯量评估值与实际值接近,具有良好的适应性,可用于电力系统的发电侧惯量评估.

关键词：电力系统发电侧惯量评估惯量响应机电振荡小信号状态方程

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基于SAO-VMD-S的双端柔性直流输电故障测距方案

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电力系统保护与控制 2025年第1期53卷 1-12页

作者：王思华王羚佰兰州交通大学自动化与电气工程学院甘肃兰州730070 甘肃省轨道交通电气自动化工程实验室(兰州交通大学) 甘肃兰州730070

针对柔性直流输电线路故障定位过程中信号易受噪声干扰、耐过渡电阻能力差的问题,提出了采用小波变换(wavelet transform,WT)进行消噪处理、并结合变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)的柔性直流输电线路故障定位方案。... 详细信息

针对柔性直流输电线路故障定位过程中信号易受噪声干扰、耐过渡电阻能力差的问题,提出了采用小波变换(wavelet transform,WT)进行消噪处理、并结合变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)的柔性直流输电线路故障定位方案。首先利用基于Logistic函数的循环位移小波阈值去噪对故障信号进行处理。然后采用雪消融优化器(snow ablation optimizer,SAO)结合VMD对信号进行有效分解。最后对分解后的高频分量进行S变换(S-transform,ST),选取对应频率下的幅值曲线进行波头标定。此外,提出了一种不依赖波速的测距算法。在PSCAD/EMTDC平台中搭建双端柔性直流系统并进行仿真验证。结果表明,所提方案不仅对采样率要求低,且能耐受300Ω的过渡电阻和30 dB的噪声,在不同故障距离下均能准确进行测距。

关键词：柔性直流输电小波去噪雪消融优化器变分模态分解 S变换故障测距

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大风区段开孔式挡风墙对正馈线气动特性的影响

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哈尔滨工业大学学报 2024年第3期56卷 143-153页

作者：张友鹏冯强赵珊鹏王思华兰州交通大学自动化与电气工程学院兰州730070 甘肃省轨道交通电气自动化工程实验室(兰州交通大学) 兰州730070

兰新高速铁路常年遭受风灾,挡风墙的修建虽有效防止了列车倾覆,但加剧了接触网正馈线的舞动。针对大风区段既有挡风墙“防车不防网”的不足,通过设计一种开孔式挡风墙,基于流体力学理论建立计算域模型,对挡风墙的防风效果进行评估,并仿... 详细信息

兰新高速铁路常年遭受风灾,挡风墙的修建虽有效防止了列车倾覆,但加剧了接触网正馈线的舞动。针对大风区段既有挡风墙“防车不防网”的不足,通过设计一种开孔式挡风墙,基于流体力学理论建立计算域模型,对挡风墙的防风效果进行评估,并仿真分析挡风墙孔隙率及开孔角度对于正馈线气动特性响应的规律。结果表明:挡风墙设置一定孔隙率后,会冲击挡风墙后形成的旋涡流场,使流场趋于平稳;随着孔隙率的增大挡风墙尾流接触网正馈线位置处气流增速区范围大幅减小,且正馈线气动力系数呈明显降低趋势;当挡风墙孔隙率为0.3时,挡风墙背风侧风速残余系数为0.46~0.69,此时正馈线升、阻力系数下降率分别超过41.56%和24.59%;在孔隙率为0.3,且挡风墙设置150°开孔角度时,正馈线气动力系数相较其他角度降幅明显,从而对于正馈线的舞动可以起到进一步的抑制作用。研究成果可为兰新高铁大风区段接触网正馈线舞动防治及挡风墙优化提供一定的理论参考。

关键词：兰新高铁挡风墙防风效果正馈线气动特性

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大风区接触网正馈线新型绝缘防舞装置有效性研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2023年第10期50卷 20-30页

作者：赵珊鹏马爱彪张友鹏王思华张海喜葛威兰州交通大学自动化与电气工程学院甘肃兰州730070 甘肃省轨道交通电气自动化工程实验室甘肃兰州730070

为抑制大风环境下兰新高铁接触网正馈线强烈舞动及线间放电现象,基于接触网结构和正馈线舞动特点提出一种新型绝缘防舞装置,其绝缘保护套可提高线间绝缘裕度,扰流段可改变导线整体气动特性.通过仿真分析了不同风速下安装防舞装置前后正... 详细信息

为抑制大风环境下兰新高铁接触网正馈线强烈舞动及线间放电现象,基于接触网结构和正馈线舞动特点提出一种新型绝缘防舞装置,其绝缘保护套可提高线间绝缘裕度,扰流段可改变导线整体气动特性.通过仿真分析了不同风速下安装防舞装置前后正馈线气动特性和舞动响应,研究不同覆盖率、扰流段高度和绝缘保护套厚度参数影响下装置的防舞效果,最后分析了新型绝缘防舞装置的电场特性.结果表明:安装新型绝缘防舞装置可以抑制导线舞动且防舞装置覆盖率越高,防舞效果越显著.安装四段防舞装置后导线垂向和横向舞动幅值最高分别下降57.76%和54.68%.装置的扰流段高度为75%绝缘保护套外径且护套厚度为3mm时防舞效果更明显.装置安装后正馈线表面最高场强下降52.96%,距正馈线4 mm圆周平均场强下降36.71%.研究成果可为兰新高铁大风区段接触网正馈线及其他架空输电导线舞动提供合理有效的防舞方案.

关键词：兰新高铁接触网风效应新型绝缘防舞装置有效性研究数值分析

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基于嵌套粒子群结构的复杂系统维修决策优化方法

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计算机集成制造系统 2023年第11期29卷 3800-3811页

作者：张友鹏苏中集石磊张美艳兰州交通大学自动化与电气工程学院甘肃兰州730070 甘肃省轨道交通电气自动化工程实验室甘肃兰州730070

针对复杂系统的多维修人员定期检修策略,考虑维修人员数量对系统维修成本及停机时间的影响,提出一种两层嵌套粒子群结构的复杂系统多目标维修决策优化方法。该方法利用底层粒子群算法求解维修任务排序的并行调度问题,得出检修节点的最... 详细信息

针对复杂系统的多维修人员定期检修策略,考虑维修人员数量对系统维修成本及停机时间的影响,提出一种两层嵌套粒子群结构的复杂系统多目标维修决策优化方法。该方法利用底层粒子群算法求解维修任务排序的并行调度问题,得出检修节点的最小化最大维修时间,再通过顶层多目标粒子群算法,对系统可靠度、可用度及维修成本模型进行搜索优化,得到该三目标模型的Pareto前沿解集,并分析前沿粒子在三个目标的平衡关系,推荐出最优的维修方案,通过算例验证了该方法的可行性。所提方法在有效地提高系统可靠度和可用度、降低维修成本的同时,还可以为决策者对组件维修等级的确定、维修人员任务的分配等问题提供决策支持。

关键词：嵌套粒子群维修决策并行调度维修人员多目标优化

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兰新高铁大风区低风压正馈线受力特性

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西南交通大学学报 2023年第5期58卷 1154-1161页

作者：赵珊鹏张永丰张友鹏王思华兰州交通大学自动化与电气工程学院甘肃兰州730070 兰州交通大学甘肃省轨道交通电气自动化工程实验室甘肃兰州730070

为抑制兰新高铁大风区正馈线舞动,保证列车安全运行,首先,设计新型低风压正馈线,仿真获取常规正馈线和低风压正馈线在不同风载荷下的气动力参数和舞动幅值,并进行对比分析;其次,对防舞效果较佳的3种低风压正馈线建立三维有限元模型,并... 详细信息

为抑制兰新高铁大风区正馈线舞动,保证列车安全运行,首先,设计新型低风压正馈线,仿真获取常规正馈线和低风压正馈线在不同风载荷下的气动力参数和舞动幅值,并进行对比分析;其次,对防舞效果较佳的3种低风压正馈线建立三维有限元模型,并施加拉伸载荷,模拟正馈线舞动时的受力情况;最后,分析低风压正馈线形变及应力变化.结果表明:低风压正馈线自由端形变量远大于固定端,铝股线形变量大于钢股线,且越往外层,股线形变量越大;在绞线制造时可以考虑将钢层和铝层交替绞合,以平衡绞线的导电性和刚性.在股线相互接触的位置出现了应力集中,应力集中位置与股线绞合方向相同;在绞线制造时,可以考虑在股线表面覆缓冲层,以减缓正馈线舞动时股线之间的振荡冲击,并延长正馈线的使用寿命;低风压正馈线模型的凹槽小圆弧半径与常规正馈线半径的比值越大,最外层铝股线的形变越大,正馈线舞动时越容易断股;在低风压正馈线选型时应该综合考虑,平衡防舞有效性与使用寿命.

关键词：兰新高铁大风区正馈线舞动低风压正馈线受力特性分析

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基于带电颗粒动态积污的绝缘子电场分布研究

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高压电器 2024年第5期60卷 147-155,170页

作者：李成学吕邦欢国网甘肃省电力公司兰州730030 兰州交通大学自动化与电气工程学院兰州730070 兰州交通大学甘肃省轨道交通电气自动化工程实验室兰州730070

为了研究带电污秽颗粒对绝缘子表面积污、电场分布的影响及空气域电晕放电现象,以FXBW-35/70绝缘子为研究对象,采用多物理场耦合有限元软件Comsol Multiphysics搭建了AC-DC、湍流、带电颗粒相互作用及颗粒运动的耦合风洞模型,进行了带... 详细信息

为了研究带电污秽颗粒对绝缘子表面积污、电场分布的影响及空气域电晕放电现象,以FXBW-35/70绝缘子为研究对象,采用多物理场耦合有限元软件Comsol Multiphysics搭建了AC-DC、湍流、带电颗粒相互作用及颗粒运动的耦合风洞模型,进行了带电颗粒对绝缘子表面积污、电场和空气域电晕放电分布研究。结果表明:风速越大,迎风区积污速度快于其他区面;粒径增大时,迎风面积污严重,背风区积污很小,侧风区基本无变化;染污中迎风区伞裙表面的电位和电场畸变最为严重,背风区次之,染污后伞裙表面电位、电场有所缓和,迎风区较背风区严重;染污中,靠近高压端和低压端的一大一小伞裙周围空气域存在电晕放电风险,且在靠近高、低压端第一片大伞裙会发生电晕放电;染污后,靠近低压端的大伞裙根部1 mm范围、靠近高压端的整个大伞裙周围和小伞裙根部存在电晕放电风险。

关键词：绝缘子带电颗粒 Comsol Multiphysics 电场分布电晕放电

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大风区段列车耦合风场对接触网正馈线风振及寿命的影响

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中南大学学报(自然科学版) 2025年第4期56卷 1686-1699页

作者：张友鹏王家安赵珊鹏葛磊蛟李小平王思华郝志华兰州交通大学自动化与电气工程学院甘肃兰州730070 甘肃省轨道交通电气自动化工程实验室兰州交通大学甘肃兰州730070

为了探明大风区段列车耦合风场特性及其对正馈线风振和寿命的影响,基于数值仿真方法,建立“高速列车-挡风墙-正馈线”联合三维流场模型和正馈线绞线有限元模型,系统分析列车风、挡风墙尾流风和耦合风场下正馈线的舞动响应,并研究不同风... 详细信息

为了探明大风区段列车耦合风场特性及其对正馈线风振和寿命的影响,基于数值仿真方法,建立“高速列车-挡风墙-正馈线”联合三维流场模型和正馈线绞线有限元模型,系统分析列车风、挡风墙尾流风和耦合风场下正馈线的舞动响应,并研究不同风荷载下正馈线的疲劳特性。研究结果表明:当列车通过有挡风墙的大风区段时,会形成更为复杂的耦合风场,且瞬时风速提升约20%;接触网正馈线最大舞动位移和最大应力幅值分别增大14.28%、44.96%;正馈线钢芯部分寿命缩短约74.42%。研究结果可以进一步揭示复杂高速风场下接触网风振及损伤机制,为接触网抗风设计提供理论依据。

关键词：接触网正馈线列车风耦合风场舞动响应寿命预测

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挡风墙尾流作用下导线表面粗糙度对接触网正馈线气动特性的影响

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重庆大学学报 2023年第1期46卷 46-56页

作者：赵珊鹏岳永文张友鹏兰州交通大学自动化与电气工程学院兰州730070 兰州交通大学甘肃省轨道交通电气自动化工程实验室兰州730070

大风经过兰新高铁沿线挡风墙后,容易引发接触网正馈线发生舞动现象。为分析挡风墙尾流作用下导线表面粗糙度对正馈线气动特性的影响,基于流体力学建立铁路挡风墙尾流风洞实验装置与5种不同表面粗糙度导线模型。由于导线与整体计算域尺... 详细信息

大风经过兰新高铁沿线挡风墙后,容易引发接触网正馈线发生舞动现象。为分析挡风墙尾流作用下导线表面粗糙度对正馈线气动特性的影响,基于流体力学建立铁路挡风墙尾流风洞实验装置与5种不同表面粗糙度导线模型。由于导线与整体计算域尺寸差距悬殊,对整体计算域的网格采用分块划分。利用流体仿真软件研究不同风速下正馈线的气动特性。结果表明:正馈线表面粗糙度越低,升、阻力增大越明显。在入口风速为1 m/s时,不同表面粗糙度正馈线升、阻力系数基本值保持稳定;在入口风速大于5 m/s时,随着表面粗糙度降低,正馈线升、阻力系数增大;不同表面粗糙度的正馈线尾部流场产生的漩涡不同,并且在导线凹凸处产生不同的细小漩涡。正馈线近壁面的气体流动特征发生较大变化,对导线气动特性影响较为明显。

关键词：接触网正馈线挡风墙表面粗糙度气动特性

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