检索结果-内蒙古大学图书馆

高电压技术 2014年第2期40卷 336-343页

作者：梁曦东李雨佳张轶博刘瑛岩清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

为了揭示输电线路导线覆冰形成过程,从空气动力学和热力学角度出发,建立了包含捕获过冷却水滴和冰面热传递等过程的覆冰预测模型。采用边界元法求解了2维不规则物体绕流的空气流场;在假定的气液两相分离的条件下得到了水滴运动控制方程... 详细信息

为了揭示输电线路导线覆冰形成过程,从空气动力学和热力学角度出发,建立了包含捕获过冷却水滴和冰面热传递等过程的覆冰预测模型。采用边界元法求解了2维不规则物体绕流的空气流场;在假定的气液两相分离的条件下得到了水滴运动控制方程;并采用二阶差分方程求得过冷水滴的运动轨迹,得到了输电线表面各单元的瞬时局部碰撞率。建立并求解输电线表面覆冰的热平衡方程,从而得到各表面单元的覆冰情况,并结合覆冰时间对覆冰过程进行模拟。所得到的覆冰形貌和覆冰质量与已有实验结果基本相符;且该模型的环境参数和导线状态等输入条件在计算过程中可以随时改变而不影响模型的连续计算。此外,采用该模型可以得到时变的覆冰形貌和覆冰质量,能较好地适应实际情况中的复杂时变气象条件。

关键词：输电线不规则覆冰边界元法仿真模型覆冰密度时变

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基于 Kerr 效应的绝缘子表面 Laplace 电场光斑图像计算

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高电压技术 2014年第1期40卷 87-94页

作者：刘微粒付洋洋邹晓兵王新新清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

通过比较外加Laplace电场和Possion电场的Kerr效应光斑图像,可以定性了解沿面闪络前绝缘子表面电场的畸变程度。为此,提出了一种Laplace场Kerr效应光斑图像的计算方法,并通过该方法获得了平板电极之间Kerr液体间隙的Laplace场光斑图像... 详细信息

通过比较外加Laplace电场和Possion电场的Kerr效应光斑图像,可以定性了解沿面闪络前绝缘子表面电场的畸变程度。为此,提出了一种Laplace场Kerr效应光斑图像的计算方法,并通过该方法获得了平板电极之间Kerr液体间隙的Laplace场光斑图像。将所得计算图像与同一间隙在线测量得到的Laplace场光斑图像进行对比,证实了该计算方法的有效性。计算结果表明:空间的电场分布与激光的光强分布存在唯一对应关系;在100 kV电压下,平板电极间由Kerr效应引起的激光光强呈对称条纹分布,出现4级亮条纹且条纹向中心弯曲。

关键词：电光效应 Kerr效应表面电荷积聚电场在线测量电场畸变沿面闪络

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复合绝缘子芯棒在表面微电流作用下的水解

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高电压技术 2014年第3期40卷 843-852页

作者：王家福高岩峰梁曦东清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备控制与仿真国家重点实验室北京100084

近年来,我国出现了若干起复合绝缘子不明原因异常断裂事故,对超、特高压输电线路的安全稳定运行提出了严峻挑战。为此,从芯棒水解导致复合绝缘子异常断裂的假设出发,进行复合绝缘子芯棒材料在表面微电流作用下的水解试验,对复合绝缘子... 详细信息

近年来,我国出现了若干起复合绝缘子不明原因异常断裂事故,对超、特高压输电线路的安全稳定运行提出了严峻挑战。为此,从芯棒水解导致复合绝缘子异常断裂的假设出发,进行复合绝缘子芯棒材料在表面微电流作用下的水解试验,对复合绝缘子的这种异常断裂进行了实验室模拟。试验结果表明,模拟试验中的芯棒满足这种断裂现象的4个特征:1)芯棒质地变酥,颜色发生变化,形如朽木,玻璃纤维和树脂破碎;2)在高电压作用下,芯棒机械强度发生大幅下降;3)芯棒机械强度下降过程中,表面出现放电和温升现象;4)芯棒的机械强度下降是在没有外加机械载荷的条件下发生的。经分析,将复合绝缘子芯棒的酥朽断裂起始和发展过程分为水解潜伏期、水解发生期、水解发展期、放电发展期和失效发生期共5个阶段。复合绝缘子芯棒在表面电流作用下会加速水解:流过绝缘子芯棒表面的电流及芯棒表面的放电强度从水解发生期开始逐渐增大;到失效发生期,复合绝缘子芯棒表面形成明显的碳化通道,电流急剧增大,机械强度大幅下降。

关键词：复合绝缘子芯棒异常断裂粉化微电流水解

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特高压变压器典型分区绝缘结构线圈内匝间电压振荡特性

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高电压技术 2014年第12期40卷 3933-3941页

作者：郑一鸣王赞基清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室北京100084

为应对快速暂态电压侵入变压器线圈后可能激起的电压振荡,以内屏连续式和纠结连续式2种典型结构的高压线圈为对象,研究了变压器线圈固有频率的响应因子、固有频率的振荡模式、固有频率正弦电压和典型快速暂态过电压(VFTO)激励下线圈内... 详细信息

为应对快速暂态电压侵入变压器线圈后可能激起的电压振荡,以内屏连续式和纠结连续式2种典型结构的高压线圈为对象,研究了变压器线圈固有频率的响应因子、固有频率的振荡模式、固有频率正弦电压和典型快速暂态过电压(VFTO)激励下线圈内匝间电压的分布规律。结果表明:变压器线圈内激起明显电压振荡的频率一般<10 MHz,内屏连续式线圈最大响应因子略大于纠结连续式线圈,且较大响应因子的频率分布要更分散;在固有频率正弦电压激励下,低频振荡模式表现出对较大范围的节点电压有明显贡献,而高频振荡模式表现出只对线圈首端少数节点电压有明显贡献,高频振荡模式比低频振荡模式在线圈首端部位有更大的电压梯度,从而可能产生更大的匝间电压。综合比较2种线圈的振荡模式发现,从总体来看,纠结连续式出现最大匝间电压略小于内屏连续式,前者出现较大匝间电压的范围略小于后者。

关键词：电力变压器特快速暂态过电压特高压变压器匝间电压响应因子振荡模式

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基于介质击穿原理的配电线路高阻接地故障精确建模

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电力系统自动化 2014年第12期38卷 62-66,106页

作者：王宾耿建昭董新洲清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室清华大学北京市100084

配电线路负荷率快速增加和电缆线路的广泛应用使得配电网中性点有效接地方式得到越来越多的应用。中性点有效接地配电线路受送电走廊、自然环境等因素影响,容易发生弧光高阻接地故障;此类故障电流幅值小,保护难以检测跳闸,很少能获取到... 详细信息

配电线路负荷率快速增加和电缆线路的广泛应用使得配电网中性点有效接地方式得到越来越多的应用。中性点有效接地配电线路受送电走廊、自然环境等因素影响,容易发生弧光高阻接地故障;此类故障电流幅值小,保护难以检测跳闸,很少能获取到现场录波数据;而人工接地试验成本高,难以频繁使用,因此挖掘有限的试验数据,实现弧光高阻接地模型的精确建模尤为重要。文中在详细分析基于热平衡原理的电弧模型机理的基础上,指出了该类模型不完全适用于开放空间,以及弱故障电流的高阻弧光接地故障。针对以上问题,文中基于固体介质电击穿原理,提出并建立了配电线路高阻接地故障点非线性电阻模型,理论分析及现场试验数据验证了模型的准确性;为后续的高阻接地故障检测算法研究奠定了理论基础。

关键词：中性点有效接地配电系统高阻接地间歇性电弧伏安特性介质击穿

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基于混合整数二阶锥规划的三相有源配电网无功优化

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电力系统自动化 2014年第15期38卷 58-64页

作者：刘一兵吴文传张伯明李正烁巨云涛清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室清华大学北京市100084

三相有源配电网无功优化本质上属于非线性非凸规划问题,目前尚缺乏严格的有效求解方法。针对配电网辐射状运行特点,文中建立了基于支路潮流形式的配电网的三相无功优化模型,然后采用二阶锥松弛技术将原始优化模型转化为具有凸可行域的... 详细信息

三相有源配电网无功优化本质上属于非线性非凸规划问题,目前尚缺乏严格的有效求解方法。针对配电网辐射状运行特点,文中建立了基于支路潮流形式的配电网的三相无功优化模型,然后采用二阶锥松弛技术将原始优化模型转化为具有凸可行域的数学规划形式。考虑电容器等离散的补偿设备后,模型进一步扩展为含离散变量的混合整数二阶锥规划模型。该模型可被现有优化算法包高效求解。采用IEEE 33节点和IEEE 123节点系统进行算例分析,验证了所提出的方法的寻优稳定性和计算高效性。

关键词：配电网无功优化二阶锥规划分布式电源离散变量

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基于端口供给能量分解的电力系统振荡类型区分方法

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电力系统自动化 2014年第23期38卷 40-45页

作者：代贤忠沈沉清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室清华大学北京市100084

基于端口供给能量分解,提出了一种新的电力系统振荡类型识别方法。对端口供给能量进行成分分解,发现弱阻尼振荡和强迫振荡下端口供给能量趋势分量分别按指数和线性规律变化。采用经验模式分解算法识别出主导振荡模式,计算端口供给能量,... 详细信息

基于端口供给能量分解,提出了一种新的电力系统振荡类型识别方法。对端口供给能量进行成分分解,发现弱阻尼振荡和强迫振荡下端口供给能量趋势分量分别按指数和线性规律变化。采用经验模式分解算法识别出主导振荡模式,计算端口供给能量,利用经验模式分解算法提取端口供给能量趋势分量。对变化幅度明显的端口供给能量趋势分量进行线性和指数拟合并得到拟合误差指标,对拟合数据和原始数据进行相关性计算得到相关度指标。然后利用误差指标和相关度指标判别该趋势分量的变化规律,进而利用变化规律的不同识别振荡类型。最后通过IEEE 39节点系统的仿真分析和实际电厂的实例分析证明了该识别方法的有效性。

关键词：端口供给能量经验模态分解强迫振荡弱阻尼振荡振荡类型识别

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基于有功—无功协调优化的主动配电网过电压预防控制方法

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电力系统自动化 2014年第9期38卷 184-191页

作者：刘一兵吴文传张伯明巨云涛李正烁清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室清华大学北京市100084

分布式发电接入配电网,可能引起过电压从而限制其并网能力。针对配电网的运行特点,文中提出了采用三相配电网模型的过电压预防控制方法。首先,采用电压对节点注入功率的三相灵敏度,分析了配电网中利用有功—无功协调控制电压的必要性;然... 详细信息

分布式发电接入配电网,可能引起过电压从而限制其并网能力。针对配电网的运行特点,文中提出了采用三相配电网模型的过电压预防控制方法。首先,采用电压对节点注入功率的三相灵敏度,分析了配电网中利用有功—无功协调控制电压的必要性;然后,基于三相模型,提出了综合调度分布式发电(DG)和无功补偿设备的优化模型。最后,采用IEEE 123节点三相标准测试系统的数值仿真表明,文中方法可以满足不对称主动配电网的运行要求,有效提高配电网消纳DG出力的能力。

关键词：主动配电网分布式电源有功—无功协调优化过电压预防控制

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高压IGBT串联变换器直流母排设计与杂散参数分析

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清华大学学报（自然科学版） 2014年第4期54卷 540-545页

作者：于华龙赵争鸣袁立强鲁挺姬世奇清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室北京100084

高压IGBT串联是提高大容量变换器电压等级和容量的有效手段之一,但器件串联带来的复杂机械结构为母排设计与杂散参数建模分析带来巨大的困难,常规的部分单元等效电路(PEEC)方法直接用于该领域难以保证准确性。该文提出了一种应用于提取... 详细信息

高压IGBT串联是提高大容量变换器电压等级和容量的有效手段之一,但器件串联带来的复杂机械结构为母排设计与杂散参数建模分析带来巨大的困难,常规的部分单元等效电路(PEEC)方法直接用于该领域难以保证准确性。该文提出了一种应用于提取大尺寸复杂结构母排杂散参数的改进的PEEC方法和结构设计准则,采用分块计算方式建立了母排杂散参数模型。在实际的4.5kV/600A高压IGBT串联试验平台上进行了系列高压大电流试验,在剔除换流二极管正向特性影响的条件下,对比实验和仿真结果分析了母排杂散参数对器件暂态的影响,证明了该方法的准确性与实用性。该设计方法降低了杂散参数,提升了变换器运行的可靠性,并为主动控制创造了有利条件。

关键词：大容量母排杂散参数部分单元等效电路

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光电集成电场传感器介入测量影响研究

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中国电机工程学报 2014年第36期34卷 6562-6567页

作者：李婵虓曾嵘沈晓丽牛犇俞俊杰电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机工程与应用电子技术系) 北京市海淀区100084

光电集成电场传感器在电场测量领域发挥着日益重要的作用,研究其介入对待测电场的影响对提高测量结果的准确度具有重要意义。搭建了研究光电集成电场传感器介入测量的实验系统,利用该系统对高压领域的4种典型电极(板–板电极,球–板电极... 详细信息

光电集成电场传感器在电场测量领域发挥着日益重要的作用,研究其介入对待测电场的影响对提高测量结果的准确度具有重要意义。搭建了研究光电集成电场传感器介入测量的实验系统,利用该系统对高压领域的4种典型电极(板–板电极,球–板电极,线–板电极和棒–板电极)进行了实验研究,并建立模型、进行仿真计算。实验仿真结果均表明:当传感器中心与待测电极表面的距离d大于3 cm时,测量值相对于计算值的误差小于±3%;随着d的减小,测量误差将迅速增加。对于此类型传感器,管壳及晶体介电常数较大是影响测量误差的主要因素。

关键词：光电集成电场传感器介入测量电场畸变测量误差数值计算

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