检索结果-内蒙古大学图书馆

高电压技术 2024年第2期50卷 793-804页

作者：胡玉耀刘宗源李欣蒋兴良咸日常杜钦君山东理工大学山东省智能电网及装备工程实验室淄博255000 贵州电网有限责任公司电力科学研究院贵阳213022 重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044

复杂大气环境下绝缘子覆冰是影响电网安全运行的关键科学问题。与交流相比,直流电场对荷电水滴具有较强的吸附作用,但鲜有研究涉及。基于场致荷电、流体力学和电磁学原理,对两种典型悬式绝缘子开展了电场-流场耦合仿真分析以及自然覆冰... 详细信息

复杂大气环境下绝缘子覆冰是影响电网安全运行的关键科学问题。与交流相比,直流电场对荷电水滴具有较强的吸附作用,但鲜有研究涉及。基于场致荷电、流体力学和电磁学原理,对两种典型悬式绝缘子开展了电场-流场耦合仿真分析以及自然覆冰试验研究。结果表明,荷电水滴在直流电场中趋向于沿电场线运动,且其轨迹偏移量随着外施电压和水滴直径的增加而增大,而随着风速的增加而减小;直流电场下绝缘子表面产生冰树枝,不同绝缘子表面法向电场分量存在较大差异,进而影响冰树枝的生长特性;随着外施电压的升高,冰树枝逐渐从绝缘子伞裙边缘扩散至其表面,且冰树枝尖端逐渐变钝;带电情况下两种绝缘子覆冰量和覆冰长度大于不带电情况,且增长幅度均超过15%。研究结果对于建立带电绝缘子覆冰增长模型奠定了基础。

关键词：正极性直流电场绝缘子覆冰荷电水滴冰树枝电场-流场耦合

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电力现货市场出清中新能源随机波动特性表征方法及实例探讨

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电力建设 2023年第4期44卷 8-17页

作者：向明旭杨高峰杨知方欧睿周宇晴许懿输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆市400044 国网重庆市电力公司重庆市400014

新能源具有清洁低碳的“正外部性”,同时也具有随机波动的“负外部性”。当前电力现货市场主要基于运行经验调整出清边界以应对该随机波动特性,难以准确、解析反映新能源接入引起的源荷平衡特性变化,无法有效发挥电力现货市场在激发系... 详细信息

新能源具有清洁低碳的“正外部性”,同时也具有随机波动的“负外部性”。当前电力现货市场主要基于运行经验调整出清边界以应对该随机波动特性,难以准确、解析反映新能源接入引起的源荷平衡特性变化,无法有效发挥电力现货市场在激发系统运行灵活性方面的调节作用。对此,文章分析了新能源随机波动特性对多重市场出清边界及成本特性的影响,并探讨了其在出清模型中的表征思路。随后,以调频里程服务为例,揭示了新能源特性对调频里程需求的影响,并提出计及机组调频里程响应模式的日内市场出清模型,可解析反映上述影响。仿真结果表明,所提方法能在提升系统频率性能的同时,保证系统运行经济性,验证了方法有效性。

关键词：电力市场现货市场出清随机波动表征调频里程服务

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覆冰绝缘子直流闪络双电弧动态电路模型

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高电压技术 2023年第2期49卷 515-524页

作者：胡玉耀孙建亮蒋兴良王鹏浩咸日常迟明辰山东理工大学山东省智能电网及装备工程实验室淄博255000 重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400040 电力规划设计总院北京100120

绝缘子覆冰对输电线路的正常运行造成重大隐患,研究覆冰绝缘子闪络模型有利于指导运行在冰雪地区输电线路的绝缘状态评估。鉴于现有闪络模型电弧电阻表征不明确,充分考虑实际覆冰绝缘子闪络时电弧由冰面电弧和空气间隙电弧组成,将电弧... 详细信息

绝缘子覆冰对输电线路的正常运行造成重大隐患,研究覆冰绝缘子闪络模型有利于指导运行在冰雪地区输电线路的绝缘状态评估。鉴于现有闪络模型电弧电阻表征不明确,充分考虑实际覆冰绝缘子闪络时电弧由冰面电弧和空气间隙电弧组成,将电弧电阻区分为空气间隙与冰面时变电弧电阻之和,修正了电弧发展判据。通过观测现场覆冰绝缘子直流闪络路径得知,整条闪络通道由高压端及低压端2段相向发展的电弧组成。基于该闪络路径,建立了覆冰绝缘子直流闪络双电弧动态电路模型。研究结果表明,动态电路模型计算获得的闪络电压及临界闪络电流与试验结果相近,两者之间的误差分别为11.9%与8.9%,试验值与模型计算值吻合较好。而且,模型计算得到的泄漏电流波形和电弧发展速度与实测临近闪络前的泄漏电流和电弧发展速度基本一致。

关键词：覆冰绝缘子动态电路模型电弧方程闪络电压泄漏电流

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直流配电网电能质量研究综述

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电力系统自动化 2023年第7期47卷 193-207页

作者：王强钢周亦尧廖建权周念成张雪飞张渝输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆市400044 四川大学电气工程学院四川省成都市610065

直流配电网供电容量大、可靠性高、可控性强,已成为电力系统重要的发展方向之一。电能质量是直流配电网规划设计与运行控制的关键问题。文中探讨了直流配电网电能质量的特征,阐述了电能质量事件的产生机理、影响及评价指标;分析了直流... 详细信息

直流配电网供电容量大、可靠性高、可控性强,已成为电力系统重要的发展方向之一。电能质量是直流配电网规划设计与运行控制的关键问题。文中探讨了直流配电网电能质量的特征,阐述了电能质量事件的产生机理、影响及评价指标;分析了直流配电网电能质量扰动传递特性,并在此基础上梳理了电能质量扰动定位的一般方法和框架,讨论了适用于直流配电网电能质量扰动定位的方法;综述了直流配电网电能质量控制的研究现状,归纳了不平衡电压、电压偏差、电压波动和谐波的控制方法。最后,从直流配电网电能质量指标定义及其关联性、多级直流配电网扰动溯源的复杂性、直流电能质量动态分区治理的混杂性等方面对直流配电网电能质量未来研究趋势进行了探讨。

关键词：直流配电网电能质量产生机理传递定位

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交流与交直流复合电压下“液–固”油纸绝缘体系界面电荷分布的仿真及推演模型研究

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高电压技术 2021年第4期47卷 1391-1402页

作者：邹润豪廖瑞金郝建刘丛吴洁重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室

空间电荷/界面电荷问题是影响换流变压器阀侧出线装置绝缘性能的关键因素。研究并掌握"液–固"油纸绝缘在交流以及交直流复合电压下的界面电荷特性将有助于中国特高压输电系统的发展。该文利用数值仿真方法,对"液–固&qu... 详细信息

空间电荷/界面电荷问题是影响换流变压器阀侧出线装置绝缘性能的关键因素。研究并掌握"液–固"油纸绝缘在交流以及交直流复合电压下的界面电荷特性将有助于中国特高压输电系统的发展。该文利用数值仿真方法,对"液–固"油纸绝缘在交流和交直流复合电压下的界面电荷特性进行研究。首先对交流和交直流复合电压下"液–固"油纸绝缘体系的空间/界面电荷仿真方法进行研究,然后聚焦交流电压下空间/界面电荷随相位存在动态变化的特点,开展交流和交直流复合电压下"液–固"油纸绝缘体系空间/界面电荷分布仿真分析及推演计算模型研究。研究结果表明:采用该文所提出的多层"液–固"油纸绝缘体系空间/界面电荷仿真方法计算的结果与电声脉冲法实测电荷密度值相比,误差小于1%;界面电荷密度随场强和温度的增大呈指数规律增加;稳态界面电荷密度随交直流复合比例(直流电压与交流幅值之比)的增大而增大并逐渐达到稳定值;在此规律基础上,建立了一种适用于交流与交直流复合电压下多层"液–固"油纸绝缘体系界面电荷分布的推演计算模型。

关键词：油–纸绝缘场温联合液–固界面界面电荷推演模型

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驱动永磁同步电机的新型机械-电子混合逆变器

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电机与控制学报 2022年第5期26卷 17-25页

作者：向学位袁彬柴建云李辉重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044 清华大学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

针对机械逆变器存在起弧风险、电子逆变器成本较高的问题,提出一种用于永磁同步电机驱动的新型机械-电子混合逆变器。换向器、换向电刷、辅助滑环和辅助电刷组成的机械部分用于将直流电压逆变为方波电压,并实现三相电压的固定输出。电... 详细信息

针对机械逆变器存在起弧风险、电子逆变器成本较高的问题,提出一种用于永磁同步电机驱动的新型机械-电子混合逆变器。换向器、换向电刷、辅助滑环和辅助电刷组成的机械部分用于将直流电压逆变为方波电压,并实现三相电压的固定输出。电子部分为电容和二极管组成的续流电路,能使起弧电压条件和电场强度条件无法同时满足,从而抑制机械换向器电弧。混合逆变器能简单、低成本和高效率地实现永磁同步电机无位置传感器驱动:120°方波驱动的方波永磁同步电机各项性能均达到和电子逆变器相当的水平;150°方波驱动的三相正弦波永磁同步电机相电流谐波较小,电磁转矩脉动小于方波永磁同步电机。实验过程中混合逆变器正常运行,无电弧产生,最高效率达98.9%。

关键词：混合逆变器换向器无弧无位置传感永磁同步电机

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基于故障电流预测的柔性直流电网自适应限流策略

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电力系统自动化 2023年第20期47卷 134-142页

作者：王渝红杜婷廖建权史云翔郭春生王强钢四川大学电气工程学院四川省成都市610065 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆市400044

故障限流是保证柔性直流电网安全运行的关键技术。然而,现有基于故障限流器(FCL)的限流策略未考虑与故障严重程度的匹配,增加了FCL在轻微故障下非必要启动的次数及保护拒动的风险。针对上述问题,提出一种基于人工神经网络(ANN)预测故障... 详细信息

故障限流是保证柔性直流电网安全运行的关键技术。然而,现有基于故障限流器(FCL)的限流策略未考虑与故障严重程度的匹配,增加了FCL在轻微故障下非必要启动的次数及保护拒动的风险。针对上述问题,提出一种基于人工神经网络(ANN)预测故障电流的柔性直流电网自适应限流策略。该策略能在线评估故障严重程度并据此灵活选择加速投入、正常投入或不投入FCL,提升了FCL的限流效率。首先,分析了自适应限流及故障在线预测的必要性,并阐述了基于ANN预测故障电流的流程。在此基础上,结合差模电流积分比和故障电流瞬时值形成故障严重程度分级指标,并基于故障电流及其预测值在线评估故障严重程度。针对极严重故障、严重故障、轻微故障及区外故障分别采取相应时序的限流策略,进而形成匹配故障严重程度的柔性直流电网自适应限流策略,在避免FCL非必要启动的同时降低直流断路器开断容量需求。最后,在PSCAD/EMTDC环境中搭建了四端柔性直流电网仿真模型,以直流断路器开断电流为评估指标,对比验证了所提自适应限流策略在各故障工况下的灵敏性和有效性。

关键词：柔性直流电网故障电流故障限流器自适应限流策略人工神经网络

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面向电力设备数字孪生的RFID传感器与数据传输协议设计

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高电压技术 2022年第5期48卷 1634-1643页

作者：杨帆朱力刁冠勋杨子康倪祺吴涛重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044 国网上海市电力公司上海200122

电力设备数字孪生技术的发展推动了各类新型传感技术在电力行业中的应用,并亟需一条稳定、明确的数据上云渠道,以供给电力设备孪生体进行更加深入的状态分析及故障预测。为此,研制了一种带有金属反射板的双天线射频识别(radio frequency... 详细信息

电力设备数字孪生技术的发展推动了各类新型传感技术在电力行业中的应用,并亟需一条稳定、明确的数据上云渠道,以供给电力设备孪生体进行更加深入的状态分析及故障预测。为此,研制了一种带有金属反射板的双天线射频识别(radio frequency identification,RFID)加速度与温度传感器,并设计了RFID传感系统内的数据包格式以及传感数据经由边缘网关通过4G网络以消息队列遥测传输(messagequeuingtelemetrytransport,MQTT)协议上传至物联网云平台的数据传输通道,然后以OFPSZ-150000/220变压器为例进行了传感器测试和数据传输协议的应用。结果表明:所设计的数据传输协议丢包率主要存在于RFID传感器信道内,在2 m内的丢包率为11.3%,在最远通信距离3 m处的丢包率为38.2%,在数据经由边缘网关上云的信道中几乎不存在数据包的丢失问题。研究表明所设计的RFID传感器具有一定的实用性,且数据通信协议通道是稳定可靠的。

关键词：数字孪生 RFID传感器物联网丢包率通信协议

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基于多参量光纤F-P传感的变压器局部放电与油温传感方法

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高电压技术 2022年第1期48卷 58-65页

作者：张知先雷嘉丽陈伟根蔚超吴柯洁项施叶子重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044 国网江苏省电力有限公司南京210024

为及时准确掌握电力变压器的运行状态,简化变压器内部传感器的安装布置,针对局部放电和油温这两大变压器运行状态关键特征参量,提出基于法布里-珀罗干涉(Fabry-Perot interference)原理的变压器局部放电与油温多参量光纤传感方法。设计... 详细信息

为及时准确掌握电力变压器的运行状态,简化变压器内部传感器的安装布置,针对局部放电和油温这两大变压器运行状态关键特征参量,提出基于法布里-珀罗干涉(Fabry-Perot interference)原理的变压器局部放电与油温多参量光纤传感方法。设计了谐振频率在121 kHz的光纤F-P超声探头,采用光强解调法,基于超声波信号实现了油中52.78 pC局部放电的测量;基于同一探头,采用光谱傅里叶解调算法,实现了变压器油温传感,经解调得到的F-P探头腔长变化与热电偶传感器测得的温度变化近似呈线性关系,R^(2)为0.97。研究了温度变化对F-P探头超声传感特性的影响,发现在油温变化时,F-P探头对局部放电超声信号检测的灵敏度出现周期性变化;同时,F-P探头输出光强的直流分量也将快速波动,基于这一特性,也可为监测变压器内部快速温升提供参考。该研究为电气设备状态单光纤多参量检测提供了一种思路。

关键词：局部放电变压器油温法布里-珀罗干涉光纤传感多参量传感

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恒流驱动下基于V_(eE_max)的IGBT模块解耦老化影响的结温测量方法

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电工技术学报 2022年第12期37卷 3038-3047,3072页

作者：杨舒萌孙鹏菊王凯宏王绪龙黄旭输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400044 株洲中车时代半导体有限公司株洲412001

绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的结温在线测量对于电力电子装置的安全可靠运行、延长使用寿命和热管理等都具有重要意义。然而,目前大多数温敏电参数均受IGBT模块疲劳老化的影响。为此,该文提出一种恒流驱动下基于感应电压峰值V_(eE_max)的I... 详细信息

绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的结温在线测量对于电力电子装置的安全可靠运行、延长使用寿命和热管理等都具有重要意义。然而,目前大多数温敏电参数均受IGBT模块疲劳老化的影响。为此,该文提出一种恒流驱动下基于感应电压峰值V_(eE_max)的IGBT模块结温在线测量方法,该方法能够解耦键合线老化对温敏电参数的影响。基于双脉冲实验平台分析V_(eE_max)的温线性度和温敏感度,并通过模拟键合线老化实验验证所提方法的老化解耦性。最后,通过Buck变换器验证该方法在运行变流器中在线结温测量的可行性。

关键词：绝缘栅双极型晶体管(IGBT) 温敏电参数解耦老化影响结温在线测量

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