检索结果-内蒙古大学图书馆

高电压技术 2021年第10期47卷 3548-3557页

作者：蒋兴良黄亚飞胡建林张志劲胡琴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

高速动车组车顶支柱绝缘子在寒冷环境中高速运行,其表面容易产生覆冰现象,进而引发局部放电、闪络击穿等外绝缘事故,导致列车停运,造成巨大的经济损失。然而,现阶段对动车组车顶绝缘子覆冰特性的研究并不充分。该文采用基于计算流体动力... 详细信息

高速动车组车顶支柱绝缘子在寒冷环境中高速运行,其表面容易产生覆冰现象,进而引发局部放电、闪络击穿等外绝缘事故,导致列车停运,造成巨大的经济损失。然而,现阶段对动车组车顶绝缘子覆冰特性的研究并不充分。该文采用基于计算流体动力学(CFD)的数值模拟方法,对FQJG2-30/16-400型硅橡胶车顶绝缘子在不同环境参数下的覆冰特性进行研究。结果表明:在高速运行条件下,覆冰主要形成在车顶绝缘子迎风侧的伞裙边沿和棒径处,覆冰厚度在迎风侧棒径中心处达到最大值。动车组车顶绝缘子表面的覆冰量随着温度(θ)、风速(v)、液态水含量(LWC)以及液滴中值体积直径(MVD)等环境参数的增大而增大。基于防覆冰结构优化研究结果,推荐的高速动车组车顶支柱绝缘子的防覆冰结构参数为:伞裙下倾角为0°;大小伞裙直径比为1;在满足机械强度的条件下伞裙上倾角、绝缘子棒直径尽量小;在保证一定爬电距离的情况下绝缘子伞裙间隔尽量小。

关键词：车顶绝缘子高速气流计算流体动力学覆冰模拟结构优化

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考虑绝缘介质非线性特性的高压阀侧套管电热耦合模型研究

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电网技术 2025年第4期49卷 1689-1697,I0076-I0078页

作者：何永胜张施令杨帆鲁宗相国网重庆市电力公司重庆市渝中区400015 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) 重庆市沙坪坝区400044 清华大学电机工程与应用电子技术系北京市海淀区100084

特高压换流变压器阀侧套管工作在电场、温度场和机械应力场多场耦合环境,电容芯子内部出现温度和电场不均匀分布,亟需将绝缘介质非线性特性引入到阀侧套管的电热耦合机理并开展优化设计。该文模拟了直流分量和多次谐波分量激励下阀侧套... 详细信息

特高压换流变压器阀侧套管工作在电场、温度场和机械应力场多场耦合环境,电容芯子内部出现温度和电场不均匀分布,亟需将绝缘介质非线性特性引入到阀侧套管的电热耦合机理并开展优化设计。该文模拟了直流分量和多次谐波分量激励下阀侧套管的复杂电场和温度分布,建立了阀侧套管电容芯子发热模型,创新提出了考虑电容芯子绝缘材料非线性特性的阀侧套管电热耦合非线性模型。研究表明:特高压阀侧套管在正常工作时承受电压和电流除50Hz工频分量外,存在复杂谐波分量和直流分量,在频率分量达到2500Hz后其波形幅值趋近于零。随温度在区间[20,110]℃升高和频率在区间[10^(-1),10^(6)]Hz降低,损耗角正切值参数显著增大且存在多处波峰和波谷区域,材料介电常数和温度、频率之间呈现出明显的非线性关系。该文提出的阀侧套管电热耦合非线性模型形成了电热耦合非线性改进等裕度设计方法,实现了套管芯子径向场强最大值为5.85kV/mm,轴向场强为0.41kV/mm,局部放电裕度值为1.29。阀侧套管芯子极板间轴向场强实现均匀分布,验证了阀侧套管电热耦合非线性模型的合理性。该文模拟数据可为特高压阀侧套管的设计制造提供理论支撑,对于保障特高压直流输电工程安全可靠运行具有一定指导价值。

关键词：阀侧套管电热耦合模型电容芯子绝缘材料非线性

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带恒功率负载的双极性直流系统稳定性分析及其有源阻尼方法

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电工技术学报 2022年第4期37卷 918-930页

作者：游逍遥刘和平苗轶如廖建权黄远胜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 湖南大学电气与信息工程学院长沙410012

恒功率负载因其负阻特性,会对直流系统的稳定性产生不利影响,造成系统电压振荡。已有的稳定性研究主要针对单极性直流系统,缺少对双极性直流系统的稳定性分析及控制方法的研究。该文以采用半桥型电压平衡器架构的双极性直流系统为例,首... 详细信息

恒功率负载因其负阻特性,会对直流系统的稳定性产生不利影响,造成系统电压振荡。已有的稳定性研究主要针对单极性直流系统,缺少对双极性直流系统的稳定性分析及控制方法的研究。该文以采用半桥型电压平衡器架构的双极性直流系统为例,首先,对双极性直流系统的稳定性判据进行阐述;然后,采用状态空间平均法建立电压平衡器的模型,得到其控制对输出电压的传递函数;在此基础上,针对恒功率负载带来的稳定性问题,提出一种基于并联虚拟电阻的有源阻尼控制方法,以改善其稳定性;同时,还利用Lyapunov间接法分析不平衡负载对双极性系统的稳定性的影响,得出双极性系统的稳定性由系统的总输出功率决定的结论;最后,由仿真和实验验证了所提的双极性直流系统稳定性分析方法和有源阻尼方法的有效性。

关键词：双极性直流系统恒功率负载稳定性半桥型电压平衡器虚拟电阻

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覆冰地区分裂与扩径导线表面电场特性

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重庆大学学报 2023年第8期46卷 1-10页

作者：马俊廖龙飞喻建波刘振华蒋兴良胡琴国网重庆市电力公司经济技术研究院重庆401123 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

输电线路覆冰对电力系统安全运行具有严重威胁,目前已经发展了多种防冰除冰方法,但每种方法都有其局限性,对于一些具有微气象、微地形特征的重覆冰地区尚未有较好的解决方法。文中考虑到扩径导线的特点和分裂导线输电线路的局限性,根据... 详细信息

输电线路覆冰对电力系统安全运行具有严重威胁,目前已经发展了多种防冰除冰方法,但每种方法都有其局限性,对于一些具有微气象、微地形特征的重覆冰地区尚未有较好的解决方法。文中考虑到扩径导线的特点和分裂导线输电线路的局限性,根据波阻抗和自然功率将分裂导线等效为单导线,并考虑电流的集肤效应,得到了等效的单根扩径导线,进而分析比较覆冰地区的分裂导线及其等效的单根扩径导线的表面电场特性。研究表明:等效前后导线截面面积相同且波阻抗一致时,扩径导线与分裂导线相比,不仅显著降低了子导线根数和输电线路的覆冰荷载,而且在扩径导线的半径等于分裂导线的等效单导线半径时,扩径导线的表面最大电场强度小于分裂导线。因此,在严重覆冰地区,采用分裂导线等效半径的扩径导线具有非常好的表面电场特性,且可显著降低冰风荷载,提高抗冰强度。

关键词：扩径导线分裂导线波阻抗表面电场

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分体式能量耗散的直流线路故障快速隔离

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电工技术学报 2022年第S01期37卷 126-133页

作者：司马文霞赵俊宁杨鸣付峥争韩雪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

混合式直流断路器(HDCCB)是目前实现直流电网故障隔离的可靠方法之一。然而,现有HDCCB普遍存在金属氧化物避雷器(MOV)耗能水平过高,故障隔离速度不足的问题。为此,该文提出一种分体式能量耗散的直流线路故障快速隔离方法,以传统混合式... 详细信息

混合式直流断路器(HDCCB)是目前实现直流电网故障隔离的可靠方法之一。然而,现有HDCCB普遍存在金属氧化物避雷器(MOV)耗能水平过高,故障隔离速度不足的问题。为此,该文提出一种分体式能量耗散的直流线路故障快速隔离方法,以传统混合式直流断路器拓扑结构为基础,增加一条旁路耗能支路(耗能支路2),可通过直流断路器耗能支路(耗能支路1)快速耗散少部分能量以实现直流故障隔离,而后通过旁路耗能支路耗散直流电抗器和直流线路中的剩余能量。相比传统方案,该方案可大幅缩短故障隔离时间,从而减少电源馈入直流电网中的能量,有效降低单次故障隔离中的总耗能水平,同时采用分体式能量耗散结构可显著降低MOV的耗能水平以及并联支数,有助于动态均流。该文详细分析了该方案的工作原理及控制策略,并与现有方案进行了经济技术性对比,最终通过仿真验证了该方案的有效性。

关键词：直流电网混合式直流断路器故障隔离耗能水平

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考虑新型设备的配电网规划研究综述

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重庆大学学报 2023年第1期46卷 35-45页

作者：罗旭罗潇温力力范丽李博刘璐桡刘华勇任洲洋国网重庆市电力公司经济技术研究院重庆401120 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

随着分布式能源、电动汽车、多能耦合元件等新型设备的接入,配电网呈现出多样化、不确定化和复杂化等新特点。文章围绕新型设备大规模接入下的配电网规划研究展开综述。首先,分析配电网规划中的源-荷功率模拟方法;其次,介绍考虑不同要... 详细信息

随着分布式能源、电动汽车、多能耦合元件等新型设备的接入,配电网呈现出多样化、不确定化和复杂化等新特点。文章围绕新型设备大规模接入下的配电网规划研究展开综述。首先,分析配电网规划中的源-荷功率模拟方法;其次,介绍考虑不同要素的配电网规划模型,并综述多种配电网规划策略与求解算法;最后,结合现有问题,从人工智能和能源互联网两方面,对配电网规划理论与技术的发展做出展望。

关键词：新型设备配电网规划优化模型优化策略

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半密闭灭弧腔室内电弧运动特性的三维仿真和实验

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电工技术学报 2021年第S01期36卷 321-329页

作者：贾文彬司马文霞袁涛杨鸣成煌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

在配网线路防雷中,利用多个半密闭灭弧腔室串联将长空气间隙电弧分段淬灭的多腔室灭弧结构因其优异的灭弧性能,受到学者的广泛关注。在应用于配网线路雷电防护时,多腔室灭弧结构中的气体间隙被击穿后,冲击电弧在半密闭灭弧腔室内的运动... 详细信息

在配网线路防雷中,利用多个半密闭灭弧腔室串联将长空气间隙电弧分段淬灭的多腔室灭弧结构因其优异的灭弧性能,受到学者的广泛关注。在应用于配网线路雷电防护时,多腔室灭弧结构中的气体间隙被击穿后,冲击电弧在半密闭灭弧腔室内的运动特性直接影响该结构的灭弧性能。为了研究冲击电弧在灭弧腔室内的运动特性,该文将气流场、流体传热场、电磁场多场全耦合,建立单个半密闭灭弧腔室内冲击电弧的三维数值仿真模型,分析电弧从腔室内运动到腔室外的动态演变过程;搭建冲击电流试验平台,利用高速摄像机拍摄了电弧从腔室内运动到腔室外的图像,分析电弧运动图像的特征。结果表明,仿真得到的电弧完全运动到腔室外的时刻和电弧完全熄灭的时刻与试验图像特征吻合,验证了仿真模型的准确性;得到了腔室内电弧温度、腔室内压强和气流速度随时间整体呈现先急剧增加后缓慢减小的趋势;当电弧电流为波形8/20μs、幅值2kA时,腔室内的电弧温度最高可达41000K,压强最大达2MPa,气流速度最大达3000m/s。

关键词：防雷保护多腔室灭弧半密闭灭弧腔室冲击电弧动态演变

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基于分布式协同的双极直流微电网不平衡电压控制策略

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电工技术学报 2021年第3期36卷 634-645页

作者：杨美辉周念成王强钢廖建权孟潇潇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

双极直流微电网正、负极直流负荷的变化会导致直流母线电压偏离额定值,使正、负极电压出现不平衡,由此产生的不平衡电流还会增加网络损耗。为协调不同分布式电源参与直流微电网的不平衡电压控制,控制电压不平衡度在合理范围内或某一限定... 详细信息

双极直流微电网正、负极直流负荷的变化会导致直流母线电压偏离额定值,使正、负极电压出现不平衡,由此产生的不平衡电流还会增加网络损耗。为协调不同分布式电源参与直流微电网的不平衡电压控制,控制电压不平衡度在合理范围内或某一限定值,保证系统的稳定运行,该文以电压下垂控制作为一次控制,再基于一致性理论和电压不平衡度与正、负极电压之间的函数关系,建立不平衡电压观测器和不平衡度控制器,设计集成母线平均电压和不平衡度的一致性控制的二次控制,以形成双极直流微电网的不平衡电压分布式协同控制,实现极间电压不平衡度趋于一致和母线平均电压维持在额定值。该文分析了该控制策略下双极直流微电网的稳定性,在Matlab/Simulink中搭建了仿真模型,并搭建实验平台,验证了该文控制策略的有效性。

关键词：双极型直流微电网不平衡电压分布式协同

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风力发电机叶片的雾凇覆冰数值模拟

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哈尔滨工业大学学报 2022年第3期54卷 155-162页

作者：黎芷毓蒋兴良韩兴波任晓东王洋洋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 重庆交通大学机电与车辆工程学院重庆400074

为了解风力发电机叶片覆冰情况,以某型300 kW风力发电机叶片为研究对象,根据切片-重构的思想,将叶片划分为有限个截面,基于叶片覆冰的物理过程,采用边界元法对风力发电机叶片的空气流场进行计算;采用拉格朗日法分析计算水滴在叶片表面... 详细信息

为了解风力发电机叶片覆冰情况,以某型300 kW风力发电机叶片为研究对象,根据切片-重构的思想,将叶片划分为有限个截面,基于叶片覆冰的物理过程,采用边界元法对风力发电机叶片的空气流场进行计算;采用拉格朗日法分析计算水滴在叶片表面的碰撞过程;通过迭代计算和冰形重构模拟覆冰增长过程,从而建立风力发电机叶片三维雾凇覆冰增长模型;基于数值模型仿真分析不同风速对叶片雾凇覆冰增长的影响。结果表明:雾凇覆冰增长同时受到外部环境和叶片翼型的影响,覆冰积聚在叶片的前缘,从叶根到叶中部覆冰增长缓慢,从叶片中部到叶片尖部覆冰增长迅速,随着风速的增加,覆冰厚度和覆冰面积随之增加,覆冰区域从背风面向迎风面移动,且风速的变化对叶片中部到尖部覆冰的影响更为显著。

关键词：风力发电机叶片雾凇覆冰数值模拟风速

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基于微环谐振器的非接触式电流传感器

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光学学报 2021年第12期41卷 226-234页

作者：罗曼丹杨庆黄凌宇董富宁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400030

提出一种以Fe3O4磁性纳米粒子为包层的微环谐振器的集成光波导电流传感器,阐述了其基本原理和制备方法。被测电流所产生的交变磁场,会使得Fe3O4纳米粒子产生能量损耗,温度发生变化,从而导致光波导折射率发生改变。通过监测微环输出谐振... 详细信息

提出一种以Fe3O4磁性纳米粒子为包层的微环谐振器的集成光波导电流传感器,阐述了其基本原理和制备方法。被测电流所产生的交变磁场,会使得Fe3O4纳米粒子产生能量损耗,温度发生变化,从而导致光波导折射率发生改变。通过监测微环输出谐振波长的漂移量可实现电流传感。为了实现宽量程、高品质的微环器件,通过有限时域差分法对微环传感器的关键结构参数进行合理设计,制备出不同半径下的电流传感器。理论与实验结果表明:在测试电流幅值为0至0.5 A,频率在0至60 kHz内,微环电流传感器的输出谐振波长漂移量与电流幅值的平方、电流频率的平方均呈正比例关系,同时随着微环半径的减小,传感器探测范围变大,但灵敏度减小。该研究可为集成式微型电流传感器提供一定的理论基础,推动了以硅基为基础的光电传感的发展。

关键词：传感器电流传感器微环谐振器磁热效应集成光学

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