检索结果-内蒙古大学图书馆

电工技术学报 2020年第12期35卷 2662-2671页

作者：蒋兴良邹佳玉韩兴波刘延庆陈宇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

输电线路绝缘子的覆冰将严重影响其电气性能,危害输电线路的运行安全。直流输电具有线路造价低、运行损耗小、节省线路走廊、能非同期连接两个交流电网等优点,适用于大容量、远距离输电,促成了我国“西电东送”和“北电南送”的电能传... 详细信息

输电线路绝缘子的覆冰将严重影响其电气性能,危害输电线路的运行安全。直流输电具有线路造价低、运行损耗小、节省线路走廊、能非同期连接两个交流电网等优点,适用于大容量、远距离输电,促成了我国“西电东送”和“北电南送”的电能传输格局。该文在重庆大学雪峰山自然覆冰试验基地进行自然覆冰直流闪络试验。研究表明,长串绝缘子在自然覆冰情况下的直流冰闪电压随污冰参数(ISP)呈负幂函数变化。自然条件下,LXY−160型、XWP−210型和FXBW−220/100型等绝缘子的直流冰闪试验显示,干弧最小闪络电压梯度U5′0受绝缘子爬电距离和干弧距离共同影响,XWP−210绝缘子在覆冰污秽地区的外绝缘效果最好。此外,在重庆大学多功能人工气候室进行人工覆冰试验,将试验结果进行压强换算后,与自然覆冰结果进行了对比。自然覆冰比人工覆冰的直流冰闪电压更高,分散性更大。试验结果可为超高压直流输电线路外绝缘设计提供参考。

关键词：直流污冰参数自然覆冰闪络特性

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输电线路导线覆冰扭转特性的数值模拟

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电工技术学报 2020年第8期35卷 1818-1826页

作者：蒋兴良侯乐东韩兴波任晓东黄亚飞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

输电线路导线覆冰是电力系统最严重的自然灾害之一,研究导线覆冰的数值计算方法,建立仿真平台,不仅可以科学地预测导线覆冰增长,并且能大量减少自然覆冰观测工作量。但是已有的数学模型和仿真计算方法都回避了导线覆冰扭转这一自然现象... 详细信息

输电线路导线覆冰是电力系统最严重的自然灾害之一,研究导线覆冰的数值计算方法,建立仿真平台,不仅可以科学地预测导线覆冰增长,并且能大量减少自然覆冰观测工作量。但是已有的数学模型和仿真计算方法都回避了导线覆冰扭转这一自然现象,从而不能有效模拟实际覆冰增长。该文基于导线覆冰形成机理,加入导线覆冰扭转因素,提出导线扭转的数学模型,借助C语言编写仿真模拟程序,实现导线覆冰动态增长的数值模拟过程。仿真结果表明,导线覆冰增长是一个伴随扭转的动态过程,距离杆塔距离、档距、风速、液态水滴直径大小均对扭转角度大小有影响。在重庆大学雪峰山自然覆冰试验基地,验证了该文所提出的数值模拟方法的科学性。

关键词：导线覆冰扭转数学模型动态增长

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强暴雨条件下110 kV硅橡胶绝缘子雷电冲击电弧发展过程与闪络特性

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高电压技术 2023年第2期49卷 525-535页

作者：董冰冰宋家乐李特李建生蒋兴良合肥工业大学电气与自动化工程学院合肥230009 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院杭州310014 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院南京211103 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

强暴雨常伴随雷电天气会导致输电线路、变电站和换流站绝缘子表面干、湿部位电场分布不均,易引发电场畸变,同时雷暴引起的雨柱会快速短接绝缘子伞间距,显著缩短电弧发展路径,致使线路跳闸并引起停电事故。为研究强暴雨条件下线路绝缘子... 详细信息

强暴雨常伴随雷电天气会导致输电线路、变电站和换流站绝缘子表面干、湿部位电场分布不均,易引发电场畸变,同时雷暴引起的雨柱会快速短接绝缘子伞间距,显著缩短电弧发展路径,致使线路跳闸并引起停电事故。为研究强暴雨条件下线路绝缘子雷电冲击放电特性和电弧发展过程,针对3种110 kV线路常用硅橡胶复合绝缘子开展了雷电冲击放电特性测试。结果表明:复合绝缘子雷电冲击电弧发展过程主要分为起弧、局部电弧发展、完全闪络,其放电发展时间及其持续时间均随降雨强度、雨水电导率的增大而降低;电弧平均发展速度随雨水电导率的增加呈幂指数关系上升,最大上升率高达43.8%,并随降雨强度增加呈指数式增大,且与绝缘子伞裙结构参数有关。复合绝缘子雷电冲击闪络电压随降雨强度增加呈负幂指数关系降低,伞间距较大的绝缘子闪络电压受降雨强度的影响愈加明显;雨闪电压随雨水电导率的增加而呈负幂指数下降。基于此,提出了降雨强度、雨水电导率综合影响的复合绝缘子雷电冲击闪络电压计算式,计算结果与试验结果一致性良好,偏差小于7%。研究结果为雷电活动频繁的强暴雨地区输电线路外绝缘设计、选择及防护提供了参考。

关键词：强暴雨硅橡胶绝缘子雷电冲击放电特性动态过程

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基于太赫兹时域光谱技术的交联聚乙烯电缆绝缘层气隙检测分析

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电工技术学报 2020年第12期35卷 2698-2707页

作者：谢声益杨帆黄鑫余晓高兵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

隐藏气隙缺陷会严重影响交联聚乙烯(XLPE)电缆的绝缘性能,造成安全隐患。该文提出一种基于太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)的XLPE无损检测新方法。首先分析XLPE中隐藏气隙缺陷特性,建立含有气隙缺陷的XLPE的多层色散模型并进行理论分析,然... 详细信息

隐藏气隙缺陷会严重影响交联聚乙烯(XLPE)电缆的绝缘性能,造成安全隐患。该文提出一种基于太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)的XLPE无损检测新方法。首先分析XLPE中隐藏气隙缺陷特性,建立含有气隙缺陷的XLPE的多层色散模型并进行理论分析,然后采用实际XLPE样品并人工模拟气隙缺陷,最后利用自己搭建的透射式THz-TDS系统对样品成谱成像实验。实验结果表明,通过采集THz-TDS系统透过样品的时域信号,以信号幅值和相位为特征量可有效辨别XLPE样品的隐藏气隙,对信号谱进一步分析可以得出隐藏气隙的几何尺寸信息,计算误差在2.9%以内;另外,对XLPE隐藏气隙的THz成像实验可以更直观地观测到气隙特征,应用该文设计的太赫兹成像算法能清楚地辨识气隙的位置和形状特性。该文从理论和实验上证明了基于THz-TDS系统对XLPE隐藏气隙缺陷无损检测的新方法的可行性,可为电缆绝缘缺陷的无损检测提供一种新的思路,且可应用于其他电气设备检测中。

关键词：太赫兹时域光谱技术交联聚乙烯无损检测太赫兹成像

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换流变压器真空有载分接开关切换过程电气应力解析方法

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中国电机工程学报 2022年第18期42卷 6908-6919页

作者：司马文霞刘蕙厉璇杨鸣汪可张和杨春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) 国网经济技术研究院有限公司中国电力科学研究院有限公司西安西电变压器有限责任公司

真空有载分接开关(on-load tap-changers,OLTC)是换流变压器的重要组件，然而目前我国特高压换流变用OLTC均依赖进口，自主研发仍处于关键阶段，亟需深入开展暂态特性研究。由于换流变用真空OLTC切换电气应力波形十分复杂且影响因素众... 详细信息

真空有载分接开关(on-load tap-changers,OLTC)是换流变压器的重要组件，然而目前我国特高压换流变用OLTC均依赖进口，自主研发仍处于关键阶段，亟需深入开展暂态特性研究。由于换流变用真空OLTC切换电气应力波形十分复杂且影响因素众多，通过模型仿真分析难以进行灵敏度分析和严苛工况的精准筛查，同时OLTC与直流系统联合仿真十分耗时，难以支撑OLTC设计选型和参数选型等工程应用需求。因此，该文提出换流变OLTC切换过程电气应力的解析方法，首先通过对换流变负载电流进行傅里叶分解，分析其谐波特性，定量解析触发角及换相角对谐波含量的影响；其次，提取OLTC切换过程中十余个步骤的物理电路，结合OLTC通流谐波特性和电路分析得到OLTC切换全过程的电压和电流波形解析式；进而，解析得到OLTC真空管的开断电流和恢复电压变化率；最后，在PSCAD中搭建±800kV的LCC-HVDC系统，仿真验证解析方法的正确性。该方法能够为OLTC电气应力影响因素灵敏度分析和严苛工况筛查等研究提供理论依据和计算工具，支撑换流变用真空OLTC的设计选型与试验考核。

关键词：真空有载分接开关换流变压器真空管 ±800kV高压直流谐波

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计及灵活资源调节潜力的高压配电网新能源接纳能力评估

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中国电力 2022年第10期55卷 124-131页

作者：王利利王皓任洲洋孙义豪国网河南省电力公司经济技术研究院河南郑州450007 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

风电、光伏并网装机容量的快速增长给电网的安全运行带来了巨大挑战,挖掘电网灵活性资源是保证新能源健康发展的有效途径。为此,提出了一种计及灵活资源调节潜力的高压配电网新能源接纳能力评估方法。首先,基于模糊C均值聚类算法生成风... 详细信息

风电、光伏并网装机容量的快速增长给电网的安全运行带来了巨大挑战,挖掘电网灵活性资源是保证新能源健康发展的有效途径。为此,提出了一种计及灵活资源调节潜力的高压配电网新能源接纳能力评估方法。首先,基于模糊C均值聚类算法生成风电、光伏和负荷典型场景集;然后,计及配电网水电和网架的灵活性,综合考虑系统的正常运行状态和N–1预想故障状态,以配电网新能源接纳能力最大为目标函数建立新能源规划模型;最后,选取某地区110kV高压配电网进行算例分析,验证了所提模型及方法的有效性。

关键词：电源灵活性网架灵活性新能源规划典型场景 N–1预想故障状态

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含微水油浸绝缘纸板太赫兹频段极化特性与微水含量快速检测方法研究

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电工技术学报 2020年第13期35卷 2940-2949页

作者：尹晶成立王汉卿廖瑞金程之栋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

变压器油纸的含水量检测是研究变压器绝缘状态的重要手段,为研究油浸绝缘纸板在太赫兹频段下的极化行为,及实现油纸含水量的快速无损检测,该文利用太赫兹时域光谱技术对含水量不同的变压器油浸纸板进行测试,研究油纸中的水分对太赫兹入... 详细信息

变压器油纸的含水量检测是研究变压器绝缘状态的重要手段,为研究油浸绝缘纸板在太赫兹频段下的极化行为,及实现油纸含水量的快速无损检测,该文利用太赫兹时域光谱技术对含水量不同的变压器油浸纸板进行测试,研究油纸中的水分对太赫兹入射波的吸收作用;再根据相关的光学理论及广义麦克斯韦关系计算样品在太赫兹频段下的复介电常数、介质损耗角等参数,结合Debye弛豫模型进一步分析油纸中水分子的极化特征;最后基于极性液体的弛豫谐振极化理论,对含微水油纸的太赫兹测试结果进行拟合研究。结果表明:油纸中的水分子会在太赫兹频段下发生弛豫极化和谐振极化,刚度较高的纤维素-水氢键引起的谐振极化强度较水-水氢键弱,通过谐振项幅值(AOSC)不仅可以定量评估油纸中微水含量,还可以表征其极化行为及水分状态。

关键词：太赫兹技术变压器油浸纸板含水量检测弛豫谐振综合模型水分状态

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绝缘纸板表面微纳Al2O3/PTFE复合功能层制备及其对空间电荷注入的影响

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电工技术学报 2020年第18期35卷 3960-3971页

作者：李彦青郝建刘丛廖瑞金杨丽君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

抑制油浸绝缘纸空间电荷注入和积聚对提升换流变压器油纸绝缘系统稳定性有重要意义。传统抑制油浸绝缘纸空间电荷注入的方法是对绝缘纸进行体掺杂纳米材料改性,但其改性效果受限于纳米颗粒分散程度。与此相比,材料表面改性方法的工艺简... 详细信息

抑制油浸绝缘纸空间电荷注入和积聚对提升换流变压器油纸绝缘系统稳定性有重要意义。传统抑制油浸绝缘纸空间电荷注入的方法是对绝缘纸进行体掺杂纳米材料改性,但其改性效果受限于纳米颗粒分散程度。与此相比,材料表面改性方法的工艺简单、重复性好,在赋予材料新颖特性的同时也能基本保持材料本体的性能。鉴于此,该文首先以射频磁控溅射为技术手段,在绝缘纸板表面构筑Al2O3/PTFE复合功能层,对Al2O3/PTFE复合功能层的组成成分和微观形貌进行表征分析;然后以空白绝缘纸板为参照,测试分析Al2O3/PTFE复合功能层油浸绝缘纸板的空间电荷、直流击穿和陷阱分布特性。结果表明,Al2O3/PTFE复合功能层以微纳结构形式存在于绝缘纸表面;微纳Al2O3/PTFE复合功能层能显著抑制油浸绝缘纸板空间电荷的注入并提升其直流击穿电压;与空白油浸绝缘纸板相比,直流15kV/mm下微纳Al2O3/PTFE复合功能层油浸绝缘纸板内部积聚的电荷总量减少了40%,且由空间电荷积聚引起的电场强度畸变率由33.33%降至6.7%;微纳Al2O3/PTFE复合功能层油浸绝缘纸板的无预压直流击穿电压和预压直流击穿电压分别比空白油浸绝缘纸板提升5.3%和15%;热刺激去极化电流测试结果表明,微纳Al2O3/PTFE复合功能层引入大量深陷阱,这是Al2O3/PTFE复合功能层对绝缘纸板产生空间电荷注入抑制和直流击穿电压提升作用的主要原因。

关键词：绝缘纸板磁控溅射微纳结构复合功能层空间电荷抑制直流击穿

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具有功率约束的逆变器电源电压/功率统一控制模型研究

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电力系统保护与控制 2020年第18期48卷 9-18页

作者：曹春伟江渝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

为了更有效和协调地控制逆变器,降低控制系统对参考电压的依赖,提出了基于电压相位控制的电源逆变器的统一控制方法。将逆变器控制为电压源,并控制逆变器输出电压的幅值以控制其输出功率不大于极限功率,同时控制逆变器输出电压的相位以... 详细信息

为了更有效和协调地控制逆变器,降低控制系统对参考电压的依赖,提出了基于电压相位控制的电源逆变器的统一控制方法。将逆变器控制为电压源,并控制逆变器输出电压的幅值以控制其输出功率不大于极限功率,同时控制逆变器输出电压的相位以控制逆变器的工作模式。电压相位控制为固定相位时,逆变器则工作于电压参考模式;电压相位随功率需要的变化而变化时,逆变器的工作模式则为功率跟踪模式。同时,逆变器两种模式间的转换过程平滑,这样消除了模式切换对电力系统的冲击。在Matlab/Simulink建立了仿真模型,并通过仿真验证了该模型的正确性。

关键词：统一控制相角控制电压幅值补偿等效电压源模型最大功率输出限制

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基于并联虚拟电阻的级联DC-DC变换器稳定控制方法

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电工技术学报 2020年第18期35卷 3927-3937页

作者：黄远胜刘和平苗轶如廖建权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

级联DC-DC变换器结构是直流分布式电源系统的常用形式,级联系统中单独设计的单个变换器能够独立稳定运行,但级联后因源和负载变换器间相互作用可能引起整个系统的不稳定。该文以Buck变换器级联为例,通过状态空间平均法建立大信号模型分... 详细信息

级联DC-DC变换器结构是直流分布式电源系统的常用形式,级联系统中单独设计的单个变换器能够独立稳定运行,但级联后因源和负载变换器间相互作用可能引起整个系统的不稳定。该文以Buck变换器级联为例,通过状态空间平均法建立大信号模型分析级联系统的开环稳定性,并据此确定能在全负载范围内稳定的并联电阻范围;然后分析并联电阻对级联系统中源变换器输出阻抗影响,在此基础上提出一种基于并联虚拟电阻的有源阻尼控制策略,以改善级联系统的稳定性。该方法可在不影响源变换器的闭环动态性能下,满足与负载变换器输入阻抗相匹配的稳定要求。然后利用Lyapunov间接法得到该控制策略的稳定性判据,通过合理选择并联虚拟电阻可满足整个系统稳定。最后通过仿真和实验证了所提控制策略的有效性。

关键词：级联DC-DC 稳定性分析虚拟电阻 Lyapunov间接法

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