高压直流换流站单相阀塔电磁辐射仿真及实验

根据目前国内外对高压直流换流站阀厅内电磁骚扰特性的研究,在直接频域计算方法的基础上,进一步研究了换流阀模块频域阻抗特性的计算方法,并采用其中一种方法获得的阀臂阻抗参数,利用基于矩量法的仿真软件FEKO搭建了单相阀塔的辐射模型,并进行了仿真计算,该模型考虑了阀模块的屏蔽罩、金属横梁等面天线结构,更准确地体现了阀塔的实际结构.还进行了单相阀塔的10∶1缩比模型实验,通过实验验证了仿真的正确性.     

高压换流站的主要电磁骚扰源特性

为研究换流站抗干扰设计基础的电磁骚扰源特性,采用基于EMTP的宽频时域电路方法和矩量法的频域电磁场计算方法分析了换流阀导通和关断时产生的骚扰水平,试验研究了断路器操作引起的电磁骚扰特性。研究结果表明,传导骚扰可覆盖达数MHz的频率范围,辐射骚扰在数MHz附近问题最严重,该类电磁噪声是直流高压换流站中最重要的骚扰源;直流系统操作会在二次电缆中产生几百V的振荡衰减波,直流管母线起晕电压高,直流场电晕引起的无线电骚扰水平较低。     

模块化多电平换流阀系统天线模型及其辐射电磁骚扰特性分析

为准确预测柔性直流换流系统正常工作时产生的辐射电磁骚扰,采用矩量法与天线理论相结合的电磁场方法搭建了模块化多电平换流阀系统的天线模型,并计算了换流阀系统正常工作时产生的辐射电磁骚扰;通过测量实验和计算结果的对比证明了所提出的模块化多电平换流阀系统电磁辐射计算方法和计算模型的有效性。最后,采用柔性换流阀系统的天线模型计算并分析了换流系统正常运行时的辐射电磁骚扰特性,得到了阀厅巡视走廊的电场分布特性,换流阀厅内外的近场分布规律、远场传播特性等,求得了柔性换流阀系统无任何屏蔽措施时的安全巡视距离。该计算方法和结果对准确预测柔性直流换流系统电磁骚扰水平有指导作用。     

±1100kV特高压换流站阀厅均压屏蔽金具表面电场分析

为研究特高压±1 100 kV阀厅内各设备及均压屏蔽装置的电场分布,根据某±1 100 kV换流站高端阀厅初始设计方案及设备图纸,分析了高端阀厅内均压屏蔽装置的配置方案;运用有限元分析软件ANSYS建立了阀厅内二重阀塔等关键设备的3维有限元模型;利用瞬态场分析法计算了1个工频周期内阀厅的整体电位、电场分布,得到了阀厅内各设备均压屏蔽装置的表面电场强度。结果表明,二重阀塔阀层屏蔽板边缘电场强度最大值为2 137kV/m,其他设备均压屏蔽装置的表面电场强度均2 000 kV/m;±1 100 kV阀厅各设备的均压屏蔽装置基本达到设计要求。     

扎鲁特-青州UHVDC工程换流站阀厅辐射电磁干扰水平预测分析

文中以扎鲁特-青州±800 kV特高压直流工程为背景,对其换流站阀厅辐射电磁干扰水平进行了预测评估。提出了一种更为精确地计算辐射电磁干扰的方法,计算了换流站多种运行状况下阀厅的辐射电磁干扰强度。首先基于天线耦合原理,对时域仿真得到的多种运行状况下干扰电流进行修正,获得更为精确的干扰电流;然后以计算辐射电磁干扰的天线模型为基础,采用矩量法对多种运行状况下的换流站阀厅辐射电磁干扰强度进行了计算。本文为制定特高压直流输电工程换流站阀厅辐射电磁干扰的抑制措施提供了依据。     

高压直流换流站中换流阀传导骚扰时域仿真分析

换流站中换流阀的周期性导通和关断过程会产生宽频量等二次系统产生传导电磁骚扰。采用基于时域宽频等值电路的仿真计算方法,对换流站稳态运行过程、传导骚扰产生和传播过程统一进行仿真分析,充分考虑工作状态、器件特性对传导骚扰特性的影响。提出了关键设备的宽频等值电路模型,用宏模型模拟骚扰源特性,所有模型均同时考虑了设备的工频和高频特性,采用与设备规范和标准试验相配合的参数提取方法,适用于系统级全波电磁分析。通过现场试验验证了该方法的正确性,并定量评估了贵广II回±500kV换流站换流回路的电磁骚扰水平。     

高压直流换流站阀厅屏蔽效能的研究

为了控制换流阀的电磁骚扰对站内设备和邻近通信系统的干扰,在研究直流换流站阀厅的屏蔽效能中实测已投运的高压直流换流站阀厅屏蔽效能,同时还计算了不同结构金属网和金属板的屏蔽效能以对比分析。研究结果表明:采用彩钢板和金属网后的屏蔽效能约50dB,但实际换流站运行中阀厅屏蔽作用会降低,大约只有20dB;实际的阀厅屏蔽效果低于计算结果,特别在有引出线的穿墙套管处,计算结果完全不适用;若阀厅仅按6面体铺设直径6mm,网孔面积50mm×50mm的镀锌焊接钢丝网屏蔽层,足以满足要求;如采用0.6mm厚镀铝锌压型钢板,每隔30cm用铆钉连接,两板重合部分宽度>5cm,计算的单层板在<10MHz时,其屏蔽效能>40dB,实际中采用双层板,屏蔽效果更好。     

±1100 kV特高压阀厅金具表面电场计算及起晕校核

为了校核±1 100 kV换流站阀厅金具的起晕状态,以某±800 kV换流站阀厅工程图和某±1 100 kV换流站阀厅初始设计方案为基础,建立阀厅3D全模型;通过瞬时电位加载法求得阀厅模型的整体电场分布,并采用子模型法对局部电场进行精确求解;根据计算结果,结合Peek公式及现有的试验数据,对管形和球形金具进行起晕校核,并对最容易起晕的金具进行优化设计。计算结果表明,本阀厅内的金具在电晕控制方面,具有一定的安全裕度;换流变D侧C相下部套管均球形压装置,最容易起晕,建议改为双环均压装置。研究成果可为在建的±1 100 kV输电工程提供指导意见。     

Electromagnetic Shielding of Valve Halls and Control Buildings of ± 800 kV UHVDC Converter Stations

分析了±800 kV云广特高压直流工程楚雄和穗乐换流站电磁干扰的产生机理,并结合各自的布置情况,对2站的电磁干扰进行了定量分析,得出了2站阀厅及控制楼电磁屏蔽的需求,进而提出2站阀厅及控制楼应采取的屏蔽措施.     

基于三维自适应有限元的阀厅全模型电场分布并行计算

大规模复杂模型电磁场数值仿真问题一直是计算电磁学中比较难处理的问题。本文采用三维自适应有限元并行求解算法处理此类问题,以某±660kV换流站阀厅全模型电场模拟为例,对阀厅内部关注区域金具表面电场进行仿真计算。并行计算结果与串行计算结果相吻合,验证了本文提出的并行求解算法的正确性和可行性。该并行求解算法,可以显著提高求解速度,实现对于大规模复杂电磁问题的高效数值模拟。     

锁定放大器中相关器数学解的一种新方法

与传统的相关器数学解方法 (时域方法 )相反 ,本文从频域出发 ,提出了锁定放大器中相关器数学解的一种新方法 ,充分利用了频域傅里叶变换和δ (x)函数的特有性质 ,从而避免了传统方法必须的求解微分方程和进行复杂的积分运算 (并求和化简 )的繁杂推导过程 ,最后从频域得到与传统方法有异曲同工之妙的物理结论。     

电机启动过程信号的周期域分析

在简单介绍过程信号周期域分析方法之后,结合1台异步电动机启动、空转、关断过程信号的实际取样数据,通过周期域分析,获得了众多时、频域参量的周期域特性曲线,并分别对它们进行了必要的解释。周期域分析方法将会在过程信号分析中得到了广泛地应用。     

TDT液位检测研究

本文首先介绍的是常用的时域反射法来测量各种不同液面高度的原理,以及此种方法在实际应用中的缺陷.针对该种方法的不足,根据电波在不同介质中传播速度不同的特点进一步提出利用时域传输法,来更精确测量液面的高度.通过实际的实验测量数据,并对时域反射法液位测量法进行分析和比较,最后得出时域传输法具有测量简便、成本低、线性度好的特点,优于时域反射法方法.     

Investigation on the transformation of time domain spectroscopy data to frequency domain data for impregnated pressboard to reduce measurement time

The accuracy of different transformation methods for time domain dielectric response data to frequency domain and their limits are studied. First an approximated analytic function is considered, second an extended Debye model for the dielectric behavior of impregnated pressboard. The last method is a numerical integral form and Fast Fourier Transform. Hamon approximation relates time domain data at t to frequency domain data at f=0.1/t and gives the results by sole measurement of polarization current. Dielectric diagnosis of high voltage apparatus can be done by using Hamon approximation in minimum duration. All transformation methods show similar results and they are analyzed in order to demonstrate the limits of the methods.     

电压暂降在时域和变换域中的检测算法综述

电压暂降特征量是电能质量中重要的指标,针对当今电力系统中电压暂降敏感型负荷大量接入的现状,如何准确快速地识别电压暂降信息是保证用电设备安全稳定运行的关键.文章从电压暂降现象的概念与特征入手,对时域和变换域中不同的电压暂降检测方法原理进行综述,详细分析有效值检测法、残差电压检测法、d-q坐标分量检测法、两点检测法以及小波变换、傅里叶变换等方法的时效性、抗干扰性以及实用性等不同特点,并选取时域和变换域中的典型检测算法进行仿真分析,仿真结果验证了所述检测方法的时效性和抗谐波性能,最后对文中所列的主要检测方法进行归纳和总结.     

虚拟网技术及实现

局域网在电力企业生产和管理中得到了广泛应用。为了提高网络性能 ,便于网络管理 ,出现了虚拟局域网技术 ,即VLAN。虚拟网技术把传统的广播域按需要分割成各个独立的子广播域 ,从而限制了广播风暴的形成。介绍了VLAN的相关技术 ,并用CISCO的 2 92 4及 2 94 8交换机实现了VLAN的划分     

在地磁感应电流作用时分析和计算电力变压器特性的一种新方法--时域和频域法

提出了在地磁感应电流(Geomagnetically Induced Current)作用时,分析和计算电力变压器特性的一种新方法.作者将时域中变压器的等效磁路法同频域中变压器的等效电路法有机地结合在一起,成功地用于分析和计算GIC作用时三相电力变压器的特性.文中给出了非线性模型、求解原理.仿真和实验结果证明了本文的方法是正确的.     

基于chirp-z逆变换矢量网络分析仪时域测量技术

矢量网络分析仪时域功能采用数学变换方法实现频域数据和时域数据转换，文中介绍这种转换理论和基于chirp-z逆变换的时域测量算法，并给出该算法MATLAB仿真结果。     

全定制专用电路门级电流评价方法

文章叙述全定制专用电路设计过程中动态电流的建模及评估方法。这一工作是基于已开发的原理图逻辑仿真器及布局图性能模拟器工具在底层进行的。电流模型库的建立为设计人员进一步分析动态功耗,计算电磁兼容指标等提供了依据。通过样本动态电流从时域到频域的转换,与实际测量给出的频谱分析曲线对比,其结果是满意的。     

洪水形态的辨识

对洪水形态进行准确的识别,是分析不同洪水形态形成原因的基础,也为防洪工程提供有效的信息.本文从一般性指标、洪水时域、频域角度选取13项与洪水形态相关的指标,依据主成分分析法进行降维处理,从中提取出6项指标,采用验证为具有很好分类效果的投影寻踪模型,来验证所提取的6项指标的有效性.结果表明:1)利用投影寻踪模型,结合6项洪水形态指标,进行洪水形态识别的有效性;2)武江流域的双峰型洪水占39.62％,且均为主峰偏后型,这对武江流域的防洪工程显得尤为不利.本研究不仅为洪水形态指标的提取、洪水形态的识别提供参考,也为武江流域的防洪提供了理论指导.