《电磁场工程应用》高阶课堂探索

建设有深度、有难度、有挑战度的“金课”,是每个教师都面临的挑战。以《电磁场工程应用》课程的“电导和接地电阻”为例,介绍其高阶课堂的构建过程。在课程教学中,采取线上线下混合式教学模式。在线下课程中,采取“思考”+ “讨论”的“问号课堂”,激发学生思考和讨论。采取适当“吊胃口”的方式,达到让学生“既疑又懂”的效果,尽量做到“思中学”、“做中学”,培养学生主动学习和主动实践能力。     

基于改进边缘连接Canny算法的绝缘子憎水性图像分割研究北大核心CSCD

传统自适应Canny算法在憎水性图像边缘检测上的效果不甚理想,往往检测出来的图像边缘断点较多,不能形成一个完整的闭合边缘。因此,文中针对绝缘子憎水性图像中水珠上边缘难以捕捉的特点,分别从滤波、阈值选择以及边缘连接方向几个层面进行优化,提出了一种改进边缘连接的Canny算法。首先,联合对比度受限的自适应直方图均衡化与引导滤波对图像进行预处理,通过双边滤波平滑图像,在Canny算法中引入二维OTSU以及边缘连接实现图像分割,最后应用最大水珠面积比法判定复合绝缘子图像的憎水性等级。实验结果表明:文中方法能够准确有效的分割水珠图像,为后续憎水性的判定提供了依据。     

基于分形理论的SF_6/N_2混合气体放电仿真

为了研究SF_6/N_2混合气体电介质击穿现象,利用编写的Matlab程序对放电通道发展过程进行数值模拟,并结合分形几何原理计算放电树枝的分形维数。基于分形理论,建立了考虑空间电荷分布和引入物理时间的棒-板分形放电仿真模型,通过有限元方法(FEM)计算空间电场,并首次结合通量校正传输(FCT)法求解带电粒子连续性方程,研究了不同发展概率指数、不同放电阈值和SF_6含量变化下分形放电特性。结果表明:概率指数越大,SF_6含量越高,则分形维数越小,放电树枝分叉也越少;体积含量50%/50%的SF_6/N_2混合气体放电分形维数D=1.219 2,整个放电过程流注发展平均速度为1.15Mm/s,并得到了不同时刻空间电荷及轴向电场与电子浓度的分布。     

架空导线动态载流量的分析及改进算法

架空导线的输送容量在很大程度上受限于导线的温度,即架空导线存在一定的热稳定容量。本文基于IEEE Std 738和CIGRE架空导线载流量的计算方法,研究了导线热平衡方程中散热、发热的影响因素,分析关键因素对散、发热的影响程度。针对传统法将散、发热代入架空导线的稳态热平衡方程直接计算的动态载流量波动剧烈这一问题,提出在其基础上对一段时间的几个时刻所载电流单值加权求解架空导线动态载流量的改进算法。改进算法可极大地减小载流量的波动,导线温度的仿真分析表明导线温度在一个很小的范围内变化,增强了动态增容技术的实际应用性。     

基于健康度和重要度的配电网运行风险评估方法

针对故障概率与故障后果风险指标应用于配电网运行风险评估的不足,提出了基于健康度和重要度的配电网运行风险评估方法。综合考虑配电网多样化运行的发展现状和配电用户对供电可靠性需求的差异,定义了面向系统运行状态的健康度和面向用户差异的重要度为风险指标,全面分析在各风险源因素作用下,健康度和重要度等级的确立规则及计算方法,建立风险评估模型,并在此理论基础上开发了风险评估软件功能平台,完成对配电系统的实时感知、评估和预警。以佛山市实际配电系统为示范工程,截取断面数据进行分析,实验结果可反映系统运行的实时风险,在警戒状态下自动生成预防控制措施,保证配电网安全运行,提高供电可靠性,验证了所提方法的正确性和可行性。     

直流气体绝缘开关装置绝缘设计的探讨

根据目前国际上关于直流气体绝缘开关装置的研究动态,对直流气体绝缘开关装置绝缘结构的设计进行探讨.认为对自由金属微粒和表面电荷积聚的抑制是直流气体绝缘开关装置绝缘设计的重点.对日本±500 kV直流气体绝缘开关装置在抑制金属微粒方面的研究结果进行介绍.同时对绝缘子表面电荷积聚问题及其抑制方法进行讨论.     

固体绝缘材料空间及表面电荷测量方法

积聚电荷的测量对于研究高压绝缘材料介电及绝缘性能方面起着相当重要的作用。近年来,国内外学者对固体绝缘材料内部及表面电荷测量方法进行了大量的研究,并取得了一些有意义的进展。本文对积聚在固体绝缘介质中的空间电荷和表面电荷的测量方法以及需要解决的问题进行综述。     

表面电荷积聚对冲击电压下绝缘子沿面放电的影响

绝缘子的表面缺陷会导致表面电荷积聚，使绝缘子表面的电场发生畸变，影响冲击电压下绝缘子的沿面放电。研究了表面电荷对绝缘子沿面放电进程的影响，发现表面电荷积聚可以降低绝缘子沿面放电的起始电压。外施冲击电压的极性与绝缘子表面电荷极性是否相同会影响绝缘子的电晕起始时刻、由流注向先导的转变时间间隔和流注电晕电流。表面电荷对GIS支撑绝缘子的50％冲击闪络电压和伏秒特性也有一定的影响。     

GIS中绝缘子与电极接触不良时闪络特性的分析

将GIS中绝缘子与电极之间接触不良问题归结为两个简化的模型，根据绝缘子与电极接触不良处绝缘子表面动态电荷分布的近似表达式，及试验研究结果对绝缘子与电极接触不良时冲击击穿异常的现象进行了解释。     

考虑储能的配电网预防重构策略

预防重构能够确保配电网在一定安全裕度下运行,但网络拓扑频繁变化会降低系统稳定性,增加运行成本.考虑到储能充放电特性和网络最大供电能力,以一天内重构次数最少为一级目标函数,以储能最大出力能力和最大供电能力指标为二级目标函数,建立配电网多级目标预防重构模型.提出储能充放电和重构的动作策略和联合提升最大供电能力的方法,在最大供电能力指标低于安全警戒线时优先利用储能调节,不足时再联合网络重构调节.采用广义简约梯度算法和混合粒子群算法对模型进行求解.最后,以IEEE-33节点配电系统为例的计算分析结果表明,在预防重构中利用储能的备用调节作用,可避免拓扑频繁发生变化,验证了本文模型和策略的可行性.研究成果对于利用预防重构提高配电网运行安全可靠性具有一定参考意义.