高精度上流有限元法在特高压直流输电线路离子流场计算中的应用

在对高压直流(HVDC)输电线路下的电磁环境进行预测时,地面合成场强和离子流密度的计算问题实际上是一个多维非线性问题。在对剖分单元进行处理时,为了解决传统的有限元方法、上流有限元法采取线性假设与线性插值,存在计算量大、精度差、算法效率低的问题,提出一种新的非线性空间电荷密度插值方法,从理论上推导了算法的实现过程,并基于上流有限元方法对离子电流密度方程进行迭代求解。采用该算法对现场运行的±500 k V和±800 k V输电线路离子流场进行了理论计算与现场实地测量,并将理论计算结果与实际测量结果进行了对比,结果表明:所提出的算法能在减少计算量的同时提高计算的准确度。针对风速对双极离子流场影响的研究较少的情况,研究讨论了不同风速影响下的双极离子流场问题,得到了风速对双极离子流场地面最大合成场强和离子流密度影响的规律,为新的直流输电线路的设计提供了有力的参考。     

GIS局放在线报警系统自供电电源的研究

为能够为SF6气体绝缘组合电器设备(GIS)局放在线报警系统提供电能,设计了一种基于电磁感应原理的无线取能系统。利用取能线圈从GIS盘式绝缘子外侧感应工频磁场,线圈两端的感应电势经整流电路后,应用具有电池管理功能的超低功耗升压充电器,将感应电能收集与管理,通过升压稳压电路为系统提供电能。通过理论分析和软件仿真,验证了该取能方案的可行性,满足系统的需求,有效解决了取能线圈输出电能低而无法满足系统工作的问题。结果表明,该取能电源能够周期性地为在线报警系统提供可靠的电能。     

基于数字图像处理技术的绝缘子表面电荷测量标度问题的研究

如何实现对绝缘子表面电荷分布进行准确的测量,是高压绝缘领域一个重要的课题。针对这一问题,采用了一种基于数字图像处理的标度方法;在采用静电容探头法测量厚度一定的绝缘子表面电荷时可近似把整个测量系统按平移不平系统进行处理;通过作二维傅里叶变换,把传统的表面电荷测量标度过程转化到频域中完成。同时,为了提高标度的精度,结合数字图像处理中维纳滤波复原技术抑制测量中噪声项的影响。文中给出的算例表明,基于频域的标度方法可以大大地缩短标度计算耗时,并且在一定程度上改善了标度计算的精度。     

一种配电网故障阶段式恢复方法

为快速确定配电网故障恢复的最优方案,提出了一种将启发式规则与优化算法相结合的故障阶段式恢复方法。各个阶段通过指标判定是否执行,不同故障的恢复阶段不同。第一阶段采用启发式搜索方法恢复网络连通性;第二阶段利用和声算法以电压不越限及线路不过载为目标进行重构;第三阶段基于深度优先搜索法及负荷优先级切负荷;第四阶段利用和声算法进行网损优化重构。为快速分析配电网的拓扑结构,提出单联络回路的概念,不仅可用于快速恢复故障后网络的连通性,而且可为优化算法避免拓扑不可行解编码提供理论基础,有效提高了运算效率。通过仿真验证了所提方法的可行性。     

复合绝缘子沿面电场影响因素分析

研究不同状态下的绝缘子表面电场特征对提高绝缘子可靠性具有重要意义。笔者以220 kV交流复合绝缘子为例,借助于COMSOL有限元软件,对电场分布进行了计算分析,研究了均压环、表面污秽及内部缺陷对绝缘子沿面电场分布的影响。计算结果表明:加装均压环可以大大降低沿面最大电场强度,有效改善表面电场不均匀程度;污秽条件下,伞群和护套交接处电场畸变严重,但畸变程度不足以引发局部放电;粘结面存在空气隙时,气隙附近电场明显畸变,护套内外存在一个较大的电场梯度,当达到一定程度时会造成护套击穿。     

基于模糊AHP的DG启动顺序的优化

分布式电源具有启动速度快、结构简单、反应灵活等特点,在电网黑启动中发挥着重要的作用。从黑启动中大型机组自启动的一些弊端出发,分析了分布式电源在黑启动中的运用。着重讨论了大停电以后分布式电源启动顺序的确定原则,并采用模糊层次分析法进行优化研究。分析了影响分布式电源启动的因素,建立模糊层次模型;根据给出的各指标属性用三角模糊数表示评价矩阵;对于指标权重的确定问题,引入了梯形模糊数互补判断矩阵的权重确定方法;根据各机组综合模糊效用排序得到优化启动顺序。     

HFO-1336mzz(E)应用于气体绝缘输电线路的温升特性研究

为得到新型环保气体HFO-1336mzz(E)应用于气体绝缘输电线路(GIL)中的温升特性，本文基于有限元方法建立磁场-传热场-流体场多物理耦合模型，仿真分析额定工况下GIL内部温度场分布，并研究缓冲气体类型、填充气压、混合比和运行电流对GIL温升的影响。结果表明：额定工况下GIL内部的温度场呈现上高下低的温度梯度分布规律，其中A相导体的温升比B相导体的温升高0.70℃，接地外壳的温升最小。在相同条件下，HFO-1336mzz(E)/CO₂混合气体中导体的温升仅比HFO-1336mzz(E)/N₂混合气体中的温升低0.38℃，考虑到HFO-1336mzz(E)气体分解后固体析出物的影响，选择CO₂作为缓冲气体比N₂更为合适。提高填充气压和混合比均能降低导体的温升，填充0.70 MPa的10%HFO-1336mzz(E)/90%CO₂混合气体导体的温升仅比填充0.50 MPa纯SF₆的温升高5.02℃。GIL导体和接地外壳的温升均随着运行电流的增大而增大，并...     

SF6气体中放电特征参数及机理

探讨了 SF6气体中放电的基本过程及机理 ,给出了不同放电机理作用下的放电模型及一些物理参数 ,同时阐述了各机理在 SF6气体击穿中的适用范围     

电力电缆及其接头运行温度监测技术研究

分别阐述电力电缆以及电缆接头使用的多种运行温度监测技术,包括点式温度监测、光纤温度监测和红外温度监测等.介绍了每种运行温度监测技术的工作原理、优缺点以及这些运行温度监测技术的适用场合,同时也对某些运行温度监测技术在实际中的具体实现和实际使用效果进行了说明.     

SF6气体绝缘全封闭开关设备的早期绝缘故障诊断

超高频（Ultra-high Frequency,UHF）法是近10年才发展起来的局部放电检测技术。由于其具有较强的抗干扰能力，可实现局部放电源类型的识别和定位，因此在国际上已经用于气体绝缘全封闭开关设备（Gas Insulated Swichgear,GIS）的早期绝缘故障诊断。章概述了UHF法的检测原理及特点，并对目前的主要研究结果及发展趋势进行了评述，根据国际发展动向及该技术的日趋成熟，建议国内的GIS制造厂生产装有内部传感器的GIS产品。