用于铁磁谐振过电压计算的电压互感器模型

根据电磁式电压互感器(PT)等效电路模型的特点,首先给出了PT的等效电路模型和各个参数的计算方法,推导出了PT励磁支路非线性参数的计算过程。然后在Matlab编程环境下使用M语言编制程序来计算PT励磁支路非线性电阻的伏安特性曲线和非线性电感的励磁特性曲线。此后以10 kV电压互感器为例测试了其低压绕组的伏安特性和损耗功率值,对测试结果进行了分析后用编制的程序计算了励磁支路非线性电阻的伏安特性曲线和非线性电感的励磁特性曲线。最后给出了计算励磁特性时需要的注意事项。     

正交磁化可控电抗器的设计与特性分析

为解决传统可控电抗器运行中的谐波含量高、负载能力差等问题,针对正交磁化可控电抗器开展研究.介绍正交磁化可控电抗器的结构和磁化机理,分析正交磁场的磁通分布,建立正交磁化可控电抗器的数学模型,并给出电抗器的设计方法.以此为基础设计一台小容量正交磁化可控电抗器,并利用三维有限元对其进行仿真分析.通过实验对所设计电抗器的物理参数、控制特性、伏安特性及谐波特性进行测量与分析.实验结果表明该电抗器的实测电感值与理论设计值基本相符,验证设计方法的合理性,且验证该正交磁化可控电抗器具有电感连续可调、近似线性伏安特性以及谐波电流含量低等优点.     

基于损耗电流谐波特征分析的XLPE电缆局部尖刺缺陷诊断

实现电缆局部缺陷的在线诊断对电力系统的稳定运行具有重要意义。损耗电流的谐波分量蕴含丰富的绝缘信息且满足现场带电检测的需求，是极具前景的可实现在线监测与诊断的检测手段。该文开展了基于损耗电流谐波特征分析的电缆尖刺缺陷诊断研究，主要分为仿真机理研究和针对典型局部缺陷的实测研究两部分。首先，对XLPE材料在高电场下的电导特性进行了仿真分析，建立了非线性伏安关系的XLPE电导模型，分析了不同尖刺曲率半径和电极间距对损耗电流谐波特征及电导率的波动程度的影响；然后，制作了三种规格的XLPE电缆导体尖刺缺陷模型并开展了实测研究；最后，对比分析了仿真分析和实测结果。研究结果表明：绝缘存在尖刺缺陷的电缆存在高次谐波分量，其主要成分是3次与5次谐波分量；缺陷导致了高电场，由此产生的非线性伏安特性是高次谐波分量出现的主要原因。对比分析结果表明，损耗电流的谐波畸变率和电导率畸变率与尖刺的曲率半径及电极间距成反比，导体尖刺缺陷的严重程度和缺陷形貌的改变，都会使得损耗电流中的谐波成分发生改变；损耗电流总谐波畸变率(THD)和各次谐波贡献率H_n是有效的诊断特征量。     

基于有限元分析的开关磁阻电机电感模型无位置传感器技术

提出了一种基于开关磁阻电机(SRM)非线性电感模型有限元分析(FEA)的位置估算方法。基于SRM电磁特性非线性的事实,经由傅里叶分析,3次以上的谐波含量较小,忽略3次以上的谐波含量,得出简化电感模型,并基于此电感模型提出转子位置估算方法。试验结果验证了此方法的可行性,在不同的饱和度条件下,这种方法都可以准确地估算出SRM的转子位置。     

带抽能线圈并联铁心电抗器的分析

提出带抽能线圈并联铁心电抗器的等效电路和电感参数(自感和互感)设计公式,通过对这种特殊并联电抗器三维非线性磁场的有限元分析,准确地计算出电抗器的电感参数以及抽能线圈空载和负载情况下电抗器的伏安特性曲线.对一个试验模型和两台电抗器进行计算表明,应用此方法获得的计算结果与测量结果吻合.     

含铁心线圈励磁特性求取方法的探讨

为求取电力系统中含铁心线圈元件的励磁特性,选取13次多项式模拟瞬时值励磁特性,采用基于Leven-berg-Marquardt方法的非线性最小二乘法对实测数据进行参数估计以确定多项式的待定系数,从而单值确定有效值伏安特性,再转换为瞬时值励磁特性。计算实例表明该法可保证拟合精度,满足工程实际需要。     

飞机二次电源负载特性仿真计算与检测分析

二次电源设备是飞机直流电网的供电电源,也是飞机交流电网的用电设备,其交流侧负载特性反向影响了飞机交流电网质量,直流侧电源特性直接影响了飞机直流电网品质。基于Matlab/Simulink建立某飞机二次电源设备变压整流器的数学模型,并完成负载电流仿真计算。实验室搭建该设备的负载特性检测硬件平台,并开发LabVIEW虚拟仪器远程控制及数据分析软件平台,完成交流侧负载特性和直流侧电源特性的实测波形分析。仿真计算结果验证了实测平台的有效性,结合仿真计算和实测数据分析可知,设备工作向飞机电网引入较大奇数次谐波较易超出标准限制,其中第11次和13次谐波较为明显,3的倍数次谐波和偶数次谐波较小;直流侧纹波电流的引入值符合标准要求。典型机载二次电源设备的负载特性仿真计算和实验测量分析对飞机二次电源的进一步深入研究具有一定参考价值。     

影响电容式电压互感器谐波传递特性的关键参数

电容式电压互感器(capacitor voltage transformer,CVT)已广泛应用在电力系统中,但由于其结构中含有电容和非线性电感等,无法对谐波进行准确测量。综合考虑CVT制造参数和杂散电容等因素,建立CVT谐波阻抗模型并推导其完整的传递函数,并通过模型仿真结果与实测CVT谐波试验结果的对比,验证了模型的准确性;在此基础上仿真分析了CVT的关键参数对其谐波传递特性的影响。对CVT准确测量谐波和CVT设计、生产制造以及工艺优化提供一定的参考借鉴。     

永磁辅助同步磁阻电机交直轴电感参数分析

永磁辅助同步磁阻电机良好的运行特性与电机的电感参数密切相关,在电磁方案设计阶段需要对电感参数进行准确计算。介绍了等效交直轴法、静态场法、瞬态场法和冻结磁导率法计算交直轴电感参数的原理,并采用上述四种方法进行了电机交直轴电感参数的仿真计算。进行样机试制,并采用伏安法测试了样机电感参数,将仿真结果与测试结果进行对比,以验证各方法的准确性。结果表明,冻结磁导率法仿真得到的交直轴电感参数与实测结果的误差在3〖WTB4〗%〖WTBZ〗以内,采用冻结磁导率法的计算结果更为准确。     

变压器电磁耦合模型中动态电感的计算方法

变压器瞬时电感参数计算是备受关注的研究内容。本文结合变压器直流偏磁问题,基于能量平衡原理计算动态电感。建立变压器电磁耦合模型,求解时变非线性磁场,利用局部线性化方法获取系统能量,从而计算动态电感;通过电路求解时域电流,并回馈磁场实现耦合。在此基础上模拟变压器直流偏磁电磁特性,分析在不同直流扰动下动态电感与非线性励磁的对应关系,并总结其规律。搭建实验平台,对比实测数据与计算结果,验证本文所采用方法的准确性。     

基于多因素相关度的下级谐波源查找技术

随着非线性负荷接入电网,谐波污染日益严重,谐波源定位出现困难,为此提出了两种谐波源快速查找技术。基于馈线负荷分类和负荷容量谐波源查找技术,根据不同负荷注入电流期望值与经验负荷特性,给出馈线谐波风险计算公式与行业谐波风险值,快速计算不同馈线的谐波风险。基于基波功率相关度谐波源查找技术使用协方差计算谐波功率与基波功率相关度,根据不同的相关度快速计算各条馈线的谐波风险值。在分析方法的同时,以港前站10 kV实测馈线数据与以上两种方法所得计算结果进行对比,论证了两种谐波风险计算方法具有切实的工程可行性。     

沙岭子电厂500kV联变谐振现象的研究

在沙昌线500kV 系统调试工作所进行的试验中,实测波形的分析发现有二次谐波的谐振过电压存在,为深入对二次谐波谐振的探讨,本文从理论上进行了计算并和实测波形作对比,得出了联络变的空载励磁特性对二次谐波的产生有密切关系的结论。     

基于模型识别的配电网谐波源定位方法

数量日益增加的谐波源将威胁电力系统的安全稳定运行,谐波源的定位与谐波治理意义重大。该文首先分析配电网中各类设备的输出特征,指出非谐波源具有线性特性,等效为电阻–电感串联电路模型,而谐波源具有非线性特性,等效为非线性电路模型。利用谐波源与非谐波源等效模型间明显的非线性与线性差异,可以有效地区分谐波源与非谐波源。由此提出基于模型识别思想的谐波源定位方法,计算识别设备量测电气量与线性模型的符合程度,二者符合程度高即为非谐波源,否则为谐波源。同时,定义模型识别结果的波动程度来定量描述谐波源的非线性度。在IEEE 13节点系统进行性能验证,结果表明,该文提出的谐波源定位方法可准确定位不同种类的谐波源和组合谐波源,定义的非线性度指标能有效反映谐波源的谐波贡献度。最后对比分析提出的模型识别法与现有的谐波状态估计法、功率方向法的性能,验证的结果表明模型识别法在定位准确度和数据需求等方面均具有明显优势。     

氧化锌压敏电阻8/20 μS脉冲电流下的伏安特性曲线分析

氧化锌压敏电阻器在8/20μS脉冲电流下的伏安特性曲线,在电流上升沿和和下降沿呈现不重合的回线特征。本文以压敏陶瓷体在击穿后的电流区以非线性电阻、晶粒电阻、等效电感和引出电阻相串联的物理模型为基础,提出陶瓷体等效电感、电极等效电感和引线电感共同构成压敏电阻的等效串联电感,电极等效电阻和引线等效电阻共同构成引出电阻,串联电感形成回线特征。按照这一模型,用测量数据可以推算出不同电流点的串联电感值,等效电感值是一个常数,并可推断陶瓷体等效电感确实存在且为常数。可以确认,除了引出电感(含引线电感和电极等效电感)外,伏安特性的回线特征是压敏陶瓷体的本征特性。     

变压器直流偏磁场路耦合计算中的磁化曲线拟合

采用基于分段函数拟合磁化曲线的改进方法,考虑不饱和励磁的非线性,求解三维棱边有限元磁场。采用时域场路耦合方法计算变压器直流偏磁时的瞬态电流和动态电感,分析其变化规律和对应关系。讨论不同磁化曲线拟合方法计算直流偏磁的效果,研究不饱和励磁非线性对耦合参数和伏安特性的影响。通过与实验数据对比,分析所提方法的误差,验证分段拟合方法具有更高的准确性。     

800MW水轮发电机用防晕材料电学特性研究

介绍了800 MW水轮发电机防晕材料的组成及材料,测试了不同种类防晕材料的伏安特性曲线,并分析不同种类防晕材料的非线性系数、固有电阻率、表面电阻率。结果表明:800 MW水轮发电机用不同防晕材料的伏安特性变化趋势基本一致,固有电阻率和非线性系数相近,高阻防晕材料的表面电阻率呈离散性分布,与概率学中的泊松分布特性相近。     

并联型有源电力滤波器输出电感选择的新方法

并联型有源电力滤波器(active power filter,APF)交流侧输出电感是连接APF与电网的桥梁,直接影响补偿电流的动态性能,对有源滤波器的补偿特性起着决定性作用。针对电压源并联型有源电力滤波器电感注入电路的拓扑,提出一种严格的基于谐波电流分析的并联型APF输出电感值确定方法。它能根据补偿目的的不同准确计算出最优的电感值。通过对电力系统中广泛存在的非线性整流负载的仿真,验证了该方法的正确性和可行性。     

750kV磁控式可控高抗谐波特性仿真与实测分析

基于新疆西北联网第二通道工程中的鱼卡母线可控高抗系统调试,对750 kV磁控式可控高抗的谐波特性进行仿真与实测分析。建立可控高抗详细电磁暂态模型,对稳态运行及空载投切操作产生的谐波进行仿真计算,并与现场实测波形进行对比分析。可控高抗稳态运行时网侧电流主要含有3次、5次、7次等奇数次谐波;预励磁方式下投空载可控高抗的励磁涌流比无预励磁时幅值高,产生的谐波以2次分量为主,谐波的衰减趋势与可控高抗工作点的移动有关。研究结果明确了磁控式可控高抗的谐波特性,为进一步分析其与电网的相互影响提供参考。     

干式半芯电抗器电抗特性的计算

本文应用电磁场数值计算方法对一种新型电抗器--干式半芯电抗器的电抗特性进行了计算.首先采用场路耦合法建立干式半芯电抗器的三维时变电磁场的时步有限元数值计算模型,求解此模型得到在正弦电压激励下通过电抗器的非正弦周期电流;然后根据傅里叶级数变换,将求得的电流展开成不同频率的分量;最后得到干式半芯电抗器的伏安特性和谐波特性.本文方法用于实例分析和计算,计算结果与实测结果进行了比较,证实方法正确和实用.     

基于等宽电压脉冲注入的永磁同步电机转子初始位置检测方法

受转子凸极效应与饱和效应的影响,永磁同步电机绕组的自感与互感随转子位置角呈现出周期性的变化。该文在分析永磁同步电机线电感随电角度变化规律的基础上,提出基于电机线电感基波分量与二次谐波分量的转子初始位置计算方法,2种方法均不需要额外的脉冲注入过程判断转子极性。通过向电机注入6组等宽的电压脉冲,计算并提取出绕组线电感的基波分量与谐波分量。为充分验证提出方法的有效性,选择3台典型的永磁同步电机进行实验验证与结果分析。结果表明,2种方法计算结果受电流采样电路非线性延迟影响较小,并能够可靠而有效地进行电机转子初始位置估计和磁极判断。