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基于分解的多目标进化算法的含MMC-HVDC交直流混合系统最优潮流研究 被引量:20
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作者 王浩翔 赵冬梅 +2 位作者 陶然 杜刚 谭龙 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第17期3691-3702,共12页
提出一种基于分解的多目标进化算法(MOEA/D)的含模块化多电平换流器型高压直流输电(MMC-HVDC)交直流混合系统多目标最优潮流算法,协调统筹系统的经济性和电压质量。首先,基于考虑换流器损耗的模块化多电平换流器(MMC)换流站一般模型,建... 提出一种基于分解的多目标进化算法(MOEA/D)的含模块化多电平换流器型高压直流输电(MMC-HVDC)交直流混合系统多目标最优潮流算法,协调统筹系统的经济性和电压质量。首先,基于考虑换流器损耗的模块化多电平换流器(MMC)换流站一般模型,建立目标函数为网络损耗和电压偏差的含直流潮流控制器(DCPFC)交直流混合系统最优潮流数学模型,推导含DCPFC的直流电网MMC换流站采用下垂控制时的雅可比矩阵计算公式。其次,利用MOEA/D对交直流模型加以优化求解得到帕累托(Pareto)最优解集并与改进非劣排序多目标遗传算法(NSGA-2)进行对比。最后,采用熵权法(EWM)对优化结果进行决策支持,选择最佳折中解。以IEEE多节点系统为例,对比两端及三端MMC换流站在不同控制方式下的计算结果,验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 多目标进化算法 最优潮流 直流潮流控制器 交直流系统 下垂控制 熵权法
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XLPE绝缘高压直流电缆终端内缺陷对电场分布的影响 被引量:19
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作者 李长明 伍国方 +3 位作者 李春阳 周扬 侯帅 韩宝忠 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期62-67,共6页
为了研究以非线性硅橡胶作为增强绝缘的交联聚乙烯(XLPE)绝缘高压直流电缆终端内部存在缺陷时对其电场分布特性的影响,利用多物理场耦合软件仿真研究了无缺陷和含有典型缺陷直流电缆终端内的电场分布规律。研究结果表明:非线性硅橡胶作... 为了研究以非线性硅橡胶作为增强绝缘的交联聚乙烯(XLPE)绝缘高压直流电缆终端内部存在缺陷时对其电场分布特性的影响,利用多物理场耦合软件仿真研究了无缺陷和含有典型缺陷直流电缆终端内的电场分布规律。研究结果表明:非线性硅橡胶作为增强绝缘具有较强的均化电场分布的能力,使无缺陷直流电缆终端内最大电场分布于电缆主绝缘内;当应力锥安装错位时,电场畸变程度随电缆外屏蔽超出应力锥根部距离增加而增大;当增强绝缘内有气孔时,电场主要集中在气孔附近,且最大电场强度超过空气的击穿场强;应力锥表面微小突起会使其附近处局部电场明显增强。 展开更多
关键词 交联聚乙烯 电缆终端 硅橡胶 缺陷 电场分布
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弱电网下基于准静态模型的混合控制微电网逆变器同步稳定性研究 被引量:18
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作者 于彦雪 马慧敏 +2 位作者 陈晓光 郑雪梅 李浩昱 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期152-164,共13页
当多逆变器并联接入弱电网时,高电网阻抗与逆变器间的相互作用,易引发逆变器并网同步过程中的稳定性问题。针对弱电网下电流电压混合控制型微电网(HMG)逆变器的同步稳定性,通过建立准静态模型,分析锁相环(PLL)和虚拟同步机(VSG)在HMG系... 当多逆变器并联接入弱电网时,高电网阻抗与逆变器间的相互作用,易引发逆变器并网同步过程中的稳定性问题。针对弱电网下电流电压混合控制型微电网(HMG)逆变器的同步稳定性,通过建立准静态模型,分析锁相环(PLL)和虚拟同步机(VSG)在HMG系统中的同步机制,讨论PLL和VSG同步环间相互作用对电流(电压)控制型逆变器稳态工作点的影响,进而得到弱电网下HMG同步稳定性与电网阻抗、电网电压之间的关系。在此基础上,考虑弱电网下发生的电网电压跌落故障,对HMG同步稳定性与各逆变器稳态工作点、同步环参数之间的关系进行分析。实验结果验证了理论分析的正确性,为实际中HMG给定指令和同步参数的合理配置提供指导。 展开更多
关键词 弱电网 混合控制型微电网 多逆变器 准静态模型 同步稳定性
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电力变压器振动检测装置设计及振动信号去噪方法研究 被引量:16
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作者 赵斌 张闯 +3 位作者 李隆 杨扬 李超 王玉喜 《电测与仪表》 北大核心 2021年第8期118-124,共7页
针对电力变压器在运送和装配过程中受外力作用使变压器绕组变形,运行过程中绕组变形积累到一定程度使电力变压器抗短路能力下降,但这种现象在早期不易被发现,成为潜在事故隐患问题。论文选用具有浮点运算、单指令周期执行复杂计算的高... 针对电力变压器在运送和装配过程中受外力作用使变压器绕组变形,运行过程中绕组变形积累到一定程度使电力变压器抗短路能力下降,但这种现象在早期不易被发现,成为潜在事故隐患问题。论文选用具有浮点运算、单指令周期执行复杂计算的高性能控制器,结合模拟型高灵敏度单轴加速度计,设计能够测试电力变压器箱体关键点处三轴振动信息电力变压器振动检测装置。论文进一步研究针对加速度计检测到的电力变压器三轴振动信息能够用在高性能控制器中的去噪方法,为提高振动检测结果准确度及准确分析变压器振动产生的机理提供基础。 展开更多
关键词 电力变压器 振动检测 高性能控制器 信号去噪
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基于小波变换和优化的Elman神经网络的光伏功率预测 被引量:15
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作者 孙子涵 姜志海 +1 位作者 刘延龙 徐明宇 《电网与清洁能源》 北大核心 2022年第6期98-103,112,共7页
准确地预测光伏发电功率,有利于提高电网系统运行的可靠性和经济性。分析各个气象因素对光伏发电功率的影响,确立了关键的气象因素,并利用小波分析获得气象因子样本集和光伏功率样本集不同频带下的小波系数作为神经网络的输入训练集,结... 准确地预测光伏发电功率,有利于提高电网系统运行的可靠性和经济性。分析各个气象因素对光伏发电功率的影响,确立了关键的气象因素,并利用小波分析获得气象因子样本集和光伏功率样本集不同频带下的小波系数作为神经网络的输入训练集,结合Elman神经网络建立不同天气条件下的光伏功率预测模型。提出基于自适应遗传算法优化的Elman神经网络模型,优化后的Elman神经网络在晴天、阴天、雨天3种情况下预测值的平均相对误差率分别为5.43%、8.26%、14.15%,相较于Elman神经网络分别降低了13.16%、16.61%、17.33%,改善了Elman神经网络的预测精度,提高了Elman神经网络的学习能力和泛化能力,验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 光伏功率预测 气象因素 小波变换 改进ELMAN神经网络
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空心电抗器雷电波绕组电压分布影响研究 被引量:13
6
作者 王鲁昕 李中元 +3 位作者 兰森 魏连波 李方恺 全洪杰 《变压器》 2021年第1期5-10,16,共7页
通过对空心电抗器的参数计算,综合分析了对电流和磁场的影响,建立了合理的高频等效电路模型。以直角波迭加形式模拟雷电波,计算分析了电抗器绕组节点电压和匝间电压差的分布特性。
关键词 空心电抗器 雷电波 绕组电压 匝间压差
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热老化对干式空心电力电抗器匝间绝缘操作过电压耐受特性的影响 被引量:14
7
作者 聂洪岩 魏新劳 +2 位作者 姚远航 朱博 于春来 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第24期5096-5104,共9页
为研究热老化对干式空心电力电抗器匝间绝缘操作过电压耐受特性的影响,进行匝间绝缘模型试样操作过电压耐受次数随热老化程度的变化规律试验,得到过电压耐受次数与热老化程度之间的函数模型。根据匝间绝缘模型试样的击穿电压、绝缘电阻... 为研究热老化对干式空心电力电抗器匝间绝缘操作过电压耐受特性的影响,进行匝间绝缘模型试样操作过电压耐受次数随热老化程度的变化规律试验,得到过电压耐受次数与热老化程度之间的函数模型。根据匝间绝缘模型试样的击穿电压、绝缘电阻、局部放电等电气参量及聚酯薄膜的断裂伸长率、拉伸强度等力学性能参量和表面形貌随热老化程度的变化规律,分析热老化对干式空心电力电抗器匝间绝缘操作过电压耐受特性的影响机理。研究结果表明:热老化不会导致匝间绝缘击穿电压、绝缘电阻、局部放电等电气性能的降低;热老化引起的匝间绝缘主材-聚酯薄膜力学性能下降是导致干式空心电力电抗器匝间绝缘操作过电压耐受特性呈指数规律下降的根本原因。该文研究成果为进一步开展多因素联合作用下干式空心电力电抗器匝间绝缘的劣化机理奠定了基础。 展开更多
关键词 干式空心电力电抗器 匝间绝缘 热老化 操作过电压 累积作用
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基于序阻抗的虚拟同步机同步频率谐振现象 被引量:14
8
作者 于彦雪 关万琳 +1 位作者 陈晓光 李浩昱 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第10期2584-2595,共12页
针对虚拟同步机(VSG)的同步频率谐振(SFR)现象,鉴于多输入多输出功率耦合模型的不足,通过建立可描述VSG宽频域动态特性的单输入单输出序阻抗模型,提出一种基于序导纳和序阻抗的SFR分析方法,并对单环和多环控制VSG的SFR现象进行对比研究... 针对虚拟同步机(VSG)的同步频率谐振(SFR)现象,鉴于多输入多输出功率耦合模型的不足,通过建立可描述VSG宽频域动态特性的单输入单输出序阻抗模型,提出一种基于序导纳和序阻抗的SFR分析方法,并对单环和多环控制VSG的SFR现象进行对比研究。基于序导纳的极点分布,有效研究SFR与VSG功率环控制参数、虚拟阻抗、内环控制及电网阻抗之间的关系;基于序阻抗的频率特性曲线,对比内环控制引入前后SFR的阻尼特性,从“负阻尼”的角度揭示单环和多环控制VSG的SFR谐振机理;搭建基于RT-Box的实验平台,验证VSG在不同控制方案及不同电网阻抗下的SFR现象,指明VSG控制的优化设计方向。 展开更多
关键词 虚拟同步机 同步频率谐振 序阻抗 负阻尼 内环控制
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基于图像处理技术的飞机巡线导线断股缺陷检测方法 被引量:12
9
作者 齐国顺 尚方 +1 位作者 韩冰 王孝余 《黑龙江电力》 CAS 2017年第6期522-526,共5页
为了检测输电线路中导线断股的情况,阐述了导线断股检测的设计方案,提出了利用图像处理技术和图像识别技术来检测输电线路中导线断股缺陷的方法,通过设定好的模板进行比对,可以提取出复杂背景中的导线及断股缺陷。现场测试结果表明,图... 为了检测输电线路中导线断股的情况,阐述了导线断股检测的设计方案,提出了利用图像处理技术和图像识别技术来检测输电线路中导线断股缺陷的方法,通过设定好的模板进行比对,可以提取出复杂背景中的导线及断股缺陷。现场测试结果表明,图像处理技术的飞机巡线导线断股缺陷检测方法能够提高导线断股缺陷的速度与准确率,可以应用到使用直升机与无人机等多种方式的输电线路巡检中。 展开更多
关键词 图像处理 导线断股 飞机巡线
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一种基于监督学习的输电线监测中杆塔的检测方法 被引量:11
10
作者 王孝余 李丹丹 张立颖 《东北电力技术》 2017年第11期12-14,19,共4页
为保证电力可靠配送,输电线路需要定期巡检,目前研究聚焦于自动检测输电线路,如检测杆塔,检查输电线缺陷损伤或分析安全距离等。对此提出一种基于监督学习来自动检测杆塔的方法,该方法利用方向梯度直方图特征训练支持向量机,从而支持向... 为保证电力可靠配送,输电线路需要定期巡检,目前研究聚焦于自动检测输电线路,如检测杆塔,检查输电线缺陷损伤或分析安全距离等。对此提出一种基于监督学习来自动检测杆塔的方法,该方法利用方向梯度直方图特征训练支持向量机,从而支持向量机分类器,可将杆塔从背影中分离出来。试验结果证明,这种监督学习方法检测杆塔有效且高效。 展开更多
关键词 方向梯度直方图 支持向量机 杆塔 检测
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典型环境下智能电能表可靠性指标体系及指标量化 被引量:12
11
作者 曹宏宇 刘惠颖 +2 位作者 殷鑫 文茹馨 吴国瑞 《电测与仪表》 北大核心 2021年第3期190-194,共5页
针对智能电能表在高严寒、高海拔、高湿热、高盐雾、高干热等典型环境下运行时故障率高、可靠性降低的情况,分析了典型的域特征对智能电能表运行可靠性的影响因素,选取层次结构作为可靠性指标体系的基本数据结构,提出了典型环境下智能... 针对智能电能表在高严寒、高海拔、高湿热、高盐雾、高干热等典型环境下运行时故障率高、可靠性降低的情况,分析了典型的域特征对智能电能表运行可靠性的影响因素,选取层次结构作为可靠性指标体系的基本数据结构,提出了典型环境下智能电能表可靠性指标体系;基于层次分析理论和熵理论,提出了一种改进熵权法,用于典型环境下智能电能表可靠性指标的量化分析和权重计算;基于地域差异建立的智能电能表可靠性指标体系与指标量化方法,更加有效地完善了智能电能表的评价体系,提高了智能电能表的管理水平,为开展差异化招投标及电能表制造工艺控制提供技术支撑。 展开更多
关键词 可靠性 指标体系 改进熵权法 指标量化
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温度因素对冻土区域接地网故障测量的影响分析 被引量:10
12
作者 张晋宝 孙巍 +3 位作者 刘春翔 周扬 曲中直 曹元成 《电瓷避雷器》 CAS 北大核心 2020年第4期160-166,共7页
为了研究温度因素对季节性冻土区域接地网故障测量的影响,测量分析了冻土温度变化过程水分和盐分迁移以及电阻率情况,并在冻土参数测量结果的基础上,采用接地网无损检测装置来分析温度变化对冻土区域接地网故障测量的影响。研究结果表明... 为了研究温度因素对季节性冻土区域接地网故障测量的影响,测量分析了冻土温度变化过程水分和盐分迁移以及电阻率情况,并在冻土参数测量结果的基础上,采用接地网无损检测装置来分析温度变化对冻土区域接地网故障测量的影响。研究结果表明,冻融阶段温度梯度和孔隙水压梯度是水分迁移的主要驱动力,冻土冻结锋面以上和锋面下缘的土壤含盐量有上升趋势,冻土土壤冻结锋面附近电阻率急剧变化,这些由温度引起的冻土变化直接影响着接地网故障测量的准确度,即冻土深度低于水平接地网深度时,测量接地网故障准确率较高。 展开更多
关键词 冻土区域 接地测量 接地故障 冻融过程 高寒 温度变化
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面向谐波和电压综合治理的电压检测型APF与SVG协同配置 被引量:11
13
作者 田书娅 贾清泉 +3 位作者 林丽娟 赵静 崔屹峰 于浩 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2021年第24期149-157,共9页
为解决电力电子化配电网中谐波和电压偏差污染分散化、全网化导致传统点对点治理模式无法满足需求的问题,提出一种电压检测型有源滤波器(VDAPF)与静止无功发生器(SVG)协同优化配置策略。采用分区思想,提出基于社团理论,同时考虑谐波和... 为解决电力电子化配电网中谐波和电压偏差污染分散化、全网化导致传统点对点治理模式无法满足需求的问题,提出一种电压检测型有源滤波器(VDAPF)与静止无功发生器(SVG)协同优化配置策略。采用分区思想,提出基于社团理论,同时考虑谐波和电压偏差指标的综合分区方法;依据不同的灵敏度指标,选取各区域主导节点,为VDAPF和SVG提供候选接入节点;考虑功能和成本差异,建立以系统总投资费用最小和电能质量水平最优为目标的VDAPF和SVG优化配置模型,协同优化设备的选址和定容;采用规格化平面约束法求解得到多目标优化问题均匀分布的Pareto最优解集,并选出两个目标都较优的折中最优解作为最终优化配置方案。以IEEE 33节点系统进行算例分析,仿真结果验证了所提方案的合理性与有效性。 展开更多
关键词 配电网 电能质量 谐波治理 有源滤波器 静止无功发生器 优化配置
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基于动态随机模型的微电网群能量管理方法 被引量:10
14
作者 徐明宇 郝文波 +3 位作者 王盼宝 赵雷雷 王卫 徐殿国 《电力工程技术》 北大核心 2022年第5期140-148,共9页
微电网可以协调调度分布式电源、储能装置和负荷,最大限度地利用可再生能源。文中以互联微电网群为研究对象,研究微电网间能量交易方法。针对微电网的动态随机因素,采用多时间尺度方法进行处理,包括日前调度和日内优化,提出微电网能量... 微电网可以协调调度分布式电源、储能装置和负荷,最大限度地利用可再生能源。文中以互联微电网群为研究对象,研究微电网间能量交易方法。针对微电网的动态随机因素,采用多时间尺度方法进行处理,包括日前调度和日内优化,提出微电网能量管理框架。然后建立微电网能量管理模型,包括日前调度模型和日内优化模型,确定其目标函数和约束条件,利用粒子群算法求解实现日经济成本最低,提高微电网群的经济性。选取3个微电网构成的微电网群系统进行算例分析,对所提动态随机模型、能量交易方法和能量管理模型进行验证和分析,仿真结果表明,文中所提微电网群能量交易方法能够有效提高微电网群的运行经济性。 展开更多
关键词 微电网群 动态随机模型 多时间尺度 能量交易 能量管理 经济运行
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干式空心电抗器匝间绝缘故障位置与电气参数之间关系 被引量:10
15
作者 魏新劳 朱博 +3 位作者 聂洪岩 于春来 梁建权 张洪达 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期71-79,共9页
为了求得干式空心电力电抗器匝间绝缘故障在线监测的有效方法,建立空心电力电抗器匝间绝缘短路故障时的等效电路模型,给出了等效阻抗、等效电抗、等效电阻及损耗因数4个电气参数的计算方法。分别对不同匝间绝缘短路故障位置下串联和并... 为了求得干式空心电力电抗器匝间绝缘故障在线监测的有效方法,建立空心电力电抗器匝间绝缘短路故障时的等效电路模型,给出了等效阻抗、等效电抗、等效电阻及损耗因数4个电气参数的计算方法。分别对不同匝间绝缘短路故障位置下串联和并联空心电抗器的电气参数进行计算,并对不同温度下各个电气参数的变化进行了研究。结果表明:在相同故障位置下串联空心电力电抗器参数变化的范围明显大于并联空心电力电抗器的变化率范围,且损耗因数的变化最大,其次是等效电阻,而等效电抗和等效阻抗的变化很小;同时发现随着电抗器导线温度的升高,空心电力电抗器发生匝间绝缘故障时的电气参数变化都在逐渐减小。建议选择损耗因数作为干式空心电力电抗器匝间绝缘故障监测的电气参量,为干式空心电力电抗器匝间绝缘故障在线监测提供了理论依据。 展开更多
关键词 干式空心电力电抗器 匝间绝缘 故障位置 损耗因数 电气参数 单匝短路
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数据驱动下基于风电场景的多时间尺度调峰调度研究 被引量:7
16
作者 郝文波 景菲 +2 位作者 颜庆宇 胡本然 郭子齐 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2023年第16期115-126,共12页
风电具有明显的波动性和反调峰特性。为减少风电大规模并网对电力系统调峰带来的影响,提出了一种基于风电调峰场景的多时间尺度调度策略,提高了极端风电场景下电网调度的执行效率。首先,构建了风电-负荷数据驱动模型。提出了风电调峰功... 风电具有明显的波动性和反调峰特性。为减少风电大规模并网对电力系统调峰带来的影响,提出了一种基于风电调峰场景的多时间尺度调度策略,提高了极端风电场景下电网调度的执行效率。首先,构建了风电-负荷数据驱动模型。提出了风电调峰功率的多时间尺度评估指标,根据该指标对一年的风电功率进行时域分解并生成典型的风电调峰场景。其次,为保证在调峰场景下电网的功率平衡,针对历史场景构建了风火储协同调峰模型,并制定典型场景的经济最优调度预案。在此基础上提出多时间尺度调度策略,通过对调度预案进行滚动修正以应对风电的不确定性。最后,通过算例分析验证了所提方法在保证电网经济稳定运行的前提下可有效地提高调峰调度的计算速度并及时实施调峰调度。 展开更多
关键词 调峰 场景生成 多时间尺度 调度策略 数据驱动
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一种基于环境特征的智能电能表初值优选型K-means聚类算法 被引量:9
17
作者 曹宏宇 刘惠颖 +2 位作者 殷鑫 文茹馨 陈月 《电测与仪表》 北大核心 2022年第7期170-174,共5页
为探究不同环境特征(温度、湿度等)对智能电能表运行误差的影响,需要将不同地区运行下的智能电能表根据环境特征进行聚类划分。现有关于智能电能表的聚类算法研究中,都是依据运行数据或者负荷曲线进行聚类,缺少利用环境因素对其进行聚... 为探究不同环境特征(温度、湿度等)对智能电能表运行误差的影响,需要将不同地区运行下的智能电能表根据环境特征进行聚类划分。现有关于智能电能表的聚类算法研究中,都是依据运行数据或者负荷曲线进行聚类,缺少利用环境因素对其进行聚类的研究。因此,文章提出环境信息提取原则,有效降低数据维度提高计算效率。并提出初值优选型K-means算法,该算法是对传统的K-means算法在初值选取和聚类中心移动规则上进行改进,使其更加适用于基于环境特征的智能电能表聚类问题。通过数据仿真验证,该方法的准确率较其他算法平均提升17.7%,计算耗时平均减少0.16 s。 展开更多
关键词 智能电能表 环境特征 初值优选型K-means算法 聚类分析
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低温环境下SF_6断路器报警及闭锁故障分析 被引量:9
18
作者 王志斌 《黑龙江电力》 CAS 2018年第2期157-160,166,共5页
为了解决SF_6断路器在低温环境下运行经常发生报警及闭锁故障的问题,对造成SF_6断路器报警及闭锁的原因进行了详细分析,指出了目前SF_6断路器在温度采集传输、密封材料工艺、加热装置控制、运维管理等关键技术环节存在的问题,提出了防止... 为了解决SF_6断路器在低温环境下运行经常发生报警及闭锁故障的问题,对造成SF_6断路器报警及闭锁的原因进行了详细分析,指出了目前SF_6断路器在温度采集传输、密封材料工艺、加热装置控制、运维管理等关键技术环节存在的问题,提出了防止SF_6气体泄漏及液化、伴热带运行异常、断路器运维不到位等问题的防范措施和解决方案。应用结果表明,本文提出的防寒保温方法、技术改造方案以及运维管理措施,能够有效地降低SF_6断路器在低温环境下运行发生报警及闭锁的几率,节省设备的运维成本。 展开更多
关键词 SF6断路器 闭锁 报警 低温环境
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智能变电站配置文件可视化及管控系统研究 被引量:9
19
作者 金镇山 关紫嫣 +2 位作者 姜鹏 王鲁昕 徐明宇 《黑龙江电力》 CAS 2017年第6期486-491,共6页
分析了目前智能变电站SCD文件管控存在的弊端和盲点,根据SCD文件的技术特点提出管控系统的建立,实现了对SCD文件的全过程管理控制。通过高级应用模块的建立,实现SCD文件的可视化和版本之间的差异性比对,使运维人员对智能变电站的理解更... 分析了目前智能变电站SCD文件管控存在的弊端和盲点,根据SCD文件的技术特点提出管控系统的建立,实现了对SCD文件的全过程管理控制。通过高级应用模块的建立,实现SCD文件的可视化和版本之间的差异性比对,使运维人员对智能变电站的理解更加直观,从而提高变电站调试和运维工作的效率,并有效降低了运维工作安全风险,保证了智能变电站的安全稳定运行。 展开更多
关键词 SCD 可视化 差异性比对 管控系统
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温度梯度下直流套管内绝缘结构优化设计 被引量:9
20
作者 赵轩宇 陈庆国 +1 位作者 杨洪达 池明赫 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期928-937,共10页
高压直流干式套管由于其运行过程中芯子载流发热,在芯子内外产生较大的温度梯度,致使电场发生翻转现象,使得最外侧极板处场强远大于绝缘结构设计场强。为此,以±800 kV换流变压器干式套管为研究对象,采用电容芯体常用的圆锥模型,利... 高压直流干式套管由于其运行过程中芯子载流发热,在芯子内外产生较大的温度梯度,致使电场发生翻转现象,使得最外侧极板处场强远大于绝缘结构设计场强。为此,以±800 kV换流变压器干式套管为研究对象,采用电容芯体常用的圆锥模型,利用多物理场耦合软件对温度场电场分布进行求解,并通过对仿真结果的分析,提出电容芯子的优化设计方案,通过降低最外层极板处的绝缘结构设计场强,降低温度梯度下最外层极板处的电场强度。研究发现:圆锥模型中极板长度随径向尺寸的减小,会导致温度梯度下电场翻转程度在径向尺寸上的逐渐增大,电场梯度在径向尺寸上呈现线性增大趋势;随着温度梯度增大,电场梯度在径向尺寸各处均有一定程度的增大,且增大程度相近,表现为电场梯度分布曲线整体向上平移;通过调整电容芯子设计中的最外层极板与最内层极板半径的比值ξ_(r)和极板长度的反比值ξ_(l),适当增大ξ_(r)/ξ_(l),可以降低空载时最外层极板处电场强度,从而降低温度梯度下出现在最外层极板处的最大场强;当ξ_(r)和ξ_(l)分别为4.8和3.6时,电容芯子体积最小,5 kA载流量时的最大电场为4.58 kV/mm。 展开更多
关键词 电热耦合 有限元仿真 温度梯度 电场梯度 优化设计
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