高压输电线路电磁感应取能电源优化设计

为解决高压输电线路在线监测装置的供电问题,利用Saber软件对CT取能电源进行优化设计。该电源利用线圈由线路获取能量,经过整流、滤波、稳压过程将其转变为可供监测设备使用的电能。其中,通过取能磁芯的选取防止电源易饱和情况;整流电路采用肖特基二极管可有效降低处理过程中的电压损失;滤波电路采用超级电容不仅能够输出波动较小的直流电压,还能够保证瞬时大功率设备的正常工作;降压电路采用闭环控制可得到稳定输出的直流电压。结果表明该CT取能电源在输电线路5~1000 A的电流变化范围内,铁芯不饱和,输出电压波形不发生畸变,电源能以5 V直流电压实现稳定输出,满足监测设备的供电要求。

基于分布式协同控制技术的分散式无功补偿技术方案研究

结合实际工程的应用实例从分散式无功补偿方案的提出、分布式协同吸收方案的理论、具体工程方案的设计进行简单的论述。结合线路开通后的实际运行工况,利用设置于正线的能量回馈吸收装置实现了分散式无功补偿,该方案可减少或完全取消设置于主变电所侧的SVG容量,充分开发和利用了能馈吸收装置的能力,节约了工程投资,实现了既定设计目标。

电路的量纲模型与相似性原理和对偶性原理

宇宙量纲模型的思想适用于任何系统,物理系统适用,电路系统也同样适用。系统地分析总结了电路运行的基本原理,确定了电路系统的量纲,提出了电路的量纲模型、相似性原理和对偶性原理及规律拓展性原理等概念,并给出了相似性原理和对偶性原理的一些应用实例。

考虑配电网电压暂降治理经济性的DVR优化配置方法研究

针对配电网电压暂降治理的有效性和经济性问题,提出一种动态电压恢复器经济配置的电压暂降治理方法。首先,对DVR不同容量时对应的投资成本进行分析,从而准确计算DVR配置方案的总投资。然后,基于电压暂降凹陷域,结合敏感负荷的中断概率对负荷进行经济损失评估,并根据系统有功损耗计算出总电压暂降经济损失成本。最后,构建了包含DVR装置的投资成本、电压暂降时敏感负荷经济损失和系统有功损耗三种要素的优化模型,实现DVR的最优容量和接入位置。采用IEEE 33节点标准测试系统为例对所提配置方法进行验证,仿真结果证明与传统的DVR就地接入的补偿方法相比,该方法能有效降低配电网电压暂降治理的总经济成本,在保证配电网的运行可靠性的同时提高经济效益。

手跳线路分相断路器失灵时预防事故扩大的方法

现场出现了几起手跳分相断路器时一相或两相断路器失灵的情况,但目前的规范并未要求手跳断路器失灵时启动失灵保护,若由零序过流保护动作切除负荷电流,可能导致事故扩大。目前南网220 kV线路保护通过修改软件实现了三相不一致和单相运行三跳动作后远跳线路对侧,但国网以及南网有些地区的保护不具备软件升级条件,提出了将手跳继电器触点和断路器三相位置不一致状态触点串联后接入纵联电流差动保护的其他保护动作开入方法。该方法简单可靠,便于实施。

基于增量配电网园区的源网荷储一体化平台建设方案研究与应用

为满足增量配电网园区对供电能力、电能质量的较高要求,落实可再生能源消纳能力,提出了一种增量配电网园区源网荷储一体化平台建设方案,对一体化平台建设的思路及架构展开研究,并通过新疆甘泉堡源网荷储一体化控制系统建设实例说明设计可行性。通过建设“源网荷储一体化、发配售电一条龙”的综合智慧平台,融合分布式光伏、风电、储能、换电/充换电站,实现增量配电网资源合理配置和绿色低碳能源高比例发展,充分发挥“源网荷储”灵活调节作用和实现能源互联网智能化应用,提高园区配电网供电的高稳定性和高可靠性,促进配电网建设,提高配电网运营效率,降低园区企业用电成本,从而推动产业转型、助力能源互联网建设和促进绿色低碳智慧能源快速发展。

电力变压器用吸湿器常见问题及改进措施

通过4起典型案例分析了变压器运行中吸湿器的常见异常现象。结合吸湿器实际运行情况,从多个方面提出针对性改进措施。对吸湿器结构进行优化设计,提出了一种新型的吸湿器结构,并给出了其安装和运行维护的相应要求。

多采样频率合并单元设计与实现

国内智能变电站推广使用的合并单元装置普遍采用4 kHz采样频率,可以满足间隔层保护测控的需求;电能质量或PMU等对采样频率有更高的要求,通常要求12.8 kHz或者更高频率。对此,提出一种共口传输多采样频率数据的方案,采用一个合并单元装置满足变电站不同专业的采样需求。测试表明,该方案适用于组网方式,对于帧间隔及延时要求不高的场合,减少了采集装置数量,提高了采样数据的共享性。

面向电-气综合能源系统的MEAV抗差状态估计法

为了实现电-气综合能源系统更为协调精确的状态估计,参考电网状态估计方法,基于最大指数绝对值(Maximum Exponential Absolute Value,MEAV)状态估计建立了电力-燃气网络的稳态模型。采用牛顿法作为基本算法,对系统进行能流计算以及MEAV等价模型的求解。最后,通过30个电网节点和22个燃气节点的耦合系统的仿真实验,验证了所提出的方法在获得电-气互联网络准确运行信息和抑制不良数据方面的能力。

直驱永磁风力发电机的变系数PD虚拟惯量控制研究

传统PD虚拟惯量控制虽然能有效避免无惯量情况下频率的二次跌落问题,但应对风速变化时,传统控制方法中固定的惯性系数可能导致惯量响应中惯量的过余或不足,风机输出有功功率延时变化,影响系统频率的变化,惯量响应效果不理想。为此,在搭建PD虚拟惯量控制模型的基础上,综合考虑转子动能与风速变化对虚拟惯量调节的影响,通过当前风速与下一时刻预测风速对应的旋转动能超前算出满足系统的变微分系数,优化传统控制方法中的风机辅助功率,匹配系统适时的惯量效应,在系统频率调整方面具有更高的灵活性,同时避免了传统控制方法机械、固定的全惯量支撑,减小机组的调频压力。最后通过仿真验证了所提策略的有效性。

基于宽频阻抗谱BIS的XLPE电缆绝缘电树枝缺陷定位方法

提出了一种改进的宽频阻抗谱BIS方法来定位XLPE电缆中的电树枝缺陷。进行了不同温度下的电树枝实验,以启动不同类型的电树枝。利用矢量网络分析仪测试了电树枝生长过程中的高频电容特性。采用改进的定位算法计算了含有不同类型电树枝缺陷的20m长电缆的定位谱,结果表明切片样品的电容随着电树枝的生长而减小。丛林状电树对电容参数的影响大于松枝状电树枝。在丛林状电树枝的定位谱中发现了一个典型的双峰,在松枝状电树枝的光谱中发现了单个峰。

超超临界一次再热机组再热冷段材料选取研究

近几年,为缓解我国电力供需严峻形势,国家政策对火电态度出现转变,强调火电“压舱石”的作用,提出“三个8000万工程”后,火电机组建设规划进行了较大规模的调整,尤其是高参数大容量机组发展态势迅猛,对A6911-1/4CrCL22焊接钢管的需求量也逐年增加。受现国际国内形势影响,该材料管道价格飞涨,且供货周期长,不能满足国内超超临界一次再热机组项目建设需求,因此,再热冷段管道选择合适的材料替代A6911-1/4CrCL22对超超临界一次再热机组项目的建设有重要的推动作用。为此探讨了超超临界一次再热机组采用国产12Cr1MoVG无缝钢管替代A6911-1/4CrCL22焊接钢管的可行性。经过一系列比对,12Cr1MoVG无缝钢管替代A6911-1/4CrCL22焊接钢管在技术上可实现。

高功率载荷卫星供配电系统安全性设计及在轨验证

卫星供配电系统一旦发生短路或断电等故障,可能造成整星失效的灾难性后果,卫星供配电安全性是在轨可靠运行的基本保障条件。针对某承载高功率高压载荷卫星的供配电高风险的特性,采取了平台载荷双独立母线、蓄电池组放电过压保护、限流保护、卫星放电开关安全控制等多种安全性设计措施,确保卫星能源安全。卫星在轨运行情况表明,卫星供配电在轨状态稳定可靠,系统安全性良好。

脉冲功率电源空间环境适应性研究及验证

脉冲功率电源已广泛应用于科研、医疗、工业等众多领域,但在航天空间领域仍缺少应用先例。针对脉冲功率电源未经历过上天应用,其空间环境适应性缺乏验证问题,以影响脉冲功率电源关键指标却又未经历过上天验证的高压电容器、调波电感、晶闸管等核心器件为研究重点,开展了核心器件的高真空、强辐射、温度交变等主要空间环境的地面模拟试验。试验结果表明脉冲功率电源具有良好的空间环境适应性,为以后的脉冲功率电源的空间应用打下了坚实基础,填补脉冲功率电源空间应用的空白。

集贤站注气压缩机上电及应用

孤东广管道作为胜利油田主要的输气干线通道,存在自身调峰能力弱,利用外部管道调峰成本高的问题,使得管道运行存在夏季供气量富余管线压力高、冬季供气量欠缺需外购气补充的矛盾。通过在集贤站实施注气压缩机上电应用,取得建设单井调峰储气库以来的较好效果,使得孤东广管道的调峰能力提高四倍,且为下一步扩建提供了依据。

田湾核电站堆顶电缆拆装工具的设计与应用

针对田湾核电站1~4号机组反应堆堆顶电缆大修维护仅能通过人力进行拆装且存在所需人力多、耗时长、效率低等问题,为提高设备检修效率,实现设备维护自动化,从实际使用需求出发,通过结构设计、电气设计以及设计计算对堆顶电缆拆装工具进行设计,并在现场验证其高效可用性。

基于三相动态谐波分析的电能表误差检测方法

在检测电能表误差时,原始信号中谐波的干扰会导致检测结果与实际情况存在较大偏差。为此,提出基于三相动态谐波分析的电能表误差检测方法。在谐波分析阶段,考虑到谐波的动态属性会导致三相信号的采样执行效果难以达到同步,构建了余弦组合窗——旁瓣最低与最速下降窗,利用其对电能表离散信号进行截取,以此避免信号能量向临近谱线泄漏,再利用离散傅里叶变换对信号进行处理,实现对谐波的提取。在误差检测阶段,以离散随机信号的概率密度函数为导向,采用最优直方图曲线拟合法对其加以分析,并结合标准情况下电能表信号的分布状态,实现对误差的计算。在测试结果中,电能表误差检测结果的偏差始终稳定在3.0%以内。

新能源并网系统引发的复杂振荡问题及其对策研究

受电力电子变流器的交互作用等因素影响,新能源并网系统存在复杂的振荡问题,因此分析了新能源并网系统引发的复杂振荡问题,并进行对策研究。结合振荡机制,分析了新能源并网系统引发的振荡问题主要表现形式,结合分析结果,将保持新能源并网系统稳定的前提——具有稳定的流形作为核心,构建合理的阻尼控制器,实现对振荡的抑制。在测试结果中,设计抑制对策下对应的有功功率振荡幅度最小,发生振荡的次数也最少,与对照组相比具有明显优势。

基于时域模型的CLLC谐振变换器参数优化设计方法

CLLC谐振变换器能够实现双向功率传输,具有高功率密度、高效率的特点,但传统的参数设计方法步骤繁琐且求解困难。为此,深入分析CLLC谐振变换器的工作原理和工作特性,综合考虑参数对CLLC谐振变换器增益、模式切换条件、软开关和功率损耗的影响,提出一种基于时域模型的参数优化设计方法,以实现宽电压输出范围和窄频带范围。在2 kW的实验中,所提出的参数设计方法在一定频带范围内效率达到98.3%,证明了时域分析的准确性以及参数优化方法的有效性。

基于多TMR的涡流无损顶锤裂纹检测系统设计

针对碳化钨顶锤的表面及近表面裂纹的快速精准无损检测需求,开发了一套基于多个隧道磁阻的涡流裂纹探伤检测系统。系统设计了电源供电电路、频率可调节的信号发生电路、功率放大电路、检测探头,能检测出微缺陷引起的叠加磁场的变化。有限元仿真与顶锤检测实验的对比分析表明该检测系统可以准确识别顶锤的细微裂纹损伤,实现了基于涡流原理的顶锤钨合金试块近表面微小裂纹的检测。