光储微电网运行特性及影响因素分析

建立了一个光伏发电微电网测试平台;系统以蓄电池为储能装置,并通过双向逆变器并入微电网,用以维持微电网的暂态功率平衡。当微电网联网运行时,以外电网电压和频率为参考,蓄电池双向逆变器、光伏并网逆变器采用定功率控制;孤岛运行时,双向逆变器的控制策略切换为定电压、定频率控制,用以提供微电网电压和频率参考。实验结果表明,该系统可以稳定地工作在联网模式和孤岛模式,光伏发电功率波动及负荷波动均不会影响微电网的稳态运行,蓄电池的荷电状态对微电网的稳态孤岛运行以及联网和孤岛之间的切换有重要影响。

可实现运行模式灵活切换的小型微网实验系统

为了能够对微网的运行特性进行深入的理论和实验研究,建立了一个小型实验室微网系统。该系统中的分布式电源采用光伏模拟单元和风机模拟单元,通过电力电子变换装置并入微网;系统以蓄电池为储能装置,并通过双向逆变器并入微网,用以维持微网的暂态功率平衡。当微网联网运行时,以外电网电压和频率为参考,蓄电池双向逆变器、光伏并网逆变器和风机并网逆变器采用恒功率控制;孤岛运行时,双向逆变器的控制策略切换为恒电压、恒频率控制,用以提供微网电压和频率参考。实验结果表明,该系统可以稳定地工作在联网模式和孤岛模式,并可实现二者之间的平滑切换,提高了能量供给的可靠性。

基于广义状态空间平均的独立电力系统建模方法

针对由各类电力电子装置构成的独立电力系统应用日趋普及的现状,为对不同运行工况下独立电力系统进行描述,提出一种基于广义状态空间平均的独立电力系统建模方法。通过将独立电力系统时变非线性微分方程状态变量用傅里叶系数描述,得到独立电力系统的广义状态空间平均模型;依据独立电力系统的不同运行工况,分析其不同时间尺度的动态特性,并通过傅里叶系数的增减实现微电网的广义状态空间平均模型化简。该建模方法能甄别独立电力系统的运行工况及动态特性,在系统分析和设计中可代替时域模型,在稳态时可简化为状态空间平均模型。仿真结果表明该模型具有良好的精度和快速的分析能力,适用于独立电力系统的稳态、暂态分析领域。

地表紫外辐射对棒-板空气间隙工频放电的影响

揭示地表太阳紫外辐射对电力系统外绝缘放电特性的影响对于强紫外辐射地区外绝缘设计和运行有着重要的意义。利用人工紫外光源模拟大气环境中的紫外辐射,在实验室研究了紫外辐射对空气间隙工频放电特性的影响。试验结果表明地表太阳紫外辐射对空气间隙工频击穿电压和电晕放电均无明显影响。产生这种现象的原因是:地表太阳紫外辐射的光子能量小于铁和铜及其氧化物的逸出功,因此无法从铁、铜电极中电离出电子。同时,紫外辐射对空气间隙放电发展过程也没有明显影响。虽然这一波段的部分光子能量高于铝的逸出功,但由于铝在空气中极易氧化,形成氧化膜(Al2O3),这层氧化膜阻止了紫外光子从铝电极表面电离出电子。因此,太阳紫外辐射对暴露在空气中的铜、铁、铝电极的工频放电均无明显影响。

基于PC的活塞压缩机示功图测控系统设计

示功图和指示参数是压缩机综合性能的体现;针对传统示功图绘制存在的缺陷,开发了基于计算机自动测试技术的压缩机示功图测试、分析系统;该系统通过对气缸内的动态压力信号、压力标定信号及活塞止点信号进行数据采样,并对实测采样数据分析处理,得到示功图;该系统界面友好,操作方便,有较高的控制精度和较快的采样分析速度。

微网实验系统结构特征及控制模式分析

微网是一种可将各种分布式电源组合起来为当地负荷提供电能的中、低压小型电网,具有并网和孤岛2种运行模式,能提高负荷侧的供电可靠性。文中总结了目前世界范围内的微网发展状况,按结构和控制模式对现存的微网实验室和示范工程加以分类,并进行了深入的分析,依据国外一些微网实验室和示范工程的建设经验给出了对中国微网建设具有指导意义的建议。

交流电场强度对导线雾凇覆冰特性的影响

输电线路覆冰严重威胁着电力系统的安全,国内外对导线覆冰开展了大量研究,但绝大部分研究都没有考虑电场对覆冰特性的影响,这与工程实际情况不相符。在人工气候室内对导线进行带电覆冰,测取了覆冰量和覆冰密度,并通过Q–V法测得了覆冰过程中导线的电晕放电量。为了解释电场对覆冰的影响机制,对交流电晕下水珠的荷电和所受库仑力进行了计算。试验结果表明:试验条件下,覆冰量和覆冰密度随交流场强增加均有先增大后减小的趋势。计算结果表明;电场将对水滴施加电吸力,导致在电晕出现之前或电晕较弱时覆冰量、覆冰密度增加;电晕较强时,空间电荷浓度增加,水滴荷电后所受库仑力起排斥作用,这可能是强电场下导线覆冰量和覆冰密度降低的原因。

飞机雷电耦合机理及屏蔽性能影响因素分析

复合材料飞机的雷电间接效应防护是现代飞机亟需解决的难点问题之一。通过建立等效电路研究雷电对飞机的不同电磁耦合机理,分析复合材料飞机在蒙皮敷设金属网的屏蔽性能及影响因素,并通过对比实际情况,验证所提金属网体积计算方法的有效性。理论分析与仿真计算结果表明,在蒙皮表面敷设金属网可为复合材料飞机提供有效雷电防护,且金属网参数对屏蔽性能影响较大。此外,提出的金属网体积及感应电流计算方法,可为复合材料飞机雷电间接效应屏蔽性能的进一步优化提供参考。

低气压下不同伞型结构复合绝缘子交流污闪性能对比

为得出高海拔、低气压污秽地区污闪性能优异的复合绝缘子技术参数,在大型多功能人工气候室内对高海拔、低气压条件下干弧距离比较接近的4组不同伞型结构的复合绝缘子(共7种)的污闪性能进行了对比研究。分析了复合绝缘子技术参数、污秽度对气压影响特征指数n及污闪梯度EL的影响。结果表明,气压特征指数n介于0.55～0.88之间,且随着污秽程度加剧而变小;在一定的结构高度下,n随着复合绝缘子伞间距与伞伸出之比S/P减小而增大,随伞裙边缘两点之间爬电距离与直接空气间隙距离之比l/d增大而增大。在低气压、污秽共同作用下,大小伞型爬距与干弧距离之比L/h为3.55的复合绝缘子在海拔≤2500m时污闪梯度EL最大,耐污性能最佳;海拔高度达4000m、大小伞型L/h为3.27时污闪梯度EL最大,耐污性能最佳,最佳L/h有随气压降低而变小的趋势。

一个实际小型光伏微网系统的设计与实现

详细介绍了一个与建筑结合的小型光伏微网系统的实现方法,结合具体应用地点的气象数据、具体建筑的空间及用电负荷情况,通过对比不同倾角情况下的发电量差异,确定了以年发电量最大为目标的各部分光伏组件的安装容量及安装方式。以蓄电池双向逆变器为核心,确定了主从型光伏微网系统的设计方案并加以实现,并通过上层控制器可以设置系统工作在不同的运行模式,优化系统运行。分析了系统在不同运行模式下的稳态及暂态性能。实验测试结果表明,该系统能稳定运行于联网模式和孤岛模式,并能实现二者之间的平稳切换,提高了能量供给的可靠性。

大气参数对导线交流起晕电压的影响及校正

高海拔线路走廊的环境温度、气压及湿度变化较大，这对导线的电晕特性会产生一定的影响，目前关于这些大气参数综合作用下的导线电晕特性研究较少。在大型人工气候室改变气温、湿度及气压，对4种直径的光滑导线模型进行了交流电晕试验。结果表明：在气压与绝对湿度一定的情况下，单纯改变气温对起晕电压的影响很小；气压对起晕电压的影响随绝对湿度的增加而减小；在低湿度区，起晕电压随绝对湿度的增加缓慢上升，在高湿度区则会下降。模型计算结果与试验值在低湿度区吻合较好，但在高湿度区偏差较大。指出现有模型未考虑高湿度下导线表面的凝露是导致计算结果与试验结果误差较大的原因，得出了考虑不同导线直径、气压、湿度影响的起晕电压计算公式与预测方法。

低气压下绝缘子雷电冲击的污闪特性

运行经验表明,运行中绝缘子也会因雷击发生污闪,且随着海拔高度的升高或者气压的降低,绝缘子的雷电冲击污闪电压还将下降,故研究低气压下污秽绝缘子的雷电冲击特性具有较高的学术价值和一定的工程实际意义。为此,在大型多功能人工气候室模拟不同海拔条件下,清洁及染污4片串XP-160绝缘子和FXBW3-35/100在雷电冲击下的污闪特性,得出了盐密、气压对污秽绝缘子50%雷电冲击闪络电压影响的关系式,确定了两者的影响特征指数,并对两者的特征指数进行了比较和分析。研究结果表明,染污绝缘子的污闪电压相对清洁绝缘子干闪和雾闪有明显降低,因此,在工程实际中也应该考虑染污绝缘子的雷电冲击放电特性。

污秽悬式绝缘子的交流污闪计算模型

为了更好地研究不同附盐密度绝缘子的污闪过程及预测其污闪电压,选取了普通型LXY-160、钟罩型FC-16P和空气动力型FC-160D为研究对象,求取其按爬电距离展开的平板模型,即绝缘子的泄漏距离对应于平板模型的长,沿绝缘子泄漏距离各点处的圆周长对应平板模型的宽。忽略局部电弧的一些随机性状态,统一认为:导致污闪的局部电弧都是从平板模型两端同时起弧并逐渐相向发展,发展到临界长度时两端同时存在电弧。以此为基础,引入飘弧系数K,推导了剩余污层电阻表达式和双电弧污闪计算模型的临界条件,并编程求解了3个平板模型上、下表面临界电弧长度和临界闪络电压。还制作了3种绝缘子的平板模型进行人工污秽试验,获其50%污闪电压。比较计算结果和试验结果,可见双电弧污闪计算模型能较好地对污闪电压值作出定量估算。轻污时飘弧现象不严重,试验电压点一般介于K=1和K=1.2两条曲线之间;重污时飘弧现象比较严重,试验点主要集中在K=1.2和K=1.5两条曲线之间。

地表紫外辐射对棒-板间隙正极性直流放电的影响

揭示地表太阳紫外辐射对电力系统外绝缘放电特性的影响对于强紫外辐射地区外绝缘设计和运行有着重要的意义,但是目前并没有相关的系统研究。为此,利用人工紫外光源模拟大气环境中的紫外辐射,在实验室研究了紫外辐射对棒板间隙正极性直流放电特性的影响。试验结果表明地表太阳紫外辐射对棒板间隙正极性直流击穿电压和电晕放电均无明显影响。分析认为,这是由于到达地表的太阳紫外辐射的波长范围为290～400 nm,且辐射照度≤200 W/m2,无法电离空气和铜、铁电极,对电弧的发展过程也没有明显影响。虽然这一波段的部分光子能量高于铝的逸出功,但由于铝在空气中极易氧化,形成氧化膜(Al2O3),这层氧化膜阻止了紫外光子从铝电极表面电离出电子。因此,太阳紫外辐射对暴露在空气中的铜、铁、铝电极的正极性直流放电均无明显影响。所做工作填补了相关领域的空白,可为强紫外辐射地区的外绝缘设计提供技术支持。

微型核磁共振传感器实时监测汽轮机油老化状态

汽轮机油被广泛应用于火力发电厂汽轮机的调节系统,随着使用年限的增加,其润滑性能和电气性能会随之下降。针对汽轮机油老化状态缺少简单有效的实时监测手段这一问题,提出用核磁共振技术进行检测,并设计了一种方便实时监测的微型核磁共振传感器。传感器尺寸为30 mm×30 mm×36 mm,重107 g,可以浸泡在汽轮机油中对其进行检测。通过对来自两个发电厂的不同使用年限的汽轮机油进行测量实验发现:汽轮机油的核磁共振参数有效横向弛豫时间T2eff与纵向弛豫时间T1随着其使用年限的增加而减小。该传感器制作成本低,尺寸微小,操作方便,使得实时监测汽轮机油的老化状态成为一种可能。

基于IGBT的交流固态功率控制器设计

固态功率控制器(SSPC)是集断路器线路保护功能和固态继电器可靠性于一体的智能开关装置,具有开关速度快、无触点、无电弧、可靠性高等特点。为此,以基于绝缘栅双极型晶体管(IGBT)反向串联结构为交流功率开关,研制了交流固态功率控制器。应用交流-直流真有效值转换芯片AD736,将传感器的输出直接转换为直流信号,省去了前端复杂的信号调理电路,简化了设计,并且有效地降低了寄生电容和杂散电容的影响。实验表明:设计的交流固态功率控制器原理样机满足测量精度要求,并验证了对负载反时限过流保护功能。

紫外线对气体放电的影响及其研究方案设计

为研究高海拔地区太阳紫外线辐射对高电压输电工程中空气间隙放电的影响,在总结相关理论的基础上指出应着重研究空气对中长波紫外线的吸收系数,从而在粒子平衡方程中引入紫外线对光电离的影响;其次通过整理相关气象资料,得到了高海拔地区太阳紫外线辐射的基本特征:辐照强度在0～110 W/m2之间,紫外线光谱分布在280～400 nm波长范围内;最后利用超高压氙灯和超高压汞氙灯两种光源分别模拟太阳紫外线辐射。比较发现,氙灯模拟效更佳。基于测量数据提出了改进模拟效果的方案:一方面应该将模拟光源的光谱中波长<280nm部分紫外线过滤;另一方面将多盏氙灯适当组合,实现大面积、高强度、均匀照射。

飞机直流配电系统负载稳定性仿真研究

针对多电飞机电力系统,建立基于负载变化的直流配电系统的模型。该模型包括发电及变压整流模块和直流-直流变换模块。研究分析直流供电系统块的电路拓扑结构,根据各模块负载不同特性设计反馈控制网络,优化控制飞机供电系统,提高飞机电源供电质量。搭建飞机直流供电系统的仿真模型,获得各项电路性能参数。将仿真获得的电路参数与美国军方军用标准MIL-STD-704F对比,仿真模型参数符合MIL-STD-704F的要求。仿真结果验证了所提飞机直流配电系统模型的合理性。

基于串行通讯的发油监控系统

提出了一种使用简单易用的MSComm控件建立串口通讯的方法,以及利用此方法开发OMRON C200HE PLC系统监控软件的技术。监控软件通过串口发送控制参数到PLC,通过PLC控制现场设备,也定时读取串口采集的PLC控制的现场设备信息,进行必要的处理。为了克服串口数据通讯的不稳定性,保证该监控软件长时间稳定运行,还结合工程实践给出了一种可靠的数据采集处理方案及其软件流程。

T615K落地镗床的改造

论文针对T615K落地镗床在主轴、控制、进给方面存在的缺陷提出了具体的改造方案:通过交流变频调速改造其调速方式;用PLC控制代替原继电器控制;用直流调速机改造其进给部分。改造后的镗床在控制精度和稳定性上都有较大程度的提高。该改造放案投资省、见效快,具有较强的实用性及可行性,并对其它机床的改造也有很大的借鉴意义。