特高压换流变现场局部放电试验的电场计算及起晕校核

为研究特高压换流变压器现场局部放电试验的电晕控制策略,根据哈密南站换流变压器试验布置方式,建立3D模型,选取试验时最高电位进行加载,利用有限元法计算得到不同试验方式下各设备的电场分布云图及最大场强值。并根据经验公式以及阀厅金具球起晕场强试验数据进行了起晕场强校核。计算结果表明,在当前试验方案下,采用的试验设备尺寸均有较大的裕度,满足局部放电试验的电晕控制要求。

800kV换流变压器缩比模型波过程研究

为了研究800kV换流变压器缩比模型在雷电冲击电压下的电压分布特性,采用多导体传输线(MTL)的方法,建立了双绕组数学模型,并将计算结果与仿真结果进行比较,证实了此方法的正确性。

现场局部放电试验对称加压方式的补偿电抗器参数研究

特高压换流变压器的现场局部放电试验电压等级高,现场环境复杂,试验要求高。在对称加压方式下,存在被试品端部电位差大,电抗器补偿调节和电压电流测量不便等问题。为获得合理的电抗器补偿方式,减小对称加压方式下各端部电压差,研究了特高压换流变压器电容网络的等效方法,并根据现场试验的参数进行仿真研究,获得了补偿电抗器参数。

高压设备智能化的现状和研究方向

简述了智能电网对高压设备智能化的要求,回顾了高压设备智能化的发展现状,重点对变压器、高压开关、GIS、互感器和避雷器等设备进行介绍,分析了国内高压设备智能化尚存在的问题,并对智能设备未来的研究方向作了展望。

变电设备在线监测装置应用情况综述及配置建议

近年来电力设备在线监测技术的快速发展,促进了电力设备由定期试验向状态检修过渡的进程。通过调研及统计分析变压器、GIS/断路器等变电设备在线检测装置的安装、运行情况,总结了变电设备在线监测装置的应用情况,指出了目前存在的问题,提出了变电设备在线监测装置的配置建议。

基于方波调制的换流变压器低频加热电源研制

针对特高压换流变压器现场加热干燥存在的问题,采用晶闸管交-交变频技术研制了基于方波调制的低频加热电源。配合热油循环处理,对哈密换流站一台高端换流变进行了干燥处理,大幅缩短了干燥处理时间。

同步相量测量在电网中的应用

同步相量测量技术已经成为成熟的技术,已有数个国际制造厂可以生产符合主流工业标准的同步相量测量装置(PMU,Phasor Measurement Unit)。在经历的几大电网的大停电后,PMU的用处逐渐被重视,在电网中安装PMU是世界范围内几大电网目前的重要活动之一。文中简要介绍了PMU和广域测量系统(WAMS,Wide-Area Measurement System),并讨论了这些测量技术在改善电力系统监测、保护和控制方面的应用。

人工神经网络和信息融合技术在变压器状态评估中的应用

为满足电力系统对变压器资产管理和风险评估的需求,提出了一种基于人工神经网络和信息融合技术的变压器状态评估方法。以预防性试验数据和在线监测数据为例,选择具有代表意义的信息量作为开展评估的静态状态量,除此之外还选取部分静态状态量的变化趋势作为开展评估的渐变状态量,采用非线性指标评价函数对状态量进行归一化处理,综合应用人工神经网络(ANN)和Dempster-Shafer(D-S)证据理论构建多信息融合的变压器状态评估模型。通过对某台500 kV变压器数据的实例分析,验证了该评估模型应用于变压器状态评估中的有效性。该方法将在线监测数据与部分参数的变化趋势紧密结合,有助于提高变压器状态评估的时效性和准确性。

特高压换流变压器现场局部放电试验技术

向家坝—上海±800 kV特高压直流输电示范工程是世界上输送容量最大、送电距离最远、技术水平最先进、电压等级最高的直流输电工程。特高压换流变压器的局部放电交接试验也是首次进行,试验电压高,局部放电量要求严格,现场环境复杂,需要很好的抗干扰措施和应对复杂试验情况的能力,试验难度非常大。基于此,以已经顺利投运的向家坝—上海±800 kV特高压直流输电示范工程复龙换流站特高压换流变压器为例,详细叙述了从试验方案的提出到现场试验成功完成的全过程,重点阐述了关于试验电源的选择,试验频率的选择以及加压方式的选择等关键问题。该次特高压换流变压器现场局放试验的顺利完成,为今后特高压换流变压器现场局放试验提供了宝贵的实践经验,为特高压换流变压器现场局放试验标准制定提供了重要的试验依据。

基于TOPSIS法的变电站一次设备智能化评估

针对智能变电站一次设备智能化的建设方案,提出了一种变电站一次设备智能化改造状况的评估方法。在广泛调研华东、华中地区不同电压等级变电站的一次设备智能改造情况后,建立了多目标优化评估模型,引入逼近理想点(TOPSIS)评估方法,并将该方法运用到实际算例中,对各区域变电站的一次设备智能化改造状况进行综合评估。为验证该方法的准确性,将该方法评估结果与传统的层次分析法进行对比,结果说明所提一次设备智能化评估方法具有计算量小、主观因素少、区分度高、可扩展性强的优点。

基于改进逼近理想点法的变电站智能化改造评估

变电站一次设备智能化评估是推进智能电网建设亟待解决的问题。为此依据实际项目调研数据,首先建立了变电站一次设备智能化评估模型,然后结合层次分析法和熵权法提出相关系数概念,根据二者相关性提出综合权重计算方法,利用该方法对各个评估指标权重进行计算;同时对传统逼近理想点评估方法进行改进,解决了改变评估目标个数后可能出现的逆排序问题。最后给出实际算例,验证了该评估方法的合理性与准确性。

采用甚宽带脉冲电流法的变压器局部放电检测技术现场应用

为了现场检测和诊断变压器运行状况，采用基于甚宽带脉冲电流法的变压器局部放电检测方法，对变压器开展现场局部放电测量和监测。与传统的IEC检测方法相比，甚宽带脉冲电流法测量带宽为3～30MHz，测量频带宽、信息量大，可以更加真实地反映局部放电的脉冲电流特征，有助于提高测量的灵敏度和抗干扰能力，实现信号与噪声的分离，便于现场检测和在线监测的开展。介绍了检测方法和检测系统，研究和分析了现场应用典型实例和检测数据，通过现场试验，有效诊断出了大型变压器内部放电故障。结果表明，该方法和系统灵敏度高、抗干扰能力强，具有良好的波形识别和分离能力，可有效应用于电力设备局部放电现场检测和绝缘诊断，有力服务于我国智能电网建设。

宽频带局部放电检测与分析辨识技术

为了减少现场局放测试中噪声及干扰的影响,介绍了宽带在线测量局部放电的方法。传统的IEC检测法和近年来的特高频检测法回避了干扰频带,也回避了放电脉冲的主要能量频带,难以记录完整脉冲波形,缺乏足够的信息来区分各种信号和噪声。而宽带测试方法频带较宽,可以记录整个局部放电脉冲波形,并在此基础上提取基于波形的特征信息,进而可将信号分离分类,比针对单一放电的识别效果好得多。为此以高压电缆上多种放电模式与和噪声混合信号为例,从中获取波形中足够的信息,进而将信号分离为不同的放电类型,如内部放电、背景噪声等,从而提高了识别的可能性与准确性。对现场局放测试与诊断而言,如果能够广泛运用该方法,将能提高现场排除噪声与干扰、诊断绝缘特性的准确性。

基于奇异值分解的局部放电模式识别方法

提出了一种基于奇异值分解的变压器局部放电模式识别方法。通过搭建人工缺陷实验环境并采集样本数据,计算每个样本的统计特征参数,构成实验数据的样本矩阵。对样本矩阵进行奇异值分解,判断保留矩阵的特征是否明显,确定最佳保留矩阵的阶数,从而得到降维后的类型特征空间描述矩阵和类中心描述向量组。对现场采集的样本数据进行计算得到待分类的样本向量,并用类型特征空间描述矩阵进行线性变换,然后计算变换后的向量与类中心向量组中每个向量的距离,从而得到分类的判断结果。该算法简单而且高效,能够实现局部放电检测中各种放电信号的有效区分,局部放电模式识别召回率约为91.3%。

交流电网直流电流分布仿真软件的开发

为量化分析高压直流输电入地电流(简称直流电流)在交流电网内的分布,提出了直流分布的完整理论分析模型,实现了变电站地下网络的Thevenin等效;借助潮流计算数据取得交流电网的接线信息,开发了潮流计算接口,解决了现代大型交流电网接线运行方式的数据输入问题。运用随机模拟试验方法探讨交流电网直流分布的机理,分析了交流电网内的直流电流的分布规律:交流电网规模越大直流电流分布越广;杆塔-避雷线系统的存在会使交流电网直流电流分布密集;采用抑制措施后交流电网局部直流电流分布可能更加密集,但直流电流分布总量下降。仿真软件适用于大型交流电网直流电流分布的预测计算和抑制措施的仿真评估,可以为更好地分析、预报和抑制直流电流分布及其不良影响提供参考。

雷电冲击下换流变压器绕组故障模拟与诊断方法

现有的雷电冲击下换流变压器绕组故障诊断方法灵敏度较低,且难以判断故障类型;绕组在雷电冲击下发生故障的试验数据较少,难以深入分析故障特征。针对上述问题,设计并制作了具有典型换流变压器绕组结构、比例约为1/5的缩比模型,并模拟不同故障类型进行试验研究。分析故障情况下的试验数据,利用故障情况与正常情况传递函数不同频率段的相关系数作为特征参数;提出了基于学习矢量量化(learning vector quantization,LVQ)网络的变压器绕组短路故障诊断方法,利用特征参数对LVQ网络进行训练,并对训练后的网络进行测试。结果表明:通过特定频率段相关系数的对比可以区分不同故障;LVQ网络故障诊断测试准确率达到98%,验证了诊断方法的有效性。

一种基于萤火虫支持向量机的油色谱在线数据校正方法

为了解决在线油色谱受外界环境和设备误差影响导致数据失真的问题,笔者提出了一种基于萤火虫支持向量机的油色谱在线数据校正的方法。首先将支持向量机中的一组错误惩罚因子,不敏感参数和核参数作为萤火虫个体,通过萤火虫算法对影响支持向量机性能的重要参数进行优化。然后计算油色谱离线数据间的分段函数,当在线数据超出分段函数误差允许的范围时,认为在线数据异常。利用少数准确的油色谱离线数据对支持向量机回归模型进行训练,当在线数据出现异常时,通过支持向量机回归模型对异常的在线数据进行校正。最后通过某台变压器油色谱的在线和离线数据对文中提出的方法进行验证,结果证明了该方法的可行性和有效性。

金具电晕辐射特性的实验研究

介绍了金具上电晕放电辐射电磁波极化方式和横向分布特性的实验结果。结果表明,电晕放电在地面上产生的场是干涉场,金具的电晕辐射模型可用短振子天线来等效。

基于改进Vague集的智能一次设备评估

首先建立了变电站一次设备智能化改造水平评估模型,然后结合该模型将Vague集目标决策理论运用到一次设备智能改造综合评估中,提出基于Vague集理论的综合一致性检验方法并对权重求解问题作了改进,给出了评估流程。最后,结合实际算例证明所提出的评估方法引入不确定度对模糊数据进行数学表征,可以更合理地表征人为因素,对于水平相近的评估对象区分度更高,更加符合实际工程。

操作冲击电压下油纸绝缘气隙局部放电特性

针对电力设备在操作冲击电压下产生局部放电现象,构建了油纸绝缘气隙模型,基于局部放电发展过程特征变化,分析了放电重复率和放电量。