城市中压配电网接线模式研究

从经济性、可靠性、网损率和网络节点的电压水平等方面对城市中压 1 0 k V配电网络的常用接线模式进行了分析比较和研究 ,根据不同的情况给出了推荐的电网接线模式 :对于负荷密度较小、供电可靠性要求较低的地区建议采用大容量主变的树状接线和经中介点的放射状接线 ;对于负荷密度较大和供电可靠性要求高的地区建议采用大容量主变的普通环状接线 ;对于供电可靠性要求很高的地区建议采用手拉手环式接线。

基于不同运行状态的风电机组齿轮箱故障率预测模型

以往基于威布尔故障分布曲线对风电机组齿轮箱故障率的研究主要考虑时间因素,在此基础上,该文进一步考虑齿轮箱实际运行状态,结合威布尔故障分布模型中的浴盆曲线,构建同时考虑时间(t)和运行状态(s)的齿轮箱故障率模型,并计算其在4种不同运行状况(整体故障率升高、整体寿命缩短故障时间提前、故障期故障速率加快、故障期寿命缩短)的组合下模型的可靠性函数、故障累计分布函数、故障概率密度函数和特定时间下特定数量设备发生故障的概率。

热镀锌钢板锌层表面浅裂纹扩展特性研究

为了研究锌层表面浅裂纹的扩展行为,在Q420热镀锌钢板锌层表面预制浅裂纹形成预裂试件,对预裂试件分别开展单轴拉伸和循环疲劳加载试验,采用扫描电子显微镜技术记录并分析浅裂纹的扩展特征;基于扩展有限元法对锌层表面浅裂纹扩展过程进行数值模拟,探讨浅裂纹尖端区域的应力强度因子,从断裂力学角度揭示锌层表面浅裂纹的扩展机理。结果表明:在静载、疲劳荷载作用下,当镀锌钢板未超过极限强度时,锌层表面浅裂纹均不会出现明显的扩展;在拉伸作用下,表面浅裂纹附近区域应力水平非常低,仅在裂纹尖端区域产生应力集中现象,且裂纹深处尖端的应力水平明显高于表面裂纹尖端;裂纹长度中心位置处的裂纹尖端应力强度因子最大,但均小于锌层的断裂韧性,说明锌层表面浅裂纹不会在长度或深度方向上发生扩展。

地铁隧道内敷设高压电缆的工频磁场特性分析

分析地铁隧道内敷设的220 V高压电缆对地铁电力、通信与信号等设备的工频磁场影响。首先,采用有限元法建立地铁隧道内敷设的220 V高压电缆及隧道结构的二维仿真模型,分析电缆正常工作和发生故障运行时的磁场分布,以及对通信线路、直流牵引供电线路、钢轨等产生的感应电动势波形及影响;然后,提出相应的工频磁场削弱方法,并进行二维有限元仿真分析。结果表明,采用隧道电缆排列和屏蔽设计可有效地减少工频磁场对公共地铁隧道的干扰。为了验证分析结果的正确性,对实际隧道内220 V电缆的磁场进行了测量,测试结果与仿真结果一致。

基于突变理论的分布式发电规划方案优选方法

针对分布式发电规划方案选择问题,对分布式发电规划方案综合优选方法进行了研究,建立了分布式发电规划方案综合评估的指标体系。提出了基于突变理论的分布式发电规划方案综合优选方法,建立了分布式发电规划方案的突变决策模型。该模型能够自动识别影响规划方案的主次因素,从而消除在方案评选过程中人为因素的影响,选择结果更加客观。以某园区分布式发电规划方案的实际数据为例,验证了所提出方法的有效性。

金属路径对电网中地铁杂散电流分布的影响研究

随着城市轨道交通快速发展,其带来的电力变压器直流偏磁问题愈发严重。地铁杂散电流逐渐成为城市地区变压器直流偏磁的主要原因。相关设计标准和监测结果表明,地铁与电网的接地系统间存在一条金属连接路径,且该路径可能是影响杂散电流幅值的主要因素之一,但是这条路径很少被现有研究所考虑,其作用影响程度尚不明晰。因此,为了分析杂散电流入侵电网的影响因素,探究不同路径对杂散电流幅值的影响,搭建了地铁与电网的耦合仿真模型,通过与大地介质这一传播路径的电流幅值影响进行对比,定量分析了电缆铠装金属路径对电网中杂散电流的影响程度,发现当地铁与电网间存在金属连接时,杂散电流的分布受到显著影响,入侵电力系统的杂散电流幅值提高了9倍。研究结果表明两系统间的接地网的电缆铠装连接为杂散电流入侵电网提供了良好的导电路径。

列车-轨道振源的理论分析模型研究综述

在考察地铁列车引起周围环境振动的问题时,一般把列车-轨道看作振源并单独研究,轨道底部反力则作为输入作用在结构上。文章将振源理论模型分成了列车和轨道两部分进行介绍,其中列车模型包括:移动质量模型、函数模拟法、车体轮对模型、车体-转向架-轮对模型以及整车模型,同时对每种方法的基本原理和步骤进行了阐述;轨道模型从钢轨类型、轨底支撑类型以及计算长度的模拟方法进行了介绍,表明Timoshenko梁和离散型支撑更加符合实际情况。

基于变频空调的负荷虚拟惯量控制策略

可再生能源并网导致电网转动惯量降低,影响电网稳定性。为了提高电网系统转动惯量,增强电网对可再生能源的消纳能力,文章提出一种基于变频空调的负荷虚拟惯量控制策略,利用需求侧变频空调负荷响应电网的频率波动。该策略根据额定运行点和下垂特性下的压缩机转速参考值,构建了二阶虚拟同步电机(VSG)模型。根据电网实时电压与VSG虚拟电动势的相角差,求得VSG虚拟功率和压缩机转速变化量参考值。最后,建立VSG环节的小信号模型,给出了参数设定的方法,并分析其稳定性。仿真结果表明,所提算法能使变频空调模拟同步电机的惯性特性,提高电网的转动惯量。

基于离散迭代模型的DAB变换器等效电路研究

双有源全桥(dual active bridge,DAB)变换器能适应直流供电系统中诸多应用场合的需求,作为一种通用变换器,受到广泛关注。通过对其状态转移函数进行等效变换和近似处理,提出一种基于离散迭代模型的DAB变换器等效电路。与传统的降阶等效电路相比,该文所提出的等效电路能同时刻画变换器的电感电流和电容电压的动态,从而避免模型降阶带来的误差,兼具准确性和直观性。在此基础上,分析导通回路上寄生电阻对其功率传输特性的影响,从而更加精确地刻画DAB的稳态特性;然后,考察等效电路在离散域中状态方程的特征根,得到变换器的稳定边界;并且全面分析端口参数(输入电压和负载)与特征根模值的关系,从而得出运行条件对稳定裕度的影响。仿真和实验结果都表明该等效电路的精确性和通用性以及分析结论的正确性。

基于资源共享的地铁供电系统双层规划模型

传统地铁供电系统规划主要考虑供电系统可靠性与经济性,难以最大程度实现资源利用和共享。为实现地铁供电系统的资源共享性,提出结合经济性和电量特征的共享性指标,构建考虑共享性指标的地铁供电系统双层规划模型。以南京地铁5、6、9和11号线为例,利用MATLAB搭建仿真模型,验证了该双层规划模型的有效性。

随地铁共同敷设高压电缆外表杂散电流研究

随着城市的快速发展,城市地下空间日趋紧张,利用市政公用隧道敷设高压电缆在世界范围内已经被广泛采用。近年来,随着以地铁为代表的城市交通大规模规划建设,利用地铁富余空间敷设电缆高压具有广阔的发展前景。在以直流供电系统供电的轨道交通中,作为回流通路的轨道往往不能做到对地完全绝缘,这就导致了一部分电流泄漏形成杂散电流,敷设于轨道附近的电缆外表导电层中同样会产生杂散电流。杂散电流会对随地铁敷设的高压电缆产生腐蚀,从而给电缆的长期安全稳定运行带来严重的危害。以南京地铁为例,依据地铁隧道工程图建立了地铁隧道内电阻分布的网络拓扑结构,并通过Matlab建模仿真对比了机车在单边供电和双边供电、加排流网和不加排流网以及排流网两端与轨道相连和排流网两端与电缆相连等不同工况下的杂散电流的分布情况,同时指出了杂散电流带来的危害以及必要的防护措施。

复合绝缘子综合监测现场应用探讨

集成开发了复合绝缘子综合在线监测及运行状况评估系统,可全面掌握运行状态下复合绝缘子的微气象、现场污秽度、温度和应力的变化,从而达到全面实现对复合绝缘子的运行状态评估,该系统已在220kV电压等级线路上挂网运行。根据台风影响下系统各单元传感器数据的分析结果,该系统能够监测复合绝缘子的参量变化,可即时评估复合绝缘子的运行状态。

基于BP-MIV的地铁磁感应电压影响因素贡献度分析

地铁牵引电流在列车运行中动态变化,导致周边电网回路中产生磁感应电压,由此产生的感应电流是致使变压器发生直流偏磁的关键因素之一。磁感应电压的产生受多种因素影响,为定量分析不同影响因素对其贡献度的大小,首先利用磁感应电压公式推导出地铁磁感应电压的主要影响因素,其次建立“地铁线路-输电线”磁耦合边界元模型,仿真分析关键因素对感应电压的影响,在列车平稳运行阶段,感应电压受影响很小,在1 000 m处,感应电压已衰减了90%,继而构建了产生磁感应电压的反向(back propagation,BP)神经网络,并采用平均影响值(mean impact value,MIV)解析各个影响因素对磁感应电压的贡献度。结果表明,等效回路中磁感应电压更易被等效回路长度影响,其贡献度为44.38%,相对距离的贡献度最小,仅为21.31%。因此,电力系统构成等效回路的面积是影响最终在闭合回路中产生磁感应电压值的最重要因素。