利用暂态测量阻抗的高压直流线路故障识别方法

为提高高压直流线路故障检测的准确性,提出一种利用直流线路两端暂态测量阻抗特征的故障判别方法。基于长线路传输方程,分析直流区内、外故障暂态过程中线路两端的暂态测量阻抗特征(定义为暂态电压分量与暂态电流分量之比)。由于直流线路与边界在不同频带下呈现的阻抗特征存在差异,区内、外故障时,线路两端暂态测量阻抗将不同,据此可形成故障判据。利用暂态测量阻抗进行故障判别,克服传统暂态谐波保护中谐波幅值低、易受线路衰减及过渡电阻的影响等缺陷。结合双极线路低频段暂态分量耦合系数小的特点,提出利用低频段暂态电流比值进行故障极判别。仿真分析与现场录波数据测试表明,该方法能准确、可靠地实现直流线路的故障判别,具有较强的抗过渡电阻能力,且对于系统参数的变化具有一定的适应性。

用一种新的电化学暂态测量系统确定体系时间常数个数

测量仪器的智能化、模块化和微计算机应用,在腐蚀电化学领域中产生了强有力的影响。尤以处理数据量大、快速为特点的暂态测量领域更是如此。为此,本文采用通用RS-232C总线连接技术,建立电化学暂态测量系统,实现了断电流法确定腐蚀体系时间常数的个数。本文简介了这套测量系统及确定时间常数个数的基本原理,并着重介绍了其技术基础-Nicolet 4094B数字示波器与PC/XT兼容机的数据通讯技术。

阻抗变换器及其在快速暂态测量中的应用

研制了一种对GIS快速暂态测量有重要意义的设备——阻抗变换器,本文叙述了其线路原理及性能测试。该阻抗变换器1dB带宽为0～128MHz。用该阻抗变换器建立了一套能用于GIS快速暂态测量的测量系统,该系统具有短上升时间、低下限频率、高分压比。

利用GPIB暂态测量系统实现暂态测量和决定体系的时间常数个数

建立了由APPLE Ⅱ e微机和具有通用并行接口(GPIB)IEEE—488的程控数字记录仪所组成的暂态测量系统,用断电流法测量了体系的暂态响应电位。从线性响应关系式出发,推导出时间常数个数和类型的初步判据;在测试中考虑了量化误差和噪声消除,并用模拟电路和实际体系验证了推导的判据。

应用恒电流暂态测量的接地网腐蚀检测方法

为了实现接地网在不断电、不开挖情况下的腐蚀状态检测,提出应用恒电流暂态测量的接地网腐蚀检测方法。首先,利用传感器模拟接地网在土壤中的腐蚀,并采集其电化学暂态检测信号;其次,采用自适应小波滤波算法滤除检测信号中的噪声信号,该算法将自适应阈值选取方法引入小波滤波中,动态设定各分解层的阈值;最后,应用恒电流暂态测量技术及最小二乘拟合算法获取极化电阻值,并进一步计算其腐蚀速率和年平均腐蚀深度。现场测试结果表明,所提方法测试结果与现场开挖情况相吻合,相较于线性极化法的最小误差仅为1.05%,而最大误差7.61%在可接受范围,其滤波后信号的信噪比大幅度提升,可见该方法检测准确率高、滤波效果较好,可应用于接地网工程实际。

架空输电线路动态增容等效散热暂态测量模型

随着电能需求日渐增长,通过动态增容技术评估架空线路潜在输电能力成为迫切需求。传统动态增容模型由于风速测量精度及设备安装维护等问题难以推广实施。基于非接触式等效测量原理,提出一种架空线路动态增容等效散热暂态测量模型,该模型既可快速准确评估导线载流量,测量设备又独立于导线便于安装维护。在模型建立过程,分别提出数值差商求导法和解析求导法2种数据处理方法对模型微分方程进行求解。基于铝球的有限元仿真,分析不同数据处理方法对等效测量模型计算结果的影响。最后通过搭建微风风洞实验平台模拟铝球装置的运行,利用实验数据对模型进行求解,确定模型计算所需的暂态数据量,并将模型计算结果与IEEE Std 738^(TM)-2012标准结果对比,以验证模型的准确性。研究表明,采用解析求导法,在保证实时性前提下,模型误差≤6%,满足工程应用要求,所提出的等效散热暂态测量模型可实时动态准确地评估架空导线载流量。

全局暂态功角测量研究及动态模拟实验

针对实时决策系统全局实时监控的需要 ,以全球定位系统 (GPS)相量测量技术为基础 ,构建了分散采集、集中控制的实时决策仿真系统硬件平台 ,提出了以实时测量系统中任意两台发电机的相对功角实现全局稳定控制的思想。各相量测量装置 (PMU)将各自量测的相量值通过高速通信网络传送到服务器上 ,从而得到全网范围的实测相对功角。通过动态模拟实验验证了系统的实时性能 ,表明在局域网下的数据采集传输分析周期小于 2 0 ms,考虑到实际通信网络和长距离传输的影响 ,可以认为总体时间周期能够控制在 3 0 ms～ 5 0 ms。

用于暂态电流测量的高速数据采集系统设计

研究了一种以 80 98单片机为控制器、结合特殊的外围电路和合理的控制逻辑构成的高速数据采集系统 ,论述了地址的快速形成方法、系统总线与局部总线之间的控制逻辑、高速A/D转换与快速存储操作的协调关系 .据此设计的单片机高速数据采集系统用于测量高速瞬变放电电流已取得成功 .

GIS三相同壳母线快速暂态相电压测量中的主导电场耦合系数分析

在GIS三相同壳母线VFT电压测量中,每个传感器同时受A、B、C三相电压的电场耦合,必须通过解耦,才能得到每相的VFT电压。利用主导电场耦合系数,就可以根据三个电容传感器的输出电压,直接得到具有足够精度的三相VFT电压波。通过对一个与三相同壳母线具有相同几何参数的偏心圆的电场分析,可以得到主导电场耦合系数的近似解析表达式。该文着重分析了主导电场耦合系数与三相同壳母线GIS几何参数之间的关系,并得到了主导电场耦合系数的工程化计算方法。这对GIS三相同壳母 线模型的设计,以及在实验现场环境下定量分析GISVFT电压波特性非常重要。

提高暂态电压测量精度的自适应小波去噪方法

去除测量系统输出中的噪声对准确获取暂态电压波形具有重要意义。为此,提出一种基于小波分解的去噪方法。通过计算原始带噪信号各层小波系数的能量以及能量增量,确定去噪效果最好的小波分解层数;通过计算各层小波系数的峰效比,确定最佳小波基的选择。对暂态电压信号以及正弦信号进行去噪仿真试验,结果表明所提出的方案能够正确的选出最优小波分解层数和最佳小波基。将提出去噪方案应用于实验室以及变电站现场的暂态电压信号中,结果表明该方案能够在去除噪声的同时,保留信号的高频信号。

应用耦合电容传感器的变压器类绕组暂态电压非接触式测量方法

实验测得的变压器类绕组暂态电压分布是变压器类设备绝缘结构设计的重要参考内容。为克服扎针法、光纤测量法等现有测量方法存在的缺点,提出一种基于耦合式电容传感器的变压器类绕组暂态电压非接触式测量方法,介绍了其基本工作原理及标定方法。为提高测量系统的响应特性,设计了RC积分器和阻抗变换器相结合的外围电路,使得其测量频带可达0.64 Hz^106 MHz。通过解耦处理原始测量数据消除了相邻线饼带来的耦合效应。利用该测量系统,实验研究了不同波形冲击电压下一特高压变压器励磁调压线圈的暂态电压分布,分析了波形参数对变压器暂态电压分布的影响。通过实验结果发现,雷电波下绕组首端线饼处的峰值电压会因谐振而高于入端电压,陡前沿方波和高频振荡波下各线饼峰值电压呈指数型下降。

基于FPGA的暂态信号测量系统的设计

针对目前传统单片机控制采集速度低、非实时以及插卡式数据采集卡拆卸的不方便、体积较大等一系列缺陷,设计了一种以FPGA为控制器,运用合理的编程逻辑控制相关的外围电路,用于暂态信号测量的高速数据采集系统。在QuartusⅡ平台下采用Verilog HDL描述语言对设计进行软件编程,完成对AD 9280芯片的时序控制;采样后的数据经SDRAM存储器存储并以串口方式发送至PC机进行后续的数据处理。整个设计方便、小巧、便携,仿真及试验结果显示系统稳定性好、可靠性高。

同步发电机参数测量中数据处理的研究

在用紫外线示波器记录同步发电机短路电流波形求取发电机暂态参数时，很难准确描出０″时电流波形的包络形，使得描出的包络线计算的暂态参数误差很大。

长间隙放电综合观测系统的建立

为进一步深入研究长间隙放电机理和特性并以其模拟雷击放电,采用光学成像、传感、数据采集等最新技术和仪器,初步建立了一套由高速摄影仪、冲击电压分压器、Rogowski线圈电流测量仪、集成光波导暂态电场测量仪、普通摄像机等组成的长间隙放电综合观测系统,并详细介绍了该观测系统的结构及各观测手段的技术原理和特点,给出并讨论了3m棒板间隙正极性操作冲击放电过程典型观测结果。研究表明:与传统观测手段和系统相比,作者建立的观测系统具有光学图像清晰直观、观测和测量速度快、抗干扰能力强、信息数据量更加丰富等优点,可作为长间隙放电研究的重要观测手段。

变电站缓波、快速和特快速暂态过电压现场测量技术发展

在简要介绍变电站快速和特快速暂态过电压测量需求背景的基础上,分以下4个方面综述了近些年来,国际上在该方面研究取得的进展:1)介绍了6种典型的变电站现场暂态电压测量系统的结构,包括传感技术、信号传输介质。2)变电站现场暂态电压测量系统的性能要求的提出,讨论了频域和时域两种频率测试方法测量系统的响应。3)综述了一系列操作过电压、雷电过电压和特快速过电压现场测量案例。4)讨论、分析了现场测量的快速和特快速暂态过电压特征,以及其对金属氧化物避雷器运行应力研究的影响,指出应该关注这些与现行相关标准规定不同的过电压下避雷器电气应力状态的研究。