Impact of Ion Current on Total Electric Field Measurement Under HVDC Transmission Line

The total electric field(TEF) at ground level induced by high-voltage direct current(HVDC) overhead transmission lines is one of the important indexes for evaluating the lines' electromagnetic environment.Based on analyzing the existing TEF sensors and the measurement principle of ion-current density,the influence from ions on TEF measurements is quantitively studied.The results show that the ions generated by the corona from a HVDC transmission line in operation cause errors in the measurement of TEF.This error is determined through analyzing the component of total measuring current on the filed mill's sensing electrode: if no appropriate approach taken,the maximum measurement error reaches up to 4.3%.Furthermore,a method that can eliminate such error,and hence improve the accuracy of TEF sensors is designed.

基于XGBoost的配电网高阻接地故障检测方法

配电网高阻接地故障具有电气量微弱、与正常运行工况相似等特点,因此难以检测。针对传统指标阈值法常由经验整定,在复杂环境下适应性较差、灵敏性不足等问题,提出一种基于极端梯度提升(extremegradient boosting, XGBoost)的配电网高阻接地故障检测方法,以避免复杂的阈值整定。首先,通过建立10 kV中压配电系统高阻接地故障的等效模型,获取高阻接地故障和正常运行工况的零序电流数据。然后,在对数据进行归一化处理的基础上,利用XGBoost直接从原始量测信息中学习其与高阻接地故障的映射关系,构建高阻接地故障检测模型,以降低因特征提取产生的误差。最后,大量仿真结果表明,所提方法对高阻接地故障检测具有较好的灵敏性和速动性,并且在噪声和数据缺失等情况下表现出较强的泛化能力。

一种高精度宽范围共模输入的电流检测电路

基于0.18μm HV SOI CMOS工艺,设计实现了一种应用于电流保护系统中的高精度宽范围共模输入的电流检测电路。该电路通过检测采样电阻上的压降来获取电流值变化量;同时基于包含了LDMOS管的保护电路单元实现了宽的共模电压变化范围。此外,通过电路内置的逻辑控制单元实现输入正负压状态下高低侧运放的切换使用,降低了功耗;利用差分放大器以及跨阻放大器对获取的信号值进行处理,提高了检测精度。测试结果表明,在25℃温度下电路总输出误差<0.67%,在-55℃~125℃温度范围内电路可承受-18V~80 V宽范围共模输入且带宽大于200 kHz,当输入电压在-18V~80 V范围内变化时,输出电压的变化小于40 mV。

基于电流检测误差补偿的嵌入式永磁同步电动机无位置传感器控制实验平台设计

对基于高频脉振电压注入法的无位置传感器控制策略而言,转速和转子位置的准确估计十分重要。在传统高频脉振电压注入法的基础上,针对电流检测误差问题,提出一种电流检测误差补偿方法。该方法在传统位置观测器的基础上,增加了参数自适应陷波器环节,通过实时参数修订,消除位置观测器中由电流检测误差引起的二次谐波,提高转速和转子位置估计的准确性。采用品质因数更高的二阶广义积分器提取高频电流,改善控制系统的动态性能。通过搭建实验平台验证了所提补偿方法的可行性。

基于角点定位的高压断路器分合闸线圈电流特征提取及状态判别

分合闸线圈的电流特性提取是高压断路器状态监测的重要手段。从高压断路器分合闸线圈电流的波形形态出发,研究了基于CCS(曲率尺度空间)局部阈值的电流波形角点提取方法,进而根据真实角点处的电流特征曲线实现了高压断路器机械状态的精准监测。对某变电站高压断路器实测分合闸线圈电流的计算结果表明,所提CCS局部阈值方法能够精确识别分合闸线圈电流的波形特征。基于分合闸线圈电流特征曲线的高压断路器机械状态监测效果良好,研究结果可为高压断路器的机械状态监测提供重要参考。

机载LiDAR辅助下高压直流输电线路档侧弧垂检测方法研究

进行高压直流输电线路档侧弧垂检测时,由于未进行输电线路建模,导致检测精度较低。对此,提出机载激光探测及测距(LiDAR)系统辅助下高压直流输电线路档侧弧垂检测方法。首先,对采用机载LiDAR获取的高压直流输电线路点云数据进行离群点滤波处理。其次,通过高程阈值与格网高差提取滤波处理后的线路点云数据,以此建立高压直流输电线路模型。接着,通过高压直流输电线路模型、考虑不同工况的载荷条件,计算线路在不同工况下对应的许用应力与比载,以确定有效临界档距。最后,根据计算得到的应力结果,在高压输电线路模型上模拟档侧弧垂曲线。将模拟的档侧弧垂曲线与实际观测到的弧垂数据进行对比,以实现弧垂检测。试验结果表明,所提方法在不同工况下展开弧垂检测的误差均值控制在0.02以内。该方法具有实用性。

特高压电网短路电流过零点偏移自动检测方法

特高压电网中的电流变化迅速且复杂,要求监测方法能够实时且高精度地捕捉电流波形,尤其是在过零点附近的微小变化。为此,提出特高压电网短路电流过零点偏移自动检测方法。由于电流短路故障下,该位置的电压会突然降至零,因此通过计算故障点的电压变化值,可判定出短路电流故障发生时段。采用负指数曲线拟合方式构建过零点偏移概率模型,结合神经元计算方法,实现短路电流过零点偏移的自动检测。试验结果表明,所提研究方法能够精准获取特高压电网短路故障下的电流波形,且短路电流过零点偏移的检测更具有实时性。

基于微电子的电网输配电高压直流检测技术研究

文章基于微电子技术,探讨高压直流系统检测精度、运行可靠性等方面。通过分析高压直流输配电系统的基本结构与工作原理,介绍微电子检测技术在电力系统中的应用现状,重点分析微电子传感器在高压直流检测中的应用及其在故障诊断中的作用。结合硬件和软件设计,构建高压直流检测系统,并通过测试与性能评估验证其有效性。研究结果表明,基于微电子技术的检测系统在提升高压直流输配电系统安全性和稳定性方面具有显著优势,为智能电网的发展提供了技术支持。

有源电力滤波器的研究现状与展望

有源电力滤波器(Active Power Filter, APF)是一种具备动态谐波抑制和无功补偿功能的新型电力电子装置,其性能优劣与所采用的拓扑结构、谐波电流检测技术和电流追踪控制方法等密切相关。为了推广在高压大容量下APF的控制技术,拓宽其应用范围,综述了国内外APF研究现状,分类整理了APF拓扑结构。归纳总结了APF的谐波检测方法和电流跟踪控制技术,综合对比了各种方法的优缺点,并从多个角度阐述了当前所存在的问题。最后展望了APF相关技术的研究方向。

采用暂态对地电压法综合检测开关柜局部放电

针对暂态对地电压(TEV)技术在实际开关柜局部放电检测中判断依据单一、检测结果可靠性不高等问题,对如何更好应用TEV技术展开研究。在分析TEV技术原理的基础上,综合应用TEV技术对高压开关柜典型缺陷的局部放电进行了检测与分析,探究了不同缺陷模型下的时域相位、脉冲数和测量阈值之间的关系并统计了不同缺陷的特征。结果表明,尖刺放电均发生在0°～90°及200°～340°,负半周中较高幅值的放电明显较少;内部放电发生在0°～90°及270°～315°,正负半周的放电随阈值的升高呈现相似的减少趋势;悬浮放电发生在0°～135°及180°～315°,与其正半周相比,负半周的放电随阈值升高而下降的更加剧烈,这些现象均与使用传统的脉冲电流法所得到的结论相一致,说明了使用TEV法对开关柜进行局部放电类型识别的可能性,为进一步的研究做准备。

基于混合式光电电流互感器技术的脉冲微小电流信号测量系统

为满足高电位脉冲电流微小信号测量对抗干扰性能及保护人身安全方面的要求,设计了一套基于混合式光电电流互感器(HOCT)原理工作的宽带模拟光电检测系统。介绍了其工作原理和实测性能,并提出了改善系统频带的方法。该系统测量精度高,工作稳定,-3dB带宽为50kHz～22MHz,非线性度<0.5%,输出噪声峰值<1mV。测试结果表明该系统可用于复杂电磁环境下高电位脉冲电流信号的测量。

SF_6分解物检测在高压直流套管故障诊断中的应用

随着气体绝缘设备在电力系统中的广泛应用,SF6分解物检测成为电力设备状态评估与故障诊断的有效方法。然而目前的研究大都集中于GIS(气体绝缘开关装置),在换流站直流穿墙套管和换流变压器阀侧套管方面少有研究。为此,在介绍SF6气体分解机理和分解物检测技术的基础上,并依据套管分解物检测结果,分析换流站套管SF6分解物的组分含量及其生成规律。通过2个现场检测套管SF6分解物异常实例,说明生产现场开展SF6分解物检测时,应综合实验室检测、电-声-气联合检测及电气试验等手段,并结合历史数据与资料,对异常检测结果进行系统化分析。最后,讨论了SF6分解物检测技术目前存在的主要问题。

基于瞬时无功功率理论高次谐波及基波无功电流的精确检测

分析了在三相电压不平衡条件下，瞬时无功功率理论检测谐波和基波无功电流存在的问题，提出了精确检测这些电流分量的方法。

高频电刀的检测方法

介绍了高频电刀检测仪的基本原理和检测方法,采用定期或阶段性地对高频电刀的重要参数进行检测,特别是对检测中应注意的问题作了说明,以达到其工作性能稳定,临床使用安全的目的。

基于故障电阻测量的小电流接地系统保护方法

为解决小电流接地系统高阻接地故障检测的难题,分析了单相接地故障前后相电流变化特征:故障线路的故障相与非故障相电流变化量之差等于接地故障电流,非故障线路的故障相与非故障相电流变化量相等;并由故障相电压与故障电流之比计算出接地故障电阻,发明了基于接地故障电阻测量的高阻接地保护方法。EMTP仿真分析和动模实验测试结果表明,该保护方法能够保护各种高阻接地故障,具有较高的保护精度和可靠性,适合在配电自动化终端单元(FTU)上就地实现。

暂态高频分量能量法小电流接地故障选线

对单相接地故障选线原理的研究,多年来取得了很多成果,但是这些故障选线原理还不具备较高的可靠性和准确性。提出一种小电流接地系统故障选线的新方法,该方法用小波变换提取零序电流暂态信息,并依据故障后一定时段内零序电流暂态高频分量的能量进行故障选线。建立小电流接地系统单相接地故障仿真模型,仿真结果表明该方法对中性点不接地或中性点经消弧线圈接地系统均有效。

矿井多极供电电阻率法超前探测技术研究

矿井直流电阻率法超前探测技术在坑道安全掘进中发挥着重要作用.论文概述了矿井直流电阻率法超前探测技术的提出与发展,着重分析"多极供电观测"数据处理、成果表达及其应用效果,并指出存在的问题.根据目前矿井安全高效开采的需求,论文认为高分辨率超前预测预报是矿井电阻率法发展的主要方向.

声电联合法在35kV开关柜局部放电检测中的应用

介绍了基于超声波和高频电流相结合的局部放电检测方法的基本原理、检测和判定依据。将该方法应用到某高压配电室35kV开关柜的局部放电检修中,应用结果表明,该方法可准确判断开关柜的放电位置、放电相位、放电类型、放电强度等,并能对其趋势进行分析,为开关柜状态检修在线监测提供了有力的技术保障。

特高压直流分层接入方式下预防换相失败的优化措施

换相失败是晶闸管换流阀逆变器的常见故障,为提高直流系统抵御换相失败的能力,实际工程中直流控制保护系统基于换流母线电压提出了许多预防换相失败的算法,然而在直流分层接入方式下,常规预防换相失败的控制功能在某些工况下失效。该文建立特高压直流分层接入系统电磁暂态仿真模型,基于分层接入相互作用因子和换流母线谐波特性,研究预防换相失败的优化措施。提出高低端换流器预防换相失败的协调优化措施和基于滑窗离散傅里叶变换(discrete Fourier transformation,DFT)谐波电压检测的预防换相失败控制算法。研究结果表明:该方法能够在交流系统故障和变压器充电过程减小直流系统发生换相失败的几率。

双基地高频地波雷达系统布站研究

由发射机(T)和接收机(R m)共站的单基地高频地波雷达增设分置的接收系统(R b)构成的T/R m-Rb双基地高频地波雷达系统用于海洋环境监测时,既可测得矢量流速度,又可消除风向模糊性,是目前高频地波雷达的发展趋势之一。该文首次从T/R m-Rb系统的探测能力与海流测量误差两方面分析最佳基线长度和最佳双基地角范围,从而确定其布站原则,即:在确定T/Rm单基地雷达的位置后,先根据T-Rb双基地雷达设计指标中的最大探测距离和确定基线长度,然后根据T/R m-Rb系统海流测量误差最小的原则确定最佳双基地角范围,从而确定T-Rb双基地雷达接收站Rb的位置。该布站原则可为双(多)基地高频地波雷达的海洋环境监测应用提供参考和依据。