Design of Power Supply for On-line Monitoring System of Transmission Lines

This paper uses CT to gain the energy directly from the high-voltage transmission line, to address the problem of power supply for monitoring system in high voltage side of transmission line. The draw-out power coil can induce voltage from the transmission line, using single-chip microcomputer to analog and output PMW wave to control the charging module, provides a stable 3.4 V DC voltage to the load, and solve the problem of easy saturating of core. The power supply based on this kind of draw-out power coil has undergone the overall testing, and it is verified-showing that it can properly work in a non-saturated status within the current range of 50 - 1000 A, and provide a stable output. The equipment also design protection circuit to improve the reliability to avid the impacts of the impulse current or short-circuit current. It effectively solves the problem of power supply for On-line Monitoring System of Transmission.

The Application of Fuzzy Image Recognition in Power System

Electrified railway is an important but disturbing load in power system. In China railway electrification is gaining momentum at the end of this century.The Ministry of Railway has a clear indication that the development trend of railway transportation is the coexistence of internal-combustion engine locomotive and electrified locomotive. Meanwhile it will make strenuous efforts to develop the electrified railWay for the plain land, the main lines and the busy areas of transportation. It is obvious that the importance of electrified railway in railWay transpoftation will be enhanced more and more. It is going to be an important load to power systems all over China. But it is a disturbing load It gives serious harmonics pollution to power system if not properly maintained. This paper describes a new advanced method, fuzzy image recognition technique, to improve the adjustment during maintenance of the supply line so that good contact of the pantograph with the power line is ensured. This case also serves as an example to illustrate how the work on the demand side effectively improves the operation of the power system.

超高层建筑综合体消防负荷供配电系统设计

结合现行国家、行业及地方规范、标准,对超高层建筑综合体的消防负荷供配电系统、柴油发电机选择等设计方法及设计要点进行详细探讨。

降低青海油田尕北、英东区块供配电系统能耗方法研究

根据国家节能降碳的要求,青海油田公司对所属尕北、英东区块供配电线路运行情况进行测试,测试中发现供配电系统存在变压器能效等级及负载率低、线路功率因数及网损率不合格等问题,造成供配电系统能耗较高。通过对线路及变压器运行进行现场数据采集,分析原因,对各线路存在问题提出整改方案、确定改造方向,通过采用无功补偿、优化运行等措施,预计年可实现节约电量185.06×10^(4) kWh,折合226.88 tce,减少二氧化碳排放557.38 t。

上海轨道交通崇明线牵引供电制式方案研究

[目的]为了解决传统采用钢轨回流的直流牵引供电系统存在杂散电流腐蚀、直流供电距离受限等问题。[方法]对国内外主要城市轨道交通AC 25 kV/50 Hz牵引供电制式和直流牵引供电制式的应用情况、技术特点、适用性等指标进行对比分析后,结合上海轨道交通崇明线工程的特殊性,提出采用DC 1500 V架空接触网+负极专用回流轨的牵引供电方式;针对在越江段隧道内是否设置牵引变电所设计了两种供电方案,仿真计算了两种方案下供电系统供电能力达到24对/h时牵引网最低电压、整流机组功率和牵引变电所有效电流等指标,并进行了比较分析。[结果及结论]采用负极专用回流轨的直流牵引供电制式可从根本上杜绝杂散电流的产生及其对周边管线的腐蚀;在长距离越江区段设置牵引变电所方案与牵引直流设备“双套配置”方案相比,前者的供电可靠性和供电能力更具优势。

基于动态阈值分割法的接触轨图像关键特征点提取方法研究

在地铁系统中,接触轨的状态对于牵引供电系统的安全性至关重要,一旦接触轨几何参数超出正常范围,不仅会导致集电靴无法正常取流,进而影响运营车辆的顺畅运行,而且在极端情况下,还可能引发严重的安全事故。传统的接触轨几何参数测量方法在采集图像时通常面临背景复杂、干扰图像多等问题,以致检测数据量少、检测密度低,从而难以精确提取接触轨的关键特征信息。针对这一问题,文章提出一种新的方法,即结合动态阈值分割法、直线拟合以及投影计算的方式,有效解决接触轨特征点提取的难点,实现几何参数的精确测量。该方法不仅能够准确捕捉到接触轨的细微变化,还能够确保测量结果的可靠性和准确性。为进一步提高测量的便捷性和实用性,研究过程中同步研制出一套接触轨几何参数的便携式测量装置,并在地铁线路上进行现场应用示范,为实际运营中的接触轨状态监测提供有力的技术支持。

磁悬浮列车非接触式供电技术研究进展

磁悬浮非接触式供电是一种将磁悬浮与无线传能相结合的技术,利用地面线圈与车载次级线圈之间的电磁耦合实现电能传输。无论是应用于超导电动悬浮的直线发电机供电系统还是应用于电磁悬浮的感应式功率传输系统,都实现了列车运行时的非接触式供电,避免了接触式供电磨损、噪音以及气候敏感性、运行速度受限等问题。非接触式供电适用于不同类型的磁悬浮系统,有利于磁悬浮技术的进一步商业化发展。为此,重点介绍了磁悬浮非接触式供电的国内外发展状况及其进一步应用面临的挑战。

基于决策树的电网重要用户供电路径决策方法

广州等超大城市电网中110kV网架接线主要为3T接线,其运行方式多变,对电网的规划和运行有很大影响。超大城市电网中存在着大量的重要用户,其供电可靠性是安排电网运行方式的一个重要考虑因素。若安排的运行方式使得某些重要用户的供电路径汇集在同一元件,就会大大降低重要用户的供电可靠性。基于此,建立超大城市电网重要用户供电路径优化决策模型,以最小化电网中220kV线路的平均负载率为目标,要求系统的每个重要用户都要满足多个供电路径来自最少2个不同的220kV变电站。为了快速求解此混合整数非线性规划模型,引入多变量决策树将模型转化成一个整数非线性规划问题,再通过变量代换将其转化为一个整数线性规划问题,实现快速准确求解。最后,以广州电网实际数据为例,验证所提优化决策模型和求解方法的可行性与有效性。

微量供油下的线接触副润滑增效分析

实验发现亲/疏油交替供油的功能润湿表面能提高微量供油下有效润滑的成膜性能。基于此,建立了有限长滚子副润滑模型,分析了交替供油的亲/疏油带宽及工作参数对润滑性能的增强规律。研究发现,微量供油条件下可利用交替供油方式达到线接触副润滑增效的目的,但供油交替变换使接触区润滑性能不稳定,且润滑增效作用会受功能表面亲/疏油带宽和卷吸速度的影响。

高压杆塔设备无线供电技术剖析

高压杆塔设备的种类和数量随着智能电网和5G新基建的蓬勃发展而日益增多,现有的蓄电池供电方式可靠性较差且所需运维工作量大,供电成为它们必须面对的重要问题。近年来,通过架空输电线路取电,再将电能无线传输给电力杆塔设备的供电技术,已经显示出具有良好的发展和应用前景。为此,该文从供电系统组成、取电装置、磁耦合机构、补偿网络、电能变换器及控制方法几个方面,对电力杆塔设备无线供电技术现有发展状况进行系统的分析,指出应用前景以及系统亟待解决的问题,并探讨无线供电技术在传输效率、抗偏移、鲁棒性以及产品化等方面的发展趋势。

晶圆搬运小车非接触式供电系统的设计与试验

传统AGV有线供电方式存在布线繁琐、限制移动范围等问题,严重影响了AGV工作效率。文章基于现有非接触式供电技术基础,设计分段式非接触式供电装置,并进行系统测试和验证,发现其用电量仅为无接触式未分块供电系统的58.49%。该设计可为AGV小车的高效、节能的无线供电提供新的思路。

一种用于输电线路视频监测的取能电源的设计

供电电源是保证高压输电线路在线监测装置稳定运行的关键,文中提出了一种基于高压电场感应取能技术的取能电源,并分别对其功率电路和控制电路进行分析设计。感应极板产生的位移电流作为取能电源的输入,直接决定着取能电源的输入功率,文中利用Comsol软件研究了感应极板尺寸对位移电流的影响,确定了感应极板的尺寸,并和实测数据进行对比,验证了仿真的正确性。基于此,文中研制了一套视频监测装置,通过感应极板和取能电源实现装置的自取能,拍摄输电线及周围环境视频并发送到远程终端。最后,通过实验确定了当视频监测装置应用在110 kV电压等级下时,远程终端接收到的单次视频时长为2.2 min,视频间隔为54.9 min。

弓网系统动态升弓问题关键影响因素研究

以铁路车辆系统中弓网系统为研究对象,针对列车运行过程中不同供电制式(AC/DC)切换时产生的动态升降弓问题,建立弓网系统升降弓接触动力学模型,并结合升降弓地面试验验证该模型的准确性。基于弓网系统升降弓接触动力学模型,利用正交实验方法研究影响升弓动力学的关键因素以及考虑接触线拉出值条件下动力学性能变化规律,得到了弓网系统合理的升弓参数范围。结果表明:升弓条件下,影响弓网动力学关键因素为弓头质量、升弓速度和接触线拉出值位置。

压气储能地下洞室密封钢衬的非线性力学响应特征

依托某压气储能电站实际工程,基于ABAQUS平台,研究密封钢衬应力的非线性影响因素,分别探究了围岩与混凝土材料非线性、密封钢衬-混凝土接触非线性的影响机理。结果表明,浅埋地下储气洞室围岩初始地应力水平不高,巨大气压导致围岩局部塑性屈服,混凝土严重开裂,密封钢衬高应力区-混凝土严重开裂区-围岩塑性区三者存在对应关系;考虑密封钢衬-混凝土之间的接触关系,使得密封钢衬应力分布更加均匀;检修期在重力影响下密封钢衬顶部与混凝土脱开,检修后再加压密封钢衬应力分布出现调整现象,顶部应力峰值和应力不均匀度有所增大;密封钢衬应力峰值随摩擦系数与缝隙值的增大而增大,当摩擦系数大于0.5时其影响不明显,随缝隙的变化梯度大致为30~40 MPa/mm;地下储气洞室密封钢衬受力分析时需同时考虑材料非线性与接触非线性,以保证密封钢衬具有足够的安全储备。

基于摩擦纳米发电机的输电线路振动能量收集装置

在电力物联网蓬勃发展的当下,如何持续且长时间地供能成为了数以万计的传感器所要面临的技术难题。摩擦纳米发电机(triboelectric nanogenerator,TENG)作为新崛起的高效供能技术,在传感器的自供电领域有着非常广阔的应用前景。文中基于摩擦电工作原理,利用多层弹性体结构的垂直接触分离TENG,设计出一种面向输电线路微风振动的多层弹性体TENG能量采集装置。通过振动能量采集器输出性能测试平台模拟输电线路微风振动状态,对不同频率和振幅下能量采集器的基本电气特性进行测试,结合电能管理策略,构建面向输电线路微风振动的振动能量采集自供电系统,实现宽频带振动能量的高效采集与转换,完成对商用传感器的供能。最后,通过输电线路振动缩比模型验证文中所设计振动能量采集装置的有效性与可行性。文中设计的振动能量采集自供电系统能够有效地将输电线路宽频振动能量转换为电能,具有结构简易、经济性好的特点,解决了电力物联网传感器不能持久绿色供电的问题。

基于智能电能表量测数据的低压供电线路健康状态评估

针对低压台区长期运行的供电线路存在老化等异常情况,文章提出了基于回路阻抗变化的低压供电线路健康状态评估方法,所提方法通过计量装置自动采集各电力数据节点的电压电流数据,根据其中电压和电流的突变情况来计算线路回路阻抗,进一步得到对应线路的回路阻抗特性情况,然后与被检测线路的正常阻抗数据进行比较,经过相应的数据处理绘制阻抗变化曲线,由线路阻抗变化情况来对其进行健康状态评估。最后,通过有关实例分析验证了该方法的有效性。

基于直流线路互联的区-隧供电系统弹性恢复策略

在“双碳”目标下,以服务区光伏车棚、光伏隧道为代表的能源交通融合供电场景逐步普及,这使得形态开放且布局分散的区-隧供电系统在面临极端灾害或人为攻击时更为脆弱。为此,该文提出一种基于直流线路互联的区-隧供电系统弹性恢复策略。根据灾害前对直流线路的改造与韧性加固计划,首先,提出了基于直流线路被优先遍历的可行拓扑搜索策略,用于保障所提系统在极端灾害后的有效互联;其次,基于对故障负荷重要级权重的多层级分类策略,该文先后以重要负荷恢复量最大化和系统额外损耗最小化为目标构建了故障恢复目标函数,共同保证极端灾害发生后系统基于稀缺分布式能源的最大弹性恢复;再次,基于传统二阶锥松弛方法可能挣脱原始约束的缺陷,提出通过约束额外损耗中流经电流分量实现对混合整数二阶锥规划问题的收敛,确保所提模型在不同初始条件下的稳定适用;最后,通过涵盖区-隧供电系统的改进IEEE 123节点配电网进行仿真,验证了所提策略的有效性。

基于分布式电源的配电网线损计算与降损技术

文章介绍了基于分布式电源接入的配电网线损计算方法,分别阐述了等效容量法及前推回代法,在前推回代法介绍时,在传统方法的基础上进行了进一步改进,并给出了具体的计算步骤。而后以10kV配电网为例,对接入分布式光伏电源后配电网降损的技术展开了探讨,提出合理选择分布式光伏电源的接入位置、接入容量、能量存储装置三个有效降损方法,还介绍了几种具有降损效果的其他技术措施,旨在为电力企业有效控制接入分布式电源的配电网线损率提供参考。

北京地铁14号线接触网供电分区布置优化方案及其优化分析

为应对传统地铁接触网供电分区设计方案无法满足在供电分区发生故障或恶劣天气影响线路正常运营的情况下,最大程度维持线路运能的问题,依托北京地铁14号线,深入剖析其供电分区布置方式,并提出2种改进的设计方案,其目的是为后续地铁接触网供电分区布置的优化设计提供具有普遍适用性的建议。在分析过程中,文章全面权衡2种设计方案的优缺点、运用到既有线改造上的复杂度以及经济效益等多个维度,旨在明确并优化最终的设计方案。优化后方案需确保在地铁线路发生故障时能够有效缩小故障的影响范围,最大限度地维持运输能力,从而保障地铁供电系统的安全、可靠运行。

一种高电源抑制比快速启动的带隙基准的设计

文章采用5 V、0.35μm CMOS工艺,设计一种适用于低噪声高速系统的带隙基准电压源电路。为了保证电路具有较高的电源抑制比(power supply rejection ratio,PSRR),设计一种抑制电源电压波动的负反馈回路,并且在电路中采用具有较高增益的两级放大器结构。针对某些系统快速启动的需求,设计快速启动电路,当电源上电时启动电路直接作用于基准电压,加速带隙基准电路的启动,在电路正常启动后通过开关管使启动电路停止工作。仿真结果表明,温度在-40~125℃范围内,带隙基准的温漂系数为13.05×10^(-6)℃^(-1);低频时PSRR为100.6 dB;线性调整率(line regulation,LNR)为0.024 mV/V;启动时间为4μs。