高压电器 /oa 基于ICPT的非接触式牵引供电系统研究综述 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201907001 基于感应耦合电能传输(inductively coupled power transfer,ICPT)的非接触式牵引供电系统可以非接触供电方式为列车提供实时牵引电能,是轨道交通领域未来新型牵引供电技术的重要发展方向。首先,阐述了轨道交通实时受流非接触式牵引供电系统的结构和特点,回顾了ICPT技术和轨道交通非接触式牵引供电系统的国内外研究现状。然后,详细分析了基于ICPT的非接触式牵引供电主要关键技术研究成果和存在的问题。最后,结合研究现状对轨道交通非接触式牵引供电系统研究进行了展望。 2019年07月15 00:00 2019年07期 1 9 1503470 李 欣<sup>1,2</sup>, 李若琼<sup>3</sup> 频率响应复数值在电力变压器故障诊断中的应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201907002 频率响应分析法是现场用于检测电力变压器内部机械缺陷的重要方法。目前有几种不同的、用于分析频率响应法结果的方法,其中最常用的就是利用数值指标(如相关系数、均方差等)得出不同频响曲线之间的差异性。然而,传统的数值指标都只使用了频率响应结果的幅值,其对于变压器绕组微小变形的检测灵敏度不够理想。因此,文中提出了一种同时考虑频率响应结果幅值和相位的数值指标及一种改进传统数值指标的方法;然后通过实验得到了不同轴向微小变形程度绕组的频率响应数据;最后将不同的数值指标应用于实验所得数据并进行了对比试验,验证了所提出数值指标及改进数值指标的优越性。试验结果表明,同时考虑频率响应结果幅值和相位可以提高频率响应分析法对于绕组微小变形的检测灵敏度,有利于提高电力变压器故障诊断水平。 2019年07月15 00:00 2019年07期 10 14,26 1650352 刘云鹏, 程槐号, 胡 焕 旋转磁场强度测量方式研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201907003 为精确旋转磁场强度的测量结果,文中利用有限元仿真软件建立三维电磁场模型,比较了两种主要磁场的测量方法,即H线圈和罗氏线圈的测量误差,得出H线圈测量结果更加准确的结论并对此作出解释。在此基础上,研究了H线圈的测量距离与测量误差的关系,并将研究结果应用至试验过程中,减小了实际测量结果的误差。 2019年07月15 00:00 2019年07期 15 19 1823816 师泯夏<sup>1</sup>, 靳宇晖<sup>1</sup>, 吴 邦<sup>1</sup>, 胡德贵<sup>1</sup>, 邱爱慈<sup>1</sup>, 李军浩<sup>1</sup>, 王国利<sup>2</sup>, 杨 芸<sup>2</sup> MMC换流阀最优三次谐波注入方法研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201907004 损耗是衡量柔性直流输电系统性能的关键指标之一。对调制波叠加三次谐波可以提高换流阀直流电压利用率,还可以增大换流阀的冗余度,提高可靠性。推导了叠加三次谐波后换流阀的损耗计算公式,详细分析了三次谐波叠加率对换流阀损耗的影响。计算结果表明,随着三次谐波叠加率的增大,换流阀损耗逐渐降低,但是此时的冗余度与损耗并不是最优值,因此通过遗传算法对损耗与冗余度进行了优化配置以兼顾损耗与冗余度。结果表明:当三次谐波叠加量达到24.3%时的时候损耗与冗余度取得性能平衡,此时总损耗为1.485%,冗余度为12.7%。 2019年07月15 00:00 2019年07期 20 26 1620011 荣 飞<sup>1</sup>, 黄 韬<sup>1</sup>, 饶 宏<sup>2</sup>, 周保荣<sup>2</sup>, 黄守道<sup>1</sup> 基于BP神经网络的IGBT模块开关损耗求解 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201907005 如何准确求解绝缘栅双极晶体管(IGBT)模块的开关损耗值,是电力变换器性能和寿命研究中的关键问题之一。针对现有IGBT开关损耗模型难以准确求解开关损耗值的缺陷,引入了基于粒子群算法优化的误差反向传播(BP)前馈神经网络模型。将影响开关损耗的5个主要因素(集射工作电压、集电极电流、驱动电压、驱动电阻、结温)作为BP神经网络的输入向量,并采用粒子群算法优化网络的初始权值与阀值,通过共轭梯度法的学习规则加速收敛,从而获得开关损耗的精确求解值。该模型实现了在额定值范围内对各种工况下的IGBT模块开关损耗值的可靠预测,其在100组测试验证样本下所出现的最大误差比率为3.85%。 2019年07月15 00:00 2019年07期 27 32 1735785 唐 波, 刘 任, 江浩田, 孙 睿, 吴 卓 一种低存储迭代伽辽金间接边界元方法与其在有界波发生器设计中的应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201907006 为了克服间接边界元方法的存储要求高、求解速度慢的问题,提出了一种低存储要求迭代求解的间接边界元求解方法。采用Galerkin方法获得间接边界元方程组的系数,根据物理耦合程度的差异,构造方程组的求解格式。对于空间距离较远的单元,在迭代中直接计算耦合系数。由于不存储这些单元对应的系数,可将方程组的存储从O(N2)降低至O(N)。该方法应用于有界波模拟发生器的电容计算中,数值算例表明:该方法可有效提高设计效率和阻抗匹配的准确性。从理论上讲,该方法实质上是一种基于物理耦合的预条件技术的应用,因此,其可推广应用到电磁场数值计算涉及满阵求解的场合。 2019年07月15 00:00 2019年07期 33 38 1593228 杨泽栋<sup>1</sup>, 朱崇铭<sup>2,3</sup>, 伍小刚<sup>2,3</sup>, 邹 军<sup>1</sup> 基于SVM主成分分析的高压断路器分合闸线圈故障诊断研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201907007 拒动是断路器最严重的故障类型之一,可能导致大面积停电事故,而近年来由于分合闸线圈故障导致拒动时有发生,诊断分合闸线圈的运行状态对于保障电网安全具有重要意义。文中以某型号SF6瓷柱式高压交流断路器中的分合闸线圈为研究对象,通过实验模拟电源电压跌落、供电回路接触不良、铁心卡涩、铁心空行程大这几种典型的故障类型,获取正常与故障条件下的分合闸线圈电流波形。进而采用支持向量机(SVM)算法对分合闸线圈故障进行诊断,特别是采用主成分分析法提取电流波形的特征参数作为诊断依据,实现了对故障的有效识别。基于SVM主成分分析的方法可方便构建故障诊断专家系统,以保障分合闸线圈可靠运行。 2019年07月15 00:00 2019年07期 39 46 1868205 彭在兴<sup>1</sup>, 王 颂<sup>1</sup>, 易 林<sup>1</sup>, 刘 芹<sup>1</sup>, 陈 曦<sup>2</sup>, 梁梦婕<sup>3</sup>, 褚飞航<sup>3</sup>, 曹 辰<sup>4</sup>, 严海波<sup>4</sup>, 刘定新<sup>3</sup> 1 100 kV柱式断路器地震模拟振动台抗震试验研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201907008 地震模拟振动台抗震试验是电气设备抗震设计及验证的重要手段之一。以1 100 kV全复合套管柱式断路器为研究对象,依据特高压电气设备抗震试验方法对是否带拉筋或减震器等4种状态开展了地震模拟振动台试验。通过输入白噪声及标准时程波地震试验,可得到断路器的自振频率及关键部位的加速度、应变响应。对比分析4种不同状态下断路器的地震响应特点,掌握了拉筋和减震器对断路器动力特性、抗震性能影响的机理。结果表明:地震作用下4种不同状态下的断路器的最大应变都发生在支架顶部和复合套管根部;断路器地震响应复杂且呈现非线性特性。地震作用下设置拉筋、安装减震器均能有效提升断路器的抗震能力。 2019年07月15 00:00 2019年07期 47 55 1964670 朱秋楠<sup>1</sup>, 谭盛武<sup>1</sup>, 韩 峰<sup>1</sup>, 刘 焱<sup>2</sup>, 魏建巍<sup>1</sup>, 张敬涛<sup>1</sup>, 段 昊<sup>3</sup>, 孟宪政<sup>2</sup> 四断口小组滤波器断路器均压措施研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201907009 文中以瓷柱式四断口滤波器断路器电压分布特性展开研究,建立了四断口断路器动态模型和暂态恢复电压仿真电路模型。基于Ansys仿真软件,计算了断口等效电容参数和杂散电容,通过四断口断路器等值电路分析了不同均压措施(电容、电阻、阻容串联、阻容并联)下各断口分压情况。根据静态分压计算结果选择合适的均压电容值和均压电阻值。在动态均压下,由于弧后电阻影响各断口等效参数,通过仿真得出阻容并联对多断口断路器电压分布特性的总体影响规律,提炼出并联阻容优化配置方案。在48 kV四断口断路器下进行不同均压措施下的断口电压分布试验,验证了阻容并联均压措施对动态均压的有效性。 2019年07月15 00:00 2019年07期 56 62 1430634 武志恒<sup>1</sup>, 张 杰<sup>2</sup>, 廖敏夫<sup>1</sup>, 江 翼<sup>2</sup>, 苏 丹<sup>2</sup>, 张 豪<sup>1</sup> 纵向磁场对真空电弧微观特性影响的研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201907010 纵向磁场作用下真空电弧等离子体的微观参数变化趋势对于真空电弧的发展和能量变化有着重要的意义。文中基于气体动力学的漂移扩散方程,耦合电场计算的泊松方程,仿真分析了真空电弧在液态金属桥断裂之后,极间充满了大量的Cu金属蒸气后,到电弧等离子形成的这段非平衡态过程。考虑了真空电弧等离子体中微观电子、离子与金属蒸气分子间的碰撞、重组及粒子的漂移、扩散等复杂变化情况,建立了纵向磁场影响下非平衡态真空电弧的微观模型。数值模拟并分析了不同磁场强度对电弧等离子区微观参数的影响及变化规律。仿真结果表明:随着纵向磁场的增大,阴极与阳极鞘层的电场强度减小,有利于电弧熄灭;同时电极过程减弱,电子和铜离子的数密度均减小,阳极表面的电子温度分布均匀且减小,有利于抑制真空电弧能量的提高。 2019年07月15 00:00 2019年07期 63 69 1493580 李 静<sup>1</sup>, 杜志鹏<sup>1,2</sup>, 曹云东<sup>1</sup>, 王玲玲<sup>3</sup> 基于经验小波与小波变换的GIS局部放电信号去噪方法研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201907011 为解决气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)内部缺陷局部放电(partial discharge,PD)信号含有噪声的问题,搭建了模拟局部放电环境,采用超高频法(ultra-high frequency,UHF)采集缺陷PD信号。针对UHF PD信号具有周期性窄带噪声与白噪声的特点,提出了基于改进的经验小波(experience wavelet,EWT)与小波变换结合进行UHF PD信号的去噪研究。首先,含噪信号通过EWT预处理分解为多频率的模态函数,然后对模态函数进行小波去噪处理,将去噪后的模态函数按照峭度值进行划分,根据合适的阈值选取UHF PD信号的有效成分并重构信号,最后,通过构建UHF PD仿真信号并采用实测数据验证所提算法的有效性。仿真实验与实测去噪结果表明:文中所提改进去噪算法具有良好的噪声抑制能力,为GIS设备内部UHF PD信号去噪提供参考。 2019年07月15 00:00 2019年07期 70 77,86 2705827 秦金飞<sup>1</sup>, 朱 琦<sup>1</sup>, 周 玮<sup>2</sup>, 张 军<sup>2</sup>, 薛 丽<sup>3</sup>, 冯晓栋<sup>4</sup> 特高压高补偿度串补线路潜供电弧特性研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201907012 高补偿度串补在远距离大容量特高压输电线路中有广阔的发展前景,但串补输电线路发生单相接地故障产生的潜供电流包含高幅值低频分量,不利于电弧快速熄弧。针对此问题,文中基于串补输电线路产生潜供电弧的机理,采用ATP-EMTP电磁暂态程序建立特高压串补系统仿真模型,并分别研究采用小电阻短接故障相串补以及联动旁路串补措施对潜供电流、恢复电压的抑制效果。结果表明,潜供电流的衰减速度与串补被短接或旁路的时刻有关,在断路器跳闸前将串补短接或旁路,可加快电弧熄弧速度。该研究结果对特高压大容量远距离高补偿度串补输电线路的工程设计具有参考价值。 2019年07月15 00:00 2019年07期 78 86 1949643 颉雅迪<sup>1</sup>, 何柏娜<sup>1</sup>, 孟 涛<sup>2</sup>, 李 辉<sup>3</sup>, 宁家兴<sup>1</sup>, 孔 杰<sup>1</sup>, 王乐淼<sup>1</sup> 40.5 kV大电流固封极柱绝缘结构电场分析及优化设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201907013 大电流固封极柱必须大量采用软连接,容易造成局放超标及沿面放电,因而对其进行绝缘结构分析及优化设计件具有重要意义。文中运用有限元分析方法得出了40.5 kV大电流固封极柱的电场分布云图,并提取分布较为集中的软连接及固定螺栓周围气体域的电场分布,指出软连接附近SF6气体中电场畸变,造成局放过大及沿面放电。依据复合绝缘电场理论,提出了在软连接周边固封极柱腔体内浇筑屏蔽网,并使屏蔽网与软连接等电位的优化方法。通过电场分析,优化后的软连接固定螺栓附近SF6气体电场强度由12 kV/mm降低为7.5 kV/mm,验证了优化设计方法理论上的可行性。局放试验结果表明,优化后的固封极柱局放量由203.98 pC降低到2.37 pC,雷电冲击试验峰值耐受电压由优化前的162 kV提升到215 kV,证明了提出的优化方案具备工程应用可行性,为大电流固封极柱结构设计及高压电器实际工程中气固复合绝缘电场的优化提供了有关参考。 2019年07月15 00:00 2019年07期 87 92 1859779 李俊豪 <sup>1,2</sup>, 吴小钊 <sup>1,2</sup>, 白维正<sup>1,2</sup>, 李长鹏<sup>1,2</sup>, 李 猛<sup>1,2</sup>, 汤清双<sup>1,2</sup> 基于随机森林算法的断路器分合闸线圈故障电流曲线识别 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201907014 高压断路器是电力系统的核心设备,其稳定可靠运行具有重要意义。高压断路器分合闸电流曲线能够很大程度上反映高压断路器分合闸机构的运行状态,因此文中研究了在几种典型故障条件下,断路器分合闸线圈电流的变化。随机森林算法由于算法实现过程中的两次随机过程,使得算法过拟合风险大大降低,模型泛化能力大大增强。提出了使用随机森林算法识别故障电流曲线,取得了很好的效果。 2019年07月15 00:00 2019年07期 93 100 1611409 刘 芹<sup>1</sup>, 彭在兴<sup>1</sup>, 王 颂<sup>1</sup>, 易 林<sup>1</sup>, 陈 曦<sup>2</sup>, 褚飞航<sup>3</sup>, 骆 挺<sup>3</sup>, 梁梦婕<sup>3</sup>, 羿 敏<sup>3</sup>, 刘定新<sup>3</sup> 水平伸缩式隔离开关主闸刀特性分析及平衡弹簧的设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201907015 水平伸缩式隔离开关主闸刀在分、合闸过程中存在重力矩的变化,为了减少机构的输出力矩且使主闸刀运行平稳,需在下导电管内配置合适的平衡弹簧以匹配主闸刀分、合闸过程中的重力矩变化。平衡弹簧的配置是否科学直接影响着整个主闸刀系统的平稳与否,文中以1 120 kV直流隔离开关为研究对象,通过理论分析了整个主闸刀系统的机械运动特性,提出了平衡弹簧的一般设计方法。 2019年07月15 00:00 2019年07期 101 106 1384327 王巧红<sup>1,2</sup>, 孙玉洲<sup>1,2</sup>, 李付永<sup>1,2</sup>, 夏立国<sup>1,2</sup>, 高 坚<sup>1,2</sup>, 郭海涛<sup>1,2</sup>, 谢丽丹<sup>1</sup> 基于直流隔离开关底座系统故障机理的可靠性分配方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201907016 可靠性分配是直流隔离开关底座系统可靠性设计的重要环节,其结果直接影响整机的设计方案。为了能够准确得到在一定约束条件下的可靠性优化分配结果,确立了基于直流隔离开关底座系统故障机理的可靠性分配方法,首先根据FTA和FMEA的故障分析结果,确定各个零部件的故障综合因子,然后将可靠性目标根据一定的数学关系式分配到各个零部件,从而实现直流隔离开关底座系统的总体可靠性有效地分配到各个零部件上。该方法不仅将FTA和FMEA两种故障分析方法相结合,而且还对原始可靠性分配函数进行了改进,提高了可靠性的分配效率,使分配结果更加合理。 2019年07月15 00:00 2019年07期 107 113 1459306 张 任<sup>1,2</sup>, 孙玉洲<sup>1,2</sup>, 李付永<sup>1,2</sup>, 陈亚亚<sup>1,2</sup>, 张 帆<sup>1,2</sup>, 徐 刚<sup>2</sup>, 时彦文<sup>1,2</sup>, 姚灿江<sup>1,2</sup>, 袁攀科<sup>2</sup>, 师丽芳<sup>2</sup> 接触不良放电的影响因素及影响规律研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201907017 低压线路接触不良放电与其影响因素之间的关系一直是重点研究问题,通过理论分析以放电量作为反映接触不良放电状态的指标,选取接触间隙和负荷电流两个主要影响因素进行试验研究和回归分析。试验研究表明,接触不良放电量随负荷电流的增大而缓慢增加,随接触间隙增大而快速增加;回归分析发现,放电量与负荷电流的线性拟合以及与3次接触间隙的拟合均具有很高的拟合优度,表明放电量与负荷电流呈线性关系,与接触间隙呈三次函数关系。研究结果为接触不良放电防范提供理论依据。 2019年07月15 00:00 2019年07期 114 118 1343157 王成江<sup>1</sup>, 刘 强<sup>2</sup>, 王晓娟<sup>3</sup>, 张 琦<sup>4</sup>, 周 博<sup>3</sup> 波动载荷下弓网滑动电接触载流特性研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201907018 为获取波动载荷下弓网滑动电接触载流特性,利用FCH-03型销盘式滑动电接触摩擦磨损试验机模拟弓网接触状态,进行强电流密度、不同速度与波动接触压力条件下的浸金属碳/铜对磨实验。根据实验数据获得载流效率、载流稳定性在不同条件下的特性规律,并针对影响受流的运行速度、接触电流、波动接触压力等因素作出深入的机理分析及电弧能量干扰相关性分析。研究表明:载流效率随接触压力振幅的增大而减小,随接触压力频率的增大呈较小的增大趋势。载流稳定性随接触压力振幅的增大而减小。低速时基本不随接触压力频率变化;高速时随接触压力频率增大呈先增大后减小。弓网离线及离线电弧是导致高速弓网系统载流质量下降的主要原因。 2019年07月15 00:00 2019年07期 119 126 1807850 陈忠华, 刘福升, 回立川, 时 光 环境压力对滑动弧放电等离子体助 燃激励器特性的影响研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201907019 在航空发动机上运用等离子体助燃技术能够有效减少燃烧化学反应所需的活化能,提高燃烧效率。为了将该项技术真正应用到航空发动机燃烧室,搭建了三维旋转滑动弧放电等离子体助燃激励器放电特性的实验平台,采用实验与理论分析相结合的方法,探索环境压力对三维旋转滑动弧放电等离子体助燃激励器特性的影响。结果表明,在三维旋转滑动弧放电过程中,电弧在击穿伴随滑动模式(B-GI)和稳定电弧滑动模式(A-G)之间还存在一种过渡模式(B-GII),同时具有以上两种模式特征。环境压力对电弧滑动模式影响显著,当压力小于1 bar(1 bar=0.1 MPa)时,电弧滑动模式随气压升高逐渐从B-GI模式发展为A-G模式。与此同时,随着环境压力的增大,电弧击穿电压和峰—峰值电压也随之增大,但由于放电过程中的电弧滑动模式转换,击穿电压在0.5~0.7 bar范围附近会有小幅度的减小。 2019年07月15 00:00 2019年07期 127 134 2266418 费 力<sup>1</sup>, 张 磊<sup>2</sup>, 何立明<sup>1</sup>, 陈 一<sup>1</sup>, 朱春昶<sup>1</sup>, 赵兵兵<sup>1</sup> 地铁高架桥段接触轨线路雷击闪络特性研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201907020 研究地铁高架段接触轨线路雷击闪络特性,对制定接触轨防雷标准有着十分重要的意义。文中基于滚球法分析了接触轨高架桥段线路易发生的雷击类型,在此基础上,搭建了地铁高架段接触轨模型,研究不同雷击类型条件下对应的雷击闪络特性,分析了桥墩接地电阻改变对各导体之间电压的影响。研究发现:地铁高架段接触轨供电系统主要受雷击避雷带跟雷击列车这两种雷击类型的影响。当雷击避雷带时,接触轨感应过电压造成绝缘支架闪络所需的雷电流水平低于地电位反击所需的雷电流水平,因此感应过电压是造成绝缘支架闪络的主要原因。而雷击列车时,雷电流幅值达到118 kA才会通过感应的形式造成绝缘支架闪络,但此时累积概率较小,因此工程上认为引发绝缘支架闪络的可能性不高。 2019年07月15 00:00 2019年07期 135 141 1789430 孙晓东<sup>1,2</sup>, 曹晓斌<sup>2</sup>, 李瑞芳<sup>2</sup> 基于变压器模型的特高压变压器饱和励磁特性研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201907021 为弥补目前仿真计算和变压器整机试验对特高压变压器饱和励磁特性研究的不足,选取进口和国产的高磁感取向硅钢片分别进行标准试样的基础磁性能测试,并分别搭建与特高压变压器结构相同、磁通密度等效的变压器铁心模型,基于该模型建立变压器饱和励磁特性检测系统,对测试得到的标准试样的基础磁性能和变压器模型的过励磁特性进行了研究和分析。结果表明:特高压变压器硅钢铁心模型在过励磁条件下,变压器模型的励磁特性与标准试样的基础磁特性变化的关系不完全符合计算公式;电压波形能保持基本的正弦波形态,空载电流畸变严重,各高次谐波的比重相比增大;采用的同规格的进口和国产高磁感取向硅钢片的标准试样的基础磁性能基本一致,对应的变压器铁心模型的饱和励磁特性存在一定差异。 2019年07月15 00:00 2019年07期 142 149 1653598 陈 宇<sup>1,2</sup>, 高 波<sup>2</sup>, 粟 茂<sup>2</sup>, 汤 浩<sup>2,3</sup>, 吴广宁<sup>2</sup> 基于层次分析法和粗糙集的变压器状态评估研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201907022 针对变压器状态单一评价方法存在的不足和影响变压器性能的状态量错综复杂的特征,建立基于层次分析法和粗糙集的变压器状态评估模型。对变压器部件、状态量进行层次结构划分,借鉴专家经验并以层次分析法求得各部件、状态量的主观权重;结合变压器测试数据,运用粗糙集理论分析出各部件、状态量的客观权重;将主、客观权重进行优化组合,以反映各部件、状态量在变压器综合状态评估的权值。运用该模型对两台不同类型变压器的检修数据进行分析并得出变压器状态评价结果,将该结果与实际变压器检修状况对比,结果表明,此模型具有全面准确地评价变压器状态的能力。 2019年07月15 00:00 2019年07期 150 157 1353838 彭道刚<sup>1</sup>, 陈跃伟<sup>1</sup>, 范俊辉<sup>2</sup>, 钱玉良<sup>1</sup> 基于NDIR技术的高压组合电器中CF4气体检测方法研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201907023 为了实现对高压组合电器GIS气室中CF4气体的在线实时检测,完善基于气体化学成分分析实现对高压电气设备缺陷诊断,应用非分散红外(NDIR)技术设计了一种光学CF4气体传感器。系统采用单光束双波长结构,确定了折返光路气室类型,提高系统灵敏度。硬件方面,采用具有多路12位精度的模数转换器高性能单片机,进一步提高检测精度。多组分配气系统实验测试结果显示:不同体积分数的CF4气体在RBF-PSO算法温度补偿前后传感器测试的最大示值误差分别为7.93%、1.20%;对不同体积分数的CF4气体量程标定测试时的参比信号幅值与测量通道信号幅值的比值SB/SA进行指数拟合,非线性相关度R2为0.999 3;传感器重复性平行实验显示RSD分别为0.87%、0.44%、0.32%。综上,验证了该CF4传感器在测量范围、抗干扰能力、检测精度及重复性等方面的优势。 2019年07月15 00:00 2019年07期 158 164 1856757 张施令<sup>1</sup>, 李京伟<sup>2</sup> 基于差值电流分析的高压电缆在线监测研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201907024 针对当前高压电缆故障单一参数监测判断准确度低,多参数监测存在数据融合分析不足等问题,提出一种基于差值电流分析的高压电缆故障在线监测方法。该方法通过测量直接接地箱和交叉互联接地箱处接地线电流,对故障及正常情况下接地线三相电流进行比值分析和不平衡度分析来识别故障,根据模糊控制原理建立了故障判别依据和相关数据库,以此进行故障诊断。分析了故障情况下接地箱电流变化情况并仿真模拟了不同位置的接地箱进水、同轴电缆破损、接头开路、接头短路等故障。最后以此设计出一套高压电缆线路故障在线监测系统。通过实例分析验证了该方法的可行性,能及时预警高压电缆线路故障,防止高压电缆线路发生安全事故。 2019年07月15 00:00 2019年07期 165 172 1791469 夏君山<sup>1</sup>, 夏向阳<sup>2</sup>, 赵 威<sup>2</sup>, 李明德<sup>3</sup>, 黄 海<sup>3</sup>, 陈善求<sup>1</sup> XLPE直流电缆典型缺陷局部放电特性研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201907025 局部放电是表征电力设备绝缘状态的最有效的手段之一,然而关于直流电压下XLPE电缆典型绝缘缺陷局部放电特征的研究较少。文中首先深入分析了直流下复合绝缘材料局部放电机理,总结了XLPE电缆常见缺陷类型及其原因。使用单芯XLPE电缆及其预制式接头制作了金属毛刺电晕缺陷、应力锥处半导电层沿面放电缺陷以及绝缘交界面气隙放电缺陷,在直流电压下进行阶梯式加压试验。基于高频电流法采集局部放电数据,获得了各缺陷不同放电严重阶段的多种典型特征,包括放电量-时间间隔-放电重复率三维图谱,前序放电量、前序放电时间间隔与当前放电量相关性散点图。提取了典型统计图谱的28个指纹特征,并使用RBF神经网络进行模式识别获得了较好识别正确率,从而验证了特征有效性。 2019年07月15 00:00 2019年07期 173 180 2465536 宣耀伟<sup>1</sup>, 胡 凯<sup>1</sup>, 杨丰源<sup>2</sup>, 盛戈皞<sup>2</sup>, 郑新龙<sup>1</sup>, 乐彦杰<sup>1</sup> 一种混合直流输电故障检测和处理策略 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201907026 混合高压直流输电技术将传统高压直流输电技术的经济性与柔性高压直流输电技术的安全性和稳定性相结合,无疑将成为未来高压直流输电技术的研究热点。 VSC站直流侧故障的快速检测和隔离技术一直是混合直流电网发展的主要技术瓶颈之一。高压直流断路器是解决这一问题的重要手段,也是当前研究的热点。根据高压直流断路器的工作过程,分别对高压直流断路器的故障检测和限流控制进行了分析,提出了基于ROCOV(电压变化率)故障检测方法以及分步投入避雷器的限流策略,减少了断路器的动作时间和故障电流峰值。最后,在PSCAD/EMTDC上进行仿真分析,验证直流断路器保护方案的可靠性和快速性。 2019年07月15 00:00 2019年07期 181 186 1529324 郑 眉<sup>1,2</sup>, 李 威<sup>3</sup>, 常 彬<sup>3</sup>, 闫鹤鸣<sup>4</sup>, 徐 政<sup>2</sup> 混合直流输电系统过电压抑制方法研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201907027 混合直流输电系统中逆变站采用电压源换流器,彻底解决了换相失败问题,未来在多馈入直流输电地区发展前景非常好。过电压水平对系统的安全稳定和工程可行性非常关键,因此对于LCC-MMC混合直流输电系统过电压水平的抑制策略研究十分有必要。文中首先研究了LCC-D-MMC混合直流输电系统的运行原理,进一步研究了过电压发生的机理;然后分析了LCC-MMC混合直流输电系统过电压影响因素,在此基础上提出了混合直流输电系统过电压抑制策略;最后在PSCAD/ EMTDC软件中建立了LCC-MMC混合直流输电过电压仿真模型,对LCC-MMC过电压抑制策略进行了仿真验证。通过研究可知,MMC闭锁后存在的充电回路为混合直流输电系统过电压的主要因素,采用LCC电流指令快速响应策略可以有效的抑制系统过电压水平。 2019年07月15 00:00 2019年07期 187 194 1836399 张 军, 吴金龙, 王先为, 胡丁文, 牛 翀 基于DAPSO算法的含分布式电源的配电网重构 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201907028 为了改善智能算法性能、提高寻优效率、满足网络辐射状和连通性约束,提出一种基于动态自适应粒子群优化(DAPSO)算法的含分布式电源的配电网络重构策略,用于求解重构的离散变量优化问题。动态自适应调整惯性权重和对速度进行变异,避免算法陷入局部最优,保持全局开拓和局部探索的动态平衡,加强算法的寻优性能。采用“解环”法,确保重构后网络为辐射型并保证网络的连通性。基于IEEE33和PG&E69节点系统的仿真结果显示,DAPSO算法收敛速度快、全局寻优能力强、稳定性好,其寻优重构方案可有效降低网损,改善电压水平,优于其他方法的结果,具有很好的实用价值。 2019年07月15 00:00 2019年07期 195 202 1590982 程 杉<sup>1,2</sup>, 倪凯旋<sup>2</sup>, 苏高参<sup>3</sup>, 孙伟斌<sup>2</sup> 基于改进鸡群算法的微电网协同优化运行研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201907029 文中考虑了含风、光、微型燃气轮机、火电机组、蓄电池、燃料电池的典型微电网系统协同优化运行问题。综合考虑出力源的发电成本、燃料成本、环境治理成本、购电成本和售电收益后,建立了典型微电网系统并网和孤网两种运行方式下的优化函数,采用粒子群算法和改进鸡群算法对其优化函数进行求解,得出优化周期内各电源出力情况,并对仿真分析比较,得出具有普适性的控制策略,并验证改进鸡群算法的优点。 2019年07月15 00:00 2019年07期 203 210 2065671 李静雅<sup>1</sup>, 易 庚<sup>1</sup>, 胡汉梅<sup>2</sup>, 黄景光<sup>2</sup> 光伏接入对系统小干扰稳定的影响研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201907030 针对光伏并网后系统小干扰稳定性的变化情况,基于MATLAB-PSAT仿真软件搭建了IEEE5机14节点光伏接入系统,详细研究了不同光伏渗透功率水平下光伏接入对系统振荡模式阻尼特性的影响。仿真结果表明:光伏的加入不会新增主导的振荡模式;降低网内机组出力而增加的风电渗透功率时,光伏渗透功率对振荡模式阻尼比的增幅不大;光伏接入位置对系统整体阻尼特性的影响与发电机有关。 2019年07月15 00:00 2019年07期 211 215 1317398 苗长越, 王维庆, 王海云, 李自明, 吕 超, 梅永振, 李朝阳 不对称样本下基于支持向量机的变压器故障诊断 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201907031 为解决基于支持向量机(SVM)的变压器故障诊断中因样本不对称导致诊断准确率降低的问题,提出了一种改进的向上采样策略和SVM结合的方法。首先通过K-近邻算法提取少数类样本数据中的边界数据集并生成新的少数类随机样本,在此基础上向少数类样本中添加人工生成的随机新样本使得两类样本数量达到基本均衡。对比均衡样本和不对称样本下的SVM分类模型的性能,结果表明:该方法能够有效降低SVM分类平面的偏移程度,进一步提高了SVM变压器故障诊断的准确率。 2019年07月15 00:00 2019年07期 216 220 1540180 刘晨斐, 崔昊杨, 李 鑫, 束 江, 李 亚 基于两层知识架构的电力设备差异化运维技术 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201907032 针对电力设备运维数据质量不高、信息隔离以及数据扭曲等信息问题,提出两层知识库架构,以不同类型缺陷率和因素之间相关系数、不同特征组合下的设备缺陷率作为知识表示,采用模型统一、分块统计和动态排序算法,构建运维知识生成数学模型,通过运维样本的不断积累,更新运维知识库中缺陷率和因素之间相关性和不同特征组合下的设备缺陷率,根据排序结果形成重点运维清单,提高现场运维缺陷识别的准确性。以电力公司运维缺陷数据为基础,分析和验证了基于两层架构的知识生成方法的有效性和正确性,可为设备运维决策提供理论依据。 2019年07月15 00:00 2019年07期 221 226 1337902 彭红霞<sup>1</sup>, 文 艳<sup>2</sup>, 王 磊<sup>3</sup>, 闫 冬<sup>1</sup>, 王智杰<sup>1</sup>, 徐 珂<sup>1</sup>, 李亚锦<sup>4</sup>, 于大洋<sup>4</sup> 大容量试验短路电流波形参数的测算 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201907033 采用抛物线拟合方法计算大容量试验短路电流波形的峰值和对应的时间坐标。理论证明短路电流波形上相邻两峰值的时间坐标中点的电流值近似等于此时的直流分量值,并据此给出波形的直流时间常数、交流(基波)分量有效值和直流分量百分数的算法。使用STL提供的标准短路电流波形,对文中算法和现有算法进行了对比测试。测试结果验证了该算法的准确性,同时表明,仅使用3个峰值点并未显著降低文中算法在计算交流分量恒定的短路电流波形参数时的准确度。通过计算直流时间常数不同、频率和交流分量有效值随时间变化等STL标准波形在每一个峰值点处的参数,得到该算法在计算峰值、直流时间常数、交流分量有效值、直流分量百分数时的相对扩展不确定度分别为0.03%、0.20%、0.40%、0.80%。 2019年07月15 00:00 2019年07期 227 234 1325080 周小猛<sup>1</sup>, 林志力<sup>2</sup>, 苗本健<sup>2</sup>, 李赛赛<sup>1</sup>, 袁小娴<sup>1</sup> 带电检测技术应用于真型开关柜局部放电试验研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201907034 目前开关柜带电检测数据为间接量、经验性较强,易造成缺陷误判。为此基于真型开关柜搭建了缺陷模拟试验装置,利用该装置模拟开关柜中常见的针板放电、悬浮放电、沿面放电缺陷,比对超声波检测法(AE)、暂态地电压检测法(TEV)、特高频检测法(UHF)与脉冲电流法(PC),获取了放电典型图谱和带电检测信号-局放量关系,得到了不同缺陷下超声波检测和特高频检测灵敏度相当但大于暂态地电压检测灵敏度,为开展开关柜带电检测定量分析奠定了基础。 2019年07月15 00:00 2019年07期 235 241 1971494 范 敏<sup>1</sup>, 汪 佳<sup>2</sup>, 黄海波<sup>3</sup>, 毛文奇<sup>3</sup> 一种免拆卸校验的SF6气体密度继电器的研制 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201907035 阐述了现场对SF6电气设备的SF6气体密度继电器进行定期校验的必要性,并综合分析了SF6气体密度继电器现场校验中存在的问题。为了解决许多场所因存在空间位置不够,不能加装校验装配接头的问题,提出并研制了不需要校验装配接头的免拆卸校验的SF6气体密度继电器,该继电器就可使电力检修人员不用拆卸密度继电器,就能对SF6气体密度继电器进行方便校验,为操作带来方便,大大提高工作效率,从而保证供电设备的正常运行。 2019年07月15 00:00 2019年07期 242 247 1540295 龙 军<sup>1</sup>, 罗立波<sup>2</sup>, 苏佳华<sup>3</sup>, 贾晓明<sup>4</sup>, 燕子飞<sup>5</sup>, 徐忠秋<sup>6</sup>,王恩林<sup>7</sup>, 金海勇<sup>7</sup> 一起GIS隔刀传动失效导致的绝缘故障及分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201907036 GIS隔离开关分合闸操作一般是通过安装在边相或者中间相上的操作机构带动相间连杆运动来实现的,相间传动机构一旦发生异常,会影响到其它相隔离开关本体的分合闸操作,甚至引起GIS的绝缘故障。笔者结合一起GIS隔离开关因传动机构失效引起GIS绝缘故障的案例,分析故障的根本原因,并提出了解决措施,提高了该GIS及电网的安全运行水平,具有良好的应用价值。 2019年07月15 00:00 2019年07期 248 252 1733628 程志万<sup>1</sup>, 杨明昆<sup>1</sup>, 马宏明<sup>1</sup>, 何 顺<sup>1</sup>, 郑 欣<sup>1</sup>, 肖成健<sup>2</sup>, 贺永建<sup>2</sup>