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关键词： 柔性调压装置   有载调压   电力电子变换器   电压无级调节   无功补偿   电力电子变压器  

摘要： 随着可再生能源和电力电子设备在电网中占比不断升高,电压波动也越来越频繁。针对现有配电网调节电压和无功补偿需求,文中设计了一种集成传统变压器和电力电子变换装置的新型柔性有载调压变压器,可同时具备电压调节和无功补偿能力。首先,分析电力电子变换器串联侧和并联侧电压调节、无功补偿原理。然后,考虑有载调压分接开关动作,分别提出基于最小电压幅值和最小有功损耗的串并联电压无功协调控制策略,实现电压连续调节,同时提供最大范围的无功功率。最后,通过仿真和实验验证有载调压变压器的结构合理性和电压无功协调控制策略的正确性。使用柔性有载调压变压器电压无功协调控制策略可实现多种目标下的电压无级调节和无功功率补偿。

关键词： 压电陶瓷作动器   非线性迟滞   高斯过程回归   滤波器   内模控制  

摘要： 压电陶瓷作动器的非线性迟滞特性严重影响其输入、输出结果。提出了基于高斯过程回归的内模控制方法。首先使用高斯过程回归方法建立压电陶瓷作动器的迟滞模型,然后推导出高斯过程回归的系统逆模型,引入滤波器参数,设计了一种内模控制器对压电陶瓷作动器进行实时有效的跟踪。最后,搭建了压电陶瓷作动器的实验平台,验证了高斯过程回归模型和内模控制方法的可行性。跟踪控制实验结果表明,对于10、60、80 Hz单一频率信号的跟踪相对误差均在10%以下,证明了内模控制方法的有效性。

关键词： 变压器绝缘   变压器运行   局部过热   绝缘老化   供电系统   铜损   冷却风机   冷却措施  

摘要： 1现场情况变压器是供电系统的核心设备,其运行状况与电网的安全运行密切相关。由于铜损、铁损的存在,变压器运行中会产生热消耗,当热量积累到一定程度时,会使变压器本体局部过热,如不及时采取冷却措施,将会加速绝缘老化,直接影响到变压器绝缘材料的寿命,甚至引发事故。因此,变压器需要进行散热处理。

关键词： GIS   电磁式电压互感器   交流耐压   串联谐振   感应耐压  

摘要： 气体绝缘金属封闭开关(gas-insulated switchgear,GIS)电磁式电压互感器作为气体绝缘金属封闭开关设备的核心部件,在电力系统中发挥着电压测量、保护计量等功能。现场交流耐压试验作为考验设备内部绝缘的最主要手段,可以有效检测GIS电磁式电压互感器的绝缘性能,避免设备因安装、运输等过程引入的绝缘缺陷。由于电磁式电压互感器本身布置型式及磁饱和的特殊性,受试验条件限制现场交流耐压试验往往无法按额定绝缘水平进行考核。本文从设备结构及布置型式出发,分析GIS电磁式电压互感器连同主回路进行交流耐压试验的可行性,提出现场交流耐压试验方法,并在363 kV GIS电磁式电压互感器交流耐压试验场景实际应用,验证了方法的有效性,为规范GIS设备电磁式电压互感器现场交流耐压试验提供依据。

关键词： 最大功率点跟踪   旗鱼优化算法   扰动观察法   混合控制  

摘要： 针对传统的最大功率点跟踪MPPT(maximum power point tracking)方法在部分遮阴条件下陷入局部最优而失效,且常见的智能优化算法往往存在收敛精度差、收敛速度慢、系统稳定性不高等问题,提出1种基于旗鱼优化SFO(sailfish optimization)算法与扰动观察P&O(perturbation and observation)法混合控制的光伏系统最大功率跟踪策略。SFO算法同时使用旗鱼(捕食者)和沙丁鱼(猎物)2个种群,可保证粒子在全局空间探索。所提混合算法先利用SFO算法快速跟踪到最大功率点附近,再利用小步长P&O法对最大功率点进行精细搜索,最后利用分段步长的方法同时兼顾MPPT搜索速度和搜索精度的要求。仿真结果表明,所提混合控制策略有效提升了控制系统的响应速度及跟踪精度,提升了系统的稳定性。

关键词： 隔离开关   机械故障   输出功率   电机功率损耗  

摘要： 高压隔离开关在变电站中用量较多,其运行状态对电网安全稳定运行影响较大,但由于高压隔离开关长期暴露于户外环境,容易出现各种机械缺陷。文中提出一种基于电机输出功率的隔离开关机械故障检测技术,通过检测隔离开关动作过程中电机的电压与电流,获得电机输入功率,进一步减去在电机内部传递过程中的功率损耗,得到电机输出功率,可以有效避免电机功率损耗对测试结果的影响。针对电力系统中常用4种110 kV及以上电压等级的隔离开关典型波形进行分析,明确各段波形波峰波谷的位置及对应机械状态,为后续机械故障诊断提供指导,并经现场测试验证了其有效性。

关键词： 电力变压器   机械自动化   线圈制造  

摘要： 本研究针对电力变压器线圈精密制造中的精度不足、效率低、成本高等问题,探讨了机械自动化技术的应用策略。通过引入高精度自动化设备、优化生产流程与资源配置,以及建立全面的设备维护和技术支持体系,有效提升了线圈制造的精确性和一致性。自动化流水线和智能搬运设备缩短了工序间的等待时间,提高了生产效率,实时监控系统降低了能耗与损耗成本。

关键词： 变压器   模态   响应谱   振型   应力   位移  

摘要： 变压器在电力传输中的作用非常重要,如果电力变压器在地震时损坏,将会导致整个电力系统瘫痪,所以变压器的抗震性能是变压器设计中的一个关键指标。本文作者以750kV大容量油浸式变压器为例,基于IEEE-693抗震标准,建立了变压器的抗震仿真三维模型,在Ansys Workbench平台上进行模态和地震的响应谱分析,最终得到了变压器的振型和在地震作用下的应力分布和位移,其结果为变压器的外形结构设计(如油箱,储油柜支撑,散热器支撑,升高座,套管)提供了数值支撑,为进一步的结构优化提供了参考依据。

关键词： 爬坡事件   识别方法   旋转门算法   风电场  

摘要： 风速的爬坡事件是风速在短时间内大幅度增加或减少,风电场功率同时发生大幅度改变,影响到电网安全运行,甚至引发电网局部频率降低、电压崩溃等事故。选取风电场内风机和气象铁塔的同期数据,通过旋转门算法(SDA)识别爬坡事件,分析爬坡事件的持续时间、爬坡幅度和变化速率,讨论山地地形对爬坡事件的影响。基于SDA设计了风速和功率的爬坡事件识别算法,算法参数取值为时间阈值4 h、风速阈值6 m·s^(-1)、功率阈值1000 kW,算法的识别效果较好,可有效识别爬坡事件。针对不同风机的爬坡事件识别,建议采用额定风速与切入风速差值的2/3数值作为风速阈值参数,采用额定功率的2/3数值作为功率阈值参数。山地地形对爬坡事件的影响较为显著,爬坡事件与风机处海拔高度、平均风速较为相关,不同地形下风机的爬坡事件的时间比例分布在6.5%~9.8%,平均值为7.8%。

关键词： 气体击穿   介质表面   高功率微波   粒子-蒙特卡罗碰撞模型   宏粒子合并方法  

摘要： 在高功率微波介质窗外表面周围,气体击穿是限制功率容量提升的主要因素之一,因此进行相应的模拟研究具有重要的意义.本文通过粒子-蒙特卡罗碰撞模型对介质窗气体侧击穿特性进行了模拟研究.将宏粒子合并方法引入该模型,大大减少了跟踪的宏粒子数量,以至于能够对整个击穿过程进行模拟与分析.结果表明,在宏粒子权重为变量下,击穿的时空演化特性与宏粒子权重为常数下的结果符合得很好.由于次级电子发射产额远小于1,所以气体电离是介质窗气体侧击穿的主导机理.电子电离和扩散导致等离子体的密度和厚度随着时间显著增加.电子密度的峰值未出现在介质表面处而是在距离介质表面100—150μm的位置.这是因为大量的电子沉积在介质表面上,伴随产生的自组织法向电场驱使电子远离介质表面.由于本文关注的背景气体压强高于最大电离率对应的临界压强(约为1.33×10^(3)Pa),所以电离率随着压强的增加而单调减小,并导致击穿发展得更加缓慢.通过比较击穿时间的模拟值与实验数据,证实了粒子-蒙特卡罗碰撞模型的准确性.