摘要：由于目前缺乏对电缆接头早期故障演变过程的研究,为此根据实际运行场景设计了潮湿环境下的电缆接头早期故障模拟试验,得到不同放电次数下的电缆接头早期故障电流变化规律、绝缘损伤、气隙内积水位移等特征,分析早期故障演变过程,并根据故障时的电极构成特征将早期故障分为第1、第2阶段,提出了早期故障2个阶段各自的特征。在此基础上建立了电弧位置固定时的早期故障仿真模型,仿真分析了电弧温度的变化、固体绝缘部分的高温区域形成以及电弧区域的热量散失等现象。综合试验与仿真结果认为,移动位置电弧与重燃电弧共同构成早期故障的第1阶段。当电弧位置临近接头接地点,早期故障将进入第2阶段。当闪络痕迹贯穿绝缘表面时,将形成永久性故障。该研究结果为早期故障特征识别与监测提供了理论支撑。

摘要：高压有载分接开关油室金属微粒放电引发的缺陷超一半以上严重影响长期运行可靠性。研究了有载分接开关断开过程中绝缘油中金属颗粒的运动规律及其对绝缘油介电性能的影响,可为有载分接开关绝缘状态诊断和油隙绝缘裕度设计提供理论基础。首先分别给出了流体场、金属颗粒动力学以及电场的理论分析,并阐述了三者的耦合关系;同时建立有载分接开关触头二维简化仿真模型,得到了流体场中涡流的分布、金属颗粒的运动规律以及带电金属颗粒的运动轨迹;仿真结果表明开关运动过程中,开关间隙中心处颗粒浓度最高,且会形成“小桥”。通过混合物的介电常数和电导率模型计算了金属颗粒浓度分布变化对绝缘油介电性能的影响,提出了按浓度分区计算再并联的方法,提高了介电参数计算的准确性。

摘要：在气体绝缘开关设备(GIS)的光学局部放电检测中,光学传感器是检测系统的核心部件。该文针对导光柱光学局部放电传感器的设计开展了仿真和实验研究。首先,基于TracePro仿真软件,对导光柱的前置微结构和长度进行设计,提出了一种用于GIS局部放电检测的导光柱光学传感器。随后,搭建GIS光学局部放电实验平台,研究了不同前置微结构和长度的导光柱的实际检测效果。仿真与实验结果均表明:前置微结构为凹锥,长度与罐体内壁平齐的导光柱传感效果较好。仿真与实验结果一致,证明了设计的可行性和仿真模型的正确性。最后,在该仿真模型中设置了多个探测面和探测点,观察并分析了各探测面的总光辐射度分布图和各探测点的光辐射度值。不同探测点接收的光辐射度值与部件遮挡以及直射光强弱有关。以放电源y-115为例,P1探测面上的光斑集中在150°~210°附近,P2探测面上的最优探测点主要位于在30°和330°附近。研究成果将为GIS光学局部放电传感器的研制提供参考依据。

摘要：基于声传感器阵列的变电站设备异常声源定位技术的性能不仅与处理算法有关,还取决于传感器的阵列模型,用增加传感器数目的方法提高估计性能的同时往往会导致成本的增加。为此提出了一种基于均匀平面阵的非冗余四阶累积量阵列虚拟扩展方法,该方法可以在不改变硬件设计的情况下提高阵列的性能。与低阶累积量相比,高阶累积量通过阵列的虚拟扩展增加了传感器数量,提高了定位估计性能和可分辨信源数目。此外,由于高阶累积量只包含非高斯分量的信息,因此扩展后的阵列具有更好的抗高斯噪声性能。为此还通过对累积量矩阵的去冗余降维处理,降低算法复杂度,提升定位方法的实时性能。仿真和现场测试结果表明,该方法可以实现比真实传感器阵元数目多的声源信号的定位估计,在低信噪比时定位精度得到明显提升,提高了定位方法的分辨率,且可有效减少算法的运算量。

摘要：随着电力数据信息网络的发展,为了提高控制系统的灵活性和可靠性,二级电压实时控制系统的控制信息和数据可以逐步发展到在基于TCP/IP的标准数据网络上传输。基于网络传输的闭环控制系统设计必须考虑信息传输延迟的影响。根据二级电压控制的基本原理,建立了考虑网络传输延迟的二级电压控制模型,设计了基于多步预测和延迟补偿的二级电压控制器,以保证控制系统在网络环境下具有良好的控制性能和稳定性。以新英格兰39节点系统为例进行数字仿真,验证了这种基于网络通信的新型二级电压控制器的性能和效果。

摘要：设计了一套应用于1．5 kV直流电缆的绝缘在线监测系统,详细阐述了其工作原理、硬件组成及软件设计方案。该系统通过监测直流电缆局部放电和泄漏电流,来综合评估直流电缆绝缘状况。现场运行结果表明,该系统稳定、可靠,能够准确评估直流电缆绝缘状况。

摘要：集成门极换向晶闸管(IGCT)因具有开关速度快、损耗低、容量大、导通管压降低等优越性能而正逐渐广泛地应用于中压大功率领域,但国内外仿真软件中尚无IGCT的器件仿真模型。为此根据IGCT的结构特点、工作原理、额定参数以及外总电学特性,应用两个Hu-Ki模型并联的优化模型及ORCAD建立了IGCT的原理性电学模型,给出了模型的电路图及元件参数,并应用该模型进行了IGCT的动态特性仿真与分析,给出了开通、关断电压和电流波形,关断功率脉冲波形,门极关断电压和电流波形。仿真结果显示仿真的IGCT器件关断时间2μs,关断能量约0.1J,关断时门极反向电流峰值25A,表现出明显的反向抽取作用,与实测波形保持了很好的一致性。该模型意义明确、描述准确、结构简单、仿真速度较快,且有一定的通用性,可用于IGCT器件与简单系统的仿真研究,为IGCT的选择应用、器件匹配与保护电路的设计提供研究手段与设计参考。

摘要：基于无线传感网络的基本原理,将新型ZigBee无线自组网通信平台应用于输电线路跳线接头温度在线监测系统。介绍了系统的软硬件平台架构,说明了基于ZigBee技术的接头温度监测节点集群组网的方案和算法,设计了实现可靠、节能及高效的数据传输方法。应用结果表明,ZigBee技术具有自组织性、动态拓扑、网络容量大、以数据为中心等特点,在电气设备在线监测中具有独特的应用优势。

摘要：以基于多Agent的二级电压控制系统的基本原理为基础,提出了基于多Agent的二级电压控制系统的实现方案。根据Agent理论模型和电力系统二级电压控制的要求,设计了控制系统中电压控制Agent的各模块并提出了多个控制Agent之间通信、协调和协作的具体实现方法,分析了控制系统在电力系统正常情况下和紧急情况下的运行性能和特点。最后用经典的新英格兰系统进行了数字仿真,仿真结果表明了文中所提设计方案的有效性。

摘要：针对高压电气设备电场逆问题的快速求解,将缩减基技术和有限元法有效结合,提出了一种用于快速求解电气设备电场逆问题的新方法,即缩减基有限元方法(reduced basis finite element method,RBFEM),分析了RBFEM的基本原理,并以气体绝缘开关设备(gas insulated switchgear,GIS)灭弧室的触头优化为例,详细介绍了基于RBFEM的快速优化算法的实现过程,包括建立数学模型、目标函数和设计变量的选定、给出优化策略、样本参数采样策略的选择、子域的分解以及样本参数N值的取值等关键问题。并对优化后的灭弧室触头形状利用ANSYS求解计算,得到的计算结果与RBFEM求得的计算结果相比误差为1.3%,可知RBFEM算法是有效的。