摘要：随着智能电网和能源互联网的发展,大规模实时电压/电场监测成为电力系统的迫切需求,这依赖于先进传感器件的大规模布置。电场测量在电力系统中具有重要意义。一方面,基于电场测量的电压反演可以实现高电压的非接触式测量,替代传统高压互感器,从而减少测量设备绝缘成本和安装难度;另一方面,电场测量还可以被应用于设备故障诊断、雷电预警、电磁环境测量等应用场景。传统的电场测量设备,如场磨等,往往体积大、成本高,无法大规模灵活布置。本文提出了一种静电力驱动的压阻式微型电场传感器。传感器被设计为四悬臂结构,悬臂在静电力的驱动下产生位移和应变,通过压阻材料转化为可测信号。所提出的传感器具有尺寸小、成本低、功耗低、易于批量生产的优点。同时,该传感器该具有高信噪比、高分辨率及宽电场测量范围。实验结果表明,所提出的传感器具有1.1~1100.0kV·m^(-1)的线性测量范围、112 V·m^(-1)·Hz^(-1/2)的交流电场分辨率以及496 Hz的截止频率。这一微型电场传感器将在智能电网及能源互联网中具有广泛的应用价值。

摘要：为了减小大规模风电并网对电力系统带来的不利影响,有必要对并网运行风电场的有功功率控制策略进行研究。文中设计了一种风电场有功功率控制策略,包含风电预测、发电计划制定、虚拟调节算法和风电机组控制4个部分。考虑到常规变桨控制方法中变桨机构的频繁动作将导致机械疲劳,提出了一种虚拟调节算法,在利用预测风速计算最佳变桨角度的基础上,采用分段桨距控制方法,提高变桨机构的效率。仿真研究证明了虚拟调节算法在实现风电场有功功率控制方面的可行性和有效性,具有一定的实用价值。

摘要：针对贵广二回直流输电系统可能引起整流站附近汽轮发电机组次同步振荡的问题,采用机组作用系数法和时域仿真方法进行了分析。时域仿真采用NETOMAC程序,建立了适用于次同步振荡问题仿真的详细模型。通过对不同运行方式的分析,得出了在整流站与外部交流系统弱联系以及孤岛方式下会发生次同步振荡不稳定问题的结果,提出了必须设计直流输电附加的次同步振荡阻尼控制器的结论。

摘要：随着输电电压等级的提高,现有的避雷针保护范围计算方法逐渐显现出局限性,在对避雷针(线)保护理论分析的基础上,结合电气几何模型和先导传播模型,提出一种新型特高压换流站(变电站)的直击雷防护设计方法,该方法结合特高压换流站(变电站)内的设备避雷器设置情况,计算出设备所能承受的最大雷击电流,同时计及各个设备的高度和运行电压,并据此分别计算避雷针和被保护设备的击距。采用该方法对换流站进行直击雷防护设计,既能防护大的雷电流绕击到设备上,也能确保发生小雷电流绕击过电压在设备绝缘承受范围之内。同时,该方法可以降低避雷针的平均高度,减小避雷针的雷击率,有利于防护雷电造成的特高压换流站(变电站)的电磁干扰。

摘要：近年来,我国楚穗、复奉、天广、高肇、兴安等多条高压直流输电线路瓷绝缘子出现铁帽电解腐蚀现象。针对国内研究人员提出安装锌环抑制铁帽电解腐蚀的构思,本文通过铁帽电解腐蚀模拟试验对所提出马蹄形锌环的保护有效性进行了验证。从锌环尺寸对抑制效果的影响角度进行了试验研究,并从铁帽外径尺寸、兜水特性等方面解释了相同尺寸马蹄形锌环对不同吨位绝缘子铁帽电解腐蚀抑制效果不同的原因。试验结果表明,马蹄形锌环能够有效抑制运行瓷绝缘子铁帽的电解腐蚀,并且相同尺寸的马蹄形锌环对帽径尺寸较大绝缘子的保护效果优于帽径尺寸较小的绝缘子。本文根据铁帽缝隙结构和模拟试验结果,对马蹄形锌环的结构尺寸进行了优化设计,并给出了其运行寿命。

摘要：针对模块化多电平换流器(MMC)直流电压等级可能会与交流侧电网电压等级不匹配的问题,提出了一种桥臂级联子模块数量的优化设计方法。通过该方法,可以在换流器直流侧电压和交流侧电压不匹配时直接将换流器接入较低电压等级的交流电网,减少桥臂所需的子模块级联数目,同时避免使用交流变压器,以降低换流站成本和占地。通过设计实例说明了所述方法所带来的优势,并通过PSCAD/EMTDC仿真验证了采用所提出优化设计方法时的MMC在调制方法和电压平衡控制策略上的可行性。

摘要：近年来,中国多条高压直流输电线路瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象。结合现场腐蚀情况,对铁帽腐蚀的机制及危害进行了深入的理论分析和试验研究。从概率统计学角度进行考虑,结合铁帽电解腐蚀模拟试验结果、现场腐蚀绝缘子年均腐蚀电荷量的测量结果以及不同类型绝缘子的铁帽结构尺寸,对3种典型铁帽结构直流瓷和玻璃绝缘子自带锌环的结构尺寸进行了优化设计,并采用Auto CAD软件计算了不同结构、不同吨位绝缘子锌环的尺寸及质量。研究结果表明:直流瓷和玻璃绝缘子铁帽电解腐蚀的主要危害是加速绝缘件表面积污,降低绝缘子的污闪电压,在铁帽帽檐安装保护锌环能够解决其电解腐蚀问题。模拟试验结果证明了所述锌环设计方案的有效性和可行性。

摘要：针对实际直流输电线路垂直断面地势起伏而传统无线电干扰计算方法只适于断面平坦地势的问题,基于遗传算法和信赖域正则化法分别优化计算直流输电线路电场模拟电荷空间位置和电荷量,提出复杂导线垂直断面地势下直流输电线路无线电干扰分析方法,并将该方法应用于云广特高压直流线路垂直断面的无线电干扰分布计算,通过仿真计算值与测量值的误差分析表明,该方法具有较好的收敛性和计算精度。对直流输电线路设计、改造和环境评估具有工程应用价值。

摘要：为了给输电线路在线监测装置提供安全可靠的电源供给,提出了一种利用变压器阻抗变换特性和平板电容边缘效应在交流输电线路杆塔侧采集空间电场能的方法。理论分析了杆塔侧电场能采集的电路模型,根据平板电容边缘效应设计了栅状采集器,并实验验证了所述模型以及栅状采集器的采集效果。结果表明:电场发生器外施电压AC50 k V,采集器与电极之间寄生电容为43 p F时,在300?的负载电阻上测得功率为257 m W。实际的架空输电线路工作电压更高,通过进一步优化电容采集器结构,完全可以实现更高的功率输出并最终为安装于杆塔上的在线监测装置供电。

摘要：采用链式电弧模型,分析并联间隙装置之间产生的电弧所受到的磁场力、空气阻力和热浮力,获得了电弧运动速度控制方程,建立考虑热浮力作用的架空线路并联间隙电弧运动模型,并以110 kV架空输电线路并联间隙电弧进行仿真计算,与实验结果相比较。结果表明:所建电弧运动模型能有效计及热浮力对电弧运动的影响,电弧运动计算时间和实测时间基本相符;仿真发现,由于热浮力使电弧竖直向上运动,在间隙上电极会偶尔发生上弧根和电极短路而引起弧根跳跃,这能合理解释试验过程中观察到的弧根不规则跳跃现象。另外,还分析了电流大小、电极形式对电弧运动过程的影响,仿真表明:电弧运动到电极末端的时间随着电流的增大呈指数衰减;流畅的结构设计有利于电弧的疏导和转移。