摘要：柔性低频交流输电是输送20 Hz的全新交流输电技术,可有效提升输送的容量、距离及效率,解决海上风电远距离输送、电网安全互联等难题。由于其频率较低,断路器切除短路故障时存在燃弧时间长、能量大等问题,需要结合选相分闸的技术方案。220 kV及以上电压等级的快速断路器常采用双重化继保装置,采用双脱扣方式,其动作时间与单脱扣存在一定的时间差,影响选相分闸的准确性。针对上述问题,该文设计了一种带去磁线圈的双冗余斥力机构,对斥力机构的磁场、机械特性及动作时间差开展了研究。基于磁场的耦合关系提出了采用去磁线圈减小动作时间差的方法,并设计了双冗余斥力机构;建立其数学模型,推导了去磁线圈与斥力线圈间的磁场耦合关系;分析了电容电压、电容容量及去磁线圈匝数等参数对动作时间差的多因素耦合影响规律,获得了最佳设计参数。仿真结果表明,去磁线圈的设计能够有效地减小快速断路器动作时间差。进行了样机制作,实验验证了其可行性,为提升快速断路器选相分闸准确性提供保障。

摘要：为了进一步提高对硬件木马的识别水平,利用遗传算法的全局搜索能力,提出基于遗传算法的少态节点活性提升方法,以少态节点的翻转次数代表活性,寻找能提升少态节点活性的测试向量集.在测试向量激励下,将被测电路中少态节点的翻转次数作为适应度,在整个测试向量空间内进行选择、交叉和变异操作,并比较父代与子代适应度,保留适应度较大的向量集,最终达到迭代终止条件,生成优化的测试向量集.以ISCAS'85基准电路c3540为研究对象进行仿真验证,实验结果表明,在算法运行前,以1000个向量为输入时,电路所有非少态节点的翻转次数之和为155158,少态节点的翻转次数之和为117;在算法运行后,以1000个向量为输入时,电路所有非少态节点的翻转次数之和为157146,少态节点的翻转次数之和为882.遗传算法生成的测试向量组将少态节点的翻转率提高了7.54倍,并将相对翻转率提升了7.44倍.

摘要：倒T型布置方式能有效提高绝缘子串在污秽覆冰条件下的闪络电压,降低跳闸事故率,但对其在直流电压下的冰闪特性却缺乏研究。该文在人工气候室内模拟自然覆冰环境,以LXP−70绝缘子为试验对象,以110kV电压等级绝缘子串长为基准,开展倒T型布置绝缘子串的直流冰闪试验,得到不同覆冰度和污秽度下不同配置形式倒T型绝缘子串的直流冰闪特性。试验结果表明,与普通悬式绝缘子串相比,倒T型布置的绝缘子串的直流冰闪电压提高了5.40%~12.54%;倒T型绝缘子串的直流冰闪电压与等值冰厚及覆冰水电导率均呈负幂函数关系;倒T型绝缘子串的配置方式对其直流冰闪电压有着显著的影响。此外,该文得出不同污冰参数(ISP)下不同配置形式倒T型绝缘子串直流冰闪电压相对于普通悬垂串的提高比例,并通过临界泄漏电流分析了倒T型布置可以提高绝缘子串直流冰闪电压的原因。该文结论为不同污秽、覆冰地区输电线路设计提供了参考。

摘要：复合电气设备的力学性能优于陶瓷电气设备,在变电站、换流站具有广阔的应用前景。为研究±800kV复合绝缘子设备的地震响应,进一步发挥其抗震潜能,提高设备的抗震水平,以±800 kV换流站复合材料支柱绝缘子连接回路为研究对象,运用结构动力学理论分析手段,通过建立两自由度互连电气设备理论模型和动力学方程,研究地震作用下复合材料电气设备间的地震反应规律,分析连接导线刚度和设备刚度对互连设备抗震性能的影响。结果表明:随着连接导线刚度的增大,高频设备的位移变化幅度略大于低频设备,导线刚度越大,两设备之间的地震反应差别越大;在电气功能允许的前提下,适当增加导线的冗余度有利于提高设备的抗震性能。互连回路中一个设备刚度增大后,将引起刚度不变的设备的地震响应增大,回路抗震设计时尽可能使频率接近的两设备互连,降低设备间的地震耦合效应。研究提出了针对复合材料电气设备连接回路抗震设计时设备间频率匹配及导线设计原则,可为设备的抗震设计提供参考。

摘要：为实现变压器局部放电的灵敏检测,避免漏检局部放电信号,基于光纤布拉格光栅(FBG)与法布里珀罗腔(Fabry-Perot cavity)传感原理提出了一种结合FBG-FP的变压器油中局部放电光纤全方向传感方法。介绍了FBG与FP腔的局部放电传感原理,局部放电产生的超声波会引起FBG反射光谱与FP腔干涉光谱的偏移,通过光谱边缘解调法进行光强解调可实现局放信号的检测。研制了局部放电光纤全方向传感器,通过3D打印技术制作了尺寸为25 mm×25 mm×25mm的长方体探头,探头中空结构用于插入单模光纤形成FP腔,四个侧面用于形成膜片式FBG传感结构,可接收不同方向的超声信号。基于变压器油中局部放电的频谱特性与液相环境中膜片的振动模型设计了超声传感膜片,选用镀有高反介质膜的康宁玻璃作为FP腔传感膜片,膜片半径为1.7 mm,厚度为0.165 mm,理论谐振频率为82 kHz;选用单晶硅作为FBG传感膜片,膜片半径为2.5 mm,厚度为0.1 mm,理论谐振频率为25.6 kHz。搭建了光纤局部放电传感系统并进行了局部放电光纤全方向传感器性能测试。通过断铅实验测得变压器油中传感器FBG传感膜片实际谐振频率约为23 kHz,FP腔传感膜片实际谐振频率为71.4 kHz。将光纤全方向传感器与压电传感器(PZT)对同一局部放电信号进行对比检测,光纤全方向传感器FBG传感部分可检测到83.8 pC的金属尖端放电,FP腔传感部分可检测到27.1 pC的金属尖端放电,其局部放电检测灵敏度高于PZT。测试了传感器的方向响应,普通的FP传感器高灵敏检测范围有限,存在检测盲区,所研制的光纤全方向传感器FP腔传感部分与FBG传感部分高灵敏检测范围互补,可实现局部放电全方向灵敏检测,具有良好的方向响应性能。

摘要：安全约束经济调度在省级电网调度控制中应用较为成熟。为实现大范围内资源优化配置,有必要研究互联电网安全约束经济调度技术。针对在实际生产运行中遇到的困难,提炼了优化目标设计、系统平衡、联络线调整、基础数据整合五个关键问题,并对每个问题给出多种解决策略。建立了基于策略组合的互联电网安全约束经济调度场景构建方法,分析了不同场景的适应性及对应模型特点。最后通过实际电网算例验证了策略组合的合理性和准确性。以实际需求为导向,构建不同的应用场景和经济调度模型,能提升互联电网安全约束经济调度技术的实用性和适应性。

摘要：直流电压是衡量直流电网功率平衡的重要指标。系统功率的较大扰动使直流电压严重偏离额定值,影响了直流电网的安全稳定运行。下垂控制可实现多点直流电压控制,是直流电网协调控制的重要手段。为了应对直流电网单个换流站故障退出运行后造成的直流电压偏差超出其安全阈值,提出了基于增益系数优化的新型直流电网下垂控制策略。该控制策略考虑了直流电网中换流站容量限制,根据换流站整流和逆变的运行模式,分别给出不同的下垂控制器增益系数,对各个换流站进行优化功率分配,以此达到减小直流电压偏差量的目标。通过与传统下垂控制方法比较,突出了所提方法采用不同增益系数带来的优异性。并对两种方法进行PSCAD仿真验证,仿真结果表明所提方法在直流电网面对较大功率缺失和溢出情况下的直流电压调节效果优于传统方法。

摘要：针对高比例风电电力系统频率/电压稳定性问题,介绍了虚拟同步控制的理论基础,对比分析了双馈风电机组与传统同步机数学模型。基于模型相似性推导了风电机组虚拟同步发电机的内电势、功角及功率传输方程,并揭示了其变化规律。研究了一种含阻尼环节的电流源型风电机组虚拟同步控制策略,并进行了虚拟同步控制外环和电流控制内环设计。在Matlab/Simulink中建立了双馈风电机组虚拟同步发电机仿真模型,实现了虚拟同步发电机惯量、阻尼、一次调频和无功调压特性的全过程模拟。仿真结果证实了理论分析的正确性与控制策略的有效性。

摘要：随着变频器和继电器等大量敏感负荷的应用,电压暂降问题愈发成为了配电网尤其是敏感负荷占比很高的现代工业配电网亟需解决的动态电能质量问题。为有效评估配电网中易引发电压暂降的薄弱环节与指导电压暂降补偿方案的设计,提出了考虑多个敏感负荷的配电网电压暂降脆弱区域的辨识方法。首先,通过引入母线暂降判定向量与线路暂降关联向量以及相应的判定准则,确定了目标配电网中临界点在各线路上的分布以及各临界点的位置。其次,基于获得的敏感负荷的电压暂降域,得到了考虑交叠效应的配电网电压暂降域层级模型,并由此定义了电压暂降影响度以实现对配电网内电压暂降脆弱区域的量化评估。最后,将所提方法应用于IEEE14母线系统电压暂降脆弱区域辨识,验证了所提方法的可行性与合理性。

摘要：针对模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)受电网背景谐波影响输出谐波电流的问题提出抑制策略。通过计算子模块能量波动函数得到MMC在背景谐波影响下的输出电压,进而分析了MMC网侧背景谐波电流产生的规律。利用交叉解耦复数滤波器设计了多通道信号分离器,实现了对MMC网侧谐波信号的分离提取。对所分离的各次谐波建立了MMC数学模型,并以此为基础设计了谐波电流抑制器;通过搭建双端HVDC输电模型对理论分析和抑制策略进行了仿真验证。仿真结果表明,MMC网侧输出背景谐波电流规律与理论分析吻合,所提出的抑制策略能有效降低MMC网侧电流中的背景谐波含量。