摘要：温度对局部放电(partial discharge,PD)的发展过程有着重要的影响,但温度对PD的引发机制目前尚不明确。针对温度变化对电缆附件界面缺陷处PD引发机制进行研究。首先,对电缆附件界面单元与缺陷位置进行设计与仿真,并对界面单元不同温度下气隙缺陷PD特征进行测量。然后,搭建含有半导电层突起缺陷的电缆电热老化平台,通过电流通断模拟冷热负荷对电缆运行温度的影响。对界面单元和缺陷附件的局部放电起始电压(partial discharge inception voltage,PDIV)和PD相位谱图(phase resolved partial discharge,PRPD)进行对比分析,结果表明:随着测试温度的升高,界面单元的PDIV从8.3 kV降至6.9 kV,局部放电量有大幅提升,PRPD图显示出明显的内部放电特征。真实电缆附件缺陷处PD则会在温度快速上升时出现短暂的活跃,此时局部放电量与局部放电数都会出现明显增加,温度稳定后PD逐渐被抑制。上述现象主要与温度变化导致的界面处空间电荷分布和界面材料热胀冷缩所带来的“呼吸效应”有关,研究结果表明:真实电缆附件在大温度梯度下进行局放测试可提高局放检出率,为解决传统测试对局放检出可靠性不足提供了理论依据。

摘要：针对风电低/高电压连锁脱网问题,建立了考虑电网电压骤降恢复阶段的暂态数学模型并对其动态特性进行了分析,详细剖析了该阶段对连锁脱网中高电压穿越过程的影响。电压骤降过程中将会产生定子磁链自由分量,而该分量是考虑电网电压骤降恢复阶段的关键因素。因此,以定子磁链自由分量为切入点,推导出了考虑该阶段的定、转子电流表达式,详细分析并量化了该阶段产生的定子磁链自由分量及不同的故障参数对高电压穿越过程的影响。最后,仿真验证表明了推导的定、转子电流表达式的合理性和暂态模型的正确性。

摘要：随着电网规模不断扩大,负荷增长明显,快速、准确地进行大规模病态潮流求解具有重要的实用价值。将连续牛顿法(CNM)应用于大规模电力系统病态潮流求解中,将潮流方程的求解过程等效为常微分方程组积分计算过程。为了加速该计算过程,针对中央处理器(CPU)+图形处理器(GPU)协同计算架构,设计了基于GPU的不平衡功率快速计算方法,进而优化CNM算法并行实现所需软硬件配置,形成高效的大规模病态潮流求解方法。通过多个大规模病态潮流算例验证了所提CPU+GPU协同潮流计算方法的正确性和实用性。

摘要：分析了城市中低压配网的接地拓扑结构,研究了10 kV配网中性点经小电阻接地后的380V侧接触电压隐患以及安全条件。针对单台区独立式和多台区互联式的台区接地方式,依据相关标准和典型设计分别建立场路模型,开展了台区单相接地故障时的接触电压安全性及影响因素仿真研究。结果表明:1)对于单台区独立式的台区接地方式,保护接地与工作接地的最小分开距离受接地电阻和重复接地影响;2)对于多台区互联式的台区接地方式,最小互联台数与台区间距离、重复接地密切相关。

摘要：为了在故障后辅助调度员准确定位故障元件,揭示故障发展过程,文中利用时序信息设计了一种基于时序贝叶斯知识库(TBKB)电网故障诊断方法的原型系统。该诊断方法利用元件故障与保护动作、保护动作与相应断路器跳闸等之间的因果关系与时序关系,建立电网故障诊断模型,通过时序约束一致性检查方法,检查保护、断路器动作的时序。针对信息缺失情况进行状态假设,形成假设状态组合。通过贝叶斯推理,判断故障元件、误动与拒动的保护与断路器。根据此原理设计的原型系统,包括数据获取、TBKB模型建立、故障诊断推理、分层因果图显示等模块,给出了TBKB诊断模型自动生成、诊断算法实现、分层因果图的构造与显示等关键技术的实现。该原型系统为电网故障诊断的工程应用提供了参考。

摘要：基于高海拔地区山地和平原两类地貌1.5年的实测脉动风风速数据,确定了两类地貌风剖面指数、湍流强度的均值和98%保证概率值,分析了高海拔风场特性参数对输电线路风压高度变化系数、杆塔风振系数和导地线风振系数的影响规律,高海拔地区风剖面指数不应高于A类场地风剖面指数0.12。确定了高海拔与标准B类地貌下杆塔和导地线风荷载的差异,通过结构受力分析得到了高海拔地区杆塔应力及分布特征,两类地貌风场下杆塔最大应力比较B类地貌均有所增加,且山地地貌风场更为不利,杆件最大应力比达到了1.14。研究结果可为高海拔地区输电线路的抗风设计和运行维护提供参考依据。

摘要：冲击电流为暂态电流波形,持续时间短且波形不可重复,测量误差影响因素众多难以评估。研制快响应精密冲击分流器,采用同轴管式结构,分析分流器的测量原理及尺寸设计。研究分流器的瞬态响应过程,将输出信号焊接至电阻体外侧,消除趋肤效应的影响。分流器的稳态电阻测量值为0.9697 mΩ,杂散电感为32 nH,测量额定电流时,电阻温升小于36℃。研制方波电流源测量分流器的动态特性,阶跃响应时间小于4 ns,并利用卷积积分的方法计算动态特性引起的峰值和时间参数测量误差。冲击电流波形8/20μs下,进行分流器线性度、稳定性等特性试验。研究冲击电流测量装置的不确定度评定方法,分析不确定度影响因素,峰值参数测量不确定度为0.4%(k=2),时间参数测量不确定度0.8%(k=2)。说明该测量装置可作为标准测量装置用于电流传感器的校准。

摘要：分析换相失败的机理,指出现有换相失败预防控制措施的局限性,提出一种基于整流侧触发角紧急控制的换相失败预防策略。该控制策略根据交流系统故障严重程度及系统的恢复情况确定整流侧触发角参考值,采用可变启动阈值调整控制系统检测交流故障的灵敏度;采用可变输出惯性时间常数确定控制器输出量的变化速度,从而达到既预防换相失败又兼顾交直流系统恢复速度的目的。以改进的CIGRE HVDC模型为例进行了仿真研究,仿真结果表明所提方法的优越性,并验证了可变启动阈值及可变输出惯性时间常数设计的合理性。此外,分析并仿真说明了整流侧到逆变侧的站间通信时延对控制系统作用效果的影响。

摘要：雷害风险的准确评估对10kV配电架空线路的防雷设计与改造工作具有重要意义。通过建立仿真模型,根据大量仿真数据提出了计及土壤电阻率的感应雷过电压幅值计算公式。在此基础上,建立了基于蒙特卡洛方法的10kV配电架空线路雷击跳闸率计算模型,研究了土壤电阻率对雷害风险的影响。结果表明:10kV线路的感应雷过电压幅值和雷击跳闸率随着土壤电阻率的升高而明显增大,各地区的防雷设计和改造方案需根据雷电活动情况和土壤电阻率进行具体设计。

摘要：快速、可靠的电力系统动态安全评估能够显著提高电力系统运行方式优化调整的效率。针对电力系统暂态稳定预想事故扫描需要完成大量仿真、过于耗时的问题,提出了基于图卷积网络的快速动态安全分析方法。该方法基于电力系统的潮流特征和拓扑特征构建电力系统潮流特征图。利用图卷积方法对电力系统运行状态进行特征挖掘与特征学习,将动态安全评估问题建模为图上节点分类问题。所得模型在读取电网拓扑与潮流运行状态后,仅须完成一次前向计算即可同时给出预想事故集中多个预想事故的稳定性预测结果,无须依赖仿真波形或量测数据,实现快速暂态稳定预想事故扫描。IEEE39节点系统算例测试表明,算法设计正确、高效、准确率高,能够显著提高暂态稳定预想事故扫描的效率,实现快速动态安全评估。