摘要：针对1 100 kV交流特高压电压等级油–气套管的研制尚属首次,需解决套管主绝缘芯体材料研制、芯体主绝缘设计及优化、套管大电流导体载流结构设计等关键技术。该研究侧重于1 100 kV特高压油–气套管主绝缘结构优化设计分析计算,确保在高电压作用下电场分布合理,且承载大电流而不存在局部过热区域。基于此,建立了特高压油–气套管三维有限元工装配件仿真计算模型,优化设计了套管芯体主绝缘结构使其轴向场强约为0.715 kV/mm,径向场强最大值为4.25 kV/mm,均能满足控制要求。合理设计了套管中心载流结构及两端部均压装置的拓扑结构,且中心载流导体涡流损耗修正系数为1.822。依据优化设计结构研制了油–气套管样机及配套工装结构,顺利通过各项型式试验。该结构设计兼顾变压器出线结构与高压组合电器GIS电气连接配套工装的加工安装,模拟特高压油–气套管全电压、全电流实验布置环境且可对其进行长时性能评估试验,具有良好的工程应用指导价值。

摘要：配电网特别是其末端电网弱电网特性明显,具有较大的线路阻抗并且电网电压畸变较为严重。当电网阻抗大范围变化时,为了提高并网逆变器的鲁棒稳定性,往往会牺牲对电网电压畸变的抑制能力,导致并网电流质量下降。针对这一问题,首先建立了弱电网下并网逆变器的鲁棒模型,分析了电网阻抗及电网电压畸变对并网逆变器稳定性及并网电流质量的影响机理。在此基础上,提出了一种自适应鲁棒H∞控制方案,该方案无需对电网阻抗进行在线测量,控制参数不随电网阻抗的变化而变化,实现了系统在电网阻抗大范围变化时的鲁棒稳定性,并且对电网电压畸变具有最优的抑制作用,提高了并网电流质量。然后介绍了各参考量的计算方法,以及控制参数的设计方法。最后通过实验验证了理论分析和所提控制方法的正确性和有效性。

摘要：介绍了一种稳健的光反馈锁相方法,通过结合腔透射信号的强度和形状来识别相位偏差,使得整个2π周期中任意位置的相位都可以生成合适的误差信号。避免了传统光反馈锁相方法在进行相位调整时仅能处理微小相位偏差的不足。模拟在不同反馈相位下透射信号的强度和形状,理论分析全相位可调光反馈锁频方法的可行性,提出了反馈相位调节思路。基于该方法设计并搭建了光学反馈拉曼光谱气体检测平台,实验验证了在模拟干扰(快速气流冲击)的环境条件下,所提出的光反馈锁相方法具有更高的稳定性和更强的恢复能力,并对空气中的O_(2)、N_(2)以及CO_(2)标准浓度气体进行了拉曼光谱检测,检测限分别为4.8 Pa(48.83μL/L)、5.8 Pa(57.43μL/L)和4.4μL/L。

摘要：以大型光伏电站为主要研究对象,针对性地研究其汇集系统.通过分析多种现有光伏电站换流器接线方式的优缺点,提出一种新型的大型光伏电站直流升压汇集系统拓扑;建立基于模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)技术的高变比DC/DC换流器和DC/AC换流器拓扑,并对大型光伏直流升压汇集接入系统进行建模及数字仿真;基于系统直流侧故障的原理和模型短路故障状态,比较、分析仿真结果,总结出故障特性.研究成果可为直流升压汇集系统新型设计及基于MMC的多类型换流器控制提供参考与借鉴.

摘要：为改变断路器的单一分闸特性,基于微处理器设计了断路器分闸速度模糊控制器。研究了配永磁操动机构的断路器系统电气参数与储能电容器电容量的模糊关系,形成了对断路器分闸速度的模糊控制规则,并对控制器的软硬件进行了详细设计。该控制器使用多个储能电容器进行断路器分闸操作,能够实现不同开断条件下的分闸控制。

摘要：±800kV特高压直流穿墙套管是我国±800kV特高压直流输电工程中的重要设备,亟需应用有限元数值计算技术对其关键部位进行三维电场模拟分析,确定传统结构设计的合理性并提供优化方案。为此在环氧浸纸电容式和金属屏蔽式2种技术路线下,分别讨论了特高压直流穿墙套管的结构特点和绝缘性能。应用有限元法仿真计算了金属屏蔽结构下穿墙套管的三维电场分布,重点分析了穿墙套管金属屏蔽表面及其相关附件电场分布特点,进一步对套管中间连接结构及支撑绝缘子的实际尺寸进行三维实体模型电场分析,并优化支撑绝缘子结构型式和尺寸。计算结果表明:对于金属屏蔽式芯体结构,高场强区域集中在金属屏蔽翻边位置及外部均压环表面,双层金属屏蔽芯体结构下穿墙套管复合绝缘子沿面电位及电场分布相对均匀,可实现套管紧凑型结构设计。该研究结果可为特高压穿墙套管的设计、研制及运行提供理论依据。

摘要：在微网的运行中,不同储能电池的特性和初始状态不一致,会降低电池组间的功率分配精度。针对这一问题,提出了一种基于并联储能单元荷电状态(SOC)和充放电效率的储能均衡控制策略,以均衡电池差异和减少系统有功损失。所提方法采用分布式控制方式,将各分布式储能单元的SOC和充放电效率作为控制输入量,实时调整其输出功率,在满足系统功率需求的同时实现功率均分及并联储能单元间SOC和效率差异均衡。在此基础上,基于各储能单元SOC设计了均衡影响因子,采用两段法优化并联储能单元间SOC的均衡效果。通过MATLAB/Simulink仿真分析了所提控制策略在分布式负载变化、系统电源故障切除及有无均衡影响因子动态变化情况下的SOC均衡效果,仿真结果验证了所提方法的有效性和"即插即用"特性。

摘要：直流输电电压等级的提高使之研制出相应的直流开断装置意义重大;而断路器操动机构的可靠性直接影响着其开断性能。笔者针对直流开断装置中断路器的操动机构展开研究,建立了一种基于电磁驱动、永磁弹簧保持的电磁斥力机构仿真模型,对其电磁-结构耦合过程和电磁-机械运动耦合过程进行了分析。仿真结果表明:当分闸电容的充电电压为4000 V时,电磁斥力机构的电磁斥力峰值约为128 kN,金属盘的平均速度能达到3.7 m/s。金属盘的应力峰值出现在靠近驱动轴一侧(内侧),并从内侧至外侧逐渐减小。进一步设计并研制了实验样机,并通过实验对仿真结果进行了验证,两者具有较好的一致性。

摘要：优化设计列车运行曲线并合理配置超级电容储能是解决城轨牵引供电系统能量损耗大、功率冲击显著的有效方案。列车运行曲线会直接决定列车的当前运行状态,一方面通过调整牵引电机的工作效率改变供电系统的整体能耗,一方面通过调节列车牵引过程与再生制动过程间的功率差优化储能容量配置。考虑到以上两方面因素的相互制约,本文提出了一种综合的城轨储能系统最优化容量配置方法,旨在兼顾列车节能运行和降低储能容量。首先,利用列车运行的数学模型建立考虑牵引电机工作效率变化的列车能耗函数。然后,考虑多车运行时的能量交互确定列车牵引与再生制动间的功率差函数。进而,重新构建固定时分下考虑系统综合能耗与储能容量的复合经济指标的目标函数。最后,采用遗传算法和粒子群算法相结合的优化算法,得到列车的最优运行曲线。算例分析表明,基于本文优化方法得到的列车运行曲线能够在节能的同时大幅降低超级电容的配置容量。

摘要：直流稳态和极性反转是换流变压器出线装置两种典型的运行状态,且环氧浸纸、变压器油、油浸纸板等介质的电性能参数具有较强的场变、温变非线性。温度梯度条件下,其电性能参数的改变将影响复合绝缘的直流稳态和极性反转电场。基于此,为较准确模拟复合绝缘结构在考虑温度分布条件下的直流稳态场和极性反转瞬态场,建立了换流变出线装置复合绝缘结构全模型,应用RBF神经网络与NSGA-Ⅱ混合算法对换流变出线装置进行了结构优化,对优化后的出线装置在工频电压、极性反转电压下进行了电场校核计算。结果表明温度梯度条件下较等温条件下的场强过冲现象更加显著,套管尾部、直型屏障的场强过冲系数分别达到65%、45%。以上研究成果可为换流变压器出线结构的设计提供参考。