检索结果-南通市图书馆

作者：马京萍华北电力大学

学位级别：硕士

电磁式电流互感器(CT)是目前广泛应用于电力系统中重要的电气二次设备,能否安全可靠地传变一次电流对电气计量及继电保护装置都具有重要的影响。地磁感应电流(GIC)和运行于单极-大地回路方式的高压直流输电系统(HVDC)会使电力系统中的... 详细信息

电磁式电流互感器(CT)是目前广泛应用于电力系统中重要的电气二次设备,能否安全可靠地传变一次电流对电气计量及继电保护装置都具有重要的影响。地磁感应电流(GIC)和运行于单极-大地回路方式的高压直流输电系统(HVDC)会使电力系统中的电磁式电流互感器产生直流偏磁,导致铁心饱和、励磁电流畸变并产生大量谐波,可能引起系统中电气计量误差和继电保护装置误动,严重威胁电力系统的安全稳定运行。目前对磁暴侵害电力系统引起变压器直流偏磁的问题展开了一系列研究,而对电磁式电流互感器的直流偏磁及其谐波的研究还比较有限。因此,本文提出对电磁式电流互感器的GIC谐波响应特征的研究,对电力系统的安全稳定运行具有重要意义。本文分析了地磁感应电流作用下电流互感器直流偏磁的产生机理,研究了电流互感器GIC偏磁的等效电路及铁心磁化模型,采用了基于Jiles-Atherton原理的电流互感器的模型。其次,在PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件中,建立了交流系统中GIC作用下的电流互感器的直流偏磁的等效模型,并仿真分析了GIC对CT稳态和暂态传变特性的影响。通过改变GIC的大小和频率、电流互感器自身线圈的变比等影响因素,研究了励磁电流畸变和各次谐波分布水平。最后,分析了电磁式电流互感器的偏磁饱和对计量和保护设备可能造成的影响,提出电流互感器谐波的抑制措施。

关键词：地磁感应电流电磁式电流互感器谐波分析

大电网安全稳定控制策略的通用建模和动态校核

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大电网安全稳定控制策略的通用建模和动态校核

作者：李颖慧华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

安全稳定控制系统作为第二道防线,为确保我国超大规模交直流互联电网的稳定运行发挥了重要作用。安全稳定控制策略(以下简称安控策略)是安全稳定控制装置及系统的核心,对安控策略的正确性、合理性和适应性进行验算和校核,对于保证电力... 详细信息

安全稳定控制系统作为第二道防线,为确保我国超大规模交直流互联电网的稳定运行发挥了重要作用。安全稳定控制策略(以下简称安控策略)是安全稳定控制装置及系统的核心,对安控策略的正确性、合理性和适应性进行验算和校核,对于保证电力系统的安全稳定运行具有重要意义。本文首先提出了安全稳定控制系统和策略的建模方法,建立了安控策略的通用化模型,并分析了模型各组成要素之间的配合关系,实现了符合实际的安全自动装置功能。针对现有安控策略的模型通用性较弱、仿真能力不足、制定与校核工作效率低以及适应范围有限等问题,本文提出一种基于全过程动态仿真的电力系统安全稳定控制策略动态校核方法。该方法可通过运行方式自动匹配,合理生成故障集,针对不同故障形式进行全过程动态仿真,校核安控策略对电网运行稳定性的影响,通过计算评估函数对策略的实施效果进行评估,再根据仿真结果提供生.效安控策略列表。在上述校核方法的基础上,开发了集安控策略建模、仿真、校核于一体的软件平台。论述了软件平台各模块的内容和功能,介绍了安控策略动态校核法的详细流程。同时,结合实际电网算例对文中提出了校核方法进行了验证。仿真结果表明,基于全过程程序的动态校核方法能够较为真实地反映实际安控装置按照策略定值动作后系统的复杂动态过程,可用于安控策略的制定与校核,为电网调度运行部门及时发现潜在风险、掌握电网运行趋势、应对突发事故提供有力工具。

关键词：安控策略建模动态校核全过程动态仿真

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光伏电源接入电网的故障特性及继电保护研究

光伏电源接入电网的故障特性及继电保护研究

作者：黄予园华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

随着光伏发电技术的迅速发展,电网消纳新能源的能力日益提高。新能源渗透率不断提高,中国风电和光伏发电发展尤为迅猛,新能源大量接入使电力系统安全稳定运行面临新的挑战。区别于传统电源,逆变型电源中大量电力电子器件的应用使光伏并... 详细信息

随着光伏发电技术的迅速发展,电网消纳新能源的能力日益提高。新能源渗透率不断提高,中国风电和光伏发电发展尤为迅猛,新能源大量接入使电力系统安全稳定运行面临新的挑战。区别于传统电源,逆变型电源中大量电力电子器件的应用使光伏并网系统暂态短路过程极为复杂。当前,国内外学者对新能源接入电网的影响的研究主要侧重于新能源场站保护以及含新能源接入的配电网继电保护的研究,对大规模新能源接入后对电力设备的影响的研究相对匮乏。本文主要研究了大规模光伏并网后的故障电流谐波特性及其对电力设备变压器的影响,对大规模光伏接入后在主变高压侧发生故障对变压器差动保护产生的影响进行理论分析及仿真验证,同时,针对光伏并网故障后产生二次谐波分量影响变压器二次谐波制动进而威胁变压器差动保护的可靠性问题提出解决方案。本文首先分析了光伏并网系统的数学模型及逆变器控制策略,包括光伏电池板的数学模型及光伏电池输出特性,光伏发电系统最大功率追踪特性及并网逆变器的电压外环、电流内环的双环控制理论。根据国家电网公司2015年颁布的最新光伏并网标准,分析光伏并网系统低电压穿越（LVRT）控制技术,为进一步研究光伏并网系统低电压穿越控制对变压器保护的影响提供数学模型及理论支撑。其次,基于大规模光伏电源典型机组容量、运行参数、低电压穿越策略以及光伏电源接线方式等,分析光伏电源的规模化接入对光伏并网短路电流特性尤其是谐波特性的影响。本文在综合考虑光伏电源故障状态下典型并网控制和低电压穿越控制的基础上,揭示了光伏并网发电系统短路暂态特性,在此基础上分析了光伏电源暂态特性对变压器差动保护的影响。最后,在PSCAD软件中搭建光伏并网系统的详细电磁暂态仿真模型。在仿真模型的基础上,开展了现有变压器保护适应性分析的研究工作。二次谐波制动保护是变压器区别励磁涌流,同时保证差动保护速动性的关键。通过理论分析及仿真验证大规模光伏电源接入可能会对变压器二次谐波制动保护产生影响,分析光伏电源暂态短路过程中电流二次谐波分量产生机理,指出变压器区内故障时光伏电源产生二次谐波电流可能会引起变压器二次谐波制动元件误动作,影响变压器差动保护速度。最后结合实际短路实验数据及仿真算例分析了光伏并网系统二次谐波分量对变压器差动保护二次谐波制动的影响,并验证了改进策略对于二次谐波分量的抑制效果。研究结论对于改进变压器差动保护,优化变压器保护配置具有理论参考和实践意义。

关键词：光伏电源低电压穿越变压器保护二次谐波制动谐波抑制

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电子式互感器在智能变电站的应用

电子式互感器在智能变电站的应用

作者：章晓君华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

近年来,智能电网已逐步成为电力行业的发展趋势,其核心便是智能变电站。相比于常规变电站,智能变电站是数字化变电站的升级,而数字化变电站的特点是以电子式互感器取代传统的电磁式互感器,以数字信号取代传统的模拟电量采集,通过光纤、... 详细信息

近年来,智能电网已逐步成为电力行业的发展趋势,其核心便是智能变电站。相比于常规变电站,智能变电站是数字化变电站的升级,而数字化变电站的特点是以电子式互感器取代传统的电磁式互感器,以数字信号取代传统的模拟电量采集,通过光纤、通信线组成数字化网络,实现精确地电压电流数据测量,以便于智能电网的控制、监控与保护。因此,电子式互感器在智能变电站中的应用将在未来智能电网建设中起到不可估量的作用。首先,本文深入研究了电磁互感器与电子式互感器的各自的特点,从定义、工作原理、结构、性能、试验方法以及在现场的应用进行了全面的对比,并在此基础上,研究论证了智能变电站中采用电子式互感器替代传统的电磁互感器的实现方法。其次,本文通过对智能变电站的特点以及运行管理机制的研究,电子式互感器的实际现场测试,论证出传感准确化、传输光纤化和输出数字化的互感器主流趋势必然导致了电子式互感器的诞生,并对其在智能变电站中的应用要求、关键技术以及应用发展进行研究。最后,本文对电子式互感器在一个较典型的330k V智能变电站中的应用进行了工程设计研究,得到了对不同电压等级的母线、主变压器上的电子式互感器以及合并单元的配置方式,并通过实验室测试验证该配置方式的合理性。在配置结束后,分析了电子式互感器对智能变电站中智能电子装置、二次回路和继电保护的影响。

关键词：电磁互感器电子式互感器智能变电站配置方式

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低碳发展需要的发电权交易模型研究

低碳发展需要的发电权交易模型研究

作者：李春刚华北电力大学

学位级别：硕士

为了贯彻执行国家关于低碳环保、节能减排的相关政策,合理灵活的利用电力市场中发电权交易这一手段,将节能低碳与市场机制相结合,该举措兼具理论与实践意义。本文对传统发电权交易模型进行了分析,实施单纯考虑节煤量的传统发电权交易模... 详细信息

为了贯彻执行国家关于低碳环保、节能减排的相关政策,合理灵活的利用电力市场中发电权交易这一手段,将节能低碳与市场机制相结合,该举措兼具理论与实践意义。本文对传统发电权交易模型进行了分析,实施单纯考虑节煤量的传统发电权交易模型可能会出现网络损耗的变化,且其变化不可控。加之我国经济快速发展的国情对优化资源配置、降低碳排放量的需要,电力工业应该主动遵循自身的发展规律,在不影响为经济发展和社会进步提供安全可靠的电力能源保障的前提下,充分考虑环保和节能问题,利用市场机制的优势,尽快构建低碳发展的电力市场交易机制,促进电力市场改革研究十分迫切。本文在充分分析低碳发展需要的相关政策、发电权交易的相关理论知识以及国内外课题研究背景的基础上,提出了考虑网络损耗和煤耗量的新型低碳发展需要的发电权交易模型,以期望最大程度地降低系统的能耗。以IEEE-14节点的系统为基础,分别运用本文提出的综合考虑网络损耗和煤耗量的新型低碳发展需要的发电权交易模型和只考虑节煤量的传统发电权交易模型,对撮合交易和双边协商交易两种交易形式进行了算例仿真计算,并对结果进行了对比分析。实验结果表明了考虑网络损耗和煤耗量的新型低碳发展需要的发电权交易模型对于选择交易和阻塞管理方面有着相当突出的优势。

关键词：低碳发展发电权交易网络损耗煤耗量阻塞管理

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智能输电线路监测模式与监测框架研究

智能输电线路监测模式与监测框架研究

作者：李源源华北电力大学

学位级别：硕士

我国建设以特高压电网为骨干网架的智能电网,实现输电线路的智能化是其中的一个重要环节,但对智能输电线路的研究还比较少。本文首先阐释了智能输电线路模式,从安全灵活、响应迅速、经济运行、节能环保四个方面对智能输电线路关键技术... 详细信息

我国建设以特高压电网为骨干网架的智能电网,实现输电线路的智能化是其中的一个重要环节,但对智能输电线路的研究还比较少。本文首先阐释了智能输电线路模式,从安全灵活、响应迅速、经济运行、节能环保四个方面对智能输电线路关键技术进行了分析,对未来智能输电线路提出了进一步设想。输电线路是电力系统的重要组成部分,覆盖面积比变电站更广,我国地域广阔,输电线路途经山区、盆地、丘陵等多种地形,沿输电线路走廊,地质地貌状况复杂,气候环境多变,常有大风、雷电、重污染、冰雪等极端气候状况。输电线路暴露在环境中,运行状况直接受到环境影响。从上世纪以来,我国多个地区都曾发生过由于遭受天气灾害造成的输电线路故障。输电线路一旦发生故障将直接影响电力系统安全稳定运行,会给国民经济的生产生活带来重大损失,危害国家经济发展和社会稳定。对输电线路设备检修是保证电力系统正常运行的有效手段,通过设备检修,可以减少由于设备故障造成的系统停电,提高输电可靠性。过去采用计划检修,已不能适应当前电力生产要求,电力系统状态检修这种方式也应运而生。当前输电线路各类特征参量的在线监测终端已经能够实现对线路状态监测。输电线路往往处于较为复杂的环境当中,这就要求监测系统能够综合监测线路运行状况,并能够根据监测数据诊断出线路故障,为线路安全运行提供决策依据。为此,本文研究了输电线路模糊评价理论,通过对数据的分析、比较、判别,深度挖掘监测数据,实现对输电线路设备状态的风险评估,为运行维护和管理部门提供检修决策依据,提前采取维护措施,及时排除线路潜在隐患。最后从国家电网公司建设智能电网发展战略的背景和需求出发,对智能输电线路监测系统进行了的总体设计,对系统的开发目标、设计原则、系统的软、硬件架构和系统具备的功能进行了具体的论述,研究结果在工程实际应用中易于推广使用,具有重要的理论意义和现实意义。

关键词：智能输电线路状态检修模糊评价监测模式监测框架

碳纳米管改性相变微胶囊/环氧树脂复合材料的制备及性能研究

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碳纳米管改性相变微胶囊/环氧树脂复合材料的制备及性能研究

作者：温海霞深圳大学

学位级别：硕士

相变微胶囊已被广泛应用于热能储存及智能调温复合材料,其中较多的研究主要集中在建筑材料上。然而,随着电子器件趋向小型化和多功能化方向的发展,电子器件因此所产生的热量不容忽视,若能在电子封装材料上使用具有相变调温功能的微胶囊... 详细信息

相变微胶囊已被广泛应用于热能储存及智能调温复合材料,其中较多的研究主要集中在建筑材料上。然而,随着电子器件趋向小型化和多功能化方向的发展,电子器件因此所产生的热量不容忽视,若能在电子封装材料上使用具有相变调温功能的微胶囊,这将能实现能源的节省和维持电子器件温度的稳定。目前,对于相变微胶囊/环氧树脂复合材料的研究相对较少,特别是在固化工艺上的研究甚少。(1)基于此,本论文采用浇注法成功制备了物理掺杂碳纳米管(CNTs)改性的相变微胶囊/环氧树脂(MPCMs/EP)复合材料,通过扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TGA)测试结果表明,微胶囊与环氧树脂基体紧密结合并实现均匀分散,这将确保复合材料各向同性热传递;此外,相变微胶囊赋予环氧树脂体系调温功能,对于芯材掺杂相变微胶囊复合体系,其储热能力随着填充量的增加而增大;耐热性能测试表明,所有试样均表现出较好的热稳定性。为了进一步探究其固化工艺,本论文采用DSC研究其固化行为,结果表明,固化初始温度、峰值温度及固化终止温度随着升温速率的提高而向高温偏移;相变微胶囊的添加降低了环氧树脂固化反应活化能,但对反应级数无明显的影响。此外,还通过旋转流变仪研究复合材料流变特性,结果显示,复合材料的粘度对温度具有一定的依赖性,凝胶时间随着固化温度的升高而缩短;在25℃下的剪切行为分析表明,低剪切速率下,复合材料呈现剪切变稀现象,当剪切速率大于20 s-1时,复合材料体系表现牛顿流体行为。(2)将通过CNTs层层自组装技术改性的相变微胶囊填充到环氧树脂基体中,制备出不同类型的CNTs自组装改性的相变微胶囊/环氧树脂复合材料。SEM图片表明,自组装上一个或三个(聚苯乙烯磺酸钠/碳纳米管)((PSS/CNTs))双层的相变微胶囊均紧密镶嵌于基体中,且能实现均匀分散。热分析表明,复合材料的最大降解速率约在375℃,这种相变微胶囊的加入并没有明显改变环氧树脂的降解过程。为了进一步研究其固化工艺,本论文运用非等温DSC研究CNTs层层自组装改性相变微胶囊填充的复合材料的固化动力学,并运用Kissinger方法、Flynn-Wall-Ozawa方法以及Crane方法计算该复合材料的固化反应动力学参数,结果表明,自组装三个(PSS/CNTs)双层的相变微胶囊填充的复合材料活化能均比组装一个双层的填充体系低,但是,也没有改变固化反应机理。此外,为了进一步探索层层自组装改性相变微胶囊对环氧树脂流变行为的影响,本论文采用旋转流变仪分析复合材料的流变性能,结果表明,CNTs层层自组装改性相变微胶囊复合材料体系在400℃之间有利于进行加工操作。在25℃下,剪切速率大于20 s-1时,复合材料体系呈现牛顿流体行为,粘度在1.18.40Pa·s。

关键词：相变微胶囊环氧树脂复合材料碳纳米管固化动力学流变行为

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35kV系统铁磁谐振过电压的分析及抑制

35kV系统铁磁谐振过电压的分析及抑制

作者：吕鲜艳华北电力大学（北京）

学位级别：硕士

本文以芦集变电站35kV系统为模型,利用ATP-EMTP程序,仿真分析了在不同电容电流时系统发生单相弧光接地、单相接地消失和断线故障时的铁磁谐振情况,并对PT高压侧中性点接非线性电阻、PT高压侧中性点串单相PT、系统中性点经消弧线圈接地... 详细信息

本文以芦集变电站35kV系统为模型,利用ATP-EMTP程序,仿真分析了在不同电容电流时系统发生单相弧光接地、单相接地消失和断线故障时的铁磁谐振情况,并对PT高压侧中性点接非线性电阻、PT高压侧中性点串单相PT、系统中性点经消弧线圈接地、PT开口三角绕组接阻尼电阻等多种消谐措施进行了详细的仿真分析和综合比较研究。仿真计算结果表明,对于35kV系统,在三种故障情况下,中性点接非线性电阻方式和消弧线圈接地方式的消谐效果优于其他消谐方式;当电容电流较小时,非线性电阻的抑制效果优于消弧线圈,电容电流较大时,消弧线圈的消谐效果优于非线性电阻。同时,调谐良好的消弧线圈对于单相间歇弧光接地引起的铁磁谐振有很好的抑制作用。

关键词：铁磁谐振仿真研究非线性电阻消弧线圈

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高压直流接地极电流对高铁牵引网的影响研究

高压直流接地极电流对高铁牵引网的影响研究

作者：青攀华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

当高压直流输电(HVDC)以单极大地回线方式运行时,流过直流接地极的电流为系统的额定电流,通常可达数千安培。直流地电流会导致接地极附近地电位升高,加剧地下金属设施的腐蚀,且可通过电网接地极流入交流电网,引起变压器直流偏磁,威胁电... 详细信息

当高压直流输电(HVDC)以单极大地回线方式运行时,流过直流接地极的电流为系统的额定电流,通常可达数千安培。直流地电流会导致接地极附近地电位升高,加剧地下金属设施的腐蚀,且可通过电网接地极流入交流电网,引起变压器直流偏磁,威胁电网的安全可靠运行。牵引网是电气化铁路的重要组成部分,担负着向列车提供电能的重任。近年来,随着HVDC系统和高速铁路系统的日益增大,直流接地极靠近高铁线路的问题已难以避免,接地极入地电流对高铁牵引网影响成为需要研究的课题。本文以HVDC接地极和AT供电方式牵引网为研究对象。分析直流地电流入侵高铁牵引网的机理,研究直流电流在牵引网中的流通路径,流通路径分为接触线回路、正馈线回路和钢轨回路。根据牵引网元件的特性,建立各元件的直流模型,继而建立在一个供电分区内的牵引网直流模型。省去钢轨回路,将牵引网的直流模型拆分为正馈线回路和接触线回路,正馈线回路不受机车运行影响,接触线回路会受到机车运行影响。根据麦克斯韦方程组列举静电场的基本方程,推导在介质分界面电场强度和电位移矢量的衔接条件,说明静电场的两类边值问题。最后,以广东清远鱼龙岭接地极和附近的京广高铁清远东供电分区为例,利用ANSYS软件仿真计算鱼龙岭接地极在流过额定电流时周围的地电位分布,并求出该供电分区接地点处的电位。利用MATLAB软件计算牵引网中直流电流的大小,最大值可达16A,分析直流电流的分布特点和影响因素。说明直流偏磁的危害,并提出从直流接地极和变压器中性点两方面入手减小牵引网中直流电流的方法。

关键词：直流接地极高铁牵引网 AT供电方式直流模型影响

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超高压电网GIC无功扰动及监测方法研究

超高压电网GIC无功扰动及监测方法研究

作者：张语珊华北电力大学

学位级别：硕士

地磁感应电流(GIC)引发电网事故的本质是GIC在变压器中产生直流偏磁导致电网无功消耗量增大、系统电压降低,造成无功补偿装置(SVC)和电容器组的无功支撑能力下降。这一连锁反应可能致使系统电压崩溃,造成大停电事故。为研究GIC无功扰动... 详细信息

地磁感应电流(GIC)引发电网事故的本质是GIC在变压器中产生直流偏磁导致电网无功消耗量增大、系统电压降低,造成无功补偿装置(SVC)和电容器组的无功支撑能力下降。这一连锁反应可能致使系统电压崩溃,造成大停电事故。为研究GIC无功扰动对电网安全运行的影响,需要构建电网GIC无功扰动的监测预警体系,对无功扰动水平进行评估,而评估的关键则在于建立准确的GIC无功扰动评估模型。本文以Q0和△U为GIC无功扰动的评价指标,建立了超高压电网GIC无功扰动水平评估模型,提出GIC无功扰动的监测方法,设计并完善了GIC无功扰动的监测预警平台。本文主要内容如下：首先阐述了GIC无功扰动机理对电网的影响,给出了无功扰动在电网中的定义和相关参量的算法,并应用J-A理论模型对变压器的无功扰动做了仿真分析。然后,在充分考虑影响GIC无功扰动水平因素的前提下,对变压器和输电线路进行等效,建立了评估电网GIC无功扰动水平的模型,并应用这一模型对2015年特高压规划电网的GIC无功扰动水平进行评估。最后,在该评估模型的基础上提出了GIC无功扰动的监测方法并对GIC无功扰动监测预警平台的基本构思与框架进行研究。为评估和预防全网GIC无功扰动造成的风险提供依据。

关键词：地磁感应电流(GIC) 无功扰动监测预警直流偏磁