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基于不同湿度条件下离子流场数据的颗粒物场致–扩散荷电分离测量方法及其特性分析

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中国电机工程学报 2023年第8期43卷 3284-3292页

作者：申南轩张远航苏子寒卢铁兵新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206 国网北京房山供电公司北京市房山区102400

为了分析不同湿度条件下离子流场中悬浮颗粒物的荷电特性,提出基于离子流场数据的颗粒物场致–扩散荷电分离测量方法。基于平行平板电极,搭建颗粒物荷电特性测量平台,获得用于表征颗粒物荷电特性的荷电参数。通过对离子流场数据进行处理... 详细信息

为了分析不同湿度条件下离子流场中悬浮颗粒物的荷电特性,提出基于离子流场数据的颗粒物场致–扩散荷电分离测量方法。基于平行平板电极,搭建颗粒物荷电特性测量平台,获得用于表征颗粒物荷电特性的荷电参数。通过对离子流场数据进行处理,实现场致、扩散荷电参数的分离,进而分析湿度对颗粒物荷电特性的影响机理。针对该文使用的燃香颗粒物,实验测量结果表明:相对湿度小于或等于60%时,场致荷电参数和扩散荷电第一参数基本不随湿度发生变化,扩散荷电第二参数随湿度增大逐渐减小;相对湿度大于或等于70%时,场致荷电参数随湿度逐渐增大,扩散荷电参数几乎为0。由于场致、扩散荷电参数随湿度变化规律不同,使得场致荷电、扩散荷电和总空间电荷密度随湿度增大呈现不同的变化规律。颗粒物吸湿性和离子水合反应是导致荷电特性随湿度变化的主要原因。该文提出的场致–扩散分离测量方法可以用于确定颗粒物荷电特性,可为高污染、高湿环境下高压直流输电线路离子流场建模提供理论支撑。

关键词：高压直流输电电晕放电离子流场颗粒物荷电特性相对湿度测量方法

湿度对悬浮液滴荷电特性及离子流场特性的影响

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电工技术学报 2022年第13期37卷 3422-3430,3452页

作者：申南轩苏子寒张远航卢铁兵新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京102206

为了明确湿度对高压直流导线离子流场的影响,在人工气候室中使用同轴圆柱电极电晕放电实验平台对不同湿度条件下正极性高压直流导线的离子流场进行测量,分析湿度对正极性导线离子流场的影响规律,通过引入用于表征悬浮液滴荷电能力大小... 详细信息

为了明确湿度对高压直流导线离子流场的影响,在人工气候室中使用同轴圆柱电极电晕放电实验平台对不同湿度条件下正极性高压直流导线的离子流场进行测量,分析湿度对正极性导线离子流场的影响规律,通过引入用于表征悬浮液滴荷电能力大小的参数,计算不同湿度条件下悬浮液滴的荷电特性和电场分量。计算结果表明:相对湿度小于60%和大于等于60%环境下离子流场中悬浮液滴荷电特性不同,相对湿度小于60%时,悬浮液滴荷电能力较弱且几乎不随湿度发生变化,空间电荷以离子为主,荷电液滴对离子流场影响较小,导线电晕放电特性和离子迁移率随湿度变化是影响离子流场的主要因素;相对湿度大于等于60%时,悬浮液滴荷电能力随湿度线性增大,悬浮液滴空间电荷密度迅速增加,荷电悬浮液滴成为影响离子流场的主要因素之一。

关键词：湿度悬浮液滴荷电特性离子流场影响因素

基于时域有限差分法的非均匀多导体传输线瞬态分析

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中国电机工程学报 2003年第7期23卷 102-106页

作者：齐磊卢铁兵崔翔华北电力大学电力工程系河北保定071003

基于传统的阶梯式均匀传输线逼近模型,对非均匀传输线进行分段指数逼近。同时,对于每一离散段,采用驻波变换,将相应的变系数偏微分方程变换为常系数偏微分方程,进而利用中心差分公式,得到可用于非均匀多导体传输线瞬态分析的改进时域有... 详细信息

基于传统的阶梯式均匀传输线逼近模型,对非均匀传输线进行分段指数逼近。同时,对于每一离散段,采用驻波变换,将相应的变系数偏微分方程变换为常系数偏微分方程,进而利用中心差分公式,得到可用于非均匀多导体传输线瞬态分析的改进时域有限差分算法。通过与传统处理方法的比较,验证了所提算法的有效性,并将其应用于外均匀传输线的研究。

关键词：时域有限差分法非均匀多导体传输线瞬态分析输电线路

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考虑驱动参数影响的MMC子模块模型研究

华北电力大学学报（自然科学版） 2023年第2期50卷 73-82页

作者：仝涵黄华震卢铁兵新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京102206

为了研究驱动参数对模块化多电平换流器(module multilevel converter,MMC)正常工作时的电磁暂态过程及电磁骚扰特性的影响,建立了适用于系统级研究的MMC子模块暂态模型。模型采用机理推导、电气等效的方法,反映了驱动参数对电压电流变... 详细信息

为了研究驱动参数对模块化多电平换流器(module multilevel converter,MMC)正常工作时的电磁暂态过程及电磁骚扰特性的影响,建立了适用于系统级研究的MMC子模块暂态模型。模型采用机理推导、电气等效的方法,反映了驱动参数对电压电流变化率的影响并模拟了电压电流过冲等电磁暂态特性。通过与实际MMC子模块双脉冲测试对比,验证了模型的有效性。此外,通过机理推导和仿真分析,得出了驱动电阻R G、栅极电感L G和发射极电感L E对电磁骚扰源的影响规律,有利于进一步将模型应用于柔性直流输电系统仿真,评估实际换流器的电磁骚扰水平。

关键词： MMC子模块暂态模型电磁暂态驱动参数电磁骚扰

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高压直流导线下绝缘薄膜表面电荷分布测量

电网技术 2015年第6期39卷 1573-1578页

作者：马文祚卢铁兵新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

随着我国高压直流输电工程的大量建设,由电晕放电引起的电磁环境问题显得尤为重要。但是,目前对线路跨越农用大棚时的电场问题研究还不够。当线路下方存在农用大棚时,电荷会在大棚表面发生积累,并对地面的离子流场造成畸变。利用法拉第... 详细信息

随着我国高压直流输电工程的大量建设,由电晕放电引起的电磁环境问题显得尤为重要。但是,目前对线路跨越农用大棚时的电场问题研究还不够。当线路下方存在农用大棚时,电荷会在大棚表面发生积累,并对地面的离子流场造成畸变。利用法拉第筒法对PVC塑料薄膜、遮阳网和布料3种介质模型表面电荷密度进行测量,并对比3种材料的荷电特性。通过分析,获得PVC塑料薄膜表面电荷密度的分布特点,以及3种不同材质绝缘薄膜荷电特性的差异。对高压直流输电线路附近大棚表面电场的建模和计算提供参考。

关键词：法拉第筒法表面电荷密度绝缘薄膜高压直流输电

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端接非线性负载的非均匀传输线瞬态分析

电波科学学报 2003年第2期18卷 153-156页

作者：齐磊卢铁兵崔翔华北电力大学电力工程系河北保定071003

在均匀多导体传输线的时域有限差分法 (FDTD)基础上 ,对非均匀多导体传输线及端接非线性负载的情况进行了分析。结果表明 :对于非均匀多导体传输线 ,采用FDTD法进行瞬态分析极为方便 ,并且可以处理端接非线性负载的情况 ;同时 ,还可获... 详细信息

在均匀多导体传输线的时域有限差分法 (FDTD)基础上 ,对非均匀多导体传输线及端接非线性负载的情况进行了分析。结果表明 :对于非均匀多导体传输线 ,采用FDTD法进行瞬态分析极为方便 ,并且可以处理端接非线性负载的情况 ;同时 ,还可获得线上各点的电压、电流波过程。通过实例验证了所提出的FDTD算法的有效性。

关键词：非线性负载多导体传输线非均匀传输线 FDTD 时域有限差分法瞬态分析

圆柱电极下悬浮颗粒物对直流导线电晕特性的作用机理研究

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电工技术学报 2020年第6期35卷 1166-1172页

作者：祝艺嘉卢铁兵国家电网北京市电力公司培训中心北京100176 新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京102206

近年来,悬浮颗粒物(灰霾、雾霾)的存在对高压直流输电线路电磁环境的影响已成为了新兴的研究重点,而目前,悬浮颗粒物对直流导线电晕特性的作用机理仍不清晰。该文使用燃香颗粒模拟灰霾天气,利用同轴圆柱电极进行了直流导线电晕特性的实... 详细信息

近年来,悬浮颗粒物(灰霾、雾霾)的存在对高压直流输电线路电磁环境的影响已成为了新兴的研究重点,而目前,悬浮颗粒物对直流导线电晕特性的作用机理仍不清晰。该文使用燃香颗粒模拟灰霾天气,利用同轴圆柱电极进行了直流导线电晕特性的实验研究,并结合测试计算结果,对悬浮颗粒物影响直流导线电晕特性的作用机理进行了分析解释。得出如下结论:随着悬浮颗粒物的增多,电晕放电程度增强,离子粘附在悬浮颗粒物上导致有效迁移率减小,致使测得的电流密度减小;悬浮于空中的空间总电荷密度增加,致使测得的合成电场强度增大。

关键词：高压直流颗粒物电晕特性机理研究

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高压直流输电线路离子流场计算方法研究进展

中国电机工程学报 2012年第36期32卷 130-141,3页

作者：崔翔周象贤卢铁兵新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

高压直流输电线路所伴随的电晕放电会导致地面附近的电场大幅增加,从而使线路下方电磁环境恶化,该问题被称为离子流场问题。对于离子流场的准确预测可以使高压直流输电线路既满足环保要求同时又保持良好的经济性,因此意义重大。该文详... 详细信息

高压直流输电线路所伴随的电晕放电会导致地面附近的电场大幅增加,从而使线路下方电磁环境恶化,该问题被称为离子流场问题。对于离子流场的准确预测可以使高压直流输电线路既满足环保要求同时又保持良好的经济性,因此意义重大。该文详尽的回顾和评述了国内外离子流场研究的历史,且着重介绍了近年以来离子流场研究所取得的新进展。同时,该文也指出了目前离子流场研究中的不足和未来的研究方向。

关键词：输电线路合成电场混合电场离子流场高压直流

高压直流导线单点电晕无线电干扰的瞬态计算方法

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高电压技术 2013年第12期39卷 2972-2979页

作者：刘阳崔翔卢铁兵华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206

电晕产生无线电干扰预测是高压直流线路设计中的一个重要内容。为此,提出了1种计算这种干扰的瞬态计算方法。首先搭建了直流导线单点电晕放电试验平台,获得了电晕电流脉冲以及脉冲序列的波形。基于这些波形的特点,利用BLT(Baum-Liu-Tesc... 详细信息

电晕产生无线电干扰预测是高压直流线路设计中的一个重要内容。为此,提出了1种计算这种干扰的瞬态计算方法。首先搭建了直流导线单点电晕放电试验平台,获得了电晕电流脉冲以及脉冲序列的波形。基于这些波形的特点,利用BLT(Baum-Liu-Tesche)方程对电晕电流沿导线的传播过程建立了计算模型。进而基于矩量法建立了场的计算模型,实现了无线电干扰的时域计算。通过与商业软件FEKO的比较验证了该计算方法的准确性。利用该方法对一典型算例进行了计算,结果表明:土壤电阻率和导线长度对无线电干扰的时域特性有较大影响。当土壤电阻率由100Ω·m增加到1 000Ω·m时,无线电干扰电场分量增加了约10倍;土壤电阻率由100Ω·m增加到500Ω·m时,无线电干扰磁场分量增加了约2.5倍,而土壤电阻率由500Ω·m增加到1 000Ω·m时,无线电干扰磁场分量基本上不变;无线电干扰的谐振频率与导线长度成反比。

关键词：高压直流输电单点电晕电晕电流 BLT方程矩量法无线电干扰