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直流偏磁对换流变压器运行影响分析

高电压技术 2021年第6期47卷 2206-2213页

作者：童轶祝全乐贺立赵小军国网国际发展有限公司北京100031 国网经济技术研究院有限公司北京102209 华北电力大学电力工程系保定071003

特高压直流工程因为输送容量大、传输距离远等优势在近年得到迅速发展和工程实践。但特高压直流工程一直存在直流偏磁现象,直流偏磁电流会导致特高压直流换流变压器的励磁电流畸变,引起振动和噪声加剧等不利影响,严重情况下会威胁换流... 详细信息

特高压直流工程因为输送容量大、传输距离远等优势在近年得到迅速发展和工程实践。但特高压直流工程一直存在直流偏磁现象,直流偏磁电流会导致特高压直流换流变压器的励磁电流畸变,引起振动和噪声加剧等不利影响,严重情况下会威胁换流变的安全稳定运行。首先对直流偏磁产生的原理进行了分析,通过计算确定了实际特高压直流工程中各因素的影响程度,搭建了特高压换流变铁芯模型对其励磁特性进行了仿真研究和试验验证。并利用有限元仿真对直流偏磁影响下的换流变振动和噪声进行了多物理场耦合建模和计算分析。研究结果对后续特高压直流工程中换流变压器的研制及换流站噪声超标的解决措施具有重要指导意义。

关键词：特高压直流偏磁换流变压器振动噪声励磁特性

基于谐波平衡法的变压器直流偏磁电路-磁路频域耦合模型

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电工技术学报 2014年第9期29卷 211-218页

作者：赵小军张晓欣李慧奇祝全乐华北电力大学电气与电子工程学院保定071003 国网北京经济技术研究院北京100052

基于叠片铁心与单相三柱变压器进行直流偏磁实验。依据直流偏磁条件下电路与磁路的稳态特征,将谐波平衡法引入到不同结构的变压器电路-磁路耦合模型。基于各电磁变量的谐波向量,建立以绕组励磁电流和铁心内磁通为未知量的谐波平衡方程,... 详细信息

基于叠片铁心与单相三柱变压器进行直流偏磁实验。依据直流偏磁条件下电路与磁路的稳态特征,将谐波平衡法引入到不同结构的变压器电路-磁路耦合模型。基于各电磁变量的谐波向量,建立以绕组励磁电流和铁心内磁通为未知量的谐波平衡方程,通过铁心非线性磁阻的迭代实现方程在频域内的求解。测量结果与计算结果相吻合,验证了本文提出的频域计算方法的有效性。依据谐波向量的计算结果,分析了直流偏磁对变压器励磁电流和铁心磁通的影响规律。

关键词：直流偏磁电力变压器电磁耦合模型谐波平衡法

特高压直流工程受端分层接入交流电网方式下阀厅概念设计

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高电压技术 2016年第7期42卷 2224-2234页

作者：杨媛杜晓磊付颖乐波陈东祝全乐国网北京经济技术研究院北京102209

为满足快速发展的网侧分层接入特高压直流换流站建设需要,通过全面调研并综合比较±800 k V/8 000 MW及±800 k V/10 000 MW工程各技术路线下换流阀、换流变压器等交直流主要转换设备的概念设计方案,归纳了直流主设备的外形参数,总结了... 详细信息

为满足快速发展的网侧分层接入特高压直流换流站建设需要,通过全面调研并综合比较±800 k V/8 000 MW及±800 k V/10 000 MW工程各技术路线下换流阀、换流变压器等交直流主要转换设备的概念设计方案,归纳了直流主设备的外形参数,总结了阀厅概念设计的总体要求、控制阀厅防火墙间距、制约内部电气布置的关键因素,以及主、辅设备的安装布置原则。在优化交流1 000 k V典型电极形状下空气净距的基础上,兼顾功能性和经济性的原则,得出了网侧分层接入交流500 k V/1 000 k V下的±800 k V/10 000 MW特高压直流工程高、低压阀厅的概念设计尺寸。结合换流站站址实际情况,并兼顾所有技术路线设备尺寸,提出:±800 k V泰州站换流区域按照"一字型"方案布置,高、低端阀厅设计尺寸(长×宽×高)分别为83 m×35 m×28.5 m和89 m×24 m×18.7 m;±800 k V临沂站换流区域按照"背靠背"方案布置,高、低端阀厅设计尺寸分别为89.2 m×35 m×28.5 m和99 m×23.1 m×18.7 m。

关键词：分层接入特高压直流阀厅概念设计空气净距换流变压器换流阀

典型特高压换流阀塔屏蔽装置电场仿真及对比分析

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高电压技术 2017年第12期43卷 4123-4131页

作者：王加龙彭宗仁乐波祝全乐刘鹏王朔西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049 国网北京经济技术研究院北京102209

为研究实际阀厅布置中特高压换流阀塔屏蔽装置的电场分布规律,分析了某±800 k V直流输电工程不同阀厅中所用3种典型换流阀塔的结构特点,利用ANSYS仿真软件建立了各种阀塔的电场计算有限元等效模型,同时为考虑实际运行时阀厅内各设备间... 详细信息

为研究实际阀厅布置中特高压换流阀塔屏蔽装置的电场分布规律,分析了某±800 k V直流输电工程不同阀厅中所用3种典型换流阀塔的结构特点,利用ANSYS仿真软件建立了各种阀塔的电场计算有限元等效模型,同时为考虑实际运行时阀厅内各设备间的相互影响,建立了3种换流阀塔各自所在阀厅的整体模型作为求解区域,计算了额定工况下阀厅内6组换流阀塔1个周期内的电位、电场分布,并对比了3种典型阀塔屏蔽装置的电场分布特点。研究结果表明3种换流阀塔的屏蔽装置在额定工况下表面电场强度最大值分别为1 599、1 007、1 515V/mm,均满足小于2 000 V/mm的控制场强要求;阀层弯边式分体屏蔽装置电场分布的均匀性优于阀层整体屏蔽型与单片式分体屏蔽型。

关键词：特高压直流换流阀塔屏蔽装置阀厅有限元法电场分布

±1100 kV/12000 MW特高压直流输电工程成套设计研究

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电网技术 2018年第4期42卷 1023-1031页

作者：刘泽洪郭贤珊乐波付颖祝全乐国家电网有限公司北京市西城区100031 国网经济技术研究院有限公司北京市昌平区102209

昌吉—古泉±1100 kV特高压直流输电工程是世界上首个±1100 kV特高压直流输电工程,额定输送功率12 GW,直流线路全长3320 km。对于该电压等级和输送容量的直流工程,目前世界上尚无成熟的设计经验及完备的理论体系支撑。针对±1100 kV昌... 详细信息

昌吉—古泉±1100 kV特高压直流输电工程是世界上首个±1100 kV特高压直流输电工程,额定输送功率12 GW,直流线路全长3320 km。对于该电压等级和输送容量的直流工程,目前世界上尚无成熟的设计经验及完备的理论体系支撑。针对±1100 kV昌吉—古泉特高压直流输电工程,研究提出了±1100 kV特高压直流输电工程的成套设计方案和关键设备参数,在工程主接线拓扑结构、换流变压器短路阻抗选择、主回路参数、无功配置和交流滤波器设计、直流滤波器优化设计、过电压与绝缘配合、户内外直流场选型、直流滤波器带电检修、阀厅和直流场概念设计以及主设备概念设计等方面开展了深入的研究和论述。文中的研究成果已应用于昌吉—古泉±1100 kV特高压直流输电工程,并将为后续±1100 kV和±800 kV特高压直流输电工程成套设计提供理论和经验支持。

关键词： ±1100 kV特高压直流主接线换流变压器短路阻抗主回路参数无功配置交流滤波器直流滤波器过电压与绝缘配合户内外直流场阀厅

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计及市场不确定性的大用户购电策略

华北电力大学学报：自然科学版 2012年第2期39卷 70-73页

作者：祝全乐马新顺苑津莎华北电力大学电气与电子工程学院河北保定071003 华北电力大学数理学院河北保定071003

不确定电力市场环境中在计及风险的前提下,基于可信性理论建立了大用户购电策略的数学规划模型,所建立的模型能够同时处理市场中随机和模糊两类不确定信息。给出了由神经网络和改进遗传算法所组成的混合智能求解算法。以美国加州电力市... 详细信息

不确定电力市场环境中在计及风险的前提下,基于可信性理论建立了大用户购电策略的数学规划模型,所建立的模型能够同时处理市场中随机和模糊两类不确定信息。给出了由神经网络和改进遗传算法所组成的混合智能求解算法。以美国加州电力市场历史数据为例对所提出的模型和算法进行了计算和分析,结果表明本文的方法是可行和有效的。

关键词：电力市场大用户购电策略不确定规划

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正极性操作冲击电压下长短空气间隙放电特性

科学技术与工程 2021年第18期21卷 7558-7563页

作者：耿江海张博禹王平丁玉剑律方成姚修远祝全乐华北电力大学河北省输变电设备安全防御重点实验室保定071003 中国电力科学研究院有限公司北京100192 国家电网经济技术研究院有限公司北京102209

现场真型试验是考核长空气间隙绝缘性能的关键环节,但由于电极结构各异、布置复杂等实际条件限制,试验对象一般为典型间隙结构,并不能涵盖所有实际工程问题。中外学者均在努力探索长、短间隙试验的内在联系,通过研究不同间隙距离下放电... 详细信息

现场真型试验是考核长空气间隙绝缘性能的关键环节,但由于电极结构各异、布置复杂等实际条件限制,试验对象一般为典型间隙结构,并不能涵盖所有实际工程问题。中外学者均在努力探索长、短间隙试验的内在联系,通过研究不同间隙距离下放电各阶段异同点,实现对放电特性的精细掌握。搭建了由光电倍增管、电场传感器组成的光电联合测量系统,获得了操作冲击电压下5 cm和3 m针-板间隙放电发展过程中的空间场强、瞬时光功率等信号,分析得到了初始流注起始时延、暗期持续时间、初始流注电场跃升幅值和初始流注光功率跃升幅值等关键特征参数。结果表明:5 cm与3 m针-板间隙流注起始时延、暗期持续时间、场强跃升幅值相近,且光功率跃升幅值均与场强跃升幅值呈正相关的关系,长、短间隙在初始流注和暗期阶段呈现一定相似性;另外,5 cm间隙的特征参数方差均小于3 m间隙,短间隙下的放电随机性较小。获得的5 cm和3 m间隙距离下放电发展过程特征参数及各特征参量变化规律,为后期长、短间隙放电特性的电磁学仿真提供了准确的计算参数。

关键词：针-板间隙初始流注暗期光电联合观测放电参数

基于一阶回转曲线的Preisach磁滞模型研究

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磁性材料及器件 2015年第3期46卷 13-16,38页

作者：李慧奇崔灿赵小军祝全乐华北电力大学河北省输变电设备安全防御重点实验室河北保定071003 国网北京经济技术研究院北京100052

针对Preisach标量模型的磁滞算子几何叠加的原理,提出了基于一阶回转线进行磁滞特性研究的新模型。该模型基于Preisach模型的同余性和一阶回转曲线数据建立相应的磁滞数学模型,可以对铁磁材料的高阶回转曲线进行准确仿真。该模型实现简... 详细信息

针对Preisach标量模型的磁滞算子几何叠加的原理,提出了基于一阶回转线进行磁滞特性研究的新模型。该模型基于Preisach模型的同余性和一阶回转曲线数据建立相应的磁滞数学模型,可以对铁磁材料的高阶回转曲线进行准确仿真。该模型实现简单,避免了传统数值方法求解Preisach分布函数必须进行两次求偏导和双重积分计算的复杂过程,并且提高了磁滞数学模型仿真精度。仿真结果与文献中测量结果相吻合,验证了该模型的准确性及有效性。

关键词：一阶回转曲线 Preisach模型仿真

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±1100 kV换流站安全绝缘距离研究

中国新技术新产品 2019年第11期 142-145页

作者：张炜常林晶杨国华祝全乐徐健涛刘桂华平高集团有限公司河南平顶山467000 国网北京经济技术研究院北京102209 国网天津市电力公司天津300010

该文结合大气密度和湿度对绝缘强度的影响,采用g参数修正法对设备间绝缘距离进行修正,计算出换流站各位置的操作耐受电压值,结合环境条件和g参数修正进行空气绝缘净距计算,获得换流站阀厅内部关键设备所需的最小空气绝缘距离。进行阀厅... 详细信息

该文结合大气密度和湿度对绝缘强度的影响,采用g参数修正法对设备间绝缘距离进行修正,计算出换流站各位置的操作耐受电压值,结合环境条件和g参数修正进行空气绝缘净距计算,获得换流站阀厅内部关键设备所需的最小空气绝缘距离。进行阀厅金具空气安全绝缘距离校验计算对于掌握阀厅设备设计、推动特高压直流输电技术的进步和发展具有重大意义。

关键词：大气密度湿度 g参数修正法换流站绝缘距离