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复合超导体及其应用研究进展

低温与超导 2024年第10期 9-16页

作者：成健胡力广王起悦张兆宇黄有义王邦柱皮伟中国南方电网深圳供电局有限公司国网北京市电力公司检修分公司国网山东省电力公司德州供电公司北京交通大学电气工程学院华北电力大学新能源电力系统全国重点实验室

超导这一特殊物理现象被发现距今已有百余年，超导材料具有的零电阻、高载流特性使超导电性研究进展备受关注。由于超导材料性能受温度和磁场影响大，其大规模应用难度高。将不同超导材料复合以及超导材料与金属材料复合可以结合各种导... 详细信息

超导这一特殊物理现象被发现距今已有百余年，超导材料具有的零电阻、高载流特性使超导电性研究进展备受关注。由于超导材料性能受温度和磁场影响大，其大规模应用难度高。将不同超导材料复合以及超导材料与金属材料复合可以结合各种导体的优点。各种研究结果表明，复合超导体的热稳定性、交流损耗、机械特性等性能均得到改善。本文在目前世界范围内已有的复合超导体研究基础上，对复合超导体的研究进展以及在线圈、磁体和电缆方面的应用进行总结，并结合复合超导体的不足对其未来发展方向进行展望。

关键词：复合超导体研究进展超导线圈超导磁体超导电缆

基于羟基含量抑制的环氧复合物外绝缘性能提升研究

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电工电能新技术 2024年第8期43卷 27-35页

作者：王科罗子民彭晶李会杰尹芳辉云南电网有限责任公司电力科学研究院云南昆明650217 清华大学深圳国际研究生院广东深圳518055

无线传能复合绝缘子长期面临雨雾及污秽的恶劣环境挑战,其高效可靠的电能传输状态对环氧复合物的外绝缘能力提出了严苛要求。通过分子结构设计的方法改善环氧复合物憎水性能可以有效地提升其外绝缘性能,然而这种方法存在降低环氧复合物... 详细信息

无线传能复合绝缘子长期面临雨雾及污秽的恶劣环境挑战,其高效可靠的电能传输状态对环氧复合物的外绝缘能力提出了严苛要求。通过分子结构设计的方法改善环氧复合物憎水性能可以有效地提升其外绝缘性能,然而这种方法存在降低环氧复合物热学及机械性能的隐患。本研究采用特种双酚A改性环氧树脂作为改性剂,抑制了环氧复合物中羟基的含量,从而将环氧复合物的憎水性能及憎水迁移性能最大提升了24.61%和51.21%。改性环氧复合物断面粗糙度的增加阻碍了应力的传播,增强了其拉伸强度。环氧复合物表面水分的附着受到抑制,从而提升了环氧复合物在水珠及污秽条件下的外绝缘性能,经过6 h实验电压为4.5 kV的耐漏电起痕实验后,环氧复合物表面蚀损深度最高下降了86.18%,同时环氧复合物的污闪电压提升了13.78%。对环氧复合物的热学及机械性能进行测试,特种改性剂的添加对其热稳定性及拉伸强度影响不大,本研究在不降低环氧复合物热学及机械性能的同时,有效改善了其外绝缘性能。本文研究结果可为无线传能复合绝缘子等外绝缘设备的绝缘材料设计方法提供一定参考。

关键词：无线传能复合绝缘子分子结构设计憎水性憎水迁移性外绝缘能力

不同温度及厚度下非交联聚乙烯电缆绝缘材料工频交流击穿表现

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广东电力 2024年第9期37卷 65-71页

作者：李银格常柏源余欣彭向阳吴吉于是乎姚崇张宏高景晖广东省电力装备可靠性企业重点实验室(广东电网有限公司公司电力科学研究院) 广东广州510080 电工材料电气绝缘全国重点实验室(西安交通大学) 陕西西安710049

热塑性聚乙烯基电缆绝缘材料具有优于交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)的电气和机械性能,有望成为新一代绿色环保的电缆绝缘材料。在电缆结构设计中,保守的安全绝缘厚度使得电缆的生产成本增加,降低绝缘层的击穿电场强度;并... 详细信息

热塑性聚乙烯基电缆绝缘材料具有优于交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)的电气和机械性能,有望成为新一代绿色环保的电缆绝缘材料。在电缆结构设计中,保守的安全绝缘厚度使得电缆的生产成本增加,降低绝缘层的击穿电场强度;并且在电缆实际运行过程中,绝缘材料往往工作在70~90℃高温环境下;因此针对新型绝缘材料,温度及厚度对其击穿电场强度的影响研究具有工程实际意义。以线性低密度聚乙烯(linear low density polyethylene,LLDPE)/高密度聚乙烯(high density polyethylene,HDPE)共混绝缘材料为研究对象,进行不同温度下(30、70、90、105℃)及不同厚度下的工频击穿实验,研究温度和厚度对其交流击穿的影响。测试结果表明:相较于XLPE绝缘材料,70L-30H(即LLDPE与HDPE在配比为7∶3的情况下熔融共混得到的绝缘材料)具有较高的工频击穿电场强度,在低于工况温度环境下,其击穿电场强度的温度稳定性较高;然而70L-30H的工频击穿电场强度受厚度影响程度略高,但在相同厚度下其击穿电场强度仍明显高于XLPE。上述研究可为热塑性聚乙烯基电缆绝缘材料研发提供参考。

关键词：热塑性电缆绝缘材料线性低密度聚乙烯高密度聚乙烯熔融共混工频击穿厚度指数

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复杂土壤条件高压直流接地极与埋地油气管道防护距离研究

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南方电网技术 2024年第6期18卷 29-35页

作者：胡上茂吴泳聪刘刚屈路贾磊蔡汉生直流输电技术全国重点实验室(南方电网科学研究院) 广州510663

为保障埋地管道附近人员的安全,对高压直流接地极对埋地管道的电流干扰及人身安全距离进行了研究。首先,利用CDEGS仿真软件建立了埋地管道受高压直流接地极的干扰模型,筛选了影响安全距离的主要因素;其次,研究了埋地管道在不同均匀土壤... 详细信息

为保障埋地管道附近人员的安全,对高压直流接地极对埋地管道的电流干扰及人身安全距离进行了研究。首先,利用CDEGS仿真软件建立了埋地管道受高压直流接地极的干扰模型,筛选了影响安全距离的主要因素;其次,研究了埋地管道在不同均匀土壤和多层复杂土壤的安全距离;最后,建立了均匀土壤与复杂土壤的安全距离折算关系,提出了采用最大管地电位并利用系数修正得到复杂土壤安全距离的方法。研究结果表明,土壤电阻率对安全距离的影响最大;若均匀土壤的安全距离小于8km,修正系数采用0.85,可以得到复杂土壤的安全距离;若均匀土壤安全距离为8~12 km,修正系数与安全距离符合幂函数的关系;若均匀土壤安全距离大于12 km,建议修正系数取0.53。所提方法可供高压直流接地极及管线设计提供参考,并且可为未来拟建高压直流接地极选址提供借鉴。

关键词：高压直流接地极埋地管道土壤电阻率安全距离均匀土壤复杂土壤

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基于置零点窗函数的电力谐波FFT分析方法

电测与仪表 2024年第9期61卷 197-203页

作者：李博尹家悦李波肖勇曹敏云南电网有限责任公司电力科学研究院昆明650217 云南省绿色能源与数字电力量测及控保重点实验室昆明650217 南方电网科学研究院有限责任公司广州510663 广东省电网智能量测与先进计量企业重点实验室广州510663

基于快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)的电力谐波算法,受到栅栏效应与非同步采样频谱泄露的影响,测量精度有待进一步提高。加窗和插值修正算法是改善FFT谐波参数测量准确度的有效方法。文章在置零点余弦窗的旁瓣特性和多项... 详细信息

基于快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)的电力谐波算法,受到栅栏效应与非同步采样频谱泄露的影响,测量精度有待进一步提高。加窗和插值修正算法是改善FFT谐波参数测量准确度的有效方法。文章在置零点余弦窗的旁瓣特性和多项拟合插值算法基础上,提出置零点余弦窗FFT的电力谐波分析方法。根据谐波特点设计不同的余弦窗函数,由于窗函数的设计具有灵活性,针对某一种窗函数的插值算法不再适用,因此给出了更具一般性的双谱线和三谱线插值修正公式,为基于FFT的谐波分析提供新的方法。对旁瓣特性以及各次谐波的频率、幅度、相位的测量算法进行仿真分析,通过与经典的Hanning窗、Nuttal窗、Rife-Vincent窗的比较验证了所提方法具有更高的谐波参数分析精度。

关键词：置零点余弦窗插值谐波分析快速傅里叶变换

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基于调制切换的逆变器高频谐振故障穿越方法

供用电 2024年第5期41卷 96-102页

作者：吴显于德硕刘子俊姜鑫谢懿晗易皓新型智慧城市高品质供电联合实验室(深圳供电局有限公司) 广东深圳518020 西安交通大学电气工程学院陕西西安710049

随着能源转型和低碳社会建设不断推进,新能源设备广泛地接入电网的各个环节,以逆变器为代表的新能源设备存在宽频谐振风险。LCL滤波器无源谐振峰是引发逆变器高频谐振的主要因素,而传统的有源阻尼控制及参数配置方法对网侧参数存在适应... 详细信息

随着能源转型和低碳社会建设不断推进,新能源设备广泛地接入电网的各个环节,以逆变器为代表的新能源设备存在宽频谐振风险。LCL滤波器无源谐振峰是引发逆变器高频谐振的主要因素,而传统的有源阻尼控制及参数配置方法对网侧参数存在适应能力较差且配置较为复杂等问题。针对滞环开关频率不确定的缺陷,设计了一种基于调制切换的逆变器高频谐振抑制方法,利用滞环电流控制的快速性与鲁棒性,提出了调制切换策略以保证模态切换瞬间开关动作的平滑过渡。所提方法能够替代逆变器电流环,并利用滞环电流控制的优势达到快速平抑高频无源谐振的目的,为逆变器在网侧恶化工况下的高频故障穿越提供了有效支撑。并通过仿真验证其有效性与模态切换的平滑性。

关键词： LCL滤波器高频谐振新能源逆变器滞环电流控制鲁棒性

继电保护远程运维系统报文合规检测及入侵阻断技术应用

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中国电力 2024年第3期57卷 135-143,151页

作者：余江高宏慧史泽兵蒋纬纬武芳瑛詹庆才张蕊中国南方电网电力调度控制中心广东广州510530 北京四方继保自动化股份有限公司北京100085

继电保护远程运维中数据传输各环节存在网络入侵风险,现有安全措施未有效处理业务层风险,且存在风险阻断不及时等问题。为此,提出一种报文合规检测方法及入侵阻断技术,分析报文的对象、格式、业务逻辑和行为模式,建立报文合规规则库及... 详细信息

继电保护远程运维中数据传输各环节存在网络入侵风险,现有安全措施未有效处理业务层风险,且存在风险阻断不及时等问题。为此,提出一种报文合规检测方法及入侵阻断技术,分析报文的对象、格式、业务逻辑和行为模式,建立报文合规规则库及不合规报文阻断策略,设计开发不合规报文阻断模块及“一键阻断”紧急控制模块。通过模拟仿真环境测试,结果表明,上述技术对不同类型异常报文进行的阻断效果与预期一致,可有效阻断非法入侵攻击,从而提高继电保护远程运维的安全性和稳定性。

关键词：继电保护远程运维网络安全入侵检测紧急控制

基于磁场调制的电磁式振动能量采集器调频方法

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高电压技术 2024年

作者：张庆宏王志飞周晨媛周丹蔡玲珑李运甲西安交通大学电气工程学院广东省电力装备可靠性企业重点实验室(广东电网有限责任公司电力科学研究院)

面向电力应用场景，为克服复杂电磁环境对电磁式振动能量采集器的干扰，并实现器件谐振频率与环境振动频率相匹配，提出基于软磁材料进行磁场调制的调频方法。研究电磁式振动能量采集器的动力学模型与磁场耦合分布模型，明确磁力非线性... 详细信息

面向电力应用场景，为克服复杂电磁环境对电磁式振动能量采集器的干扰，并实现器件谐振频率与环境振动频率相匹配，提出基于软磁材料进行磁场调制的调频方法。研究电磁式振动能量采集器的动力学模型与磁场耦合分布模型，明确磁力非线性和几何非线性对器件谐振频率的作用机制。探究永磁材料及软磁材料对能量采集器内部磁场分布规律的影响，完成调频单元及器件整体结构设计，制备样机并开展性能验证试验。研究结果表明：基于软磁材料的调频方法可实现96 Hz-139 Hz范围调频，相对调频范围44.8%。与基于磁力进行调频的方法相比，该方法不仅可实现电磁式振动能量采集器较宽范围、较高精度调频，还可进一步屏蔽外界磁场干扰并约束内部磁场泄露，有利于提升电磁式振动能量采集器在强磁场环境中的工作可靠性。

关键词：电磁式振动能量采集器磁场调制频率调节软磁材料磁场屏蔽

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基于嵌入法与集成学习的线路工程造价预测

中国电力 2024年第5期57卷 251-260页

作者：叶煜明钱琪琪万正东张继钢中国南方电网有限责任公司广东广州510530 南方电网能源发展研究院有限责任公司广东广州510530

架空线路工程造价的准确预测对于工程建设质量及造价管控具有十分重要的意义。针对传统架空线路工程造价预测中遇到的特征维度过高、单一预测模型难以拟合复杂造价数据等问题,提出了基于嵌入法数据降维与集成学习的线路工程造价预测算... 详细信息

架空线路工程造价的准确预测对于工程建设质量及造价管控具有十分重要的意义。针对传统架空线路工程造价预测中遇到的特征维度过高、单一预测模型难以拟合复杂造价数据等问题,提出了基于嵌入法数据降维与集成学习的线路工程造价预测算法。首先通过嵌入法与极端梯度提升(extreme gradient boosting,XGBoost)模型对特征进行排序,筛选出对造价影响显著的特征完成数据降维。然后对XGBoost、随机森林、支持向量机(support vector machine,SVM)等模型进行融合,构成双层集成学习模型并对线路工程造价进行预测。最后基于某电网公司近年线路工程造价数据进行实例分析,分别与XGBoost、随机森林、SVM、极限学习机(extreme learning machine,ELM)与反向传播(back propagation,BP)神经网络等模型进行对比。实验表明预测结果的平均绝对百分比误差低于4%,优于其他单一模型,对线路工程造价控制研究具有较大价值。

关键词：输电线路造价预测集成学习数据降维嵌入法