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充电桩充电模块功率器件故障诊断研究综述

高压电器 2024年第7期60卷 191-200页

作者：刘秀兰陈熙张倩程林林志法陈慧敏刘占磊代建港国家电网公司北京电力科学研究院北京100075 西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049

大功率直流充电桩是未来电动汽车充电设施的发展方向,充电模块是直流充电桩最重要以及故障率最高的部件,其中功率器件开路故障较为常见。为保证充电模块安全可靠运行,需要对充电模块功率器件开路故障进行准确识别和定位。文中首先对充... 详细信息

大功率直流充电桩是未来电动汽车充电设施的发展方向,充电模块是直流充电桩最重要以及故障率最高的部件,其中功率器件开路故障较为常见。为保证充电模块安全可靠运行,需要对充电模块功率器件开路故障进行准确识别和定位。文中首先对充电模块拓扑结构和故障类型进行分析,然后分别对基于解析模型、基于信号处理和基于知识的功率器件开路故障诊断方法进行总结,分别介绍了各类方法的基本思想、研究进展和优缺点,最后总结并展望充电模块功率器件开路故障诊断方法未来的研究和发展方向。

关键词：充电模块开路故障解析模型信号处理知识

汽轮发电机带有交替径向风道的转子流体与传热耦合分析

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电机与控制学报 2024年第2期28卷 11-20页

作者：李伟力乔田怀李亚磊李程昊刘明洋李志强北京交通大学电气工程学院北京100044 国网河南省电力公司电力科学研究院河南郑州450015 中国电力科学研究院有限公司北京100192

针对汽轮发电机带有交替径向通风道的转子发热冷却问题,以一台350 MW水氢氢冷汽轮发电机为研究对象,依据流体力学和传热学的基本理论,首先建立计及旋转的电机全域通风网络模型,采用逐次迭代法计算得到各支路流量和节点压力。其次,建立... 详细信息

针对汽轮发电机带有交替径向通风道的转子发热冷却问题,以一台350 MW水氢氢冷汽轮发电机为研究对象,依据流体力学和传热学的基本理论,首先建立计及旋转的电机全域通风网络模型,采用逐次迭代法计算得到各支路流量和节点压力。其次,建立了带有交替径向风道的发电机转子流体-传热三维物理模型和数学模型,给出了基本假设和相应的边界条件,同时将通风网络计算得到的风速和压力作为转子求解域的耦合边界,采用有限体积法进行求解,计算结果与实测值吻合。然后分析了交替径向风道内流量分配和氢气流动情况,研究了转子内部氢气温度分布和槽楔出风口风温变化规律,探明了转子绕组和铁心轴向温度分布特性,讨论了副槽入口流量和槽楔出口直径对转子流体和温度的影响。得出副槽入口流量应控制在0.1~0.16 m^(3)/s范围内,且选择较小的槽楔出口直径,可以提高通风系统的效率与风量分配均匀性,降低转子轴向热不平衡。

关键词：水氢氢冷汽轮发电机交替径向风道通风网络流体流动与传热有限体积法

基于奇异值分解的电网谐振频率灵敏度分析方法

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南方电网技术 2024年

作者：朱远哲要若天王玲白浩李巍杜婉琳徐敏广东电网有限责任公司电力科学研究院广东省电力装备可靠性企业重点实验室南方电网科学研究院

随着电网中电力电子装备渗透率的不断提高，电网谐振现象问题日益严重，严重影响电力设备正常工作和电力系统安全运行。针对现有模态频率灵敏度计算方法存在适用场景有限问题，提出了基于奇异值分解(singular value decomposition, SVD... 详细信息

随着电网中电力电子装备渗透率的不断提高，电网谐振现象问题日益严重，严重影响电力设备正常工作和电力系统安全运行。针对现有模态频率灵敏度计算方法存在适用场景有限问题，提出了基于奇异值分解(singular value decomposition, SVD)的电网谐振频率灵敏度分析方法。详细给出了该方法提出的依据和过程，采用非齐次公式求解关键变量表达式，避免了频率分辨率的影响，提高了计算精度，并有效克服了模态频率灵敏度不能分析支路电流谐振特点的不足。算例分析表明，在低频和中高频谐振两个案例下，所提方法能够分析网络元件参数对谐振频率的影响，并实现元件参数对谐振频率影响的量化。

关键词：电能质量谐振分析频率灵敏度奇异值分解

新能源电源控制故障响应对交流线路距离保护影响分析

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电网技术 2024年第9期48卷 3834-3843页

作者：王兴国于溯周泽昕柳焕章电网安全全国重点实验室(中国电力科学研究院有限公司) 北京市海淀区100192 国家电网有限公司华中分部湖北省武汉市430077

大规模风电、光伏新能源经交流送出系统中,送出线路发生故障后,新能源电源控制的故障响应严重影响交流线路距离保护的动作性能。该文分析了新能源电源典型控制策略对故障后电源等值阻抗及系统功角的影响,故障后电源等值阻抗和系统功角... 详细信息

大规模风电、光伏新能源经交流送出系统中,送出线路发生故障后,新能源电源控制的故障响应严重影响交流线路距离保护的动作性能。该文分析了新能源电源典型控制策略对故障后电源等值阻抗及系统功角的影响,故障后电源等值阻抗和系统功角显著增大。进一步研究了不同类型距离保护的动作性能。针对测距式距离保护,揭示了线路正向区外或反向区外发生经过渡电阻故障时保护误动、线路正向区内故障时保护拒动机理。针对比相式距离保护,揭示了正序极化电压相位受控偏移导致线路区内相间短路故障时保护拒动、区外反向故障时保护误动机理。利用实时数字仿真平台(real time digital simulation system,RTDS)建立了仿真模型,利用仿真结果和现场实际误动数据验证了理论分析的正确性,为大规模新能源送出线路故障分析和后备保护配置提供了理论依据。

关键词：新能源电源控制策略测距式距离保护比相式距离保护等值阻抗系统功角保护误动保护拒动

考虑高比例多元调节资源互动的配电网无功优化降损方法

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中国电力 2024年第1期57卷 123-132页

作者：马喜平李亚昕梁琛董晓阳徐瑞国网甘肃省电力公司电力科学研究院甘肃兰州730070

为了挖掘高比例分布式资源接入背景下配电网全方位多角度无功调控降损潜力,实现更为全面精细的无功优化技术降损目标,提出考虑多元可调节资源协调互动的多目标配电网无功优化降损方法。首先,针对高比例分布式资源接入背景下谐波对线损... 详细信息

为了挖掘高比例分布式资源接入背景下配电网全方位多角度无功调控降损潜力,实现更为全面精细的无功优化技术降损目标,提出考虑多元可调节资源协调互动的多目标配电网无功优化降损方法。首先,针对高比例分布式资源接入背景下谐波对线损的影响,给出了考虑谐波损耗的配电网线损计算模型;其次,在此基础上分析多元可调节资源无功调节能力,建立了以日线损最低和静态电压稳定性最大为目标的配电网无功优化调度模型;然后,通过制定多元可调节负荷、分布式电源、储能、无功补偿设备等多元分布式资源协同无功优化策略,达到在综合考虑配电网静态电压稳定性要求下系统线损最小的目的;最后,通过多元分布式资源接入的IEEE 33节点进行系统仿真分析,结果表明通过多元可调节资源的充分互动能够有效提高系统电压稳定性,降低系统线损,实现配电网安全、经济运行。

关键词：谐波潮流无功优化多元资源互动降损静态电压稳定性

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钛酸钡三维复合材料微观结构与电学性能研究

中国陶瓷 2024年第2期60卷 28-35页

作者：吴超峰龚文耿进锋崔建业秘立鹏聂京凯何强裘旭挺浙江清华长三角研究院先进陶瓷材料与器件研究中心嘉兴314006 国家电网河南电力科学研究院郑州450052 国家电网浙江省电力有限公司金华供电公司金华321001 国家电网内蒙古东部电力有限公司电力科学研究院呼和浩特010020 先进输电技术国家重点实验室(全球能源互联网研究院有限公司) 北京102209 乌镇实验室桐乡314500

压电材料可实现机械能与电能的相互转换,采用增材制造的方式,将具有压电性能的钛酸钡(BaTiO_(3),BT)功能陶瓷材料打造为三维结构。通过对比PDMS、BT/PDMS和三维(BT)/PDMS柔性复合材料的介电频谱测试结果,发现三维结构有助于提升复合材... 详细信息

压电材料可实现机械能与电能的相互转换,采用增材制造的方式,将具有压电性能的钛酸钡(BaTiO_(3),BT)功能陶瓷材料打造为三维结构。通过对比PDMS、BT/PDMS和三维(BT)/PDMS柔性复合材料的介电频谱测试结果,发现三维结构有助于提升复合材料的介电性能。同时,在一定的循环压力下对比了以上三者的输出电压,表明三维结构能大幅提升复合材料的输出电压,且极化后内部电势场的建立将3D-BT/PDMS的输出电压提升至250mV。可见3D-BT/PDMS复合柔性聚合物具有优异的电能转换能力,在柔性电容器和柔性传感器等领域有巨大的应用潜力。

关键词：压电陶瓷增材制造柔性复合

基于共模阻抗的双馈异步发电机转子绕组绝缘在线监测

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中国电机工程学报 2024年

作者：郑大勇乐振春常玉红谢欢桂林陆格野党智敏张品佳清华大学电机系国家电网有限公司国网新源集团有限公司国网冀北电力有限公司电力科学研究院

与传统同步励磁发电机相比，双馈异步电机转子绕组受力复杂，绝缘磨损更为严重，因此其绝缘问题更需关注。目前转子绝缘问题只能通过转子绕组短路故障诊断方法进行事后保护性切除，无法实现绝缘老化预警。本文提出了一种利用转子侧变流... 详细信息

与传统同步励磁发电机相比，双馈异步电机转子绕组受力复杂，绝缘磨损更为严重，因此其绝缘问题更需关注。目前转子绝缘问题只能通过转子绕组短路故障诊断方法进行事后保护性切除，无法实现绝缘老化预警。本文提出了一种利用转子侧变流器产生的开关电压谐波和对应的漏电流谐波响应，对转子绕组绝缘共模等效阻抗进行在线测量的方法。理论分析和实验结果表明该方法可以在线监测转子绕组绝缘等效参数的变化，实现转子绕组绝缘老化非侵入式在线监测。

关键词：双馈异步发电机绝缘老化转子绕组在线监测共模阻抗

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电力边缘设备远程证明和监控方案

计算机应用与软件 2024年

作者：祁龙云刘苇张晓赵保华李科李向南林江南国网电力科学研究院有限公司南京南瑞信息通信科技有限公司国家电网有限公司国网智能电网研究院有限公司

由于电力边缘设备认证、远程监测、安全监控自身的结构特点，缺少对私有的程序和数据的控制，而可信计算可以从体系架构上对计算系统进行增强。结合非交互式的证明协议提出一个电力边缘设备远程证明和监控方案，方案基于注册协议完成对... 详细信息

由于电力边缘设备认证、远程监测、安全监控自身的结构特点，缺少对私有的程序和数据的控制，而可信计算可以从体系架构上对计算系统进行增强。结合非交互式的证明协议提出一个电力边缘设备远程证明和监控方案，方案基于注册协议完成对边缘设备的远程安装；验证服务器通过远程证明协议来确保边缘设备注册后到运行完整性监控协议之间的可信状态；再加上非交互式的完整性监控协议的支撑，不仅确保边缘设备的可信性，而且大大提高了证明效率，与通用的完整性监控协议相比，证明计算效率提升了71%，并且能够防止DDoS攻击。

关键词：边缘计算远程证明可信执行环境可信计算完整性监控

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计及新能源的AGC断面越限预防和校正控制

电力系统及其自动化学报 2024年

作者：谢岩马世英唐晓骏李晓明肖雄申家锴中国电力科学研究院有限公司国网河北省电力有限公司电力科学研究院

为应对新能源机组随机波动导致的外送断面过载约束复杂多变的问题，提出一种计及新能源特性的自动发电控制（AGC）断面越限预防和校正控制方法。首先，提出计及新能源特性、涵盖主站-厂站-机组三级架构的AGC断面功率越限控制模型；其次... 详细信息

为应对新能源机组随机波动导致的外送断面过载约束复杂多变的问题，提出一种计及新能源特性的自动发电控制（AGC）断面越限预防和校正控制方法。首先，提出计及新能源特性、涵盖主站-厂站-机组三级架构的AGC断面功率越限控制模型；其次，基于潮流转移比矩阵快速计算N-1故障后线路负载率矩阵，快速评估AGC断面功率越限风险；最后，推导线路N-1故障后负载率相对发电机组出力的灵敏度，明确不同机组功率调节对断面功率的差异化影响，以最大消纳新能源机组、AGC机组调节量最小为控制原则，提出基于线路负载率灵敏度的AGC断面越限校正控制方法。在PSD Power Tools中搭建实际电网仿真算例验证了所提方法的正确性和有效性。

关键词：自动发电控制功率越限新能源负载率矩阵,线路负载率灵敏度