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基于无变压器型电压源换流器的柔性多状态开关零序抑制策略

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电力系统自动化 2023年第14期47卷 124-129页

作者：许烽陆翌黄晓明陆承宇裘鹏国网浙江省电力有限公司电力科学研究院浙江省杭州市310014

无变压器型柔性多状态开关(FMS)具有设备紧凑化、高效化等特点,但由于缺少隔离变压器,存在故障后供区间的零序分量交互传递叠加、相互影响等问题。文中首先对无变压器型两电平电压源换流器(VSC)的回路特性进行了分析,并在此基础上利用... 详细信息

无变压器型柔性多状态开关(FMS)具有设备紧凑化、高效化等特点,但由于缺少隔离变压器,存在故障后供区间的零序分量交互传递叠加、相互影响等问题。文中首先对无变压器型两电平电压源换流器(VSC)的回路特性进行了分析,并在此基础上利用对称分量法建立了正序、负序和零序系统,揭示了交直流系统间零序分量传递的原因和关键要素。然后,基于理论分析结果,从直流波动抑制和交流零序抑制两方面入手,提出了故障端和非故障端VSC的两种零序抑制策略。最后,在PSCAD/EMTDC内建立了一个两端背靠背型FMS仿真模型,仿真结果验证了理论分析的正确性,以及两种零序抑制策略的有效性。

关键词：直流配电网柔性多状态开关电压源换流器零序抑制零序分量对称分量法

典型发热缺陷复合绝缘子红外特征及无人机红外测试参数选择

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高电压技术 2022年第3期48卷 865-875页

作者：李特陶瑞祥张锐闻君全姗姗王晓杰国网浙江省电力有限公司电力科学研究院杭州310014 中国电力科学研究院有限公司武汉430074 国网浙江省电力有限公司温州供电公司温州325000 国网福建省电力有限公司电力科学研究院福州350007

为系统性总结复合绝缘子发热缺陷的红外图谱特征,选择合适的复合绝缘子无人机红外现场测试参数,收集了芯棒酥朽、芯棒–护套严重不粘、护套受潮3类自然缺陷绝缘子,并制作了内置金属丝异物、芯棒模拟酥朽、金具–护套气隙3类人工缺陷绝缘... 详细信息

为系统性总结复合绝缘子发热缺陷的红外图谱特征,选择合适的复合绝缘子无人机红外现场测试参数,收集了芯棒酥朽、芯棒–护套严重不粘、护套受潮3类自然缺陷绝缘子,并制作了内置金属丝异物、芯棒模拟酥朽、金具–护套气隙3类人工缺陷绝缘子,开展实验室耐压红外测试及户外场无人机红外测试,对图谱与发热幅值进行了分析。试验结果表明,采用高温及酸性环境模拟方式可成功模拟复合绝缘子芯棒酥朽发热缺陷;不同种类人工缺陷实验室环境运行电压下可产生2~10K不等的温升。护套受潮复合绝缘子发热一般限于端部,发热分布较为均匀,自然酥朽缺陷绝缘子发热区域长度更长、温度分布极不均匀。测试距离增加、空间分辨率增大会导致复合绝缘子红外图谱模糊、表面温度曲线振荡,致使发热幅值测量结果失真、发热缺陷辨识困难。为保证对不同发热幅值发热缺陷的有效辨识,建议对于空间分辨率为0.895、0.68 mrad的无人机红外测试设备,测试距离不超过10m,对于空间分辨率为0.34 mrad的无人机红外设备,测试距离不超过20 m。

关键词：复合绝缘子发热缺陷发热均匀性无人机测试距离红外

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考虑风险的交直流混联系统鲁棒备用优化

电网技术 2022年第7期46卷 2483-2491页

作者：陈哲华文石博隆董炜国网浙江省电力有限公司电力科学研究院浙江省杭州市310014

为协同调度多区交直流混联系统的发电资源,并应对风电出力的强不确定性,提出了一种考虑风险的鲁棒备用优化模型。该模型采用线性化潮流考虑了系统无功和电压约束,以获得更加准确且可靠的发电及备用计划。同时,与传统的鲁棒优化模型不同... 详细信息

为协同调度多区交直流混联系统的发电资源,并应对风电出力的强不确定性,提出了一种考虑风险的鲁棒备用优化模型。该模型采用线性化潮流考虑了系统无功和电压约束,以获得更加准确且可靠的发电及备用计划。同时,与传统的鲁棒优化模型不同,该模型将不确定性集的边界建模为决策变量从而进行优化,并相应地评估了系统运行风险,包括弃风风险与失负荷风险2类。为减轻区域间的通信负担,同时保护区域内的信息安全,基于我国交直流混联系统的层级结构,制定了分解调度策略,进一步采用目标级联分析法分布式地并行求解所提模型,可通过有限次迭代获得可接受的近似最优解。在2区域12节点系统和3区域354节点系统上的算例分析验证了所提模型与算法的有效性。

关键词：交直流混联系统备用优化风电风险鲁棒优化目标级联分析法

电网设备试验数据数模统一化自动采集校验系统设计

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电力系统保护与控制 2022年第11期50卷 130-138页

作者：王子凌周金辉苏毅方张一航国网浙江省电力有限公司电力科学研究院浙江杭州310014 国网浙江省电力有限公司浙江杭州310007 国网浙江省电力有限公司金华供电公司浙江金华321000

针对电网设备带电检测和停电试验数据缺乏统一的规范、录入效率低且数据可靠性差的问题,搭建了基于数模规范化的电网设备试验数据自动采集校验系统。首先,提出了电网设备试验数据和接口通信的规范化模型,包括规约自动识别模块、数据校... 详细信息

针对电网设备带电检测和停电试验数据缺乏统一的规范、录入效率低且数据可靠性差的问题,搭建了基于数模规范化的电网设备试验数据自动采集校验系统。首先,提出了电网设备试验数据和接口通信的规范化模型,包括规约自动识别模块、数据校验模块和规约调度模块。并设计了现场数据自动采集和分析流程,实现仪器仪表与数据采集终端的数据交换。然后,考虑电网设备检测试验现场图像特点,利用基于内容分析的视频高倍率压缩编码技术,适应成像环境差异,实现高质量成像。给出了数据采集系统的硬件配置和功能实现。最后,通过平台可视化应用,证明了所提设计系统的可行性。

关键词：数据规范自动采集压缩编码技术接口规范模块化

BaTiO-Bi(MgZrTi)O弛豫型铁电体陶瓷的储能特性

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硅酸盐学报 2023年

作者：胡洁梓吕洪坤丁历威国网浙江省电力有限公司电力科学研究院

近年来,高功率、高能量密度的电容器成为新的研究热点,其在脉冲功率系统小型化和轻量化的发展中具有重要意义。本工作以BaTiO3-Bi(Mg0.5Zr0.25Ti0.25)O3固溶体为研究对象,致力于提高BaTiO3基陶瓷材料的储能密度,系统探究了不同含量的Bi(... 详细信息

近年来,高功率、高能量密度的电容器成为新的研究热点,其在脉冲功率系统小型化和轻量化的发展中具有重要意义。本工作以BaTiO3-Bi(Mg0.5Zr0.25Ti0.25)O3固溶体为研究对象,致力于提高BaTiO3基陶瓷材料的储能密度,系统探究了不同含量的Bi(Mg0.5Zr0.25Ti0.25)O3对BaTiO3基陶瓷材料微观结构以及介电、铁电和储能性能的影响。采用标准固相烧结法制备出致密的(1-x)BaTiO3-xBi(Mg0.5Zr0.25Ti0.25)O3(x=0.03、0.06、0.1、0.3、0.4)陶瓷。通过调整预烧及烧结条件,获得了陶瓷的最佳烧结工艺。随着x的增大,(1-x)B aTiO3-xBi(Mg0.5Zr0.25Ti0.25)O3陶瓷的室温晶体结构由四方相转变为立方相,同时材料从正常铁电体逐渐转变为弛豫型铁电体,介电常数峰值展宽,并在室温至500℃的温度范围内基本保持稳定。采用修正的Curie-Weiss定律和Vogel-Fulcher关系对陶瓷介电弛豫行为进行了深入分析。在极化特性方面,Bi(Mg0.5Zr0.25Ti0.25)O3成分的加入能够显著降低剩余极化强度(Pr),增大介电强度,使电滞回线变细长,并使电滞回线中电场对极化的积分面积变大,从而使材料的储能密度得到提高。材料的最大储能密度大致呈先升高后降低的趋势,储能效率从75.08%提高到92.35%,并且在x=0.1时获得了最高的储能密度0.8 J/cm3(储能效率为88.97%)。

关键词：钛酸钡储能介质陶瓷弛豫型铁电体介电性能储能特性

沿海湿热气候环境中1Cr13母线闸刀连杆球铰的断裂原因

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腐蚀与防护 2023年第7期44卷 96-99,104页

作者：周宇通张杰赵洲峰鲁旷达裘吕超徐冬梅国网浙江省电力有限公司电力科学研究院杭州310014

沿海湿热气候条件下,某220 kV变电站母线闸刀驱动杆的连杆球铰发生完全断裂,闸刀无法操纵。为明确故障原因,使用体视显微镜、光学显微镜、直读光谱仪、扫描电子显微镜以及能谱分析仪等设备对连杆球铰进行了分析。结果表明:受海洋性气候... 详细信息

沿海湿热气候条件下,某220 kV变电站母线闸刀驱动杆的连杆球铰发生完全断裂,闸刀无法操纵。为明确故障原因,使用体视显微镜、光学显微镜、直读光谱仪、扫描电子显微镜以及能谱分析仪等设备对连杆球铰进行了分析。结果表明:受海洋性气候影响,断裂的连杆球铰断面上存在腐蚀性元素Cl。综合来看,连杆球铰断裂的直接原因是在沿海湿热环境中,Cl离子破坏了1Cr13不锈钢表面的钝化膜,进而诱发了不锈钢的电化学腐蚀。腐蚀发展到一定程度后,与磨损交互作用,最终导致断裂。

关键词：沿海湿热气候 1Cr13不锈钢断裂腐蚀 Cl离子

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C;F;N质量流量转换系数测定方法

高电压技术 2022年

作者：邵先军谢成丁五行王鑫国网浙江省电力有限公司电力科学研究院

C;F;N混合气体处理和检测技术的研究需要以稳定的气体流量为基础，因此，研究C;F;N气体的质量流量转换系数具有重要的工程意义。本文研究了C;F;N的质量流量转换系数测定方法：由一台步进电机同时匀速推动两个独立气室中的活塞，使C;F;N... 详细信息

C;F;N混合气体处理和检测技术的研究需要以稳定的气体流量为基础，因此，研究C;F;N气体的质量流量转换系数具有重要的工程意义。本文研究了C;F;N的质量流量转换系数测定方法：由一台步进电机同时匀速推动两个独立气室中的活塞，使C;F;N和N;在相同的压力下以相同的流量流动，采用出厂为N;标定的气体质量流量控制器记录两路流量示值；改变上述步进电机的转速，可获得不同流量下的流量示值，采用最小二乘法对两路流量数据进行线性拟合，得到C;F;N质量流量转换系数与气体流量的线性关系式，代入流量值可计算出C;F;N质量流量转换系数。同样方法可得出C;F;N与CO;混合气体的质量流量转换系数，与理论值误差在±0.5%以内。本研究成果为C;F;N混合气体相关产品的研发提供了技术支撑。

关键词： C F N气体质量流量转换系数测定方法测定装置最小二乘法

无变压器非对称式柔性多状态开关的零序抑制策略

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高电压技术 2019年第10期45卷 3084-3091页

作者：许烽陆翌李继红黄晓明朱承治陆承宇国网浙江省电力有限公司电力科学研究院

柔性多状态开关不使用联接变压器的方式,从而实现设备的紧凑化,但存在零序分量在各供区之间传递、扩大故障影响范围等问题。为此,通过经典的电路分析和序分量分解计算,揭示了零序分量在交直流之间传递的本质特性和内在机理。基于理论分... 详细信息

柔性多状态开关不使用联接变压器的方式,从而实现设备的紧凑化,但存在零序分量在各供区之间传递、扩大故障影响范围等问题。为此,通过经典的电路分析和序分量分解计算,揭示了零序分量在交直流之间传递的本质特性和内在机理。基于理论分析,提出了一端采用半桥型模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)、另一端采用混合型MMC的非对称式柔性多状态开关拓扑结构。根据不同供区所发生的故障情况,提出交流向直流、直流向交流2种零序抑制策略,以及其对应的混合型MMC子模块配置方案。通过PSCAD/EMTDC软件,仿真对比分析了不同供区故障下,零序分量被抑制的特性,验证了理论分析的正确性和非对称式柔性多状态开关及其零序抑制控制策略的有效性。

关键词：无变压器柔性多状态开关模块化多电平换流器混合零序抑制

基于多状态量特征及变化规律的高压电缆状态综合评估

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高电压技术 2019年第12期45卷 3954-3963页

作者：周路遥曹俊平王少华刘黎杨勇江航国网浙江省电力有限公司电力科学研究院

随着高压电缆设备状态检修工作的不断推进,对电缆多状态量的检测、监测以及状态综合评估提出了更高的要求。该文搭建了高压电缆状态仿真平台,试制了11类高压电缆典型缺陷:包括界面气隙、导电尖端、橡胶件内表面划伤、橡胶件外表面破损... 详细信息

随着高压电缆设备状态检修工作的不断推进,对电缆多状态量的检测、监测以及状态综合评估提出了更高的要求。该文搭建了高压电缆状态仿真平台,试制了11类高压电缆典型缺陷:包括界面气隙、导电尖端、橡胶件内表面划伤、橡胶件外表面破损、导体连接不良、铅封开裂、铝护套破损在内的中间接头及本体典型缺陷;包括悬浮电位、应力锥错位在内的终端典型缺陷;包括两点接地、接地系统悬浮在内的接地系统典型缺陷。针对高压电缆典型缺陷开展了不同试验电压、试验电流工况下的模拟试验研究,建立了含局部放电谱图、接地电流变化曲线、温升变化曲线的图谱库,总结了不同缺陷下局部放电、接地电流、温度等状态量的特征及变化规律,得出了不同带电检测及状态监测手段与典型缺陷的有效性映射关系:局放检测技术可检出对象涵盖了大部分典型缺陷,对于绝缘类缺陷尤为敏感;温度检测技术对发热、过流类缺陷较为敏感;接地电流和接触电压检测技术对接地系统类缺陷非常有效;涡流探伤、超声导波检测技术等其他检测手段均具有一定的针对性。在此基础上,制订了高压电缆缺陷诊断及评估流程,提出了基于多状态量特征及变化规律的高压电缆状态综合评价方法,并以220 kV陆荡2R49线为例验证了该综合评估方法的有效性,可为高压电缆线路的状态评估、运维工作提供重要参考。

关键词：高压电缆多状态量典型缺陷局部放电综合评估