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基于氧同位素示踪技术的H_(2)O对SF_(6)电弧放电分解产物的影响研究

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高压电器 2024年第9期60卷 69-76页

作者：徐孟元杨韧汪金星李旭崔庭东张军国网陕西省电力有限公司电力科学研究院西安710000 国网陕西省电力有限公司西安710000

SF_(6)分解产物与SF_(6)开关设备故障放电类型和严重程度存在内在联系,可通过分解产物分析实现对开关设备的故障诊断。H_(2)O对SF_(6)电弧放电分解产物具有显著影响,但其影响规律及相关作用机制目前尚不清楚,严重制约了分解产物分析法... 详细信息

SF_(6)分解产物与SF_(6)开关设备故障放电类型和严重程度存在内在联系,可通过分解产物分析实现对开关设备的故障诊断。H_(2)O对SF_(6)电弧放电分解产物具有显著影响,但其影响规律及相关作用机制目前尚不清楚,严重制约了分解产物分析法的工程应用。为解决这一问题,文中搭建了SF_(6)开关设备电弧放电分解产物实验研究平台,利用H_(2)^(18)O作为示踪剂开展了电弧放电实验,利用气相色谱质谱联用仪分析了放电过程中和放电后含^(18)O同位素物质的变化规律,明确了电弧放电下SF_(6)分解产物的形成途径及H_(2)O对SF_(6)分解产物的影响,阐明了其深层化学反应机理。研究发现,H_(2)O会直接参与SOF_(2)、SO_(2)、SO_(2)F_(2)和CO_(2)的生成反应,化学反应机理的不同导致各物质的形成与演化规律具有显著差异。其中,SOF_(2)和SO_(2)F_(2)的生成主要由放电过程中发生的分解反应和复合反应主导,SO_(2)的生成主要由放电后发生的分子间反应主导,CO_(2)的生成则来自两者的共同作用。

关键词：电弧放电 SF_(6)分解产物 H_(2)O杂质同位素示踪

风力发电机叶片防除冰涂层(二):温升数值计算及防除冰性能

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电工技术学报 2024年第1期39卷 246-256页

作者：胡琴朱茂林舒立春蒋兴良徐兴重庆大学雪峰山能源装备安全国家野外科学观测研究站重庆400044 国网浙江省电力有限公司杭州市余杭区供电公司杭州311199 国网湖南省电力有限公司长沙供电分公司长沙410035

针对电热超疏水涂层覆冰过程中表现出的三类不同冰层形貌,该文建立了电加热融冰数值计算模型,并对仿真计算结果进行了相应的试验验证,验证结果与仿真结果基本一致,该模型能有效模拟融冰过程和温度分布。临界融冰功率的计算结果表明,电... 详细信息

针对电热超疏水涂层覆冰过程中表现出的三类不同冰层形貌,该文建立了电加热融冰数值计算模型,并对仿真计算结果进行了相应的试验验证,验证结果与仿真结果基本一致,该模型能有效模拟融冰过程和温度分布。临界融冰功率的计算结果表明,电热超疏水涂层融冰所需功率大于非超疏水电热涂层,尤其在乳突状冰层出现后,融冰功率将大幅增加。电热超疏水涂层防冰试验结果表明,在雨凇覆冰环境中,超疏水性能单独作用时,叶片在覆冰前期能延缓覆冰;电热性能与超疏水性能共同作用时,叶片无覆冰形成。电热超疏水涂层用于风力发电机防覆冰具有较好的效果,但用于覆冰后的融冰时将需要更多的能量。

关键词：风力发电机超疏水电热涂层防除冰数值模型人工试验

2/3匝线圈式纵磁触头大开距真空断路器分闸速度设计

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电工技术学报 2024年第13期39卷 4139-4152页

作者：马飞越姚晓飞刘志远孙尚鹏白涛国网宁夏电力有限公司电力科学研究院银川750002 西安交通大学电气工程学院西安710049 国网宁夏电力有限公司石嘴山供电公司石嘴山750029

合理设计纵磁触头真空断路器的分闸速度特性,可有效避免大电流开断过程中真空电弧阳极斑点的形成或缩短阳极斑点持续时间,显著提升断路器短路电流开断性能。然而,现阶段仍然缺乏线圈式纵磁触头真空断路器全行程分闸速度特性的量化设计... 详细信息

合理设计纵磁触头真空断路器的分闸速度特性,可有效避免大电流开断过程中真空电弧阳极斑点的形成或缩短阳极斑点持续时间,显著提升断路器短路电流开断性能。然而,现阶段仍然缺乏线圈式纵磁触头真空断路器全行程分闸速度特性的量化设计方法。该文试验研究了电弧电流、分闸速度对2/3匝线圈式纵磁触头大电流真空电弧阳极放电模式演变的影响规律,获得了不同分闸速度下线圈式纵磁触头阳极放电模式图,据此提出线圈式纵磁触头分闸速度的量化设计方法:初始分闸速度v1应不小于其从强电弧模式演变为扩散态电弧模式的临界触头开距峰值所对应的分闸速度;平均分闸速度v2应不大于大开距活跃阳极放电模式形成的临界触头开距峰值所对应的分闸速度;同时,对比实际开断过程中触头间隙磁感应强度与阳极放电模式演变的临界纵向磁感应强度,可校验上述分闸速度特性设计的合理性,并能预测该纵磁触头以任一分闸速度开断任一短路电流时的阳极放电模式演变特性。应用上述方法,该文确定了126 kV单断口真空断路器的分闸速度特性设计值为v1=3.5 m/s、v2=3.0 m/s,并通过型式试验验证了断路器在上述分闸速度特性下的短路电流开断性能。

关键词：纵向磁场大开距真空断路器阳极放电模式分闸速度

基于两步降维的单相接地故障发生时刻估计算法

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电力系统及其自动化学报 2024年第7期36卷 140-149页

作者：李冠华徐凯刘志宇马一菱王雅楠国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院沈阳110006 国网辽宁省电力有限公司沈阳110004

为准确估计单相接地故障发生时刻,本文提出一种基于两步降维的配电网单相接地故障发生时刻估计算法。该算法利用经验模态分解构建滤波器,根据馈线零序电流建立高维特征数据集,经过主成分分析法及希尔伯特变换映射算法将高维数据两次降... 详细信息

为准确估计单相接地故障发生时刻,本文提出一种基于两步降维的配电网单相接地故障发生时刻估计算法。该算法利用经验模态分解构建滤波器,根据馈线零序电流建立高维特征数据集,经过主成分分析法及希尔伯特变换映射算法将高维数据两次降维后得到二维特征数据集。利用基于密度的聚类方法自适应地将数据分为故障数据和非故障数据两类,从而估计故障发生时刻。文中设计了包含7种常见高阻接地介质的11组实验,对该算法的故障时刻辨识精度进行验证,结果表明,该算法精度在7.3 ms以内,对瞬时性故障能够有效识别故障时段。

关键词：配电网单相接地故障经验模态分解故障时刻检测降维聚类

SF_(6)断路器触头劣化过程合闸预击穿特性研究

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高压电器 2024年第4期60卷 113-122页

作者：马飞越黎炜孙尚鹏相中华吴强王尧平王羽国网宁夏电力有限公司电力科学研究院银川750001 国网宁夏电力有限公司银川750001 武汉大学电气与自动化学院武汉430072

电容器组投切断路器触头烧蚀劣化后会改变合闸预击穿时间,这不仅会影响选相合闸效果,同时也说明预击穿电弧持续时间可作为衡量触头烧蚀状态的指标之一。建立了126 kV SF_(6)断路器灭弧室内合闸预击穿过程电—流体耦合仿真模型,研究了触... 详细信息

电容器组投切断路器触头烧蚀劣化后会改变合闸预击穿时间,这不仅会影响选相合闸效果,同时也说明预击穿电弧持续时间可作为衡量触头烧蚀状态的指标之一。建立了126 kV SF_(6)断路器灭弧室内合闸预击穿过程电—流体耦合仿真模型,研究了触头劣化过程中合闸预击穿特性,并提出了预击穿时间带电检测方法。结果表明:合闸过程中场强最大点总是出现在静弧触头表面;灭弧室内SF_(6)气体密度几乎保持不变;110 kV电压等级相电压下,触头预击穿电弧持续时间随烧蚀程度变化的试验值与仿真值吻合良好。从电场畸变角度解释了随着触头的表面烧蚀劣化程度增大对应预击穿时间的变化规律,结果可为断路器选相合闸策略和触头状态评估提供理论指导。

关键词： SF_(6)断路器预击穿特性多物理场耦合仿真选相合闸触头状态评估

基于电力大数据的用电拉动贡献率指标构建与应用研究

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东南大学学报(哲学社会科学版) 2024年第S1期 175-179页

作者：高骞薛禾雨李冰洁杨俊义国网江苏省电力有限公司国网江苏省电力工程咨询有限公司国网江苏省电力有限公司经济技术研究院

电力数据因其及时性、精准性、可靠性特征，能够更有效地反映经济发展形势。当今国内外复杂多变的环境态势给整体用电需求带来不确定影响，由于结构升级、低碳转型、贸易摩擦等多种因素的叠加，分析预判和精准调控变得困难，迫切需要对... 详细信息

电力数据因其及时性、精准性、可靠性特征，能够更有效地反映经济发展形势。当今国内外复杂多变的环境态势给整体用电需求带来不确定影响，由于结构升级、低碳转型、贸易摩擦等多种因素的叠加，分析预判和精准调控变得困难，迫切需要对不同行业、地区和影响因素进行深入的量化分析，以为电网企业经营管理提供科学建议，为政府精准施政提供科学支撑。通过对比“增速”“贡献率”“拉动率”等传统的电量分析指标，构建一种基于“惯性增速”的“用电拉动贡献率”及其算法方法，并将其应用到行业电量分析、经济运行走势预判等领域。研究结果表明，“用电拉动贡献率”能更及时地捕捉用电增速的变化趋势，灵敏地发现一段时间内新出现的扰动因素，有利于更准确地预测用电量和经济发展的变化趋势。

关键词：用电拉动贡献率行业用电量变动经济走势影响因素

考虑碳减排的含碳捕集设备火电厂机组负荷分配

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西安理工大学学报 2024年

作者：董乐李壮朱超鞠学良赵晶轩赵海英任静国网陕西省电力有限公司国网西安市南供电公司国网陕西省电力有限公司国网西安市东供电公司国网陕西省电力有限公司电力科学研究院

为降低火电厂的二氧化碳排放量，需合理安排火电机组的负荷分配。针对碳减排问题，本文提出了基于分流式碳捕集设备并以二氧化碳排放量和发电成本最小为目标的火电厂负荷分配模型，使用NSGA-Ⅱ算法对该模型求解进而使用熵权法计算各目... 详细信息

为降低火电厂的二氧化碳排放量，需合理安排火电机组的负荷分配。针对碳减排问题，本文提出了基于分流式碳捕集设备并以二氧化碳排放量和发电成本最小为目标的火电厂负荷分配模型，使用NSGA-Ⅱ算法对该模型求解进而使用熵权法计算各目标权重得出最优方案。本文以国内某火电厂的基础情况为例进行仿真分析，结果表明，合理的调整火电机组负荷分配及各机组碳捕集设备烟气分流比可有效减少二氧化碳排放量，且具有良好的低碳经济性，验证了所提方法的有效性和可行性。

关键词：火电厂碳捕集 NSGA-Ⅱ算法低碳经济

基于GPCA-GA的架空配电线路动态增容热传感器配置方法

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电力系统自动化 2024年

作者：张轶袁嘉伟汤波陈上吉张树森崔昊杨上海电力大学国网江西省电力有限公司宜春供电分公司国网河南省电力公司国网河南省电力公司信阳供电公司

架空配电线路动态增容技术能在保证安全的前提下提高线路输电能力，是经济高效应对短时高峰电力传输的有效方法。导体温度是架空线路动态增容的核心指标之一，通常需要在线路上安装大量热传感器进行采集，但投资巨大且难以实施。文中提... 详细信息

架空配电线路动态增容技术能在保证安全的前提下提高线路输电能力，是经济高效应对短时高峰电力传输的有效方法。导体温度是架空线路动态增容的核心指标之一，通常需要在线路上安装大量热传感器进行采集，但投资巨大且难以实施。文中提出一种基于缺失数据主成分分析（GPCA）-遗传算法（GA）的架空配电线路动态热感知优化方法，在架空配电线路上合理选择热传感器点位，精准计算线路全域温度分布，减少热传感器安装数量和投资。首先，建立考虑架空配电线路绝缘介质的载流量计算模型与GPCA组合重构模型，精准重构全域线路热特性；其次，采用结合GPCA的GA确定最佳传感器数量和布署点位，提高配电线路热重构精度；最后，以某地10 kV架空配电线路为例验证所提方法的有效性。

关键词：配电网架空线路动态增容热传感器配置温度分布重构主成分分析遗传算法

基于移相控制统一模型的双有源桥DC-DC变换器基波环流优化控制策略

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电力自动化设备 2024年第4期44卷 74-81页

作者：曾进辉张长威曹斌余雪萍兰征邹彬王婷曹洋湖南工业大学电气与信息工程学院湖南株洲412007 国网湖南省电力有限公司长沙供电分公司湖南长沙410118 株洲变流技术国家工程研究中心有限公司湖南株洲412007

为充分利用双有源桥DC-DC变换器的容量,减小无功功率,提升工作效率,提出一种基于变换器移相控制统一模型的基波环流优化控制策略。通过引入基波移相比对变换器的所有移相控制方式进行统一描述,并采用傅里叶分解法建立全桥交流电压及电... 详细信息

为充分利用双有源桥DC-DC变换器的容量,减小无功功率,提升工作效率,提出一种基于变换器移相控制统一模型的基波环流优化控制策略。通过引入基波移相比对变换器的所有移相控制方式进行统一描述,并采用傅里叶分解法建立全桥交流电压及电感电流的统一模型。该统一模型降低了多控制变量下变换器多模态分析的复杂性,适用于不同移相控制的所有工作模式,具有普适性。基于频域分析法和功率因数角,构建变换器传输功率及无功功率的统一数学模型。在此基础上,提出考虑无功基波分量的环流优化控制策略,并对传导损耗进行建模与分析。该策略简单有效,能够很好地减小变换器无功功率和改善系统效率,更有利于工程实际的应用。搭建了实验平台,对比了所提基波环流优化控制策略与传统移相控制方式下变换器的功率因数及变换效率,仿真和实验结果验证了理论分析的正确性和所提控制策略的可行性。

关键词：双有源桥 DC-DC变换器统一模型基波优化功率因数传输效率