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2018年 37卷 11期
刊出日期:2018-11-23

论文报告
新技术应用
目次
 
       论文报告
1 C6F12O/N2与C6F12O/空气混合气体的电晕放电分解产物分析
赵明月, 韩冬, 韩先才, 颜湘莲, 荣文奇, 张国强
SF6气体引起的温室效应问题已不容忽视,近些年来SF6替代技术成为国内外专家学者的研究热点之一。3M公司开发的C6F12O(C6-PFK)的绝缘强度约为SF6气体的25倍,具有替代SF6气体的潜能,但其沸点较高,必须与缓冲气体混合使用。为探究C6F12O混合气体的分解特性,本文进行了工频交流电晕放电实验,利用气相色谱质谱联用技术(GC-MS)定性检测和比较了C6F12O/N2、C6F12O/空气这两种混合气体的气体分解产物。检测结果表明,C6F12O/N2混合气体放电分解气体主要有CO2、CF4、C2F6、C2F4、C3F8、C3F6、C4F10、C5F12、C6F14、CF3CN和C2HF5;C6F12O/空气混合气体放电分解气体主要有CO2、CF4、C2F6、C3F8和C2O3F6;其中CO2的含量最高。
2018 Vol. 37 (11): 1-8 [摘要] ( 25 ) HTML (1 KB)  PDF (1021 KB)  ( 15 )
9 大气压短间隙介质阻挡放电等效负载模型
王帅, 邱祁, 刘星亮, 胡斯登, 何湘宁
大气压介质阻挡放电反应器的精确等效是影响电源参数准确设计的关键。现有的反应器等效模型通常未考虑介质等效电容在放电过程中的非线性变化,使得在大气压短间隙工况下模型精度受限。为解决这一问题,本文在传统非线性钳位模型的基础上根据放电的不同阶段将介质等效电容进行分段等效,并给出一种分段等效负载模型及其测量方法。同时,推导出带分段负载模型的电压源谐振变换器关键参数,并搭建了一台1kW谐振电压源样机。实验证明,当气隙长度大于4mm时,分段负载模型与传统的非线性钳位模型相近;在气隙长度更小时,分段模型准确度更高,有利于准确地描述负载放电功率与单周期放电时间等重要参数。
2018 Vol. 37 (11): 9-14 [摘要] ( 14 ) HTML (1 KB)  PDF (1867 KB)  ( 13 )
15 基于弛豫贡献度的变压器油纸绝缘系统老化状态评估
叶荣, 蔡金锭
本文以改进弛豫介电响应函数为基础,研究去极化电流的弛豫贡献度在油纸绝缘状态的变化规律。已有研究通过不同弛豫时间的线型因子、弛豫谱线能量等反映油纸绝缘老化状态,存在反映灵敏度较低、特征量区分度较小的不足,本文提出的去极化电流弛豫贡献度在反映油纸绝缘状态方面具有更高的灵敏度和区分度。通过不同运行年限、不同绝缘状况的变压器现场测试数据的计算分析可知,相比于线型因子、弛豫谱线能量特征参数,弛豫贡献度表征绝缘老化状态更为显著,且具有一定规律性;对弛豫贡献度反映绝缘状态的机理进行分析,结合验证结果表明,弛豫贡献度越大,绝缘老化越严重。本文研究可为变压器油纸绝缘系统的状态评估提供一种新特征量。
2018 Vol. 37 (11): 15-22 [摘要] ( 17 ) HTML (1 KB)  PDF (893 KB)  ( 12 )
23 基于流线和SVR的变压器热点温度反演方法
全妤, 阮江军, 龚若涵, 陈荆洲, 金颀, 文武
变压器热点温度是影响变压器运行状态、物理条件和绝缘寿命的重要因素之一。为了避免植入光纤测量热点温度时造成不良影响,本文通过推导传热学方程,提出了一种基于流线和支持向量回归机(SVR)的热点温度反演方法。以10kV单相变压器模型为例,进行了不同热源、对流换热系数和环境温度的温度场数值计算,并提取了三类主流线,研究了不同流线点数目、位置和不同流线根数下的热点温度反演结果,得出了选取同时流经热点和变压器外壳附近的流线时,热点温度反演精度最高的结论。此外,在众多该类流线中,仅选择一条流线并在该流线上选择温差最大的两个点所对应的外壳点作为温度测点时,热点温度反演误差最小,误差均在±05℃以内。该方法实现了特征量测量非植入,比传统方法具有更高的精度,并为变压器状态实时监测、热点温度计算提供了一种新途径。
2018 Vol. 37 (11): 23-31 [摘要] ( 14 ) HTML (1 KB)  PDF (1480 KB)  ( 10 )
32 线路输电能力与静态电压崩溃的关系研究
马平, 文天舒
为了更好地利用线路的输电能力监测系统的静态电压稳定性,本文研究了静态电压崩溃与线路最大有功传输极限间的关系。首先分析了当系统输电容量变化时线路传输的有功功率在其功率圆图上的变化轨迹;然后从线路有功传输极限的角度揭示了系统静态鞍结分岔发生的条件并解释了极限诱导分岔为何在重负荷条件下更容易发生。通过New-England 39节点系统和东北网639节点系统验证了本文提出的静态电压崩溃与线路有功传输极限之间关系的正确性,指出现有的基于线路有功传输极限的一些算法不适用于估算复杂系统的负荷边界,应构建一种能综合反映整个输电系统输电能力的指标来评估系统的电压稳定性。
2018 Vol. 37 (11): 32-39 [摘要] ( 15 ) HTML (1 KB)  PDF (926 KB)  ( 22 )
40 双馈风电机组参与电网一次调频的多风速段综合控制及变参数整定
陈斌, 王德林, 张俊武, 范林源, 李颖颖, 康积涛
双馈风力发电机(DFIG)作为风力发电的主流机型,由于其转子转速与系统频率的解耦控制,导致风机没有调频能力,影响系统频率的稳定性。因此,为了使风机响应系统频率的变化,本文提出了一种基于变参数整定的多风速段下风机参与电网一次调频的综合控制策略。将转子惯性控制与超速减载控制相结合实现协调控制,并对其下垂系数、惯量系数进行变参数整定,得到与风速耦合的变参数控制方法。最后,将风速进行分段并得出在多风速段下风机参与电网一次调频的综合控制策略。仿真结果表明,变参数整定后的控制方法能够很好地随着风速的变化响应系统频率的变化,而且多风速段下风机的一次调频综合控制能够提高风机的调频效果。
2018 Vol. 37 (11): 40-47 [摘要] ( 18 ) HTML (1 KB)  PDF (1030 KB)  ( 15 )
48 混合式隔离双向DC-DC变换器建模与控制
王归新, 杨斌, 陈海东
为了解决变换器在单移相调制下回流功率较大的问题,分析了双重移相控制变换器的工作原理,研究了在双重移相控制下变换器的功率特性以及最小回流功率的控制方法;对内、外移相比最优参数进行设计,建立了双重移相控制下混合式隔离双向DC-DC变换器的动态小信号模型。最后搭建实验样机,实验结果验证了理论分析的正确性。
2018 Vol. 37 (11): 48-57 [摘要] ( 21 ) HTML (1 KB)  PDF (2939 KB)  ( 25 )
58 基于LCL-LC/LCL混合补偿的多电动汽车恒流恒压无线充电系统特性分析
侯春, 朱旺, 水恒琪, 于东升, 夏正龙
针对电动汽车无线充电等效负载变化导致的输出电压、电流不稳定问题,设计了一种原边LCL、副边串联或LCL型 (LCL-LC/LCL)的混合补偿拓扑电路。该混合补偿电路通过开关切换副边补偿拓扑实现恒流或者恒压输出,同时可保证单位功率因数输入。首先,推导了T型补偿电路实现恒流或者恒压输出以及单位功率因数输入的工作条件;然后,建立多电动汽车恒流恒压混合补偿等效电路模型,给出了混合补偿拓扑实现方式及参数配置方法,并对混合补偿拓扑进行了改进,减少了开关数量;通过推导不同输出模式下系统传输效率数学模型以及负载特性,分析了效率、电流电压增益与负载电阻的关系。实验表明,不同负载之间可以独立工作并且能够实现变负载情况下的恒流或者恒压输出。
2018 Vol. 37 (11): 58-68 [摘要] ( 13 ) HTML (1 KB)  PDF (1462 KB)  ( 13 )
       新技术应用
69 不同初始温度下脉冲大电流直线电机驱动性能研究
康凯, 徐伟东, 徐蓉, 袁伟群, 严萍
两条金属轨道间的滑块在大电流的驱动下可获得高速,滑块与轨道接触界面的热特性影响接触状况和系统性能。本文利用电加热装置对轨道进行预加热,通过预加热来模拟电机连续推进下的热量累积。在滑块型号、质量、驱动电流基本一致的前提下,进行不同初始温度条件下的电机单次启动试验。通过温度、驱动电流、电压、运动速度等数据对大电流直线电机的性能进行分析,研究结果对于连续运行试验和避免转捩研究具有一定理论指导意义和工程应用参考价值。
2018 Vol. 37 (11): 69-75 [摘要] ( 12 ) HTML (1 KB)  PDF (2078 KB)  ( 11 )
76 基于小波包分解的航空故障电弧的识别
董伟, 张俊民, 桂美景, 李晨光
针对航空故障电弧持续时间短、电流强度小、检测极为困难等特点,提出在直流系统中基于小波包和BP神经网络的航空故障电弧识别方法。首先搭建串联和并联故障电弧实验平台,采集线路正常和产生电弧情况下的电流信号;对电流信号进行三层小波包分解,根据求解到的总能量与总香农熵的比值,确定最佳的小波包基函数;利用每一频率段的能量与香农熵的比值确定航空故障电弧的特征频率段;然后提取特征频率段的香农熵作为故障电弧的特征量;最后利用LM算法优化的BP神经网络对故障电弧进行判别。结果表明,故障电弧的识别率达到95%以上。
2018 Vol. 37 (11): 76-81 [摘要] ( 14 ) HTML (1 KB)  PDF (1906 KB)  ( 9 )
82 波动载荷下弓网滑动接触电阻的数学模型研究
赵国强, 张军, 陈忠华, 王福征, 卢韦
列车的运行安全离不开良好的弓网电接触,接触电阻可反映电接触质量。工作时,牵引电流、滑动速度、压力载荷及其波动都对接触电阻产生影响。利用实验机测试不同牵引电流、滑动速度、接触压力、载荷波动幅度和波动频率条件下的弓网接触电阻,得出接触电阻在不同条件下的变化趋势,根据实验结果和理论分析,建立了接触电阻关于牵引电流、滑动速度、接触压力、波动幅度的数学模型。研究表明,接触电阻随牵引电流的增大而减小,随滑动速度的提高而呈线性增大,随接触压力的增大而减小,随载荷幅度的增大而微弱增大,载荷频率的变化对其无明显影响。并验证了该模型的有效性。
2018 Vol. 37 (11): 82-88 [摘要] ( 21 ) HTML (1 KB)  PDF (971 KB)  ( 18 )
       目次
89 中英文目录(2018年 第11期)
2018 Vol. 37 (11): 89-90 [摘要] ( 12 ) HTML (1 KB)  PDF (462 KB)  ( 8 )
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