基于DU模型雷电回击电磁场的计算

基于 DU模型计算雷电回击电磁场时 ,用电晕电流和击穿电流拆分雷电回击通道标准电流 ,合理选取此二电流放电时间常数能较好地再现雷电回击测量场的 4个特征     

雷电定位系统反演地闪回击电流的准确度受回击速度取值的影响

目前国内外广域雷电定位系统在反演地闪回击电流时,一般设定回击速度为1×10~8 m/s至2×10~8 m/s之间的某一固定值,该文探讨了这种取值方式对回击电流反演准确度的影响。首先,介绍了利用雷电定位系统反演地闪回击电流的方法,分析了地闪回击速度对雷电定位系统反演回击电流的重要影响。其次,基于Lundholm等人提出的负极性回击电流与回击速度之间的关系式,分析了对于负极性首次回击,25 kA以下回击电流可能被低估,160 kA以上回击电流可能被高估;对于负极性后续回击,5 kA以下回击电流可能被低估,32 kA以上回击电流可能被高估。然后,回顾和总结了4种回击(负极性首次回击、负极性后续回击、正极性首次回击和正极性后续回击)的速度观测结果,认为在雷电定位系统中有必要区别对待各种类型的回击来进行回击电流的反演。最后,从个例角度比较了中国电网雷电地闪定位系统反演回击电流与人工引雷和输电铁塔实测回击电流;基于2012—2019年在武汉获取的大样本数据,对比了系统反演回击电流的累积概率分布曲线和IEEE推荐的曲线。结果表明,总体上中国电网雷电定位系统可以较好反演地闪回击电流,对于负地闪后续回击可能存在一定程度高估,这可能与系统设置的回击速度比实际偏小有关。     

地表近区雷电回击电磁场的计算与特征分析

为了揭示雷电回击电磁场导数与回击通道底部电流导数之间的内在联系,基于传输线(TL)模型从理论上对地表近区雷电回击电磁场导数和回击通道底部电流导数进行了研究。用偶极子法精确计算电磁场的结果表明,在距离雷电回击通道50m范围内,电场导数的波形与回击通道底部电流导数的波形基本符合;在距离雷电回击通道200m范围内,磁场导数的波形与回击通道底部电流导数的波形基本符合。由此可得出结论:近区回击电磁场导数的波形与雷电回击通道底部电流导数的波形近似。     

雷电回击通道电流影响因子仿真分析

雷电回击模型是雷电电磁场研究领域的重要环节,为了能够更深层次的研究雷电电磁场,着重介绍了雷电回击模型中的工程模型,并结合目前电磁兼容领域应用最广泛的通道电流随高度变化呈指数衰减（MTLE）,选取Heidler函数为雷电回击通道底部电流波形,运用MATLAB进行仿真分析,改变模型中的参数,观察仿真波形,总结MTLE模型的特点及雷电回击通道电流的影响因子,有助于雷电防护事业的进一步探讨。     

阻性终端对雷电电流的影响

以VDTC(Yariable Discharge Time Constant—变化的放电时间常数雷电回击摸型)雷电通道模型为基础，衍生出仿真雷电通道的等效电路，由此电路仿真出相应的雷电电流放形，此波形与原始雷电流波形特征参数较吻合；利用此等效电路进行仿真计算，探讨阻性终端对雷电电流的影响。研究结果表明，阻性终端对雷电电流具有一定的抑制作用。     

地表近场LEMP与回击电流的近似性

由于闪电近区电磁场的瞬时性和高强度的特点,致使其不易测试,其波形也难以捕捉。为了对闪电近场电磁波进行模拟,从理论上对雷电电磁脉冲(LEMP)的地表近区波形和回击通道底部电流的波形进行了探索。用解析方法近似推导近区LEMP的表达式得出,近区LEMP波形与回击通道底部电流波形近似;用偶极子法精确计算近区LEMP的结果表明,在100 m以内磁场波形与近似计算结果基本吻合,在50 m以内,电场波形与近似计算结果基本吻合。计算结果验证了解析推导近似的可行性,证明<50 m的地表近区,LEMP场波形与回击通道底部电流波形相似。这为闪电地表近场电磁波的模拟提供了理论依据。     

基于多脉冲回击电流模型的输电线路耦合过电压研究

在常规的输电线路耦合雷电过电压研究工作中,通常只考虑回击电流只有一个脉冲的情况,而实际观测试验显示回击电流呈多个脉冲峰值逐渐削减变化,因此采用ATP-EMTP电磁仿真软件构建三个脉冲回击电流模型,研究导线耦合过电压变化趋势.研究表明,第一个脉冲作用下计算结果与国标结果相对误差为7.06％,验证所构建的算法的准确性,其次雷击点与架空输电线路距离在一定范围内,三个脉冲作用下导线耦合过电压差异性较大,随着雷击点与线路距离增加,过电压差异性相对较小.     

火箭触发闪电的回击电流及电场特征分析

2019年夏季在广州开展了火箭引雷试验，成功地触发了14次闪电，总回击(RS)数达74次，平均回击数为5.3次，单次闪电的最大回击数为14次。该文对火箭引雷的回击电流及不同距离电场波形特征进行了分析。回击的间隔时间、峰值电流、10%～90%上升时间、半峰值宽度、1 ms转移电荷和1 ms作用积分的几何平均值分别为38.45 ms、12.38 kA、0.25μs、8.31μs、0.68C和2.12×10³A²·s，回击电流的转移电荷量和作用积分量均与回击峰值电流呈幂函数相关性。回击的先导电场强度峰值和回击电场强度峰值会随距离的增大而减小，而电场的10%～90%上升时间和半峰值宽度会随距离的增大而增大。回击电场强度峰值会随距离的增大而呈现出幂函数减小，且峰值电流与不同距离的先导电场强度峰值和回击电场峰值均呈现一定线性相关，距离越大，其线性拟合关系越好。     

基于波导反射系数的输电线路杆塔回击电流变化趋势研究

针对目前对杆塔不同位置处回击电流变化差异性研究相对较少的现状,主要采用雷击杆塔回击工程模型、双Heidler回击电流源模型,首先研究杆塔不同位置处回击电流变化特征,其次研究不同杆塔高度对塔底电流的影响,最后研究在不同波导反射系数情况下,塔底电流变化差异性。研究表明：回击电流在杆塔不同位置处的差异性较大,塔底回击电流峰值较塔顶高出33%;随着杆塔高度的增加,塔底回击电流振荡特征越显著;塔底回击电流峰值与塔底波导反射系数呈正相关,反射系数增大2倍,塔底回击电流峰值提高14.3%。     

人工引雷至架空线路与地面雷电流峰值估算比较

基于2018—2019年在广州从化进行的引雷至架空线路和引雷至地面两种火箭引雷试验，分析对比了两种引雷情况下在试验现场测得的回击实测电流峰值以及由雷电定位系统提供的回击估算电流峰值和回击远电场峰值，评估了两种引雷情况下雷电定位系统的电流估算情况。引雷至地面(线路)情况下87(70)次回击实测电流峰值的几何平均值是13.4(16.4) kA。相对于引雷至地面的回击，引雷至线路情况下回击电流峰值估算误差整体更偏向纵轴的负轴，这可能是因为电流峰值相同的回击，引雷至线路时产生的远电场峰值比引雷至地面时约低14%。     

论剩余电流和泄漏电流

本文较为详细地分析与讨论了剩余电流和泄漏电流这两个不同的概念,并提出了一种检测这两种电流的原理性线路。     

直流控制系统对直流近区交流线路短路电流幅值的影响

在故障期间良好的直流控制系统可以减少故障对电网的伤害。介绍了目前主流的直流控制系统逆变侧的结构及其主要参数,分析了控制系统的低压限流、最大触发角控制、电流放大器和换相失败预测等环节的基本结构,通过PSCAD/EMTDC软件搭建仿真模型,在故障期间分别限制不同控制环节的信号输出,研究其对短路电流幅值的影响,指出换相失败预测环节是影响直流近区交流线路短路电流幅值的直接因素,最大触发角控制和电流放大器环节间接影响短路电流幅值。     

分析零序电流与电容电流

流过故障点的总短路电流原则上都存在两个电流分量:即通过中性点接地回路形成的包含零序电流分量在内的短路电流Ik和由线路上相对地以及相间等效电容引起的电容电流。     

大电流螺旋式绕组轴向分量电流作用下的扭矩及铁心结构中的电流

探讨了螺旋式绕组在其轴向分量电流作用下产生的扭矩和扭转变形,以及在铁心结构中产生的感应电流。     

基于电流型PWM整流的恒流调光器研究

为了实现恒流调光器输出高品质的电能质量,文章分析了一种基于电流型PWM整流的助航灯光恒流调光器。首先分析了该恒流调光器工作原理和数学模型,其后通过大信号模型求解其电路方程的稳态解,设计了调光器的一种基于顺馈控制的解耦控制方法,可以有效的减少控制环路的稳态误差,实现恒流输出,并有效地降低网侧电流和输出电流的谐波含量,通过MATLAB/Simulink对系统进行了仿真验证,与传统的调光器相比其直流部分输出纹波小,网侧电流THD从2.71%降至1.88%,负载端输出电流的谐波含量从1.24%降至0.15%。结果表明,基于电流型PWM整流调光器的性能比传统调光器更优越。     

电流补偿型超导限流器的研究

电流补偿型超导限流器是一种新型的限流器拓扑,它由等效电流源、限流电阻并联后通过连接变压器串联人电力系统.正常运行时,等效交流电流源值与系统电流值保持一致,限流器对系统运行无影响;故障后,系统电流值远大于等效交流电流源值,限流电阻立刻自动投入限流.给出了实际应用电路及其控制系统,理论分析和仿真结果论证了该种超导限流器具有良好的限流特性.     

保偏光纤电流传感器远程电流检测系统

针对传统电流传感器不能进行远程检测的缺点,采用了一种保偏光纤的电流传感器远程检测系统,分析了保偏光纤的传输原理,并设计了系统的硬件和软件。实验表明,系统能有效地进行高强电流的远程实时检测,延长了信号测量的传输距离,从根本上抑制了测量干扰,具有重要的实际工程价值。     

故障电流限制器现状及应用前景

目前我国某些地区短路电流过高制约着电网发展, 故障电流限制器可以快速限制短路电流,保证系统安全稳定运行, 是具有发展潜力的限制短路电流技术。故障电流限制器包括超导和和固态故障电流限制器2 种, 每种故障限流器具有各自的特性、工作原理、优缺点, 某些故障电流限制器已在国外投入使用。通过分析我国短路电流的特点及国外故障电流限制器的使用情况可知, 故障电流限制器是目前解决我国短路电流过大的措施之一。     

基于低功率电流互感器的电子式电流互感器

针对传统电磁式电流互感器绝缘复杂、容易磁饱和以及Rogowski线圈测量精度受骨架材料的温度特性和绕制工艺的影响等缺点,研制出一种仅采用一个低功率电流互感器(LPCT)实现大动态范围电流测量的电子式电流互感器.LPCT的输出经过A/D转换、电光转换,由光纤将高电位侧的电流信息传输到低电位侧;通过低电位侧的信号处理电路,同时提供测量和保护两种信号.试验表明,整套装置的准确度满足IEC 60044-8对0.2级计量和5P20保护电子式电流互感器的要求.通过对装置的温度试验得出:在-30℃～70℃温度范围内,系统的比差变化小于±0.1%,角差变化小于±2',验证了装置的实用性.     

Current Harmonics Measurement by Means of Current Transformers

This paper analyzes the accuracy of current transformers (CT) when excited with nonsinusoidal currents. It uses a nonlinear model that accounts for the minor hysteresis loop of the core. It was concluded that instrument transformers with accuracy class 0.6 or better provide reasonably accurate measurements of current harmonics magnitudes, however the phase angle error may lead to unacceptable errors when the current transformers are used to measure active powers. If such measurements are used to determine the power flow direction, i.e., if a load or consumer pollutes or is polluted, even high accuracy class CTs may yield unsatisfactory results.