直流输电换流站中的电流互感器配置研究

对高压直流输电( HVDC)中的电流测量进行了研究。通过对相关的测量方法和测量装置的分析,实现了对高压直流输电换流站中的电流互感器的配置设计;并结合锦苏工程的建设,对该工程用到的测量装置进行了分析。工程建设证明了该配置设计的可行性和合理性,对今后特高压直流输电工程中电流测量设备的配置方案具有很好的理论指导意义和良好的工程使用价值。     

高压直流输电线路静电场测量装置

目前国内外在高压输电线、变电站的验电设备研究较多,而针对高原架接的超高压及特高压验电设备的研究处于起步阶段,相关产品较少。目前国内外在直流输电线路中并没用形成,成熟、可靠的非接触式验电设备,也没有具体的国际标准来借鉴。本文目的是解决电力作业人员在高压输电线路及超高压、特高压下的预警装置的研究,针对环境复杂、接触验电过程困难等难题,该文研制出了基于开关调制技术的非接触式电场传感器。通过对输电线路数学模型的建立,利用COMSOL仿真输电线电场分布情况,结合调理电路对恒定静电场的调制技术。实现了复杂电力环境下,超高压、特高压直流输电线路的电场检测,保障了作业人员安全作业。试验结果表明,该电场测量装置通过控制激励源的调制,可以检测电力作业下的恒定电场和工频电场,实现±500kV超高压直流输电线路的电场测量。     

一种基于调制光矩阵的光伏电池故障检测装置设计

对光伏电池进行检测和故障定位是光伏电池生产过程中提高品质增加产量与节约成本的重要环节。目前，传统光伏电池测试仪只能测试光伏电池的整体特性，基于外观图像检测法、红外图像检测法等仪器存在无法真实测量光伏电池的实际工作状态、准确度不高的问题。本文设计了一种基于调制光矩阵的光伏电池故障检测装置，通过对光信号进行频率调制实现每个光伏电池单元光电流的分离。根据每个电池单元光电流的幅值实现故障的判断及定位。该装置可以能够真实测量每个电池单元的发电特性，具有检测故障类型全面、检测速度快、检测结果准确的优点。     

基于针-针电极直流高压电晕放电暗电流测量大气相对湿度的研究

为了研究直流高压电晕放电暗电流与大气相对湿度的关系,为大气湿度的测量提供新的方法。采用针-针电极结构的直流高压放电模型,通过气体放电理论推导了暗电流与湿度的理论关系;建立暗电流测量的实验模型,测量不同输入高压和不同湿度下电极外回路放电暗电流。实验结果与理论计算的规律一致,为电晕放电暗电流测量大气湿度的研究提供了理论和实验依据。实验和计算结果表明:电晕放电暗电流随着输入电压的降低和相对湿度的降低而减小;高相对湿度环境中,电晕放电暗电流随着相对湿度的升高而剧烈增大。     

一种移动式融冰装置的设计

针对被广泛采用的直流融冰、人工除冰等融冰方法在非失电条件下不能使用的缺陷,本文提出一种移动式融冰装置的设计方案。该设计采用基于高压晶闸管地三相全控桥式整流电路作为整流器的主电路,利用多种过电压保护措施实现对功率单元的有效保护,通过优化控制系统设计使得装置输出电流连续可调,从而在装置工作可靠性的基础上实现稳定输出的满足设计对的融冰电流。通过仿真和测试表明,该装置能够在设计工作条件下连续稳定可靠地输出满足线路融冰要求的电流。     

通信系统中电网输配电高压直流高效检测仿真

为了有效提高输配电高压直流运行效率,需对通信系统中电网输配电高压直流进行高效检测,但当前高压直流检测过程中,普遍存在着检测所需时间过长、检测准确度较低、成本开销过高等问题,提出基于混沌特征分析的高压直流高效检测方法。通过对通信系统中电网输配电高压直流进行分析,建立输配电设备与高压直流中电流和电压之间的关系,获取高压直流电压方程和高压直流最大电流,对其进行变换,提取高压直流特征,采用混沌特征分析理论构建高压直流特征点偏差函数,对偏差函数进行最小值求解,实现高压直流高效检测。实验结果表明,所提出方法检测所需时间较少、检测准确度较高、成本开销较低。     

新型自动调节的高压感应取电装置研究

针对智能电网中高压输电线路在线监测设备的供电电源存在的问题,研究了一种新型可自动调节的高压侧感应取电装置.该装置采用C8051F系列单片机作为控制中心,实现对多绕组线圈自动切换电路、过流保护电路以及后备电源充放电电路的智能管理与控制.该感应取电装置解决了低电流下设备的取能难题及过电流时设备的保护问题,能够有效应对输电线路中电流的宽范围波动,具有长期、稳定可靠供电的能力.仿真与实验数据证实所设计的取电装置具有一定的可行性.     

光伏蓄电池的SOC估计及检测方法

现如今光伏系统光伏控制器普遍采用PWM方式对光伏蓄电池充电,由于太阳能充电器是从光伏面板取得能量,而光伏面板的输出功率、电压、电流受环境和光照的影响较大,输入变量不稳定,所以很难在输入控制上做更多的改变。确保延长光伏蓄电池使用寿命并使其稳定地运行,需要对光伏蓄电池的荷电状态(SOC)实时监控和测量,准确估算蓄电池工作状态。提出了一种先上线检测再电流置零混合式方法检测光伏系统光伏蓄电池荷电状态。介绍了该检测方法的原理及实现过程。实际情况表明:该检测方法测量精度高,具有良好的使用价值。     

一种光纤隔离型直流高压测量装置

介绍了积分型直流高压测量装置的原理、结构和设计思路。在建立电压-时间转换关系的数学模型的基础上分析了影响精度的主要因素和保证精度的关键措施。光电隔离保证了高压侧和测时装置之间完全的电气隔离。该装置的量程可达150kV,经比对后,在─25℃到45℃环境温度和一年时间内,其测量误差未超过0.2%。它在高压设备电气绝缘测试、直流高压输电和静电设备上均有良好的应用前景。     

高压输电线路监测设备感应电源设计

高压输电线路上的电子监测设备供电问题是目前工程应用中的难点和关键点。研究稳定、可靠并且可以持续供电的电源具有重要的价值。对此,提出了一种应用于高压侧电子监测装置中的电源方案。电流互感器从输电线上感应获得电能,经过整流电路、滤波电路、直流稳压电路,可以获得电子监测设备所需的低压、直流电源。试验结果表明,在输电线路电流为0～1 000 A的范围内,取电电路可以得到稳定的+5 V的直流电压,无电源死区。该研究成功地解决了高压侧有源电子装置的电源供电问题。这种将"强电"转化为"弱电"、从高压上获取电能的方式,不仅可以应用于高压输电线,还可以应用于高铁接触线上的监测设备供电,应用前景广阔。     

直流试验线段用阻波器的参数优化设计

阻波器安装在试验线段和高压试验电源之间,可隔断来自高压试验电源的谐波干扰,同时阻止试验线段上的电晕电流流入电源侧,对准确测量直流试验线段的无线电干扰具有重要作用。首先,基于EMTP软件,建立了阻波器和试验线段的仿真计算模型,研究了阻波器各参数取值变化对电晕电流衰减效果的影响,推荐采用阻波器参数设计方案。接着基于ANSYS Maxwell仿真软件,对阻波器均压罩表面的电场强度进行了校核,保证了阻波器在试验电压下不发生电晕。最后,将研制的阻波器安装于试验线段上。通过现场实测,无线电干扰频谱特性规律得到明显改善,验证了阻波器设计方案的合理性。该研究为电磁环境试验研究提供了参考。     

高压电容取电技术的研究与设计

针对传统技术中采用电压互感器分压带来的不便,设计出基于电容式高压取电的新型取电设备。该设备将电容、变压器串联构成串联电路,由此实施高压取电;利用电容式高压取电原理,设计了新型的高压取电电容;在电路中增加继电器监测单元和过电流监测单元,保证了电路的安全性;通过电容分压,有效地将电路中的高压转换为低压,将得到的电能存储到超级电容器组中,超级电容器组用作供能装置向电力线电网线路中的负载输出电能,供负载使用。试验表明,采用电容式分压原理进行高压取电,不仅用法灵活,减轻了电力线路的运行负担,还提高了带载能力,具有较好的实用价值。     

高压直流断路器测控装置的设计与试验分析

直流输(配)电是目前电网发展的趋势,而高压直流断路器的研发是影响其发展的关键技术之一。测量与控制装置的研究是高压直流断路器的研发要点。采用高压电力电子器件,DSP+FPGA相结合的控制方式,对其测控装置进行研究分析,提出了区间阈值的控制方法及相应的控制时序,从高压直流输电、能源多样化的发展需求入手,将机械开关和固态开光相结合,设计了一套混合式高压直流断路器样机。通过对样机进行合分闸试验及故障分闸试验,证明了所研制的高压直流断路器样机具有分闸动作快,限弧能力强,动作一致性好等优点。     

小型太阳能发电系统与光伏建筑一体化

太阳能发电系统是利用光伏电池组件将太阳能直接转变为电能的一种装置。太阳能电池组件是利用半导体材料的电子学特性来实现P—V转换的一种固雄装置,在广大的无电力网地区,该装置可以方便地实现为用户照明及家用电器供电,某些发达国家还将其与区域电网并网实现互补。目前从民用的角度来看,在国外”光伏建筑一体化”的技术研究已趋于完善和成...     

High-voltage equipment condition monitoring and diagnosis system based on information fusion

As high-voltage electric equipment has complex structure and works in harsh environments, fiber Bragg grating (FBG) sensors are applied to realize the real-time monitoring of some parameters in which temperature is the main parameter. Using FBG sensors to monitor temperature of high-voltage electric equipment can overcome the disadvantages of harsh monitoring environment such as high-voltage, big current, strong electromagnetic interference and so on. The fault of high-voltage electric equipment is difficult to be distinguished as there may be many different reasons. The traditional or simple methods cannot totally meet the demand of fault diagnosis of high-voltage electric equipment. First, taking neural network as a classifier to distinguish different fault types from complex fault information in the feature layer can supply a good foundation to final information fusion diagnosis. Second, Dempster–Shafer evidence theory is used to make a comprehensive diagnosis of fault information in the decision layer. All the uses above can increase the speed and accuracy of diagnosis and have practical significance. The fault diagnosis system shows good results and provides an effective way to realize the real-time condition monitoring and more accurate fault diagnosis of high-voltage electric equipment.     

不均匀电场下的暗电流法湿度测量

提出了一种新的湿度测量的方法,将常态大气条件下的普通空气作为研究对象,分析不同空气湿度对空气间隙电晕放电的性能影响.基于不均匀放电电场理论,推导了放电暗电流与湿度之间的函数关系.建立试验系统,采用10 kV的高压电源,利用针-针电极的极不均匀场结构,在空气中获得稳定的电晕放电,测量流过器件的暗电流.理论和试验均表明,暗电流对大气湿度有较强的灵敏度和较快的响应速度,并且相对湿度变化对暗电流影响较大,湿度越大空气越容易电离,暗电流就越大,且暗电流也会随着输入电压的升高而增加.在测量暗电流过程中随着时间的推移暗电流会逐渐降低,高湿度时,暗电流变化波动大,低湿度时,暗电流变化平缓.     

矿用设备开停传感器试验工装的设计

针对传统的采用交流三相电源加上大功率电热炉或灯泡来获得矿用设备开停传感器动作所需电流的测试方式存在的接线复杂、难以实现电流的连续控制、测试效率低等问题,提出了一种矿用设备开停传感器试验工装的设计方案,给出了相关设计要求,详细介绍了试验工装的组成及主要电路设计。对某矿用设备开停传感器的实际检测检验结果表明,该试验工装能够产生连续可调的电流,检验过程简单,效率较高,并可通过使用计量合格的钳形表进行校准,实现了数据准确性和可溯源性的目标。     

高压带电体温度检测装置

针对传统高压带电体测温方法存在的难以实现电气绝缘、精度低等问题,介绍了一种新型高压带电体温度检测装置的设计方案。该装置采用传统接触式测温方式下的温度传感器采集温度信号,采用可调电流源+感生电源方式实现供电,各感生电源与可调电流源通过高压线连接,不同测温点的感生电源之间没有电气连接,且采用光纤传输温度信号,从而很好地实现了电气绝缘。实验结果表明,该装置的感生电源电压稳定,测温精度高,抗干扰能力强。     

输电线路巡检机器人覆冰厚度测量装置的研究

结合在电力行业的实际应用,针对当前输电线路导线覆冰实时监测装置存在的问题,提出了安装在输电线路巡检机器人平台上使用的一种直接接触测试式的输电线路覆冰厚度测量装置。详细介绍了输电线路覆冰厚度测量装置的传感器选择、结构设计、测量原理,相应的电子电路部分以及数据处理方法。该装置的优势在于不改变原有线路,测量方式可靠,测量结果准确,可以对档距内的线路进行全程测量,较好地解决了当前存在的不足。为进一步进行性能测试打下了基础,为解决输电线路覆冰测量提供了新的解决方案。