单稳态永磁真空断路器铁芯动态电磁力计算方法研究

永磁操动机构的分合闸运动是由动铁芯所受电磁力、部件重力及各种反力的共同作用引起的,其中动铁芯所受的电磁力呈现非线性变化,给断路器的分合闸控制研究带来了困难。计算并分析动铁芯运动过程中的动态电磁力,对于断路器智能控制研究有着重要意义。在ANSYS Maxwell中搭建永磁操动机构的电磁模型,计算并保存时刻场,分别用麦克斯韦张量法和虚功法对铁芯动态电磁力进行计算,对比两种方法的计算结果,验证其可行性,并对结果进行分析。     

风水互补主导一次调频的旋转备用优化配置∗

风电和水电作为两大清洁能源越来越受到关注,在地域上我国西部同时存在丰富的风能和水能,且二者在枯丰期上呈现很强的季节互补性,在风电与水电机组出力特性上也有很好的技术互补性。基于此,文章提出了一种风水互补主导调频的旋转备用优化配置方法,考虑水轮机的水锤效应,提出一种感应水轮机导水叶变化并结合风电虚拟惯性控制、下垂控制的新的一次调频控制方法,并在此基础上进行旋转备用优化配置,通过Matlab/Simulink进行求解与仿真。算例分析及仿真证实了优化方法的优越性和适用性。     

一种无漏电流非隔离光伏并网逆变器研究

由于效率高、体积小、重量轻和成本低,非隔离逆变器一直是国内外学者研究的重点,但非隔离逆变器易产生漏电流,从而带来安全问题。为此将常规两级式光伏并网逆变器后级全桥逆变中的一个桥臂替换为双向BuckＧ Boost电路,使光伏电池负极与交流侧中性点直接相连,光伏电池对地寄生电容被完全短路,以消除逆变器漏电流。文章对该改进型两级式光伏并网逆变器的工作原理进行了分析,提出了一种通过控制双向 BuckＧBoost电路的支路电 流消除直流母线电容工频纹波的方法。最后通过仿真分析验证了该改进型光伏并网逆变器的可行性。     

恒电压控制下DFIG与SVG对电网电压的支撑研究

双馈风机（DFIG）能变速恒频运行,并具有一定的无功输出能力,已成为目前的主流发电机。DFIG虽然具备无功调压能力,但其能力有限,在电网遭受扰动情况下对风电场并网点电压的支撑能力不足。基于此,提出双馈风机采用恒电压控制,在充分利用机组无功调压能力的基础上装设SVG对风电场进行动态无功补偿,支撑风电场并网点电压。在分析双馈风机及SVG的数学模型基础上,采用空间矢量定向控制技术实现双馈风机的解耦控制和SVG输出无功的控制并得到两者的控制模型。根据得到的控制模型建立仿真模型,通过仿真验证了采用恒电压控制的双馈风机具备一定的调压能力,SVG与恒电压控制下的双馈风机相配合使得风机并网点电压在正常及故障下均得到显著改善。     

铁路运行的电能质量影响(二):影响分析

电气化铁路负荷易对电网母线造成较严重的电能质量污染,有必要通过建模分析。作为2篇系列文章的第2篇,在第1篇文章的建模基础上,重点对电气化铁路可能出现的不同类型列车在不同工况运行时对变电站母线电能质量的影响进行了对比分析,即:分别针对电气化铁路无车、有1辆客车运行、有1辆货车运行和有2辆货车运行的4种典型工况,针对电气化铁路运行对220 kV三相母线电压波动、谐波、三相不平衡的影响进行了仿真对比。     

城轨交流牵引供电系统钢轨电位分析与治理*

在已有城轨交流牵引供电系统研究基础上,针对该系统的独有电缆牵引网结构特点,推导了城轨交流牵引供电系统分布钢轨电位表达式,搭建仿真模型,仿真分析各种工况下的钢轨电位,发现新系统钢轨电位过高的问题。为了使城轨交流牵引供电系统远期高峰工况钢轨电位不超过相关标准规定,借鉴现有电气化铁路钢轨电位的治理思路,提出了新系统在牵引所设置集中接地极、增设贯通地线、上下行钢轨横联、并联回流线等措施并逐步进行仿真分析,根据仿真结果提出新系统钢轨电位治理的综合措施,最后验证了该综合措施可有效治理新系统的钢轨电位。     

计及源荷相关性含电动汽车的分布式电源选址定容规划

分布式电源大规模并入电网与电动汽车的广泛应用在优化能源结构的同时,也给配电网的选址定容规划带来新的挑战。本文通过拉丁超立方抽样并结合Cholesky分解和Nataf变换,得到具有相关性的风速、光照强度与需求负荷样本;利用蒙特卡洛模拟得到具有随机性的电动汽车充电负荷,与考虑不确定因素的风光荷样本相结合,由K-means聚类方法进行场景聚类得到典型的运行场景;利用机会约束规划方法建立规划模型,并以收缩因子粒子群优化算法求解;通过典型IEEE 33节点算例分析了风光荷相关性与电动汽车不同充电方式对规划方案的影响。结果表明:电动汽车用户选择常规充电方式能够降低电网负荷;考虑风力、光伏与负荷之间的相关性,得到的规划方案将更经济且更具有指导意义。     

基于高频分量的高压直流输电线路单端保护方法

输电线路是高压直流输电系统中故障率最高的元件。针对现有输电线路行波保护耐过渡电阻能力差,存在难以识别区内高阻故障和远端区外金属性故障的问题,提出了一种高压直流输电线路单端保护方法。基于高压直流输电系统拓扑,分析了高压直流输电线路区内和区外故障电流的特征,从而利用小波变换提取高频分量电流构建保护方法。仿真结果表明,该方法不受过渡电阻、故障距离影响,保护可靠性高。     

一种双拾取动态无线电能传输系统控制方法研究

为提高动态无线电能传输系统的控制速度并保证移动供电时的电压稳定性和高效率,提出了一种基于双拾取耦合结构的互感估计控制方法。通过建立系统电压和输出功率的数学模型,分析了最优控制占空比与互感以及每个拾取电路等效串联电阻的关系,给出了一种通过直接计算占空比的闭环控制方法。在与发射端无通信连接的情况下,该控制方法能够提高拾取端电路的控制速度,且可以同时实现恒压输出与效率优化。实验结果表明,采用该控制方法的动态无线电能传输系统,在移动时负载侧输出电压能够保持恒定,输出电压的波动率为?0.988%,系统最高效率达93.18%,实验证明了所给出控制方法的有效性。     

基于多尺度纹理特征的EPR电缆终端故障诊断方法

高速铁路列车中乙丙橡胶(EPR)电缆终端常因制作过程中操作不当而导致出现多种缺陷,造成终端局部放电甚至击穿的现象,对检测到的局部放电信号进行准确分类仍然是亟待解决的难题。分别制作了含尖端、环切划伤、金属微粒、气隙4种典型缺陷的终端试样,通过试验记录了各类试样的放电谱图信息。基于试验得到的局部放电谱图库,提出通过图像金字塔理论,构建多尺度局部放电谱图空间,并从中提取1阶纹理统计量、2阶纹理统计量及高阶纹理统计量作为缺陷类型识别的特征参量。同时,结合随机森林算法,基于gini指数完成了特征空间寻优工作,实现了对缺陷类型的正确分类。结果表明：通过随机森林算法,多尺度纹理特征的模型误差率和分类准确率明显优于单尺度纹理特征,能较好地对终端典型缺陷进行分类;同时,由于气隙缺陷和划伤缺陷的放电机理存在相似性,二者缺陷处的局部放电特征同样存在相似现象,因此气隙缺陷和划伤缺陷的分类较易出现误差,导致其识别率偏低,还需针对其图像特征参数和识别算法继续开展研究。