光伏系统直流变换器的设计和实现

在光伏并网系统中,直流变换器用于调节光伏阵列的工作电压,实现对光伏阵列最大功率的跟踪,是整个系统不可缺少的组成部分.在分析光伏系统直流变换器性能特点的基础上,探讨了光伏系统直流变换器拓扑结构的选择,进一步讨论了提高光伏系统升压变比和效率、改善其动态响应特性的方法,并研制了实验样机.实验结果验证了理论分析的正确性和设计方法的可行性.     

光伏并网逆变器的分析与研究

光伏阵列产生的是直流电能,需要通过逆变器把直流电转换成交流电才能并到电网.并网逆变器作为光伏阵列与电网的接口装置,起着关键的作用.随着光伏发电系统的发展,并网发电系统中使用的逆变器得到了越来越多的关注.从并网逆变器的技术要求出发,对工作原理、拓扑结构、控制策略等方面进行了详细阐述,比较了不同类型逆变器的优劣及控制效果;并对光伏阵列输出的最大功率点跟踪功能作了简单的介绍.指出了并网逆变器正朝着高效率、智能化、数字化的方向发展.     

轴流式微型水轮机在节能型冷却塔中的应用

在节能型冷却塔中,用微型水轮机替代电动机驱动风扇叶片旋转可以利用循环冷却水的富余能量,节约风扇电机的能耗。然而目前国内对微型水轮机在冷却塔中驱动风机的工作机理研究不足,导致有些工程案例的应用效果不理想。通过分析各型水轮机的结构和性能特点及冷却塔工作的实际条件,制订了微型水轮机结构型式选择的技术规范,在此基础上进行了轴流式水轮机的应用研究,实验结果证明所研制的轴流式水轮机具有优异的性能,相关的研究成果已在若干个工程项目中得到了实际应用且节能效果明显。     

空气局部放电衍生物气体生成规律的研究

分解气体分析法通过检测故障产生的气体组分诊断设备故障,是检测电力设备故障的重要方法,在一些应用场合具有不可替代的作用。然而目前该方法只在绝缘油、SF6等绝缘介质的场合有应用,对于空气这一最重要的绝缘介质少有应用。本文搭建空气局部放电过程模拟实验平台及气体产物检测系统,研究放电衍生物气体生成规律。分别采用两种检测方式对气体产物进行检测,结果显示O_3、NO、NO_2为空气放电的主要产物;在放电强度较低时,空气放电主要分解产物为O_3,放电强度进一步增大可以检测到氮氧化物NO和NO_2的产生,且臭氧O_3浓度远大于氮氧化物气体浓度;对于封闭空间,随着放电时间增长分解产物浓度增加,但趋向饱和,且随着施加电压增大,气体产物浓度增加;而在相同放电电压下,空气相对湿度变化对气体产物含量有明显影响,O_3、NO_2的浓度在相对湿度为18%时高于相对湿度为25%和44%时的值;而NO的浓度在相对湿度为44%时高于相对湿度为18%和25%时的值,同时差异较小。     

一种SF6替代气体—氟碳气体的故障分解气体产生规律及基于分解物气体的故障判据研究

氟碳气体(c-C_4F_8)温室效应小,耐电强度高,是一种潜在的SF_6替代气体。使用氟碳气体作为绝缘介质的气体绝缘开关,将成为新一代的环境友好的设备。分解气体分析法通过检测故障产生的气体组分诊断设备故障,是检测电力设备故障的重要方法,某些应用场合具有不可替代的作用,但该方法对于不同的绝缘介质需检测的气体组分不同,故障判据也大不相同。该文通过模拟实验研究了氟碳气体介质在几种常见故障条件下分解生成物产生规律,并初步建立基于分解气体的故障判据;结果显示过热故障主要产生C_2F_4和C_3F_6气体,同时过热温区不同,C_2F_4/C_3F_6比值不同;而放电性故障产生CF_4、C_2F_6、C_2F_4、C_3F_8及C_3F_6,存在明显差别;同时局部放电、火花放电、电弧放电故障下,C_2F_4/CF_4,C_2F_4/C_2F_6及C_3F_6/C_3F_8比值存在明显差别,基于此,提出"动态三比值法"即通过比值变化趋势识别三类放电故障,为监测c-C_4F_8绝缘设备故障提供一种思路。     

基于随机响应面法的电力系统仿真不确定性分析

随机响应面法可克服传统方法仿真次数多、时间长的缺陷,仅需少量次数仿真便可快速估计出响应的不确定度。但由于电力系统的复杂性和强非线性,随机响应面法用于电力系统仿真仍有若干问题值得深入探讨。为使随机响应面法得到更广泛的应用,文中以蒙特卡洛模拟作为参照,详细探讨了配置点选取、参数服从经验概率分布或参数具有相关性时的不确定度等...     

变压器耐高温型匝间绝缘材料的放电特性研究

变压器匝间绝缘长期处于不均匀电场下,既是绕组绝缘结构中最薄弱的环节之一,也是电力变压器绝缘设计的重点。为此以Nomex绝缘纸、改性DMD绝缘纸、PET薄膜以及聚酰亚胺薄膜等耐高温型绝缘材料为研究对象,在0～20kV正弦波电压下开展了固体匝间绝缘材料的放电特性实验,利用V-t特性曲线对比各种绝缘材料的击穿特性,通过沿面闪络实验探究放电间距对沿面闪络电压的影响规律,并采用双参数Weibull统计方法计算待测材料绝缘失效的Weibull分布密度表达式,为电力变压器匝间绝缘材料的合理选取提供依据。实验测试及理论分析的结果表明,在不均匀电场下,薄膜材料的击穿场强远高于绝缘纸,但同时其电老化速率也较高;沿面闪络电压随放电间距的变化规律与材料类型的关联性较大,纤维类绝缘纸闪络电压呈近似线性变化;四种绝缘材料的闪络电压远低于各自的绝缘击穿电压,且呈现出较大分散性,利用Weibull分布密度表达式可有效估算绝缘失效率,上述研究为电力变压器的耐高温型匝间绝缘材料的寿命预测提供了理论支持。