细水雾增强型灭火系统与变压器灭火试验

为进一步提升细水雾的灭火效果,在传统细水雾灭火系统基础上增加灭火剂混合装置和灭火剂储存罐,设计了一种可自动混合灭火剂的细水雾增强型灭火系统。为了评估细水雾增强型灭火系统的灭火能力,搭建了10 kV变压器模拟灭火试验平台,利用7个位于不同位置的变压器油盘火模拟变压器火灾,对比了添加灭火剂前后细水雾的灭火效果。试验结果表明,在添加0.1%的复合表面活性剂灭火剂后,增强型细水雾灭火系统扑灭变压器油火的能力可提升近2.5倍,且可有效扑灭纯水细水雾不能扑灭的小型残余火。     

基于时变结构可靠性理论的覆冰电网风险调度EI北大核心CSCD

冰雪灾害会严重影响电力系统的安全稳定运行。对降低覆冰期间电网的运行风险,研究覆冰线路的失效率建模与覆冰电网的调度方法有着重要的意义。在详细阐明应用静态结构可靠性理论进行覆冰线路时变失效率建模局限性的基础上,建立了基于时变结构可靠性理论的覆冰线路时变失效率模型,并研究了基于N-k场景筛选的覆冰电网风险调度方法。以IEEE RTS-79系统为例进行仿真研究,验证了所提模型与方法的有效性,分析了风险系数对调度结果的影响。仿真结果表明:静态结构可靠性与时变可靠性理论计算的覆冰线路可靠度存在较大差别;传统N-1预想故障调度方法风险较大;所提覆冰电网风险调度方法可以通过变更风险系数的取值,有效实现经济与风险的协调。     

一种配网防冰防雷复合绝缘子绝缘段结构设计研究

将避雷器和绝缘子结合应用于配网线路中,开发出配网防冰防雷复合绝缘子。基于防冰防雷绝缘子的工作机理,对绝缘段的电气性能进行了试验分析。测试结果表明:100 k V正极性雷电冲击下,当放电球直径从9.87 mm上升到39.98 mm,不同直径放电球对应的空气间隙距离从80.32 mm下降到32.54 mm;26 k V工频湿耐受下,间隙击穿特性随着放电球直径的增大受雨水的影响显著上升。并运用有限元法搭建了防冰防雷绝缘子仿真模型,对放电球进行了电场仿真分析。基于仿真分析和试验结果,得到相同雷电冲击电压作用下放电球直径与空气间隙距离关系的经验公式。结合雷击和工频测试结果,得到放电球直径的取值应≯25 mm。对不同长度支撑件进行了正极性雷电冲击测试,得到了正极性冲击耐受电压随着支撑件长度的变化的经验公式。试验结果表明:当支撑件长度从25 mm上升到60 mm,击穿电压从67.19 k V上升到150.20 k V。基于测试结果,结合防冰防雷绝缘子设计原理表明支撑件的长度应≮60 mm。     

大范围电网山火灾害“星地空”立体防控体系建设及应用

山火是危及电网安全运行的严重灾害。电网发生山火时,处置时限性要求极高,为提升电网山火的处置效率,构建“预测提前部署—卫星广域、空中机载巡查及时发现—空地联动灭火”的山火立体防治体系：研制直升机监测、通讯和灭火一体化装置,实现直升机监测、应急会商与灭火快速联动,携带直升机灭火装备巡查山火,发现山火快速灭火。实践中,该体系已扑灭现场危及电网安全运行的山火80余处,应用表明：直升机灭火装备40 min内灭火距离达100 km。     

基于数值预报模式的柘溪水库流域径流预报系统

水库的优化调度运行需要依赖预报准确率高、预见期长的径流预报结果。现有的柘溪水库流域径流预报系统由于未考虑水库流域未来时段的降水过程,径流预报的预见期和准确率无法满足汛期优化调度的要求。为此,在分析柘溪水库流域的水文和气候特征基础上,提出了数值预报模式和水文模型的耦合预报框架,设计了基于数值预报模式的柘溪水库流域径流预报系统架构,阐述了系统的主要功能与逻辑结构。通过系统的应用,可为提高汛期洪水的利用率、减少弃水、提高发电和防洪效益提供重要决策支撑。     

细水雾应用于变压器的带电绝缘性能研究

为研究细水雾应用于变压器的带电绝缘性能,开展最高电压近1 000 kV 的细水雾间隙击穿试验,对比不同细水雾喷头、不同电极类型下的细水雾击穿电压。试验表明,细水雾的击穿电压与空气相近,绝缘能力良好。开展了覆盖高压套管的220 kV真型变压器带电喷雾试验。结果表明,变压器在喷雾前后,电流基本无变化,验证了细水雾保护变压器的带电绝缘能力。     

计及冰灾天气时空分布特征的电力系统主动调度

近年来冰灾天气频发易导致大规模停电事故,有必要提高电力系统的抵御和恢复能力,为此提出一种计及冰灾天气时空分布特征的电力系统主动调度模型.首先量化冰灾对元件的时空影响;然后将系统的拓扑状态转移抽象为马尔科夫链,并将系统区域网络栅格化;进而基于半马尔科夫决策过程建立了主动调度模型,综合考虑元件的恢复过程和薄弱节点脆弱度,预先在冰灾轨迹上对系统潮流重新调度.在IEEE RTS-79系统上进行算例分析.结果表明,模型具有良好的前瞻性和减少负荷削减的效果,并可有效提高系统弹性.     

电场均匀性对细水雾短空气间隙工频放电特性的影响

细水雾是一种绝缘性能较高的消防技术.利用球-球间隙模拟稍不均匀电场,利用棒-板间隙模拟不均匀电场,开展细水雾在球-球和棒-板短间隙下的工频放电特性及仿真分析研究.研究发现,球-球间隙下,细水雾雾滴产生的电场畸变影响大于细水雾雾滴在电场荷电的影响,细水雾球隙击穿电压总小于空气球隙击穿电压.当间隙距离为2～8cm时,细水雾击穿电压较同条件的空气击穿电压降低37.6％～38.2％.棒-板间隙下,随着电极间隙的增长,细水雾雾滴产生的电场畸变影响程度降低.间隙为3.5～8cm时,电场畸变的影响高于电场荷电的影响,细水雾间隙击穿电压低于空气间隙击穿电压6.0％～8.5％;间隙为12cm时,细水雾雾滴在电场荷电的作用超过了细水雾雾滴对电场畸变的影响,细水雾间隙的击穿电压甚至高于空气间隙击穿电压3.6％～4.4％.研究结果对细水雾在电力设备火灾防治中的应用具有指导作用.     

重覆冰条件下防冰防雷绝缘子电场仿真与伞裙优化

为研究防冰防雷绝缘子在重覆冰条件下的电场分布特性,进而优化防冰防雷绝缘子的伞裙结构,缓解其在覆冰状态下的电场畸变,建立了220 k V防冰防雷绝缘子的有限元仿真模型,计算得到了不同伞裙结构的绝缘子在清洁和覆冰条件下的电场分布,根据仿真结果对伞裙结构进行了优化,并对比了伞裙优化前后防冰防雷绝缘子的电场分布特性。结果表明:清洁状态下,伞裙结构对绝缘子电场分布影响很小;覆冰状态下,超大伞裙数目为5时可以更加有效地缓解重度覆冰对空间电场产生的畸变。优化后的伞裙结构可以使绝缘子在覆冰条件下的空间电场畸变有所缓解,起到提高冰闪电压的作用。     

基于短期覆冰预测的电网覆冰灾害风险评估方法

冰雪灾害会严重影响电力系统的安全稳定运行。为准确评估覆冰情况下电网所面临的风险,提出了基于短期覆冰预测的电网覆冰灾害风险评估方法。该方法根据覆冰预测系统预测得到未来数天内的输电线路覆冰厚度,根据时变结构可靠性理论建立了输电线路时变失效率模型,建立了考虑融冰装置的输电线路修复时间模型与融冰装置使用间隔时间的模型;针对传统序贯蒙特卡洛法难以反映覆冰线路时变失效率的问题,提出一种可考虑时变失效率的序贯蒙特卡洛模拟法,并将其用于覆冰灾害下的风险评估。以IEEE RTS-79系统为研究对象,验证了所提模型与方法的有效性;分析了覆冰预测间隔时间和融冰装置数量对电网风险的影响,并给出了相关建议。