电力系统临近电安全距离预警系统研究

因部分施工作业的环境复杂性及人员操作的不确定性,由施工机械跨越临近带电安全距离而导致的恶性事件仍在发生,对电力系统稳定可靠运行带来恶劣影响.因此,研究一种电力系统临近电安全距离预警系统.介绍基于临界电场阈值的安全距离预警系统基本工作原理;继而建立电力系统带电作业的三维有限元模型,并以35～500 kV典型交流输电线路为...     

基于语音自动报警的地区电网超负荷预警系统设计

对地区电网进行超负荷预警管理,设计基于语音自动报警地区电网超负荷预警系统,提高地区电网安全性和稳定性。传统的地区电网超负荷预警系统设计采用线性稳压测量方法,受到故障电阻等因素的影响,对超负荷预警的测量性能不好。提出一种采用主频分离检测的地区电网超负荷预警系统,系统设计采用语音自动报警。系统设计包括了通用的电网超负荷数据采集系统、地区电网节能控制基阵、D/A收发转换功能模块和功率放大器、电源模块、射频读卡芯片模块和语音控制模块等。采用主频分离检测方法,消除直流偏置,使放大器满幅输出。最后完成系统的硬件电路集成设计。系统实验中,在VHDL中建立仿真波形文件,得到电网的功率动态幅度检测PPI接口时序图。实验结果表明,该系统满足语音自动报警的地区电网超负荷预警系统设计的要求,实现对地区电网的超负荷预警检测语音自动报警,虚警概率较低,稳定性好,性能优越。     

电力线路附近施工安全距离报警阈值的设定

针对电力施工机械工作过程中与电力线路距离过近而引发跳闸事故问题,设计了一种基于电场、距离测量的高压现场施工安全距离报警装置,首先根据电力安全规范设定距离报警阈值,然后采用Ansoft Maxwell仿真设定电场报警阈值,对施工机械触电事故发生较多的35、110、220kV电力线路进行电场仿真,分析电场分布规律,最终设定电场报警阈值,该方法充分考虑了电力线路不同电压等级、不同排列方式、不同回路数及吊臂的存在对阈值设定的影响,与现有研究中通过实测或Matlab仿真设定单一报警阈值的方法相比更科学、合理。     

基于暂态信号距离辨识的MMC-HVDC线路保护方案

针对柔性直流线路保护的主要技术难点直流故障的可靠识别和快速隔离,分析了基于模块化多电平换流器(MMC)的柔性直流输电线路故障暂态量变化特征,发现线路内部故障时直流线路两端的电流量、电压量变化特征与区外故障时有较大差异。并通过暂态信号距离辨识得出互距离度构成线路保护判据。仿真验证表明,该方案原理简单、可靠性高,且不受系统参数及干扰的影响。     

基于丰满发电厂厂房钢屋架加固工程的锚索索力监测系统开发及应用

预应力锚索已广泛应用于边坡、钢屋架等各种结构加固工程中,为了对结构加固后的效果进行评价,把握结构运行过程中的安全状态,以丰满发电厂厂房钢屋架加固工程为例,在基于磁弹效应测量原理的磁通量传感器的基础上开发出锚索索力监测系统,该系统可有效监测锚索张拉后的索力值、温度等参数,进而对加固系统进行综合评价。结果表明,该系统可对锚索索力进行实时监测与预警,使用该系统既可在施工阶段把握锚索张拉质量,也可在施工完成后厂房运营阶段进行长期监测,可随时把握加固系统的工作状态,进而判断系统的安全性。     

可视化技术在地区电网智能调度预警研究中的应用

基于可视化的基础理论,详细阐述了电网智能调度预警系统可视化的总体设计、软件结构、硬件结构及概念设计,并对该系统的使用效果做了介绍。电网智能调度安全预警体系包括基础平台和高级应用两大部分。在线监视及可视化的功能主要包含:潮流可视化显示、元件参数的可视化显示及维护、主变负载率的监视及可视化、线路传输容量的监视及可视化、母线电压的监视及可视化。将该系统应用于黄山电网中,结果表明,该系统的应用使得大量数据得以合理的显示及维护,提高了运行人员的工作效率。     

Research on early warning system of lithium ion battery energy storage power station

研究锂离子电池储能电站消防预警技术对于储能系统的安全运行具有重要意义。本文通过对电池热失控及热扩散特征识别展开讨论,由于锂离子电池发生热失控时会伴随着可燃气体缓慢释放,如果能够提取电池热失控早期气体参数并对其进行研究分析,可以在此基础上建立电池系统的热失控预警机制。本文采用加热方式和过充方式诱发电池热失控气体提取试验,通过采气试验进行气体成分含量分析,确定了将一氧化碳和温度作为典型的侦测依据来实现锂电池热失控的早期预警。并将这种电池热失控早期预警判断应用到了储能电站消防预警系统中,同时结合多级预警及防护机制和安全联动策略做了深入研究,确定了锂离子电池储能电站消防预警系统的设计架构,从系统部件、联动通信、人员安全3个方面对系统设计做了简要说明,在保证快速有效的检测出电池热失控状态的同时快速联动消防设施,极大提高了储能系统运行的可靠性。     

超特高压直流输电线路电磁场对无人机安全距离的影响

多旋翼无人机在超特高压直流输电线路中所需保持的安全距离是个亟待解决的问题.以多旋翼无人机和输电线路的实际参数为基础,以全电压、全电流的满负荷运行为条件,以ANSYS仿真软件为操作工具,经研究发现±500、±800、±1100 kV的电场和磁场所需保持的安全距离均有较大不同.综合判断此3种电压等级的安全距离分别为10.7、15.2、16 m.其研究成果可为无人机现场作业提供较为可靠的技术支撑.     

直流及低频交流电场条件下扩散火焰电学特性分析及实验验证

在详细考虑火焰场微观粒子动力学特性的基础上,基于运流电子运动方程,建立了火焰电导率数学模型.搭建了直流及低频交流电场条件下CH4扩散燃烧实验系统,通过测量直流及低频交流电场作用下扩散火焰伏安特性曲线及电阻率特性曲线,验证了直流及低频交流电场条件下火焰导电特性.同时探讨了电场作用下,CH4扩散火焰的形态和火焰伏安特性之间的内在联系,并从微观动力学角度阐述引起它们变化的原因.     

大坝安全预警系统警源分析模型研究

针对警源是整个安全预警系统的基础,识别影响工程安全的警源一直是坝工界关注的热点。从警源基本概念入手,运用数据挖掘技术建立了大坝安全预警系统警源分析模型,并将该模型应用于实际中,为大坝安全预警提供了科学依据。     

适用于柔性直流输电换流阀子模块的便携式自动测试仪设计

换流阀功率子模块是高压柔性直流输电工程中完成电能变换的核心模块,其运行可靠性直接关系整个直流输电系统的稳定性。由于子模块数量庞大,电气拓扑复杂,电容容量大电压高,因此对其元件参数的测量难度较大。根据柔性直流输电换流阀子模块的特点,设计了一种便携式自动测试仪,可实现对柔直子模块电容、电阻、IGBT、旁路开关等主要元器件的全面自动检测,详细介绍了测试仪的软件和硬件设计方案。以许继集团研制的功率子模块为测试对象,验证了所设计的测试装置的正确性和实用性。     

直流系统绝缘监测装置的改进研究

直流系统绝缘监测装置对电力系统的安全稳定运行起着十分重要的作用.通过对直流系统绝缘监测原理优缺点的分析,提出了一种平衡电桥与开关电阻相结合的新型直流系统绝缘监测装置设计方案,设计母线电压检测电路和支路漏电流采集模块分别监测母线和支路的绝缘状态.采用STM32系列单片机作为主控MCU和采集MCU,建立了一种分散式模块化的多控制器绝缘监测结构.同时对直流系统绝缘监测装置的软硬件部分进行了详细的设计,并研制成样机,在多种接地状态下验证了装置接地电阻测量、支路定位和故障报警的准确性.     

电力微气象灾害监测与预警技术研究

我国地形地貌复杂多样,电网输电线路常常受到异常气候环境的影响,对微气象灾害进行监测、预警的相关研究越发显得重要。文章首先介绍了微气象对电力系统造成的影响,研究了电力微气象灾害的形成原理及预警方法,重点介绍了风灾监测预报模型、输电导线舞动监测模型、冰冻灾害预报模型及评估模型等,研究了微气象灾害预警模型与数据处理方式,并提出了建设综合微气象预警系统,该系统可实现对电网实时气象的监测预警,以及通用和专用气象监测分析及预报、预警功能。     

智能风电场升压站在线预警及监测系统研究与设计

针对近年来升压站站内由于电气原因导致火灾时常发生的事件,本文从风电场升压站站内隐患监测角度出发研发了一套升压站内火灾预警监测系统;该系统包含现场的火灾预警监测装置以及后台的火灾预警系统,该监测系统利用现场装置进行风电场升压站站内微观粒子的数据以及环境因素（温度、湿度）的采集以及上传,通过后台预警系统进行分析计算,当升压站站内微观粒子数量超标或者环境参量出现较大变化时,能够在火灾发生的目不可见烟雾阶段,系统实现超前预警,进而减少火灾对升压站站内设备的损伤以及造成不必要的线路停电,从而保证电气设备的安全稳定运行。     

特高压±1600kV直流发生器空间电场分布仿真分析

特高压直流输电是国家电网公司跨区域远距离输电的重要手段,±1 600kV特高压直流电压发生器是提供直流高压试验电压的重要设备,主要用于直流电气设备的检测试验。为保障直流输电设备的安全运行,采用空间电场分析软件对直流发生器开展周围空间的电场分布进行数值模拟研究,分析其曲率半径的变化,电场强度的变化规律及影响因素,为直流电压发生器的试验室布局及编制现场试验安全规程提供了有利的数值依据,并针对性提出电场分布优化的措施。     

±500 kV电子式直流电流互感器设计及检验

介绍了一种适用于±500kV高压直流系统的电子式直流电流互感器。与传统直流互感器采用的电磁感应原理不同,该互感器采用分流器+罗氏线圈+光纤传输模式,由分流器测量直流电流,罗氏线圈测量谐波电流,将光纤复合绝缘子作为光信号传输通道,利用光纤传导技术解决了传统测量技术中高低压间信号隔离的难题,通过温升和精度试验证明了该互感器的主要技术参数满足高压直流电流测量系统设计指标。     

低功耗无线振弦式测量模块的研制与应用

振弦式传感器及测量模块广泛应用于水电工程、岩土工程等工程的安全自动监测系统中,本文针对振弦式测量模块的电源功耗、通信组网方式、激振及测量等方面进行了研究,设计出一种基于Zig Bee无线通信技术的低功耗、高精度、多通道的振弦式测量模块,并在甘肃刘家峡水电站成功构建了基于该模块的无线渗压测量系统,目前成功运行近两年,取得了良好的应用效果。     

提高特高压直流瓷绝缘子污秽闪络电压的研究

瓷绝缘子作为一种重要的输电线路设备,在我国特高压直流输电工程中应用广泛,但在直流电场作用下,其静电集尘效应使绝缘子表面积污严重,污闪概率比交流电场大为增加。为了减少直流瓷绝缘子的污闪概率,将原有绝缘子作为母体,根据电场分布理论、气体放电理论和沿面放电理论,通过设置附件系统来抑制污秽放电现象的发展,从而达到提高绝缘子污秽闪络电压的目的。试验结果表明,在未改变绝缘子的电气距离和结构参数的情况下,应用附件系统可大幅度提高污秽闪络电压。这对提高特高压直流瓷绝缘子的污秽闪络电压具有一定的指导意义。     

基于MMC的三端柔性直流输电系统建模与仿真

研究了MMC的电路拓扑结构、运行特性以及充电原理,在PSCAD仿真平台上搭建了MMC在三端柔性直流输电系统中的模型。该三端系统由两个送端一个受端组成。两个送端均采用定有功功率和定交流电压的控制方式,受端采用定直流电压和定交流电压的控制方式。系统级控制器采用直流电压偏差控制。每个换流站都采用最近电平逼近调制方法控制模块投入与切除,采用排序的平衡控制原理均衡各子模块电容电压。对直流侧单极母线进行了接地故障仿真,并分析了对系统运行的影响。仿真结果同时验证了该模型的正确性,MMC能在三端柔性直流输电系统中稳定运行,各子模块电压波动较小,有功、无功控制量均能跟随控制目标,该模型所采用的控制策略的性能良好。     

青藏直流输电无功功率控制PSASP用户自定义建模

基于电力系统分析软件包PSASP,使用其用户自定义功能,建立了详细的无功功率控制模型。该模型为用户自定义高压直流输电模型的一部分,其参照青藏直流系统,并经适当简化而得。主要包括无功功率发生计算模块、无功功率消耗计算模块、无功功率控制模块及换流站无功功率调节控制模块,给出了每个模块的建模方法及建模原则。最后通过在WEPRI-7七节点系统,仿真验证了无功功率控制用户自定义模型对于交直流系统相互作用及稳定性分析的正确性及必要性。