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当期目录

    2021年 第3期    刊出日期:2021-03-30
    综述
    低压电器行业转型升级推动“双碳目标”和循环经济
    马钊
    2021(3):  1-5.  doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.03.001
    摘要 ( 434 )   HTML ( 24)   PDF (998KB) ( 506 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

    在能源革命和数字革命相融并进,“30/60”碳排放目标的大背景下,低压电器行业正面临着产品更新换代、企业转型升级的巨大挑战和前所未有的机遇。从循环经济(CE)、30/60碳达峰、碳中和及绿色消费的观点出发,分析了低压电器智能化、电子化、数字化、模块化的新时代技术特征。提出了低压电器的新时代基本要求:功能安全,性能可靠,技术绿色,智能数字,经济高效可持续。提出了如何在这五元目标中寻求最优解的问题,为低压电器行业如何综合考虑循环经济、30/60双碳目标和绿色消费提出了几点建议。

    研究与分析
    考虑故障电弧电流高频特征的阻抗电弧模型
    高小庆, 陈晓军, 鲍光海
    2021(3):  6-7.  doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.03.002
    摘要 ( 360 )   HTML ( 22)   PDF (2380KB) ( 486 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

    针对传统电弧模型在电弧电流高频特征仿真中具有的局限性,提出了一种考虑电弧电流高频特征的阻抗电弧模型。在电弧电阻的基础上,模型考虑了弧柱电感、弧隙电容以及弧隙两侧的线路参数,将电弧电流看成由低频电流和高频电流两部分组成,分别由低频通路和高频通路产生。通过Simulink仿真和实测波形的对比,验证了阻抗电弧模型的准确性及其在串联故障电弧仿真方面的可行性。

    基于冲击理论的接触器触头弹跳建模及分析
    滕孟兰, 张海丽, 刘兰香, 杨文英
    2021(3):  13-17.  doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.03.003
    摘要 ( 416 )   HTML ( 10)   PDF (1253KB) ( 339 )  
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    立足于某电站35 kV电网母线设备柜PT烧毁,进行电力网络中接触器弹跳研究。基于多刚体碰撞接触冲击理论模型,进行通用接触器开关特性及弹跳模拟研究,旨在辅助电力网络从算法角度实现接触器闭合行为的建模,并能够模拟接触器切换负载时的动力学特性。给出了接触器的动触头运动轨迹的碰撞弹跳方程,并通过模型研究了弹跳发生的物理机理。实验结果表明,开发的弹跳计算程序可有效评估接触器动态特性。最后,结合电力网络中常见的典型控制电路,利用开发的弹跳计算程序分析了容性负载条件下接触器的触头开距、负载电压及接触电阻对触头闭合弹跳特性的影响,从而为后续电力网络中同类开关电器弹跳抑制研究提供参考。

    GIS设备最低环境温度的风险评估
    付青, 陈海炎, 伍亚萍, 逯文佳, 李永明
    2021(3):  18-23.  doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.03.004
    摘要 ( 297 )   HTML ( 8)   PDF (2036KB) ( 264 )  
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    气体绝缘开关(GIS)设备需要根据最低气温选择气密元件,在超设计低温情况下存在因气密元件异常而出现大面积泄漏事故导致设备无法正常运行的风险。选取山东省内9个站点为研究对象,收集了1973~2016年间气温观测数据,使用基于广义极值(GEV)分布的年极值法,计算了按现行规程确定的多年平均气温进行设计选型遭遇超设计低温的风险水平,并按当地历史观测最低气温及按典型地区最低气温确定最低设计气温时遭遇超设计低温的风险进行了评估,为优化调整输变电设备的设计气温提供了理论支持和应用参考。

    基于改进小波变换阈值估计法去除电缆绝缘局部放电信号白噪声
    陆小鹏, 吴炬卓, 牛海清, 陈书原
    2021(3):  24-28.  doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.03.005
    摘要 ( 324 )   HTML ( 3)   PDF (1466KB) ( 341 )  
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    为抑制局部放电在线检测中存在的白噪声干扰,提出一种基于提升小波变换的改进阈值去噪方法。对含噪信号进行提升小波分解,得到最高分解尺度上的尺度系数和各分解尺度上的小波系数。保留尺度系数,采用一种改进阈值选取方法和一种可导的阈值函数对小波系数进行阈值处理,通过对尺度系数和处理后的小波系数进行重构得到去噪后的信号。对局部放电仿真信号和实测局部放电信号去噪,结果表明:与传统软阈值函数法相比,所提方法能更加有效去除白噪声。

    配网技术与系统
    基于数据驱动的台区线损评估方法
    吴科成, 曲毅, 陈荃, 陈义森, 欧阳森
    2021(3):  29-35.  doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.03.006
    摘要 ( 271 )   HTML ( 1)   PDF (1102KB) ( 211 )  
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    为克服传统评估方法无法挖掘台区线损潜在影响因素、可靠性不高的缺点,提出一种基于数据驱动的台区线损评估方法。获取台区线损的10个影响因素,将其分为固有属性及运行属性两大类评估指标;采用正交信号校正法(OSC)剔除影响因素与台区线损的正交分量,作为灰色关联分析(GRA)的比较序列,并求取评估指标对台区线损的权重贡献。以10个A级供电台区作为算例,使用GRA、OSC-GRA、AHP-FA 3种算法对台区线损进行评估,结果表明基于OSC-GRA的台区评估方法在挖掘台区线损影响因素的潜在关系方面,以及进行排序评估方面具有最高的准确度。

    配电网设备线夹施工工艺与铜铝过渡分析
    杨可, 苏尚流, 林文贵
    2021(3):  36-40.  doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.03.007
    摘要 ( 317 )   HTML ( 1)   PDF (1670KB) ( 248 )  
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    针对设备线夹发热问题,分析了发热原因及发热现象危害,归纳了设备线夹发热防范措施,规范设备线夹安装施工工艺。对比各种型号设备线夹优缺点,指出配电网应采用压缩型铜铝过渡线夹(无钎料,铜面镀锡),确保电网安全运行。

    一种分布式配电网自愈系统的测试方法
    于哲, 唐俊, 李兴建, 李明翰, 黄辉
    2021(3):  41-46.  doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.03.008
    摘要 ( 307 )   HTML ( 2)   PDF (2222KB) ( 257 )  
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    通过配电网终端的信息交互,实现配电网智能自愈可以提升供电可靠性,减少故障引起供电中断时间。配电网自愈系统的终端数量较多,而且分布在不同的配电网节点,出厂验收和现场调试的复杂困难程度较高。提出一种分布式配电网自愈系统的测试方法,利用多台测试仪相互交互各自节点的断路器位置,拓扑配电网结构并判断不同配电网节点的模拟量状态,完成对配电网的简易仿真。所提方法的计算复杂度低,适合嵌入式测试仪的快速计算,验证表明在同步性等技术参数上符合配电网自愈测试的需要。

    基于指标分解的配电网可靠性投资优化模型
    王鹏, 吕海霞, 杨帅, 朱永梅, 刘涌
    2021(3):  47-50.  doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.03.009
    摘要 ( 255 )   HTML ( 2)   PDF (813KB) ( 227 )  
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    随着电力系统的快速发展和电力市场化改革的推进,市场各主体均以企业自身效益最大化为目标,从而减少了投资,可靠性问题日益突显。基于典型工程场景的可靠性指标分解方式,根据投资的成本效益比进行投资优先级规划,在投资最小化的目标下,实现可靠性提升的最优化投资结构。

    检测与试验
    基于面阵测温的高压开关柜温度状态监测系统研究
    张志锋, 缪希仁, 江灏
    2021(3):  51-56.  doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.03.010
    摘要 ( 274 )   HTML ( 3)   PDF (2029KB) ( 282 )  
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    提出一种非接触式面阵测温的开关柜温度状态监测方法,设计一套开关柜温度状态监测系统。实验证明,系统测温灵敏度达到0.01 K,可有效区分被测区域中异常发热点。在开关柜的现场实验中,实现隔离开关异常运行状态的有效识别,证明了开关柜面阵测温方式的可行性与先进性。

    发电机断路器合成试验开断过程仿真与分析
    杜炤鑫, 周德生, 邹晓峰, 冯倩
    2021(3):  57-60.  doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.03.011
    摘要 ( 271 )   HTML ( 2)   PDF (1553KB) ( 249 )  
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    在PSCAD/EMTDC中搭建发电机断路器开断试验用的威尔合成试验回路,针对回路中辅助断路器和被试断路器在开断过程中承受的瞬间恢复电压(TRV)条件进行仿真计算。计算结果表明,辅助断路器承受的TRV参数远低于标准中规定的TRV参考值,被试断路器的TRV参数满足标准中规定的TRV参考值。进一步,仿真计算了回地母线对试验参数影响,结果表明随着回地母线电感值的增大,时延减小,但峰值电压和峰值时间基本无变化。

    电能质量
    基于相序自适应的三相电能质量调节装置
    李新元, 马骏, 高鹏, 于浩然, 林焱, 吕海超, 申振东
    2021(3):  61-67.  doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.03.012
    摘要 ( 256 )   HTML ( 6)   PDF (3165KB) ( 258 )  
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    为了解决电网电压相序不正确,三相电能质量调节装置无法正常工作的问题,提出了应用于三相电能质量调节装置的相序自适应方法。从三相电能质量调节装置的控制策略入手,研究相序的不同对三相电能质量调节装置控制的影响,对控制策略进行修改从而成功实现相序自适应。仿真和试验分别从正序和负序验证装置的不平衡、无功、谐波及间谐波补偿功能,验证了算法的可行性。

    不对称交流电网下MMC-HVDC系统谐波分析
    陈和洋, 郭峰, 叶荣
    2021(3):  68-75.  doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.03.013
    摘要 ( 276 )   HTML ( 2)   PDF (2597KB) ( 226 )  
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    当柔性直流输电系统(MMC-HVDC)所连接的交流系统发生不对称故障时,换流站的交流母线电压不再平衡,存在负序分量和零序分量,这使得柔性直流输电系统中的交直流侧谐波分布情况变得比较复杂。为了研究该情况下系统交直流侧谐波电压和谐波电流的传递规律,以及桥臂的瞬时功率波动情况,首先基于对称分量法和动态相量进行理论推导,然后在PSCAD/EMTDC中搭建了仿真模型。最后,根据仿真结果对稳态和故障状态下的电压电流谐波分布情况进行分析,验证了不对称故障状态下交直流侧谐波的传递和桥臂功率波动规律,为相关抑制和控制策略提供参考。

    直流型电压暂降治理装置及其优化控制方法
    马智远, 栾乐, 莫文雄, 许中
    2021(3):  76-80.  doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.03.014
    摘要 ( 261 )   HTML ( 1)   PDF (3367KB) ( 408 )  
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    针对敏感负荷电压暂降治理问题,提出了一种直流型电压暂降治理装置及其优化控制方法。以超级电容为储能单元,双向DC/DC实现电压暂降补偿与超级电容充电,提升了系统效率及功率密度。基于直流母线检测优化控制方法,无需对交流侧进行检测,简化了控制方法,提升了治理响应速度与可靠性。研制了1台200 kW直流型电压暂降治理装置,并在某工厂变频器上实现工程应用,可以在1 ms内完成响应,治理效果显著。

    序贯蒙特卡洛模拟下计及保护动作特性的电压暂降评估
    许鹏程, 林焱, 林缔, 官语, 陈佑健
    2021(3):  81-87.  doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.03.015
    摘要 ( 259 )   HTML ( 4)   PDF (1730KB) ( 294 )  
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    结合线路保护配置方案的特点,分析了不同保护动作特性对电压暂降的影响。对线路故障率、故障类型、故障持续时间、故障点等不确定因素进行模拟,提出一种序贯蒙特卡洛模拟下计及线路保护动作动作特性的电压暂降评估方法。以IEEE 30节点系统为测试算例进行仿真,计算了系统不同线路保护配置下电压暂降指标,结果表明所提方法能有效定量计算时间维度上电压暂降指标;实际电压暂降随机评估应充分考虑线路保护配置情况,将不同保护的动作特性引入评估模型中。

    应用
    阻容串联降压整流电路频繁发生烧毁的原因分析
    潘英吉
    2021(3):  88-91.  doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.03.016
    摘要 ( 549 )   HTML ( 6)   PDF (1212KB) ( 216 )  
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    应用电阻电容串联整流作为单相电子式电能表的工作电源,在运行中频繁发生电阻被烧毁现象。经理论和实测数据分析,认定非线性负荷产生的高次谐波电流,其中一部分流经电能表工作电源,引起基波电压发生畸变,同时改变了电容元件的运行参数,使之回路电流增大,是造成电阻烧毁的主要原因。针对这一问题,在电能表工作电源回路中串接一个高次谐波阻波器,保证了电能表安全可靠运行。