
直流穿墙套管是连接换流站与阀厅的关键设备,其户内侧和户外侧处于完全不同的运行环境中,户内侧位于室内保持恒温;户外侧位于自然环境中,冬季环境温度最低可达-30℃,昼夜温差达30℃,而室内外温差最大可至60℃。文中针对这种大温差条件搭建模拟直流穿墙套管运行的实验平台,测量大温差条件下穿墙套管内部温湿度分布。实验结果表明:套管内部温度分布呈现上高下低的趋势,运行过程中套管内部户外侧靠近中下部的点温度最低,相对湿度最高且随着温度的降低而持续升高。套管内部湿度分布与温度呈相反的趋势,降温30 h后相对湿度最高可达66.39%,易产生凝露,降低套管内部绝缘可靠性进而发生闪络故障,影响直流穿墙套管的稳定运行。套管中心导杆不同负载条件下,内部温度分布对湿度的直接影响较小,温度通过影响电容心子内部水分的吸附与释放间接影响湿度的分布。
电力电缆是电能传输和分配的关键媒介,对保障电网安全稳定运行具有重要意义。电缆中间接头是电缆系统故障多发点,为此文中开展了电缆—架空线混联线路过电压下中间接头绝缘特性研究。文中以西北某电缆—架空线混联线路为研究对象,对电缆中间接头电场开展研究,建立了电缆中间接头模型并仿真得到中间接头内部最大场强低于导体屏蔽击穿场强。由电场分布可知中间接头内部应力锥和高压屏蔽层附近电场变化明显,为了减小应力锥和高压屏蔽层周围最大场强,论文采用了蒙特卡罗算法对其材料参数进行了优化,采用单一控制变化,保持其它参数不变,对所研究的单一变量进行优化,将优化值和参数范围内特殊值综合比较得到最优值,优化结果表明:在参数范围内存在最优值,当应力锥相对介电常数取30,倾斜角度取10°时,半导体屏蔽层断口处电场最小;高压屏蔽层相对介电常数取20,屏蔽极半径取10 mm时,高压屏蔽层电场最小。
电力系统的电力电子化趋势使得宽频率测量需求愈发凸显,具有优良频率响应的全光纤电流互感器(fiber optical current transducer,FOCT)得到了越来越多的应用和关注。文中在介绍FOCT的基本原理和分析方波闭环调制方式信号处理过程的基础上,揭示了FOCT频率特性的主要影响因素,并提出区别于传统方波闭环调制的定频调制方法。通过固定调制解调频率,与光路长度解耦,保证了FOCT产品频率特性的一致性。试验结果表明,该方法可以消除光学电流互感器频率特性的差异性,为电力系统谐波电流测量与分析提供稳定可靠的数据来源。
开关柜在供电系统中起着传输和分配电能的作用,电流作为开关柜监测的一个重要物理量对其进行准确测量具有重要意义。针对穿心式电流互感器测量电流时易受相间磁场干扰,体积大,无法数字化输出问题,提出了一种基于磁通门传感器的母排电流测量方法,通过在母排上增加分流槽以及对后端电路进行设计使其具备较强的抗干扰能力。首先对其测量方法和抗干扰原理进行理论分析,然后在Comsol中建立母排模型对测量方法进行仿真验证,同时对磁场与电流之间的传递关系进行有限元标定。最后搭建母排电流测量实验平台,实验结果表明传感器样机误差小于0.8%,在15 mm处存在干扰磁场时误差仅为2.35%,证明了该测量方法的准确性和有效性。
随着新能源装机规模的逐年递增,以风电为代表的新能源得到快速发展,为降低新能源大规模并网对电力系统频率稳定性的影响,可充分利用电池储能系统安全、快速、精确控制特性,实现风储系统辅助传统火电机组改善电网频率的稳定快速调节作用。首先构建了风储系统联合传统火电机组的复合控制模型,通过应用模糊控制规则将风速及频率微增量等输入转化为虚拟惯性系数Kp与下垂控制系数Kd,对不同风速、不同荷电状态下的多种组合工况输出频率、功率波形进行对比分析,分析了风速大小对风储系统一次调频过程的影响,同时验证了计及风速的一次调频控制策略有效性。