GIS罐体内部异物清理机器人的研发与应用

针对气体绝缘金属封闭开关设备( gas insulated switchgear, GIS)内部异物颗粒引起设备内部电场畸变,从而造成设备闪络故障问题,通过对异物颗粒的产生原因及影响因素进行分析,研制了一种GIS罐体内部异物颗粒清理机器人,实现了GIS设备内部可视化异物清理功能。应用结果表明:机器人检测不仅提高了750kV GIS内部缺陷检查的效率,而且保证了检测人员的安全,为GIS状态检修提供了有效技术支持。     

基于动态电压恢复器的控制策略与仿真研究

针对用户侧因电压暂降引起的电能质量问题,采用动态电压恢复器(Dynamic VoltageRestorer,DVR)进行电压恢复,为提高补偿效果,提出了基于动态电压恢复器的瞬时无功功率 dq变换检测算法的 PID 控制策略,并在 matlab 上进行仿真验证。结果表明:该控制策略原理清晰, 计算量小,提高了 DVR 动态特性,对电压暂降能有效补偿。     

GIS设备内部检查机器人的模块化设计及实现

由于GIS设备内部存在缺陷或故障需要进行检查时,GIS罐体较长、管径细小,采用人工的方法无法有效查看内部状态并难以进入内部进行检修作业,因此本文研究了GIS设备内部检查机器人,采用模块化设计并实现了柔性机械臂功能、异物清扫功能及环境感知监测功能的模块化替换,可根据不同的作业场所选择对应的机器人功能模块进行内部工作。在实验室搭建了GIS设备罐体进行功能模块实验验证,实验结果表明：柔性机械臂模块旋转角、弯曲角满足GIS内部复杂环境作业要求,异物清扫模块能够完全清理GIS腔体底部的不同类型微小异物,环境监测感知模块可实现罐体内O2、H2S、SO2成分检测,确保机器人在110 kV及以上GIS设备内部发挥效用。     

脉冲电压下油-膜绝缘中的局部放电特性研究

针对油-膜绝缘设备可能出现的 3 种放电类型,通过搭建脉冲电压下局部放电检测平台,采用局部放电测量方法,研究其局部放电量及放电图谱的变化情况及两种不同老化程度的油-膜绝缘样品局部放电特性。结果表明:油-膜绝缘系统的放电图谱与油绝缘系统放电图谱放电脉冲脉宽明显不同,随着油-膜设备绝缘的老化,会导致局部放电更容易发生,放电量更大。     

不同模型参数的感应电动机功率电压特性分析

针对负荷模型参数选取不当而造成感应电动机功率电压特性计算不准确导致电压失稳的问题,通过解析计算和PSD-BPA时域仿真,得到感应电动机的静态稳定临界电压指标和功率电压特性曲线,为电压稳定分析和选择感应电动机负荷模型参数提供依据。结果表明:采用本文方法计算的感应电动机负荷静态功率电压特性比传统的ZIP负荷模型模拟感应电动机负荷静态功率电压特性精度要高。     

基于遥感和GIS的华东区域洪涝灾害动态监测系统的研究和建立

以NOAA卫星资料为主要信息源,以地面高程、上地利用等地形地貌资料为辅助信息源,研制了华东区域多重因子空间分析模式,在GIS平台上建立洪涝灾害动态监测和分析系统,从而提高了洪涝灾害判识的准确性和客观性。     

风电接入对宁夏电网静态电压的影响研究

针对风电接入点的电网电压稳定性问题,根据宁夏局部电网的特点,对风电接入点的电网电压波动进行研究,结合实际情况通过仿真软件进行模拟潮流计算,验证包含风力发电的不同因素对电力系统电压性能的影响。结果表明:受风电场无功补偿水平、风电有功出力以及接入方式的影响,风电接入点的电网电压随着风电有功出力的变化呈现先上升后加速下降的波动趋势,该结果可为控制风电场接入点的电压稳定水平提供参考。     

一种基于微分的改进电压跌落检测算法研究

电压检测算法是动态电压恢复器(Dynamic Voltage Regulator,DVR)关键技术之一,但其响应能力和补偿精度无法同时兼顾的问题制约了 DVR 的发展与应用。为了达到改善该问题对 DVR 的影响的目的,通过深入分析基于瞬时无功理论的 dq0 检测法和单相瞬时电压的 dq0检测法,并引入了微分提取直流分量法,得到一种基于微分的改进电压跌落检测算法。Matlab 仿真结果表明:此算法不仅能够提高响应速度,还大大改善了检测的精度。     

高温下石灰岩膨胀特性和力学特性的试验研究

利用自行研制的岩石高温装置和RMT-150C岩石力学试验机,对石灰岩试件在200~700°C高温双向约束条件下的膨胀特性和力学特性进行了试验研究。结果表明:升温过程中,随着温度的升高,石灰岩试件两个约束方向的膨胀应力在600°C前逐渐增加,600°C或650°C以后出现减小现象;石灰岩垂直层理方向的热膨胀应力大于平行层理方向的热膨胀应力。恒温过程中,600°C以前的试件两方向膨胀应力曲线都随时间延长呈平稳上升,但曲线斜率远远小于升温过程;恒温一定时间后,膨胀应力趋于该温度的一个稳定值。700°C恒温结束后,石灰岩两方向的膨胀应力小于恒温前的值,说明到一定温度后石灰岩已膨胀到极限。在试验温度范围内,石灰岩峰值应力随温度升高而降低,700°C时,峰值强度值比常温下降低了58.92%,说明高温对岩石的强度会产生明显的弱化作用。石灰岩峰值应变随温度升高先增加后减少,500°C前峰值应变增加,之后逐渐减小。由于受约束条件限制,在过高温度后,石灰岩内部裂隙部分闭合,空隙数量减少,致使一定温度后其热膨胀应力和峰值应变可能减小,但具体原因有待进一步研究。     

基于先导发展法的绝缘子串伏秒特性研究

目前绝缘子串伏秒特性主要通过冲击放电试验获取,成本较高,且现有研究伏秒特性的模拟计算方法只考虑了标准雷电波的情况。针对上述问题,结合空气间隙的放电研究,基于先导发展法建立了考虑绝缘施加电压波形的伏秒特性计算方法,利用该方法计算了25片XP-160绝缘子在标准雷电波下的伏秒特性,并与实测及IEEE推荐雷电波下绝缘子的伏秒特性进行比较。结果表明本文提出的计算方法可以更加准确地模拟绝缘子的实际放电行为,可以作为模拟绝缘子串伏秒特性的1种新的计算方法。     

综合考虑经济性和可靠性的配电网接线模式分析

针对目前配电网规划中无法同时保证经济性与可靠性的问题,提出了一种配电网接线模式综合分析方法。该方法通过缺电成本将可靠性指标转化成经济性指标,构建了一种同时考虑经济性和可靠性的综合指标。基于目前我国配电网普遍采用的各类接线模式,建立几种典型配电网接线模式的供电模型,通过经济性指标、可靠性指标和综合指标分析得到最优接线模式。     

两起GIS带电设备异常现象的研讨

针对两起550kV GIS 不同带电设备产生的异常现象,通过特高频、超声波、红外成像、SF₆气体成分等带电测试方法进行全方位、多角度分析与对比。结果表明:磁致伸缩引起的机械振动不会给GIS设备运行带来危害,但机械振动放电引起的异常现象将会对GIS安全运行带来一定程度的危险。     

基于超级电池储能的DVR在智能配电网中的应用研究

智能配电网已在我国飞速发展,随着分布式电源的大量接入,配电网电压跌落问题突出,提出了一种以超级电池为储能单元的动态电压恢复器(DVR)治理电压跌落的方法。在分析超级电池原理与特性的基础上,建立了基于双向DC/DC并联式储能系统的超级电池等效模型,然后通过算例与仿真结果验证了基于超级电池的动态电压恢复器具有快速的动态响应能力,满足智能配电网所要求的自愈性。     

基于GIS的气候变化对马铃薯生长的脆弱性评价

利用层次分析和专家打分法构建了气候变化对内蒙古马铃薯生产的脆弱性影响评价指标体系,运用脆弱性的定义及灾害风险的理论建立了马铃薯脆弱性综合指数评估模型,通过分析主产区的敏感性、适应性来评估脆弱性影响程度.结果表明:内蒙古马铃薯生产脆弱性分布呈中部高、东西部低的分布特点.以乌兰察布市中部、呼和浩特市南部、包头市南部及锡林郭...     

宁波近海沉积土动力特性的试验研究

土的动模量、阻尼比和砂土抗液化强度是土动力特性的主要指标，是研究重大工程场地设计地震动参数的基础性资料。结合宁波象山港大桥工程场地地震安全性评价工作，采用南京工业大学自行研制的GZZ-1型自振柱仪，首次对宁波近海沉积的淤泥质粘性土、粘性土和砂土进行了动模量和阻尼比的试验研究。发现土的动剪切模量比C／Cmax、阻尼比λ与剪应变幅值γ的关系，可分别采用Martin-Davidenkov模型和作者建议的阻尼比经验公式进行拟合；此外，采用南京工业大学自行研制的DSZ-1型动三轴仪，首次对宁波近海沉积的砂土和粉土进行了液化试验研究，结果表明，宁波近海沉积的砂土和粉土的抗液化强度可采用指数函数进行拟合，且与南京长江三桥场地粉土的抗液化强度相近，但明显大于福建标准砂的抗液化强度。     

微电网电压分层控制与补偿机制研究

微电网技术具有许多优点,然而微电网中的分布式电源自身的不稳定性会导致微电网的运行控制困难,特别是公共连接点处会出现电压不平衡。为了补偿此不平衡电压,提出了分层控制方法。该方法将电网运行控制分为.上下2层,由.上层控制发送控制信号,并由下层控制来实施,此控制信号与正序电压分量和负序电压分量有关;在dq旋转坐标下,依靠同步坐标系锁相环( SRF-PLL)和解耦的双同步坐标系锁相环(DDSRF-PLL)等并网同步技术将微电网同步地接入电网,并通过控制逆变器得到电压幅值。仿真结果表明:分层控制方法能够较好地实现对微电网的控制。     

基于GIS的城市重大危险源选址研究

近年来,城市重大危险源的安全问题日益突出,对城市的健康安全发展构成了极大威胁,因此,如何进行城市重大危险源选址成为现代社会研究的重要内容。利用GIS空间分析技术,对影响重大危险源选址布局的空间信息进行处理,将道路图、土地利用规划图、城市遥感影像、城市基础设施等与城市区划图相结合,以获取适宜选址的可行域。利用模糊综合评价理论,选出影响选址的因素集和评语集,通过模糊运算评判可行域,并由实例验证了该选址方法,最终得出城市重大危险源最优选址方案。因此,进行城市重大危险源的选址研究具有现实可行的意义,有助于提高城市的整体安全水平。     

基于GIS的台风灾害损失评估模型研究

由于台风灾害所造成的损失有些是无法用精确的数学模型来描述,其损失可能是一个区间值。为准确及时地了解台风灾害过程中可能造成灾害损失等级的大小,选择了降水量、降水强度、最大风速、经济易损性作为评价的指标。采用可拓分析方法,将评价指标及其特征值作为物元,通过计算综合关联度判断灾害损失的等级;建立基于GIS的台风灾害损失评估模型,以实现台风灾害的动态评估。     

GIS内置式特高频传感器电场分布研究

内置式特高频传感器植入GIS腔体时,会对原有电场产生畸变,从而影响设备的安全运行。通过对内置式特高频传感器的不同植入位置进行电场计算,得到了不同植入位置时传感器对原有电场的畸变情况,在此基础上提出了内置式传感器的植入原则。结果表明:当传感器平面与 GIS 外壳呈水平或处于 GIS 预留腔体内时,传感器对原电场的影响可忽略不计。综合灵敏度的考虑,可将传感器平面与腔体外壳呈水平布置。