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高电压技术
中国电力科学研究院　中国电机工程学会
高电压技术

中国电力科学研究院　中国电机工程学会

杨迎建

月刊

1003-6520

hve@sgepri.sgcc.com.cn

027-59835528

430074

湖北省武汉市珞瑜路143号武汉高压研究所

高电压技术/Journal High Voltage EngineeringCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊为国内外唯一集中、全面地反映当前高电压技术领域科技信息的专业技术刊物，国内外公开发行，是国务院学位办审定的中文重要期刊、中文核心期刊，EI page one和《科技文献通报》收录期刊。本刊根据电力生产、建设、科研、教学需要提供导向性、实用性信息及技术措施，推广实用技术的成果，为我国科技发展、领导决策、促进生产发挥接口、载体和桥梁作用。本刊报道内容包括高压设备、输电线路、系统暂态、测试工程、电磁、城网供电、电力电子等及生态环保生物医疗等边缘、交叉学科。既有基础理论研究也有工程实践应用。本刊读者对象为电力系统生产、建设、运行、管理部门及相关产业科研、设计、制造单位的领导、科技人员、大专院校师生及其他相关工程技术人员。
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    基于激光诱导等离子体的真空开关真空度检测稳定性研究

    柯伟袁欢刘佳琪王小华...
    563-571页
    查看更多>>摘要：基于激光诱导等离子体成像的真空开关真空度检测方法是一种非接触式真空度检测方法,有望实现安全可靠的真空开关真空度带电检测.但是,激光诱导等离子体的演化是一个十分复杂的物理过程,激光能量、等离子体测量延迟时间等因素直接影响了等离子体成像,对等离子体成像稳定性的影响需要进行更加深入的研究.为此采用相对标准偏差研究了等离子体成像平均次数、激光能量和等离子体测量延迟时间等对等离子体图像和等离子体辐射强度积分稳定性的影响.结果显示,多次成像平均得到的等离子体图像和辐射强度积分不随平均次数发生明显变化,可用于表征真空度.更重要的是,等离子体辐射强度积分的相对标准偏差随平均次数和激光能量的增加而单调下降,随延迟时间的增加而增大,这意味着对等离子体进行多次成像平均,增加激光能量,减小等离子体成像的延迟时间可以提高等离子体辐射强度积分的稳定性,有利于提高真空度检测精度.该研究为基于激光诱导等离子体成像的真空开关真空度检测方法的参数优化提供了指导,为该方法的实际工程应用奠定了实验基础.

    真空开关真空度检测激光诱导等离子体等离子体辐射强度积分等离子体稳定性

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    金属罐体对真空灭弧室内部电场分布的影响

    李烁修士新贾申利罗海洋...
    572-580页
    查看更多>>摘要：利用真空开断技术以及环保气体绝缘技术开发罐式真空断路器是高压真空断路器的一个重要发展方向.为此,建立了126 kV单断口真空灭弧室以及罐式断路器的电场仿真模型,分别从触头表面电场分布、触头间隙有效击穿面积以及内部电场分布对称性三个方面,探究了布置在金属罐中的真空灭弧室内部电场的变化.结果表明,金属罐体引起真空灭弧室内部动、静两侧的电场分布不对称,出现高电位侧电场强度增大,而低电位侧电场强度减小的情况.针对这一情况,建立等效电路模型,从电路层面分析.结果表明,对地杂散电容增大引起了主屏蔽罩的电位降低.进一步地,通过将主屏蔽罩电位设置为一系列的固定值,研究了主屏蔽罩电位对于真空灭弧室内部电场分布的影响.当控制主屏蔽罩电位相同时,布置在金属罐中的真空灭弧室与单个真空灭弧室相比,两者内部电场分布基本一致,这为罐式断路器中的真空灭弧室内部电场的优化提供了参考.

    高压真空灭弧室气体绝缘开关设备电场仿真等效电路主屏蔽罩电位

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    变频电流激励下GIS隔离开关机械缺陷的振动非线性行为及其辨识方法

    李旭郝建李滢邵子琦...
    581-591页
    查看更多>>摘要：气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)机械缺陷是导致设备故障的关键因素之一,为此开展了变频电流激励模式下隔离开关底座松动缺陷的时频域振动图谱变化规律研究,进行了波形因子、重心频率等6个振动特征量的量化分析,采用灰狼算法优化的支持向量机研究提出了变频电流激励模式下GIS隔离开关底座松动缺陷严重程度辨识方法.结果表明:GIS 隔离开关缺陷振动信号特征量与电流激励频率具有强相关性,与单一工频电流激励模式相比,变频电流激励具备更有效检测GIS设备机械缺陷的优势;基于 126 kV真型GIS试验平台验证获得构建的隔离开关底座松动缺陷辨识模型的平均识别准确率达90%以上.该研究成果为揭示GIS设备的非线性机械振动特性及提升其机械缺陷检测水平提供了重要参考.

    隔离开关变频电流激励机械缺陷非线性行为缺陷辨识

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    构网型变流器:物理本质与特征

    迟永宁江炳蔚胡家兵林伟芳...
    592-606页
    查看更多>>摘要：全球能源产业变革促进了电力系统电力电子化转型,以新能源为主体的电力电子化电力系统中同步机占比低,系统呈现低惯量、弱阻尼特征,引发了一系列运行问题.构网型变流器本质为电压源,能够主动构建电压频率,为系统提供惯量支撑,有利于改善系统稳定性,是提高新能源主动支撑能力的有效手段,近年来成为研究热点.该文从电力电子化电力系统的运行问题出发,梳理了下垂控制、虚拟同步机控制等典型构网型控制策略的实现原理及内在联系,建立构网型控制策略的统一数学模型;通过类比稳态条件下同步机与构网型变流器的电压频率构建原理,揭示了构网型变流器的物理本质,从电压频率构建、惯量阻尼支撑、同步机制等角度解释了构网型变流器的内涵与特性,可为构网型变流器的稳定与控制提供理论参考.

    构网型控制新能源并网变流器物理本质电压频率构建稳定控制电力电子化电力系统

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    知识及数据驱动的电力一次设备健康管理方法综述

    谢庆王春鑫李帆谢晨昊...
    607-622页
    查看更多>>摘要：电力系统规模逐年扩大,其供电可靠性要求越来越高.基于电力设备机理、监测数据,利用知识、数据驱动及其融合驱动方法进行电力一次设备健康管理,是一种提高供电可靠性、降低运维成本的可行途径.文中对知识、数据驱动及其融合驱动的电力一次设备健康管理方法进行综述.首先,概述知识、数据驱动及其融合驱动的关键技术;然后,分别从电力一次设备的图像识别、状态量感知与故障诊断、状态评估与运行维护 3个应用场景,对3 种驱动方法的研究现状进行了详细梳理;最后,从硬件条件、数据来源、知识模型构建等方面,对3种驱动方法在电力设备健康管理中的应用难点进行总结,并对未来发展给出建议.

    电力一次设备健康管理知识驱动数据驱动知识-数据融合驱动

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    现代稳定型氧化锌压敏陶瓷的直流老化研究进展

    武康宁程卓林李柔李建英...
    623-635页
    查看更多>>摘要：现代稳定型氧化锌压敏陶瓷的直流老化功耗随时间持续降低,完全不同于功耗不断上升的传统老化现象,给基础老化理论和工程应用均带来了巨大挑战.这种反常的老化现象已经超出了经典离子迁移老化理论的范畴,其非阿雷尼乌斯特征也使实际状态评估和寿命预测难以开展.文中详述了现代稳定型氧化锌压敏陶瓷的直流老化及恢复特征:正向伏安特性在直流老化后存在"交叉"现象;老化过程可逆,试样充分恢复后能达到其未老化状态.离子重排(donor ion redistribution,DIR)老化模型可合理解释氧化锌压敏陶瓷的直流老化现象.氧化锌压敏陶瓷的老化功耗取决于界面态消耗与耗尽层离子"U"型分布之间的竞争,前者导致功耗上升而后者有利于功耗降低.稳定型氧化锌压敏陶瓷的势垒界面态在高温、缺氧气氛等条件下不能保持稳定,其原本下降的功耗也能转变为不断上升.此外,广为应用的功耗(泄漏电流)具有显著的电压依赖特性,并不能反映氧化锌压敏陶瓷真实的老化状态,反向老化系数则有望成为一种有效的老化状态表征参数.通过深化现代稳定型氧化锌压敏陶瓷的老化现象、老化机制及状态评估的认识,本文旨在推进我国高性能氧化锌压敏陶瓷生产制造和高端避雷器发展.

    氧化锌压敏电阻老化过电压保护避雷器状态评估

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    碳化硅MOSFET并联电流分配不均衡影响因素与抑制方法综述

    赵志斌乔建申孙鹏蔡雨萌...
    636-650页
    查看更多>>摘要：碳化硅MOSFET凭借其高压、高温和高频等优异性能逐渐在工业中得到应用,然而碳化硅MOSFET并联电流分配不均衡问题限制了其性能发挥,并增加失效风险.为了充分发挥碳化硅MOSFET的性能优势,本文首先从芯片参数、功率回路参数和驱动回路参数 3 个方面阐述并联电流分配不均衡影响因素,然后综述了近年来国内外抑制并联不均衡电流的研究成果,对电流不均衡抑制方法从电流均衡种类、扩展难度、集成难度和经济成本四个维度进行了综合比较分析.最后,根据现有研究不足与面临挑战,本文对碳化硅MOSFET并联电流分配不均衡抑制方法进行展望.

    碳化硅MOSFET并联电流分配不均衡影响因素抑制方法

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    基于初始电流行波相位的多端混合直流线路单端保护方案

    戴志辉牛宝仪邱宏逸奚潇睿...
    651-669页
    查看更多>>摘要：为了解决LCC-MMC型多端混合直流系统线路保护存在的问题,提出一种基于初始电流行波相位的多端混合直流线路单端保护方案.首先基于多端混合直流输电线路发生不同位置和类型的故障工况,推导直流线路入射电压行波的解析式并计算其高频段相位.其次结合线路边界行波折反射原理和测量波阻抗特性,提出利用初始电压行波相位的区内外识别判据,并根据雷击和短路故障的入射行波低频相位特性构建雷击干扰判据.在PSCAD/EMTDC中搭建昆柳龙多端混合直流系统模型进行验证,证明所提方案仅利用单端量信息即可满足故障判断和选线要求,满足速度性的同时具备一定的抗过渡电阻能力(500 Ω).

    多端混合直流电流行波相位线路故障S变换单端量保护

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    双馈风电场无串补并网振荡场景及关键影响因素研究

    熊浩清何鹏飞孙冉孙海顺...
    670-685页
    查看更多>>摘要：双馈风电场经串补线路送出系统存在次同步振荡风险的问题已为共知并得到广泛深入研究,然而实际系统中也发生过双馈风电场经无串补线路送出的次超同步振荡问题,目前针对这一问题的报道和研究很少.因此,采用特征模式分析法结合电磁暂态仿真,针对双馈风电无串补接入电网的次同步振荡问题开展研究,分析了系统主导失稳振荡模式以及运行条件和风电控制参数的影响,厘清了无串补并网系统中双馈风电网侧变流器内环电流控制主导失稳,锁相控制主导失稳,以及转子侧变流器内环电流控制主导失稳等 3种次超同步振荡场景,并与双馈经串补送出系统振荡场景进行了对比分析,较为全面地揭示了双馈风电并网系统振荡的不同场景及机理,可为实际工程双馈风电场并网振荡问题分析提供参考.

    双馈风机次同步振荡弱电网特征值分析主导振荡模态

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    三电平Buck变换器输出纹波电压畸变机理分析

    皇金锋曹哲王健张世欣...
    686-695页
    查看更多>>摘要：交错控制三电平 Buck 变换器受功率开关器件寄生参数的影响,输出电压纹波及电感电流纹波不仅发生了畸变,且纹波电压大小和忽略寄生参数的纹波电压存在较大误差.因此,深入分析了交错控制三电平 Buck 变换器输出纹波电压畸变机理,建立了考虑功率开关器件寄生参数的电感电流纹波、输出纹波电压的数学模型.在此基础上进行了实验验证,实验结果表明,功率开关器件的寄生参数是导致输出纹波电压波形畸变以及与理想模型产生较大误差的主要原因,验证了理论分析的正确性.所得结论可为三电平 Buck 变换器的变换器参数设计提供理论指导.

    三电平Buck变换器纹波电压寄生参数畸变机理

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