首页期刊导航|高电压技术
期刊信息/Journal information
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。
正式出版
收录年代

    高压大功率SiC MOSFETs短路保护方法

    汪涛黄樟坚虞晓阳张茂强...
    1583-1595页
    查看更多>>摘要：碳化硅(SiC)MOSFETs短路承受能力弱,研究其短路保护方法成为保障电力电子设备安全运行的重要课题.现有方法大多围绕低压小功率SiC MOSFETs,然而随着电压和功率等级的提升,器件特性有所差异,直接套用以往设计难以实现高压大功率SiC MOSFETs的快速、可靠保护.该文首先详细研究了几种常用短路检测方法;其次基于高压大功率SiC MOSFETs器件特性,深入对比分析了不同短路检测方法的适用性,提出一种阻容式漏源极电压检测和栅极电荷检测相结合的短路保护方法;最后搭建了实验平台验证所提方法的可行性.结果表明,提出的方法在硬开关短路故障(hard switching fault,HSF)下,保护响应时间缩短了1.4μs,短路能量降低了62.5％;且能可靠识别负载短路故障(fault under load,FUL).

    SiCMOSFETs高压大功率短路保护器件特性漏源极电压栅极电荷

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    适用于风-光-火耦合系统运行控制的状态感知及预测技术

    唐冰婕陈宁张磊崔岩...
    1596-1607,中插36-中插37页
    查看更多>>摘要：为了解决将可再生能源与火电集成耦合为一个发电主体后,耦合系统与现有电网调度体系不兼容的问题,提出了适用于风-光-火耦合系统运行控制的状态感知及预测技术.首先,针对耦合系统的运行特性,从"状态感知数据获取—运行状态评价指标建立—运行状态划分"3个步骤提出运行状态的实时感知方法,实现了耦合系统运行状态的准确感知.然后,提出耦合系统整体出力预测方法,为电网调度提供功率控制指令的决策信息.针对耦合系统内部多电源的协同控制,提出多电源可行运行域建模方法,实现了耦合系统整体运行状态的预测.基于东北某地区实际算例及运行数据的仿真结果表明,所提方法能够有效实现风-光-火耦合系统的运行状态感知及预测,有助于提升耦合系统的整体运行控制性能并使其更好地融入实际电网的调度体系.

    可再生能源耦合系统状态感知趋势预测可行运行域

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    基于全桥型MMC的开关序列切换方法及IGBT开路故障诊断策略

    武鸿王跃刘熠李鹏坤...
    1608-1620页
    查看更多>>摘要：全桥型模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)因具备直流故障穿越能力受到广泛关注,但全桥子模块(full-bridge submodule,FBSM)中更多的开关器件数量对MMC的运行可靠性带来了巨大挑战.针对于此,首先提出了基于全桥型MMC的开关序列(switching sequence,SS)切换方法,通过增加一种子模块(submodule,SM)切除状态,能在不额外增加开关损耗的基础上,使所有类型IGBT开路故障均能够体现故障特性.进一步,分析了所提SS切换方法下的故障特点,并提出了IGBT开路故障诊断策略.所提策略通过判断SS计数是否超出阈值对故障进行检测,并定位故障SM,之后基于SS计数的正负或电容电压变化值进一步辨别故障类型.所提故障诊断策略能够准确检测出IGBT故障,定位出发生IGBT开路故障的SM,并辨别其故障类型,有利于主动运维.此外,所提策略无需额外硬件,并可在一个工频周期(20 ms)内完成对所有故障的准确诊断.最后通过硬件在环平台验证了所提SS切换方法及IGBT开路故障诊断策略的有效性.

    模块化多电平换流器全桥子模块开路故障诊断开关序列故障类型开关损耗

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    换流变内部短路电流计算及动态模拟技术

    张坤俊詹荣荣杜丁香詹智华...
    1621-1630,中插38-中插41页
    查看更多>>摘要：研究换流变压器内部故障下不同位置的短路电流分布特征可以加深故障机理认识为其保护研究提供重要参考.换流变压器内部短路后轴向安匝分布不均匀,从而引起辐向漏磁场分量显著增加.提出以辐向短路电抗修正内部故障后绕组电感参数的变化,将短路绕组与剩余绕组进行等效处理,优化内部故障后的等效电路模型,并提出匝间短路电流的计算方法.所定义的空载运行匝间短路电抗比K可用于描述换流变匝间短路故障后,短路环内电流与网侧短路电流的比值.以工程产品为原型,提出了换流变压器物理模型的一致性技术指标.并通过与原型产品的仿真比对提出了匝间短路电流分布的规律,受故障发生位置影响,相同匝比的短路电流从线圈轴向上看呈现马鞍状分布特点,进一步研制了可以反映内部短路故障的换流变压器物理模型.最后,搭建全物理的换流变压器内部故障动态模拟试验平台,验证了所提出的内部短路电流计算方法的正确性,其K值计算误差控制在-1.70％～0.72％.

    换流变压器匝间短路物理模型匝间短路电抗比动态模拟

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    考虑新能源高阶不确定性的交直流混联电网静态电压稳定裕度计算

    张芸烽林舜江杨悦荣刘万彬...
    1631-1644页
    查看更多>>摘要：随着大量新能源场站接入交直流混联电网,系统的静态电压稳定裕度(static voltage stability margin,SVSM)水平具有很大的不确定性,需要研究考虑新能源场站高阶不确定性的交直流混联电网SVSM计算方法.针对此问题,首先建立了交直流混联电网SVSM计算模型,模型中考虑了直流换流站控制方式随负荷增长的切换;采用概率盒模型描述风速与光照强度的随机波动,提出了改进区间半不变量法以获得更准确的SVSM概率盒,该方法通过K-means++聚类算法将随机变量样本划分为多个波动范围较小的样本集,以降低半不变量的线性化计算带来的误差;并结合Gram-Charlier级数展开和概率加权和计算得到考虑新能源场站高阶不确定性的系统SVSM概率盒.通过对修改的IEEE-39节点交直流系统和南方电网两个算例的分析,并与区间半不变量法和双层蒙特卡洛法比较,验证了所提出方法获得的SVSM概率盒具有较高的计算精度和效率.

    新能源交直流混联电网高阶不确定性静态电压稳定裕度参数化概率盒改进区间半不变量法

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    含分布式光伏接入的三相牵引供电系统电压协调控制方法

    王翰林黄小红李昊洋彭友...
    1645-1654页
    查看更多>>摘要：牵引供电系统中光伏并网逆变器普遍处于弱可控状态且缺乏多机间协调配合,为了使分布式光伏在实现牵引能耗优化的同时,主动参与牵引网电压调控,提出了用于三相牵引供电系统的电压协调控制策略.针对含光伏的新型三相牵引供电系统拓扑,分析了系统电压-有功和无功定量关系.结合分布式光伏无功裕度及协调关系,设计了3阶段分布式电压协调控制策略,根据电压灵敏度判定各节点补偿与削减优先度,实现了分布式光伏无功协调补偿及有功优化削减,达到牵引网电压主动控制.最后,通过对系统多工况下仿真,验证策略有效性.仿真结果表明,所提协调控制策略在三相牵引供电系统复杂的运行工况下,能够在兼顾光伏能量利用率的同时,增强系统电压调控能力,解决牵引网电压越限问题,并有效降低牵引网损耗.研究通过有效利用光伏支撑牵引网电压,为机车的安全、高效运行提供保障.

    三相牵引供电系统分布式光伏电压灵敏度电压协调控制光伏逆变器电压越限

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    SiC改性提升聚酰亚胺薄膜直流耐电晕性能的机理

    王健熊沛琪侯程志张淑敏...
    1655-1663页
    查看更多>>摘要：传统聚酰亚胺(PI)薄膜应用到更高电压等级设备中,易产生电晕放电甚至绝缘失效.为提升聚酰亚胺薄膜耐电晕能力,实验采取碳化硅(SiC)作为增强相对PI基体相进行改性,探究SiC改性对复合薄膜耐电晕特性的影响机理.实验结果表明,随着SiC含量增加,SiC/PI复合薄膜出现非线性电导特性并逐渐增强,其同步提升的浅深陷阱密度比与载流子迁移率促进了表面电荷消散速率的增加.同时,SiC提升了15 kV直流电压下薄膜的沿面闪络和击穿时间,其中质量分数25％SiC/PI复合薄膜较纯PI膜分别提升了416.28％和298.39％.这是因为增强的非线性电导率和表面电荷消散速率,有利于空间和表面电荷运输,减少电场畸变,从而提升复合薄膜的耐电晕能力.对电晕损伤薄膜的无损区、圆状白斑区和白色堆积区进行形貌观测,发现SiC颗粒会在等离子体碰撞下形成放电阻挡层,有效减少电晕对基体相的侵蚀,延长了复合薄膜的耐电晕时间.最后发现质量分数15％SiC/PI复合薄膜为综合耐电晕与力学特性下的最优选择.

    聚酰亚胺薄膜耐电晕碳化硅电荷电晕损伤力学特性

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    正极性操作冲击电压下含悬浮导体长空气间隙放电发展过程

    高嘉辰丁同殊方雅琪刘凯...
    1664-1672页
    查看更多>>摘要：带电作业组合间隙是典型的含悬浮导体长空气间隙,含悬浮导体长空气间隙放电机理研究对提升带电作业安全性具有重要意义.为此搭建了棒-棒-板含悬浮导体长空气间隙放电观测平台,开展了悬浮导体位于不同位置的间隙放电观测试验,获得了施加电压、高电位放电电流以及放电光学图像等数据,研究了间隙的放电发展过程.研究结果表明,含悬浮导体长空气间隙这2个子间隙的放电会同时进行并相互影响,子间隙1放电主要由下行先导-流注体系和上行流注组成,子间隙2放电主要由先导-流注体系组成;悬浮导体位置会影响放电发展各阶段的起始时刻和放电发展时间;悬浮导体在任意位置时,放电从子间隙1起始,子间隙2中放电在子间隙1击穿前起始,子间隙2击穿不早于子间隙1击穿;子间隙1流注-先导转化所需临界电荷为0.26μC,与长空气间隙相似;预放电电流幅值、先导发展速度等放电发展特征与长空气间隙存在差异.

    带电作业悬浮导体长空气间隙放电发展过程正极性操作冲击电压

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    界面湿放电下护套ATH填料析出对绝缘子芯棒酥朽老化的影响

    彭雅楠李文栋曾世胤张宇程...
    1673-1683页
    查看更多>>摘要：复合绝缘子中玻璃钢芯棒的酥朽老化现象频繁出现,严重影响了输电线路可靠性.然而,酥朽老化与界面放电的关系尚无明确证据,界面放电下护套粉化对老化的影响仍不明确.文中以内击穿故障而退运绝缘子为参考,搭建了基于界面湿放电的人工加速老化平台,还原了绝缘子的界面放电和芯棒酥朽老化的发生和发展,并模拟了护套ATH填料析出对于酥朽过程的影响.实验在高湿环境下通过界面放电提供酸性和高温条件,在1000 h的老化过程中,对芯棒样品的微观结构、物理化学性质和泄漏电流进行表征.实验结果表明,多因素环境下的复合绝缘子界面放电会引发芯棒中环氧树脂的分解,最终导致玻璃纤维暴露、断裂,形成酥朽老化.同时,由于界面放电导致的护套ATH填料析出行为虽然会加剧芯棒表面老化;但在长期老化过程中,ATH填料可以部分减缓酥朽老化的深入.硅橡胶护套的耐漏电起痕能力对于减缓芯棒酥朽依然有正向效果,使复合绝缘子拥有一定的自修复性.该研究提供了界面放电引发酥朽老化的实验室基础,有助于监测和理解芯棒老化的发展过程和机理,同时从预防和减缓酥朽老化的角度为护套填料配方提供参考.

    复合绝缘子人工加速老化芯棒酥朽界面湿放电护套填料析出

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    基于激光诱导击穿光谱的硅橡胶胶含量检测

    何永琪邓禹田亮王希林...
    1684-1693页
    查看更多>>摘要：硅橡胶胶含量不仅能够反映复合绝缘子的老化状态,而且可以反映其产品质量.测定胶含量对于复合绝缘子运维以及入网前的质量监测具有重要意义,但目前缺乏一种高效、准确的硅橡胶复合绝缘子胶含量现场原位检测手段.为此基于激光诱导击穿光谱技术,探究了硅橡胶胶含量的光谱表征手段.以11种不同配方的高温硫化硅橡胶样品为研究对象,分别建立了Al、Si原子谱线强度,等离子体温度以及Si离子原子谱线强度比与硅橡胶胶含量之间的线性定标模型,其中等离子体温度的拟合优度最高为0.9114,SiⅠ390.55 nm谱线强度的拟合优度最低为0.4857.最终,选取了AlⅠ394.40 nm、AlⅠ396.15 nm、SiⅠ390.55 nm谱线强度作为自变量,建立了胶含量的多元线性定标模型,预测结果拟合优度可达0.9884.

    硅橡胶胶含量激光诱导击穿光谱多元线性回归定量分析

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普