电缆温度监测装置的取能电源设计与实现
电缆温度监测对于电缆安全运行具有重要意义,受电缆结构和工作环境限制,监测装置采用电流互感器取能供电方式更为可行。给出了取能电源的总体结构以及各模块的设计与实现方法,应用电磁场原理分析了取能线圈的工作原理。取能电源的试验表明,该方法设计和实现的取能电源能够可靠工作,解决了温度监测装置的供电问题。
基于地理信息系统的配电网优化设计
配电网优化是当前电力系统规划的研究热点,为了获得更加合理的配电网优化方案,提出一种基于地理信息系统的配电网优化方法。首先对当前配电网优化研究现状进行了分析,并针对配电网特点构建了配电网优化数学模型;然后采用粒子群算法对配电网优化数学模型进行了求解,并与地理信息系统结合得到了配电网优化的最优结果;最后采用仿真模拟实验对其性能进行了测试。结果表明,此方法可以准确找到最优配电网优化方案,且方案更加科学和合理,为复杂配电网提供了一种新的优化工具。
基于CANopen的伺服控制系统的主站设计
CANopen作为基于CAN总线的一种标准化高层协议,凭借CAN总线本身的稳定性、快速性等优势,以及应用层丰富且规范的子协议,在工业领域的应用越来越广泛。CANopen的设备子协议DS-402专门针对运动控制领域定义,能够更容易满足运动控制系统的高性能要求。在已有支持CANopen协议DS-402的下位机(伺服驱动器)前提下,利用MFC工程开发出面向下位伺服节点的上位机界面,结合CAN总线标准硬件"CAN分析仪"组成主站,构建出基本的伺服电动机运动控制系统,通过测试最终实现了…
电动汽车绝缘检测方法的设计
针对传统直流系统绝缘电阻检测准确度不高、不具有实时检测功能的问题,提出一种有源式绝缘电阻的实时检测方法。该方法分为故障检测和绝缘电阻计算两个检测等级。故障检测基于有源式思想,实时监测绝缘电阻的状态;在检测到绝缘电阻异常后进行绝缘电阻计算,该阶段基于外接电阻的方法准确地计算绝缘电阻值。实验结果表明,绝缘电阻实时检测的故障误报率在4.4%以内,实现了电动汽车绝缘电阻的实时、高准确度检测。
阶梯电价机制下居民用电中期负载预测研究
实行阶梯电价已成为缓解我国能源供应紧缺、资源交叉补贴不合理等矛盾的重要举措。准确地刻画阶梯电价下的动态用户需求,有利于提高负载预测准确度。拟从现行递增阶梯电价动态需求的特征出发,提出一个新的分类负载预测模型。首先通过模糊聚类分析对某地区居民用电行为进行聚类;然后针对不同用户类别进行数据分类,再分别建立基于自组织模糊神经网络的负载预测模型;最后对各个模型进行加总。通过某地区实际居民数据检验,验证了分类负载预测模型的有效性。相比于传统的单一模型,新分类模型的预测准确度得到了提高,…
基于误差修正的电力传感器失调节点定位
失调节点的定位直接影响无线传感器网络在智能电网应用的范围,为了获得理想的电力传感器失调节点定位结果,提出一种基于误差修正的电力传感器失调节点定位方法。首先分析当前电力传感器失调节点定位的研究现状,并指出了当前电力传感器失调节点定位方法存在的问题;然后采用经典DV-Hop算法对失调传感器节点进行初步定位,并采用极限学习机对定位误差进行修正;最后利用Matlab 2014工具箱对电力传感器失调节点定位性能进行测试。结果表明,该方法的电力传感器失调节点定位准确性要优于传统方法,同时…
电光传感测量电场的建模与仿真
由于光纤以及晶体光学制备技术的成熟,电光传感器测量电场成为主要方法。基于Mach-Zehnder电光传感器的工作原理,为了对Mach-Zehnder电光传感器进行优化设计,在有限元仿真软件中进行了建模仿真,确定了光传输功率损耗最小的波导弯曲半径为2.5mm,3dB定向耦合器的长度为380μm,最后在信号臂上加一个电场,得出了在测量范围内所加电场与输出功率呈线性关系,说明该传感器可以较准确地测量电场。
变电站接地网冲击特性的试验研究
为有效分析变电站接地网的冲击特性,以某35 k V变电站接地网为依托,设计和定制了接地网模型,通过模拟接地网导体变细、断裂和脱焊等典型故障,对不同冲击电流波形及不同注入点时的接地网冲击特性进行了试验研究。试验结果表明:对同一注入点而言,冲击电流波形的波头时间越短,冲击接地电阻越大。当冲击电流波形相同时,电流从接地网边角注入所得冲击接地电阻最大;从接地网中心注入时,冲击接地电阻最小。当接地网存在故障时,冲击接地电阻较正常工况均有所增大,但增大程度与故障类型及冲击电流波形密切相关…
基于贝叶斯神经网络的电网超载负荷预测模型优化
电网负荷具有非线性的特点,可预测性较差。提出一种基于神经网络的电网负荷超载预测模型,设计了一个由输入层、隐含层以及输出层构成的网络模型,采用该模型对电网负荷超载进行预测,并基于贝叶斯定理训练该预测模型,对预测过程中的超载负荷不确定因素进行全面分析,采用求极大似然估计和迭代算法得到预测模型的最优参数,然后将各步迭代求解得到的神经网络输入当作随机变量输入,最后依据塑造的最佳预测模型得到最优电网负荷超载的预测结果。实验结果说明,所设计模型的预测结果同实际更接近,避免了不确定性对电网…
GPS-RTK技术在输电铁塔高空摇摆在线监测中的应用
随着国民经济的蓬勃发展,各行各业对电力的需求量越来越大。输电铁塔是电力输送的支柱,其结构强度、力学性能等会直接影响到整个电力系统的安全和经济运行。因此,确保其在各种载荷作用下的安全可靠运行,具有重要的经济和社会意义。将GPS技术引入到输电铁塔高空摇摆在线监测领域中,通过对试验输电铁塔加装GPS模块监测其摇摆情况并应用RTK方法分析其振动特性,结果表明GPS-RTK技术可实现输电铁塔摇摆位置准确定位和其摇摆幅度的准确测量,从而实现输电铁塔姿态监测的功能,其在输电铁塔高空摇摆在线…
基于模糊滑模的SRG输出电压脉动抑制
针对开关磁阻发电机输出电压脉动的问题,在分析输出电压脉动的多种原因基础上,设计了模糊滑模控制器。传统滑模控制器具有快速收敛性,并存在抖振问题;加入模糊控制来选取合适的滑模增益,设计的模糊滑模控制器能结合传统的角度控制通过调整导通角来调节输出电压。该控制器相对经典的PID控制可以有效地缩短调节时间,减小了超调量和稳态误差,同时也解决了传统滑模控制存在的抖振问题。最后利用搭建的非线性模型进行仿真,验证了设计的控制器能有效地抑制电压脉动,提高了系统动态性能和电压品质。
基于MMC的新型铁路功率调节器的PIR控制策略
对于铁路供电系统的负序电流、无功补偿及谐波抑制问题,铁路功率调节器(RPC)具有良好的综合治理效果。采用MMC构造的新型RPC(MMC-RPC)具有耐高压、容量大和波形质量好等优点。首先分析了MMC-RPC的拓扑结构,并建立了数学模型;其次以Scott牵引变压器供电系统为例分析了电流补偿的方法;然后采用比例-积分-谐振控制器实现了交流补偿电流的准确控制以及MMC桥臂环流的抑制;最后在Matlab/Simulink中搭建仿真模型,结果验证了所提出控制策略的有效性。
变压器励磁涌流的识别与抑制
针对励磁涌流对变压器保护乃至电力系统的不良影响,首先分析了变压器空载合闸励磁涌流、过励磁和恢复性涌流的产生机理;其次在变压器励磁涌流识别中应用信息检索和模糊数学技术;最后为了更好地抑制变压器励磁涌流,提出了一种有效的解决方法,即将电容器并联至变压器的低压侧。动模实验结果表明,当变压器处于不同合闸角时,该解决方法均可有效抑制励磁涌流。
智能变电站保护装置信息处理优先级研究
同传统变电站相比,智能变电站中保护装置在结构和网络上发生了重大变化,保护装置需要接收和处理的信息更加复杂。目前,保护装置要处理的信息划分为GOOSE、MMS、SV和时间同步四类,结合各类报文的特点,分析研究各种信息相互冲突时,保护装置处理信息的先后顺序对智能变电站运行的影响,并给出了推荐处理方式。
高炉炼铁工程供配电系统设计访中冶赛迪电气技术有限公司教授级高级工程师徐坚
高炉炼铁工艺具有不间断连续生产的特点,电源的可靠性对保证不间断连续生产至关重要。提高供配电系统供电的可靠性,是高炉炼铁工程电气设计需要充分考虑的重要问题。近年来,伴随着我国社会经济的高速发展,以生产生铁为主要目的的冶金高炉炼铁工程得到了快速建设,并投入生产。本刊记者特别邀请了中冶赛迪电气技术有限公司教授级高级工程师徐坚先生,请他以高炉炼铁工
基于能耗监测系统的铁路客站能耗分析与节能诊断
随着我国铁路的大规模建设,铁路客站的节能问题越来越受到广泛关注。传统的客站总用电逐月抄表记录方式已无法满足铁路客站日益增长的能耗分析评估与节能诊断需求,能耗监测系统的建立与应用逐渐成为客站节能的重要手段。以我国几座典型铁路客站为例,分别对未装能耗监测系统、已装能耗监测系统的客站进行能耗分析、节能诊断,总结出能耗监测系统对于客站节能的作用及目前系统存在的不足,提出了客站能耗监测分项计量建议。
一种基于模糊神经网络的智能车运动控制器
以智能车为控制对象,为解决单一运动控制方法难以满足智能车控制准确度、稳定性等要求的问题,设计了一种基于模糊神经网络的智能车运动控制器。该控制器利用神经网络实现模糊推理,将智能车与预定轨迹之间的相对距离和方位信息模糊化后作为输入,并通过神经网络学习算法不断调整连接权值和模糊值中隶属函数的参数,提高了控制器的自适应能力,使智能车能够快速稳定地沿预定道路行驶。仿真和实验结果均表明,该控制器动态响应好、稳态误差小,能够满足智能车的运动控制要求。
基于Ansoft电动汽车用轮毂电动机电磁场分析
主要介绍了利用有限元软件Ansoft对设计的电动汽车用轮毂电动机进行建模、仿真,以指导和优化电动机的设计。研究的主要内容包括:在RMxprt中搭建了永磁无刷直流电动机的几何模型,然后导入到Maxwell 2D中建立了二维有限元仿真模型,并运用瞬态求解器对电动机的基本特性进行瞬态分析。通过得到的仿真数据并对其整理,绘制成图标,直观地显示了电动机在运转时磁场在不同时刻的分布情况。与从试验台得到的数据对比,验证了设计的正确性,也对今后的电动机设计和优化提供了一定参考价值。
户外高压隔离开关触头发热机理分析及预防过热故障措施探讨
户外高压隔离开关触头接触不良发热,会导致过热,甚至会发展成为电网事故。从高压隔离开关触头接触电阻影响温升的原因和过热对触头寿命损伤的原理进行分析,探讨了触头发热机理。通过触头温升试验,验证触头发热因素的复杂性和不确定性。从管理措施和技术措施两方面提出预防过热故障的方法,提高户外高压隔离开关的运行可靠性,从而确保电网的安全稳定运行。
动力电池组热分析与风冷散热措施研究
针对电动汽车用动力锂离子电池在工作过程中产生的热量影响电池的容量、寿命和安全等问题,基于有限元理论,采用ANSYS Workbench 15.0软件对圆柱形磷酸铁锂（LiFePO₄）26650电池建立了三维电化学-热耦合模型,并进行了热分析。仿真分析得出强制风冷可以使电池工作在适宜的温度范围内。故对强制风冷的通风方式、散热结构和风机控制策略等方面进行了研究分析,对电池热管理系统的工程设计具有一定的借鉴意义。